肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第1頁(yè)教學(xué)目標(biāo)：

1、掌握肌肉活動(dòng)時(shí)直接能量與間接能量起源及相互關(guān)系。

2、學(xué)會(huì)分析不一樣性質(zhì)運(yùn)動(dòng)中代謝規(guī)律及應(yīng)用。4、掌握三個(gè)供能系統(tǒng)各自特征以及運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、時(shí)間對(duì)應(yīng)關(guān)系。3、掌握運(yùn)動(dòng)中能量代謝改變特點(diǎn)和能量統(tǒng)一體概念。肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第2頁(yè)1、三個(gè)供能系統(tǒng)各自特征以及運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、時(shí)間對(duì)應(yīng)關(guān)系。2、不一樣性質(zhì)運(yùn)動(dòng)中能量代謝規(guī)律及應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第3頁(yè)一、能量直接起源——ATP

生物體從單細(xì)胞低等生物到多細(xì)胞高等生物以及人體，其體內(nèi)一切生命活動(dòng)能量起源都直接起源于ATP。肌肉收縮活動(dòng)也是如此。三磷酸腺苷：ATP是一個(gè)存在于細(xì)胞內(nèi)（胞漿和核漿內(nèi)）、由本身合成并課快速分解被直接利用一個(gè)自由存在化學(xué)能形式。由一個(gè)大分子腺苷和三個(gè)磷酸根組成，故稱三磷酸腺苷。

第一節(jié)肌肉活動(dòng)能量起源肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第4頁(yè)（一）ATP分解——放能ATP酶ATP分解放能，實(shí)際上是被酶斷開(kāi)末端高能磷酸鍵，水解呈ADP和Pī并釋放出能量被人體直接利用過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)各種生理功效。即：

ATPADP+Pi+能肌肉收縮就是利用肌細(xì)胞內(nèi)ATP分解釋放能量供肌肉收縮克服阻力來(lái)做功，以實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向機(jī)械能轉(zhuǎn)化。當(dāng)前必定是，這種能量轉(zhuǎn)化部位就在肌球蛋白橫橋于肌動(dòng)蛋白結(jié)合位點(diǎn)，至于這種能量轉(zhuǎn)化確實(shí)切機(jī)理雖有研究，但還不十分清楚。ATP酶肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第5頁(yè)（二）ATP再合成——吸能氧化磷酸化（三）ATP分解與再合成關(guān)系二、能量直接起源——糖、脂肪、蛋白質(zhì)食物中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包含糖、脂肪、蛋白質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽、維生素、水、膳食纖維等7大類(lèi)，其中只有糖、脂肪、蛋白質(zhì)是能源物質(zhì)。肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第6頁(yè)(一)食物消化與吸收

1、食物消化與吸收

(1)消化概念：消化是指食物在消化道中被分解過(guò)程。消化方式有機(jī)械性消化和化學(xué)性消化兩種。

(2)消化過(guò)程：①口腔內(nèi)消化：食物在口腔內(nèi)，經(jīng)咀嚼肌運(yùn)動(dòng)被牙齒磨碎與唾沫充分混合形成食團(tuán)，便于吞咽。唾沫化學(xué)性消化能力弱，僅有少許淀粉在唾液淀粉酶作用下，降解為麥芽糖?？谇粌?nèi)消化是機(jī)械性消化為主。肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第7頁(yè)②胃內(nèi)消化食物入胃后，借胃壁運(yùn)動(dòng)與胃液混合，繼續(xù)進(jìn)行機(jī)械性消化和化學(xué)性消化。胃液成份與特點(diǎn)：pH為0.9-1.5，其中主要成份有鹽酸、胃蛋白酶，正常人胃液分泌量約為1.5-2.5L/d。鹽酸不但為胃蛋白酶提供酸性環(huán)境，而且在進(jìn)入小腸后能引發(fā)促胰液素分泌，從而促進(jìn)胰淮、膽汁和小腸液分泌。胃蛋白酶原在適宜酸性環(huán)境下被激活為胃蛋白酶，它能將蛋白質(zhì)降解蛋白胨及多肽等。胃機(jī)械性消化包含胃容受性舒張和胃蠕動(dòng)兩種。食物由胃進(jìn)入小腸過(guò)程稱為胃排空。三類(lèi)食物中，糖類(lèi)排空最快，蛋白質(zhì)其次，脂肪類(lèi)最慢，混合性質(zhì)食物由胃完全排空約需4~6小時(shí)。肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第8頁(yè)③小腸內(nèi)消化小腸內(nèi)消化是整個(gè)消化過(guò)程中是主要階段。主要消化液是胰液、膽汁和小腸液。小腸機(jī)械性消化有三種：一是小腸擔(dān)心性收縮，二是分節(jié)運(yùn)動(dòng)，三是小腸蠕動(dòng)。④大腸內(nèi)消化。主要機(jī)能是吸收一定水分，同時(shí)為消化后殘余物質(zhì)提供暫時(shí)儲(chǔ)存場(chǎng)所。大腸液主要作用是其中黏液蛋白，它對(duì)腸黏膜有保護(hù)作用和潤(rùn)滑糞便作用。肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第9頁(yè)2.吸收

