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运动生物化学 运动训练的机体能量供应


三、膳食对肝糖原储备量的影响机制
1.肝糖原储量受膳食糖含量影响极大。 2.运动后恢复期摄取高糖膳食,能促使糖原
合成加快。 3.摄取果糖后,在肝内转化为糖原的能力,
比摄取葡萄糖高3-4倍。
膳食对肝糖原储备量的影响
膳食类型
肝糖原储量
普通膳食后 270mmol葡萄糖/kg肝重 500mmol葡萄糖
高糖膳食1 天后
烟酸等。
(二)骨骼肌细胞内脂肪供能
影响肌肉内脂肪供能的因素: 运动强度
低强度(<30%VO2max)和较大强度 (70~90%VO2max)
中等强度(40~65%VO2max)
持续时间 饮食 训练水平 性别 年龄
运动时肌内脂肪的利用与肌纤维类型有关, 在有氧代谢能力强的慢肌纤维中甘油三酯 的消耗量最为明显。 (106页图5-8)
(二)血糖浓度的调节
神经调节
交感神经:促进糖原分解、糖异生,升血糖 迷走神经:促进糖原合成、抑制糖异生,降血

激素调节
升血糖:肾上腺素、去甲肾上腺素、胰高血糖 素、糖皮质激素、生长激素
降血糖:胰岛素
血糖与运动能力的关系
1.长时间运动时,运动肌不断吸收血糖,可保持或 提高运动耐力。
2.长时间运动中,若出素之一。
饥饿一天后或低糖饮食时,肝糖原储量接近于零, 此时肝葡萄糖释放主要由糖异生提供。
(二)安静时糖异生作用
糖异生:由非糖物质(乳酸、丙酮酸、甘油、 生糖氨基酸等)转变成糖与糖原的过程。
部位:肝、肾细胞的胞浆与线粒体中。 占进食后安静时肝输出葡萄糖之25-30%。
不同基质进入糖异生的途径
运动时肝葡萄糖释放
运动前糖储量↑ →运动中脂肪分解↓
性别对脂肪利用的影响
女性骨骼肌脂肪储量>男性 长时间中低强度运动中利用脂肪供能>男性
(五)脂肪代谢与运动能力
限制因素 长时间运动时,合成血浆脂蛋白增多,影
响血粘度、血流速度→供氧不足 长时间运动时,血浆游离脂肪酸供能为主,
当血浆转运脂肪酸能力下降 糖储量↓,酮体生成↑→抑制脂解,使胰岛
胰岛素、高浓度葡萄糖→酯化↑动员↓ 运动时,血浆FFA ↑ →酯化↑动员↓ 乳酸→酯化↑动员↓
脂肪组织释放脂肪酸和甘油
在脂肪细胞中,脂肪水解所产生的甘油不能重 新为细胞所用,所以甘油产生后基本上全部被 释放入血。
脂肪水解产生的脂肪酸只有部分被释放入血, 大部分脂肪酸在脂肪细胞内直接参与再酯化过 程 ,这又被称为甘油三酯—脂肪酸循环 。
(1)中枢疲劳。 (2)氧的运输能力下降。 (3)外周疲劳。
✓ 血糖低于3.6mmol/l时,首先出现脑细胞能量代谢 障碍、红细胞功能下降。出现动作协调性差、反 应迟钝。
✓ 血糖低于3.3mmol/l时,相继出现饥饿感、乏力、 心悸、出冷汗。
✓ 血糖低于2.5mmol/l时,脑组织功能严重障碍,可
肌纤维类型
最大强度,IIb型肌纤维肌糖原下降最多 70~90%VO2max,IIa、IIb < 70%VO2max,I型肌纤维肌糖原下降最多
饮食
运动前30分钟或运动间歇,适量吃糖 运动前升高血浆游离脂肪酸浓度
(二)肌糖原的合成
(三)肌糖原与运动能力
有氧运动能力
长时间持续运动中,运动前肌糖原储量 肌糖原消耗疲劳原因:
小球滤过的葡萄糖在肾小管不能全部被重新吸收,糖 由尿中排出,所以血糖8.8mmol/L (160mg%)称为肾 糖阈。
血糖的来源和去路
(一)血糖的生物学功能
1.血糖是中枢神经系统的主要供能物质,用以维 持中枢的正常机能 。
日常情况下,脑生理活动所需能量的85-95%靠 葡萄糖氧化。
对60Kg体重而言,脑每日消耗葡萄糖120-130 克,而脑内糖原贮量仅2克。
导致低血糖昏迷。
二、肌糖原
骨骼肌中的糖原 储量:10-15g/kg湿肌
(一)肌糖原利用的影响因素
运动强度
90~95%VO2max以上,肌糖原消耗速率最大 65~85%VO2max,肌糖原消耗量最大 30%VO2max,肌糖原利用很少
持续时间
90~95%VO2max以上,持续时间最短 65~85%VO2max,可维持45~200分钟
故脑对血糖浓度极为敏感。
2.血糖是红细胞的唯一能源 成熟红细胞不含线粒体,不能进行有氧氧化,
其燃料主要来自血糖。 循环系统红细胞每天利用25克糖,其中90-
95%由糖酵解利用、5-10%由磷酸戊糖途径分解。 3.血糖是运动肌的肌外燃料
运动时骨骼肌不断吸收与利用血糖,降低肌 糖原的消耗,可延迟肌肉疲劳的发生。
动员入血的脂肪酸立即与血浆清蛋白结合。
丙酮酸

