第三章脂代謝與運動

教學(xué)目標1）掌握脂質(zhì)的概念與功能、脂肪酸分解代謝的過程、運動時脂肪利用的特點與規(guī)律；2）了解酮體的生成和利用及運動中酮體代謝的意義；3）理解運動、脂代謝與健康的關(guān)系，并學(xué)會如何應(yīng)用所學(xué)的知識、科學(xué)的指導(dǎo)體育鍛煉以改善脂代謝，增進健康。體內(nèi)過度的脂肪積累成為影響健康、導(dǎo)致死亡的重要因素第一節(jié)脂質(zhì)概述一、概念

脂類是脂肪和類脂的總稱，它是有脂肪酸與醇作用生成的酯及其衍生物，統(tǒng)稱為脂質(zhì)或脂類，是動物和植物體的重要組成成分。脂類是廣泛存在與自然界的一大類物質(zhì)，它們的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)理化性質(zhì)以及生物功能存在著很大的差異，但它們都有一個共同的特性，即可用非極性有機溶劑從細胞和組織中提取出來。脂質(zhì)單純脂復(fù)合脂指由脂肪酸和醇類所形成的酯。指由脂肪酸、醇類和其他物質(zhì)組成的脂類物質(zhì)。衍生脂質(zhì)是由單純脂與復(fù)合脂衍生而來的，具有脂質(zhì)一般性質(zhì)的一類物質(zhì)。二、分類單純脂中最豐富的一大類——脂肪的通式

脂肪酸的結(jié)構(gòu)與分類大多數(shù)是含偶數(shù)碳原子的直鏈一元酸，碳原子數(shù)目一般在4～26之間，尤以C16和C18為最多。甘油磷脂glycerophospholipid復(fù)合脂復(fù)合脂

脂蛋白蛋白質(zhì)（主要成分）甘油三酯膽固醇磷脂糖乳糜微粒02-0580-952-76-9

1極低密度脂蛋白5-1050-7010-1510-15

1低密度脂蛋白25104520

1高密度脂蛋白45-5053030

1衍生脂膽固醇的化學(xué)結(jié)構(gòu)三、脂質(zhì)的生物學(xué)功能1）脂肪氧化釋放能量2）復(fù)合脂和衍生脂是構(gòu)成細胞的成分3）促進脂溶性維生素的吸收4）脂肪防震和隔熱保溫作用5）對糖和蛋白質(zhì)的消耗具有節(jié)省作用第二節(jié)脂肪的分解代謝一、脂肪的動員與水解脂肪的分解代謝二、

由于肌肉中缺乏磷酸甘油激酶，故甘油不能直接為肌肉供能。在肝臟，每分子甘油氧化生成乳酸時，釋放能量可合成4ATP；如果完全氧化生成CO2和H2O時，則釋放出的能量可合成21ATP。(4)二甘油氧化過程ATP的合成運動時甘油代謝的生物學(xué)意義1.糖異生作用的重要底物2.甘油所吸附的固定水可補充體液，防止運動性缺水3.甘油可作為脂肪分解的強度指標。

（一）、脂肪酸氧化的基本過程脂肪酸是長時間運動的基本燃料。在線粒體內(nèi)一系列酶的催化下，脂肪酸逐步裂解出二碳單位-乙酰輔酶A，在經(jīng)三羧酸循環(huán)和呼吸鏈氧化。脂肪酸的活化脂肪酰輔酶A進入線粒體脂肪酰輔酶A的β—氧化三羧酸循環(huán)三、脂肪酸的分解代謝

1、脂肪酸的活化脂肪酸轉(zhuǎn)變?yōu)橹］o酶A的過程，稱為脂肪酸的活化在線粒體外膜，經(jīng)?；o酶A合成酶催化，并由ATP提供2個高能磷酸鍵（ATP

AMP），脂肪酸與輔酶A結(jié)合，生成脂酰輔酶A。

2、脂酰輔酶A進入線粒體脂酰輔酶A不能直接穿過線粒體內(nèi)膜，借助內(nèi)膜上肉堿轉(zhuǎn)運機制被轉(zhuǎn)運至線粒體內(nèi)。β-氧化步驟：5步反應(yīng)5種酶（硫激酶、脂酰-CoA脫氫酶、烯脂酰-CoA水合酶、羥脂酰-CoA脫氫酶、β-酮脂酰-CoA硫解酶）脂肪酸氧化每次降解下一個2碳單元，氧化是從羧基端的β-位碳原子開始的，稱為β-氧化。反應(yīng)為：脫氫、水化、再脫氫、硫解。每次β-氧化生成1個乙酰-CoA、1個NADH、1個FADH2