(1)吸收概念：是指食物中一些成份或消化后產(chǎn)物經(jīng)過(guò)小腸上皮細(xì)胞進(jìn)入血液或淋巴液過(guò)程。

(2)吸收部位：食物在口腔和食道內(nèi)基礎(chǔ)上不被吸收；胃可吸收酒精和少許水分；大腸主要吸收鹽類(lèi)和剩下水分；營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收主要部位是小腸。小腸結(jié)構(gòu)和機(jī)能特點(diǎn)：(1)小腸含有巨大吸收面積和相適應(yīng)結(jié)構(gòu)，人小腸長(zhǎng)度約4米，其黏膜含有環(huán)形皺襞，并有大量絨毛，絨毛上每一柱狀上皮細(xì)胞頂端約有17000條微絨毛。小腸吸收面可達(dá)200平方米。(2)食物在小腸內(nèi)移動(dòng)得慢且停留時(shí)間長(zhǎng)。食物在小腸停留時(shí)間隨食物性質(zhì)而有不一樣，脂肪停留時(shí)間最長(zhǎng)。(3)食物在小腸內(nèi)基礎(chǔ)完成了最終消化過(guò)程。肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第10頁(yè)(二)糖代謝糖是機(jī)體最主要，起源最經(jīng)濟(jì)，供能又快速能源物質(zhì)。1克糖在體內(nèi)徹底氧化可產(chǎn)生17.17千焦(4.1千卡)熱能。機(jī)體正常情況下有60%熱能由糖來(lái)提供。運(yùn)動(dòng)時(shí)糖供能百分比更大，更主要。

1.糖在體內(nèi)存在形式：一個(gè)是以糖原形式存在于組織細(xì)胞漿內(nèi)，主要有肝糖原和肌糖原。另一個(gè)是以葡萄糖形式存在于血液中，稱為血糖。空腹時(shí)血糖濃度較穩(wěn)定，約為80-120mg/100ml。

2.糖分解供能

(1)糖有氧分解：葡萄糖或糖原在有氧條件下，最終氧化成CO2和H2O，并生成ATP過(guò)程稱為有氧分解。1分子糖原或葡萄糖可生成39~38分子ATP。肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第11頁(yè)

糖原→葡萄糖→丙酮酸→乙酰輔酶A→三羧酸循環(huán)+O2→CO2+H2O+ATP(2)糖無(wú)氧分解：葡萄糖或糖原在不需要氧情況下分解生成乳酸并釋放能量生成ATP過(guò)程稱為糖無(wú)氧分解或酵解。糖原→葡萄糖→丙酮酸→乳酸+ATP1分子糖原或葡萄糖可產(chǎn)生3-2分子ATP，可利用熱能不到糖分子結(jié)構(gòu)中總熱能5%，其意義在于滿足猛烈運(yùn)動(dòng)時(shí)快速供能短時(shí)間需要。

3.糖貯備與運(yùn)動(dòng)能力運(yùn)動(dòng)性疲勞或過(guò)分性訓(xùn)練原因之一是體內(nèi)肌糖原耗竭，所以在大于1小時(shí)運(yùn)動(dòng)適量補(bǔ)充糖，可經(jīng)過(guò)提升血糖水平，增加運(yùn)動(dòng)中糖氧化供能、節(jié)約肌糖原損耗，降低脂肪酸和蛋白質(zhì)供能百分比，可使運(yùn)動(dòng)耐受時(shí)間延長(zhǎng)，延緩疲勞發(fā)生，提升運(yùn)動(dòng)能力。合理膳食與適宜運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練相結(jié)合是提升機(jī)體糖原貯備有效路徑。肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第12頁(yè)(三)脂肪代謝脂肪是一個(gè)含能量最多營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。1克脂肪在體內(nèi)徹底氧化可產(chǎn)生38.94千焦(9.3千卡)熱能。人體內(nèi)脂肪儲(chǔ)量很大，是長(zhǎng)時(shí)間肌肉運(yùn)動(dòng)主要能源。脂肪還是構(gòu)建細(xì)胞組成成份，能促進(jìn)脂溶性維生素吸收和利用。對(duì)內(nèi)臟和機(jī)體起著保護(hù)墊和熱墊作用。

