运动与蛋白质代谢
二、运动时蛋白质代谢
（一）运动时蛋白质净降解
耐力运动时机体的蛋白质分解速率超过合成速率， 存在净降解的现象。
安静、运动、运动后人体蛋白质转换（mg/KgBW·hr）
合成速率
分解速率
安静
运动 运 40.3 1.9（22%）
26.5 2.1
40.9 2.6（54%） 35.4 1.2（34%）
第二节 运动与氨基酸代谢
长时间剧烈运动时，人体对氨基酸的利用 加强，某些氨基酸氧化成二氧化碳和水直 接参与供能，或者参与糖异生维持运动中 血糖水平。
一、氨基酸代谢库
（一）游离氨基酸库 人体各组织含有少量游离氨基酸，骨骼肌
和肝脏是重要的游离氨基酸库。大约80％ 游离氨基酸存在骨骼肌内，肝脏内约含10 ％，肾脏约含4％，血浆游离氨基酸仅占 0．2％-6％。 运动改变氨基酸、蛋白质代谢时，游离氨 基酸的组成、分布和数量相应改变。
第七章 运动与蛋白质和氨基酸代谢
第一节 运动和恢复期蛋白质代谢 第二节 运动与氨基酸代谢
蛋白质是组成人体结构成分和酶等特殊的 功能性物质，并在几乎所有生命活动过程 中发挥关键性作用。在运动过程中，骨骼 肌收缩活动影响蛋白质和氨基酸代谢，这 种运动的影响还延续到运动后。
第一节 运动和恢复期蛋白质代谢
（二）运动时代谢利用的氨基酸
运动时人体可利用的氨基酸有三方面来源：
(1) 血浆和组织内游离氨基酸； (2) 组织蛋白降解时释出的氨基酸； (3) 非氨基酸类物质，主要是糖分解的中间
一、概述
在正常的情况下机体的蛋白质摄入量与排 出量处于动态平衡。短时间激烈运动时蛋 白质基本不参与供能；长时间耐力运动时， 能量需求的失去平衡，为了补充骨骼肌和 大脑正常活动对糖的需求，蛋白质和氨基 酸分解代谢增强，氨基酸的糖异生作用加 强。长期接受力量性运动训练可以明显促 进蛋白质合成代谢，引起运动肌壮大。
(6) 激素浓度改变，加速复制转录mRNA。
(三) 运动训练对蛋白质代谢的影响
1．耐力训练的作用：耐力训练使骨骼肌线 粒体的数目增多，体积增大，线粒体蛋白质 量和组成酶活性提高。例如，耐力训练使鼠 腓肠肌每千克肌肉内细胞浆中谷—丙转氨酶 的活性升高50％，线粒体中谷—丙转氨酶活 性升高80％；训练后肌肉中氧化支链氨基酸 的酶活性提高，代谢利用支链氨基酸的供能 能力提高；
合成明显减弱； (2)运动后第2小时内蛋白质合成速率上
升，并在尚未确定的时间内持续上升。
(二) 影响运动后肌肉蛋白质合成的因素
(1) 运动时细胞受到牵拉变形或多胺含量增 加，促使肌细胞膜通透性增大，进入细胞内 的游离氨基酸数量增加，为合成蛋白质提供 了基本原料。
(2) 在运动后30分钟内肌细胞内ATP、CP迅 速恢复到正常水平。
(3) 肌浆中Ca2’浓度升高，可诱导氧化酶活 性升高。
(4) 因运动引起的内环境酸化和体温上升， 在运动后逐渐恢复正常，使对蛋白质合成过 程的阻遏作用解除。
(5) 由运动中ATP浓度暂时下降诱导的多胺 含量增加，它的作用之一是直接促进氨酰 tRNA合成酶和氨酰tRNA转移酶活性，从核糖 体水平提高蛋白质合成速率。
肌肉内肌红蛋白量提高80％，使肌肉转运 氧的能力提高。又如，人骨骼肌经耐力训 练谷-丙转氨酶活性提高两倍。耐力训练 使机体葡萄糖-丙氨酸循环加速，使生成 三羧酸循环中间代谢产物的回补作用增强， 从而提高有氧代谢供能能力。
2．力量训练的作用
力量训练使训练肌的体积增大，肌纤维增 粗，力量增强，这种适应性变化出现在快 收缩肌纤维。肌肉粗大的原因是肌蛋白数 量增多，包括收缩蛋白总量增多。此外， 肌纤维周围的结缔组织、肌腱、韧带组织 数量和力量增长。
3-甲基组氨酸既不能用于体内蛋白质合成， 也不能被氧化分解，所以，尿3-甲基组氨 酸总排泄量可作为人体肌蛋白质分解代谢 的强度指标。测定尿3-甲基组氨酸是检测 肌蛋白质降解的有效、无损伤技术。在实 际应用时，经常用3-甲基组氨酸／肌酐比 值表示。
运动时、运动后3-甲基组氨酸指标的变化有 以下几种情况：第一，人尿中3-甲基组氨酸 的排泄量中75％由骨骼肌提供，所以，尿3甲基组氨酸排泄量的变化，基本上反映骨骼 肌收缩蛋白分解代谢速率的变化。第二，运 动期尿3—甲基组氨酸排泄量下降，即运动 时骨骼肌收缩蛋白的分解速率下降，而运动 后恢复期排泄量上升，表现出双向变化的曲 线图谱(图7-1)。
3.激素变化
运动时学胰岛素、睾酮浓度下降，胰高血 糖素、儿茶酚胺和皮质醇浓度上升，促进 蛋白质分解代谢。
4.酶活性变化
运动引起细胞内组织蛋白酶D、溶酶体酶 的活性升高；酶活性增强可以持续到运动 后3-5天。
三、运动后蛋白质代谢
（一）运动后蛋白质净合成 运动后骨骼肌内蛋白质代谢改变，大多数
研究结果是蛋白质合成代谢增强。 (1)运动后恢复1小时内，骨骼肌内蛋白质
第三，运动后3-甲基组氨酸排泄量增多，变 化幅度与运动强度、持续时间和运动与恢复 的相对排泄量变化有关。表7-2揭示，鼠运 动后 12-36小时尿3-甲基组氨酸排泄量明显 增多。图7-2比较鼠运动后3-甲基组氨酸排 泄量，运动强度越大或持续时间越长，则排 泄量增加越多。另外，3-甲基组氨酸的变化， 还受排汗量、膳食运动方式和训练水平等影 响。
（三）运动使蛋白质分解代谢增强的原因
1.训练状态 运动员在激烈运动训练初期，由于细胞破坏 增多，肌细胞和红细胞再生等合成代谢亢进， 以及运动应激时激素和神经调节等，使蛋白 质净降解。
2.训练的类型、强度及频率 长时间激烈的耐力运动训练，使肌肉中能量
物质大量消耗，导致膜的正常功能失调，细 胞酶外泄，蛋白质分解代谢加强。
注：以50%VO2max强度跑台运动3.75小时，n=6 引自伦尼（Rennie），1981
二、判断肌肉蛋白质分解代谢的强度指标
评价运动时体内蛋白质分解代谢的常用指 标是尿素氮；尿中3-甲基组氨酸。内源性 3-甲基组氨酸的来源主要是肌原纤维的肌 动蛋白和肌球蛋白，这些肌纤维进行分解 代谢时释放出3-甲基组氨酸。