TG

解 -磷酸甘油
葡萄糖
脂酰辅酶A FFA
脂肪细胞
甘油
血液 葡萄糖
FFA 甘油
脂肪组织内甘油三酯-脂肪酸循环
影响因素
关键酶: 激素敏感性甘油三酯脂肪酶。
脂解激素 能促进脂肪动员的激素,如胰高血糖素、
去甲肾上腺素、ACTH 、 TSH等。
对抗脂解激素因子 抑制脂肪动员,如胰岛素、前列腺素E2、
第四节 能量物质 储备与运动能力
概述
定义:血液中的葡萄糖。 正常范围:以空腹(进食12小时之后)值为准,正
常范围是4.4—6.6mmol/L(80—120mg%)。
低血糖:血糖低于3.8mmol/L(70mg%)。 高血糖:血糖高于7.2mmo/L(130mg%)。 肾糖阈:血糖浓度高于8.8mmol/L(160mg%)时,肾
(三)骨骼肌对血浆游离脂肪酸的 摄取
摄取速率与血浆游离脂肪酸浓度有关 与运动强度有关
(四)影响脂肪供能的因素
激素对脂肪动员速度的调节
交感神经兴奋,E、NE↑→脂肪动员↑ 胰岛素↓ →脂肪动员↑
乳酸对脂肪动员速度的调节
抑制脂肪动员 有氧运动训练→乳酸生成↓
运动中糖储量对脂肪利用的影响
500mmol葡萄糖/kg肝重
800-900mmol葡萄糖
低糖膳食1 天后
12-73mmol葡萄糖/kg肝重
20-120mmol葡萄糖
四、脂肪
为骨骼肌收缩供能的脂肪来自: 脂肪组织 骨骼肌细胞储备的脂肪
(一)脂肪组织的脂肪供能
脂肪动员和酯化——脂肪组织中的两个代 谢过程。(形成底物循环,方向受机体是 否需要脂肪酸供能影响)影响因素:
(1)40分钟内之运动:
动用的基质主要是乳酸,运动强度越大, 乳酸的底物作用越大。
代价:乳酸糖异生是一个耗能量的过程。
(2分子乳酸在肝内异生为1分子糖需6分 子ATP) 生理意义:
1.乳酸再利用,避免乳酸的丢失。 2.防止乳酸的堆积引起酸中毒。
(2)运动40分钟左右: 生糖氨基酸的糖异生作用可达到最大值,
任何一种运动都存在有氧和无氧代谢(比 例,为主的代谢类型不同)
第二节 运动时连续 释放过程与运动强 度的关系
能量供给是一个连续释放的统一过程。
不同供能系统参与程度主要取决于运动强 度:(91页图5-2)
安静和轻度活动时,主要依靠游离脂肪酸氧化 供能;
糖阈:>30~50%VO2max(超过FFA氧化最大 输出功率),糖氧化供能明显增加
一、运动项目的代谢类型的分类
94页图5-5
二、在运动训练过程中代谢规律应 用的基本思路
不同运动项目供能系统参与比例具项目特征: (95页表5-1,5-2)
了解运动项目与供能的关系(起主导作用的 供能系统),作为制定训练方式、方法的依 据。 (96页表5-3)(关键:严格控制运动 强度和运动时间)
素升高,抑制脂肪酸分解
第五章 运动训练的 机体能量供应
第一节 运动时物质 代谢和能量代谢的基 本过程


无氧代谢
磷酸原供能系统
时 能
糖酵解供能系统



糖有氧代谢供能系统
系 有氧代谢

脂肪代谢和蛋白质代谢供能系统
运动时物质代谢与能量代谢的两个过程和四个系统
因负荷强度、负荷量、运动持续时间、环 境等而不同:
短时间大强度运动时 长时间低强度运动时
(二)运动时糖异生作用
短时间大强度运动时,糖异生作用不明显。 长时间持续运动时,前40分钟内,糖异生速率
变化不大。 更长时间中等强度运动时,糖异生供糖的比例
可增加到40-45%,绝对代谢速率提高2-3倍。 肝糖原几近耗竭时,血糖几乎由糖异生提供。
长时间运动时,糖异生基质的成分与相 对作用不断变化:
其中以丙氨酸为最重要(丙氨酸-葡萄糖循 环)。 生理意义:
1.使肌中的氨以无毒的形式运输到肝。 2.肝为肌提供了生成丙酮酸的葡萄糖。
(3)长时间运动后期: 甘油糖异生的重要性随脂肪供能的增强而
加大,利用量可增加10倍。 肌肉由于缺乏磷酸甘油激酶,故甘油直接
为肌肉供能的意义不大,甘油主要由肝、 肾等少数组织氧化利用。
乳速酸 增阈 加: (提55供~725-%3分VO钟2最ma大x,强糖度酵运解动供)能比例迅 磷酸肌酸阈: 80~95%VO2max,糖酵解供能
减少,CP供能明显增加。
不同强度、时间的运动项目中,有氧代谢 和无氧代谢的参与程度不同,有明显的项 目特点。(93页,图5-4)
第三节 不同运动项 目的物质代谢和能 量代谢
无氧运动能力
三、肝糖原
1.5-8.0g/100g肝组织 肝脏葡萄糖生成与释放的重要性反映在耐
力运动中,它与血糖水平的维持、中枢神 经系统及肌肉的供能有关。 肝脏葡萄糖的释放由肝糖原降解及糖异生 途径提供。
一、安静时肝葡萄糖释放
(一)安静时肝糖原分解
正常进食后安静时,肝葡萄糖释放量较低,只能 满足大脑与依靠糖酵解供能的组织之需。其中肝 糖原分解占肝脏释放葡萄糖总量的70%。
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