1.脂肪儲(chǔ)存與動(dòng)員：脂肪細(xì)胞可攝取血液中過(guò)多自由脂肪酸（FFA），并與甘油結(jié)合形成甘油三酯儲(chǔ)存起來(lái)，這稱為脂肪儲(chǔ)存。當(dāng)血液FFA水平下降時(shí)，儲(chǔ)存在脂肪細(xì)胞內(nèi)脂肪在激素敏感脂肪酶作用下，逐步分解為脂肪酸和甘油，釋放入血，以供給其它組織氧化利用，此過(guò)程稱為脂肪動(dòng)員。

2.脂肪分解供能脂肪→脂肪酸→(β氧化)乙酰輔酶A→三羧酸循環(huán)+O2

→CO2+H2O+ATP肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第13頁(yè)3.運(yùn)動(dòng)中脂肪代謝與糖代謝比較有以下特點(diǎn)：

(1)動(dòng)員慢；(2)耗氧量大；(3)能效率低。

4.運(yùn)動(dòng)對(duì)脂肪代謝影響

(1)提升脂肪酸氧化能力；

(2)改進(jìn)血脂異常；

(3)降低體脂積累。

(四)蛋白質(zhì)代謝蛋白質(zhì)是組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)最主要原料，主要參加新陳代謝實(shí)現(xiàn)自我更新物質(zhì)。蛋白質(zhì)由氨基酸組成。蛋白質(zhì)代謝以氨基酸代謝為基礎(chǔ)。

1.人體內(nèi)氨基酸起源主要有：

(1)食物蛋白質(zhì)消化分解產(chǎn)生氨基酸；

(2)各組織細(xì)胞蛋白質(zhì)降解出氨基酸；

(3)其它物質(zhì)經(jīng)中間代謝轉(zhuǎn)化而來(lái)氨基酸。這些氨基酸共同組成人體內(nèi)“氨基酸代謝庫(kù)”肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第14頁(yè)2.代謝庫(kù)內(nèi)氨基酸去路：

(1)再合成蛋白質(zhì)更新和修復(fù)組織；

(2)合成肽類(lèi)激素、激酶及核酸堿基等含氮物質(zhì)；

(3)脫氨基后深入氧化供能；

(4)脫氨基后再合成糖、脂肪儲(chǔ)存。

(5)再合成新氨基酸。

3.蛋白質(zhì)分解代謝供能蛋白質(zhì)分解供能是由氨基酸代謝實(shí)現(xiàn)。體內(nèi)不是全部氨基酸都能參加分解供能，主要有丙氨酸、谷氨酸、門(mén)冬氨酸、支鏈氨基酸等經(jīng)過(guò)脫氨基和氧化等復(fù)雜過(guò)程，轉(zhuǎn)變成丙酸酸、α-酮戊二酸、草酰乙酸和脂酰輔酶A等不一樣路徑參加三羧酸循環(huán)氧化分解供能。蛋白質(zhì)分解供能很不經(jīng)濟(jì)，普通情況下不作為主要供能物質(zhì)。

肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第15頁(yè)Margaria計(jì)算了體內(nèi)能源物質(zhì)最大供能總?cè)萘亢洼敵龉β?，并比較了它們之間各自特點(diǎn)，把供ATP再合成能源物質(zhì)按無(wú)氧功效和有氧供能分成了三個(gè)系統(tǒng)。即磷酸原系統(tǒng)、乳酸能系統(tǒng)和有氧氧化系統(tǒng)（圖1－5）

第二節(jié)肌肉活動(dòng)能量供給三個(gè)系統(tǒng)肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第16頁(yè)

肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第17頁(yè)概念：通常是指ATP和磷酸肌酸（CP）組成系統(tǒng)，由于二者化學(xué)結(jié)構(gòu)都屬于高能磷酸化合物，故稱為磷酸原系統(tǒng)（ATP—CP系統(tǒng)）。供能特點(diǎn)：供能總量少，連續(xù)時(shí)間短，功率輸出最快，不需要氧，不產(chǎn)生乳酸等類(lèi)中間產(chǎn)物。磷酸原系統(tǒng)主要供能運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目：高功率輸出項(xiàng)目，如短跑、投擲、跳躍、舉重等運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。

一、磷酸原系統(tǒng)肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第18頁(yè)二、乳酸能系統(tǒng)概念：乳酸能系統(tǒng)是指糖原或葡萄糖在細(xì)胞漿內(nèi)無(wú)氧分解生成乳酸過(guò)程中（又稱酵解），再合成ATP能量系統(tǒng)。該系統(tǒng)ATP生成速率取決于底物消耗（糖原、葡萄糖）到產(chǎn)物生成（乳酸）之間反應(yīng)速率。供能特點(diǎn)：供能總量較磷酸原系統(tǒng)多，連續(xù)時(shí)間較短，功率輸出次之，不需要氧，終產(chǎn)物是造成疲勞物質(zhì)——乳酸。衡量乳酸能系統(tǒng)供能能力常見(jiàn)指標(biāo)：血乳酸。乳酸能系統(tǒng)主要供能運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目：1分鐘高功率輸出項(xiàng)目，如400米跑、100米游泳等。肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第19頁(yè)三、有氧氧化系統(tǒng)概念：指糖、脂肪和蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)徹底氧化成H2O和CO2過(guò)程中，再合成ATP能量系統(tǒng)。供能特點(diǎn)：ATP生成總量很大，但速率很低，連續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)，需要氧參加，終產(chǎn)物是H2O和CO2，不產(chǎn)生乳酸類(lèi)副產(chǎn)品。評(píng)定有氧工作能力指標(biāo)：最大攝氧量和無(wú)氧閾等。肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第20頁(yè)第三節(jié)肌肉活動(dòng)代謝特征及影響原因一、肌肉活動(dòng)時(shí)能量供給代謝特征（一）ATP供能連續(xù)性肌肉工作所完成各種運(yùn)動(dòng)形式即技術(shù)動(dòng)作，可能是周期性、非周期性、混合；也可能是間斷性、連續(xù)性。在完成全部運(yùn)動(dòng)時(shí)，能量供給必須是連續(xù)，否則肌肉工作會(huì)因能量供給中止而無(wú)法實(shí)現(xiàn)。也就是說(shuō)，ATP消耗與其再合成之間必須是連續(xù)性。

肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第21頁(yè)

肌肉活動(dòng)伴隨運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度改變而對(duì)能量需求有所不同，強(qiáng)度越大，耗能也越大，這要求產(chǎn)能速率必須與耗能強(qiáng)度相匹配。不然，運(yùn)動(dòng)就不能以該強(qiáng)度連續(xù)運(yùn)動(dòng)，這是由ATP供能連續(xù)性決定。（二）耗能與產(chǎn)能之間匹配肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第22頁(yè)

（三）供能路徑與強(qiáng)度對(duì)應(yīng)性

肌肉在完成不一樣強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)，優(yōu)先開(kāi)啟不一樣供能系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)性是由產(chǎn)能和耗能速率匹配關(guān)系決定。在眾多調(diào)控原因中，胞漿內(nèi)ATP與ADP比值改變最為主要，比值上升說(shuō)明產(chǎn)能大于耗能，反之則耗能大于產(chǎn)能。肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第23頁(yè)

（四）無(wú)氧供能暫時(shí)性

依據(jù)能量統(tǒng)一體理論，ATP再合成無(wú)氧方式與有氧方式是一個(gè)統(tǒng)一體。開(kāi)啟哪一個(gè)方式供能取決于運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度變化，當(dāng)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度耗能速率大于有氧產(chǎn)能最大速率時(shí)，必定動(dòng)用產(chǎn)能更加快無(wú)氧方式，以滿足該狀態(tài)代謝需要。肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第24頁(yè)

從細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功效來(lái)看，有氧供能是機(jī)體生命活動(dòng)最基礎(chǔ)代謝方式。它具備完善代謝場(chǎng)所、路徑、方式和調(diào)整系統(tǒng)。（五）有氧代謝基礎(chǔ)性肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第25頁(yè)（一）概念運(yùn)動(dòng)生理學(xué)把完成不一樣類(lèi)型運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目所需能量之間，以及各能量系統(tǒng)供給路徑之間相互聯(lián)絡(luò)所形成整體，稱為能量統(tǒng)一體。二、能量統(tǒng)一體理論肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第26頁(yè)①以有氧和無(wú)氧供能百分比表現(xiàn)形式：②以運(yùn)動(dòng)時(shí)間為區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)表現(xiàn)形式。依據(jù)不一樣運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目無(wú)氧和有氧供能百分比，確定各類(lèi)運(yùn)動(dòng)在能量統(tǒng)一體中相對(duì)位置，并能了解該運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目無(wú)氧和有氧供能百分比（圖1－6）（二）表現(xiàn)形式肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第27頁(yè)肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第28頁(yè)

1.著重發(fā)展起主要作用供能系統(tǒng)

2.制訂合理訓(xùn)練計(jì)劃（三）能量統(tǒng)一體在體育實(shí)踐中應(yīng)用肌肉活動(dòng)能量供應(yīng)第29頁(yè)

（一）最大強(qiáng)度短時(shí)間運(yùn)動(dòng)最大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)必須開(kāi)啟能量輸出功率最快磷酸原系統(tǒng)。