。3、β-氧化3、脂肪酸β-氧化反應(yīng)步驟脂肪酸CoA-SH＋脂酰-CoA反式Δ2烯脂酰-CoAL-3-羥脂酰-CoAβ-酮脂酰-CoA乙酰-CoA脂酰-CoA硫激酶ATPAMPPPi脂肪酸活化脂酰-CoA脫氫酶FADH2烯脂酰-CoA水合酶H2O羥脂酰-CoA脫氫酶NADH硫解酶（脫下了兩個碳原子）2、是脂肪酸的改造過程（二）、脂肪酸β-氧化的生理意義1、β-氧化是體內(nèi)脂肪酸分解的主要途徑四、酮體代謝第三節(jié)運動時脂代謝的特點能量骨骼肌胞漿的脂滴血漿脂蛋白脂庫中的脂肪一、運動時脂肪代謝二、運動時脂肪酸的利用

(一）運動對血漿游離脂肪酸含量的影響

(二）運動對血漿游離脂肪酸利用的影響

長時間運動中狗脂肪組織血流量、甘油、脂肪動員的變化運動開始后脂解強度迅速提高，在運動中速率進一步加快，這表明，運動中脂肪組織內(nèi)脂解過程幾乎處于持續(xù)穩(wěn)定的激活狀態(tài)。運動時脂肪組織脂肪水解狀況血流量（ml/100g.Min）游離脂肪酸(ummol/100g.Min)甘油（ummol/100g.Min）

脂肪水解產(chǎn)生的脂肪酸只有部分量釋放入血（約1/3），動員入血的脂肪酸（為長鏈脂肪酸的形式，即軟脂酸、硬脂酸和油酸等）立即與血漿清蛋白結(jié)合，以增加其水溶性，便于運輸?shù)礁鹘M織器官進一步代謝，而大部分脂肪酸在脂肪細胞內(nèi)直接參與再酯化過程（2/3）。脂肪水解產(chǎn)生的甘油不能重新為細胞利用，基本上全部釋放入血，經(jīng)過血液循環(huán)運輸?shù)礁闻K等組織進一步代謝。脂肪組織釋放脂肪酸和甘油

葡萄糖葡萄糖丙酮酸糖酵解

-磷酸甘油脂肪細胞血液TGFFA脂酰輔酶AFFA甘油脂肪組織內(nèi)甘油三酯和脂肪酸循環(huán)脂酰輔酶A

-磷酸甘油TG甘油FFA脂肪水解兒茶酚胺；胰高血糖素－＋胰島素

血漿甘油三酯分解1、血漿脂蛋白與甘油三酯血漿中的甘油三酯是與磷脂、膽固醇、膽固醇酯和載脂蛋白以不同比例結(jié)合而存在，共同構(gòu)成各種脂蛋白，其中乳糜微粒（CM）和極低密度脂蛋白（VLDL）中含有的甘油三酯較多，低密度脂蛋白（LDL）和高密度脂蛋白（HDL）中含有較少量的甘油三酯。血漿脂蛋白的化學(xué)組成及其相對百分比脂蛋白蛋白質(zhì)（主要成分）甘油三酯膽固醇磷脂糖乳糜微粒02-0580-952-76-9

1極低密度脂蛋白5-1050-7010-1510-15

1低密度脂蛋白25104520

1高密度脂蛋白45-5053030

1

2、血漿脂蛋白中甘油三酯的分解甘油三酯（血漿脂蛋白）LPL脂肪酸+甘油血漿清蛋白游離脂肪酸（FFA）代謝利用（器官組織）LPL（脂蛋白脂酶）廣泛存在于人體細胞內(nèi)，在細胞內(nèi)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成后轉(zhuǎn)運出細胞，在毛細管內(nèi)皮細胞表面與硫酸肝素結(jié)合，可以催化血漿脂蛋白中的甘油三酯水解。

3、運動對血漿脂蛋白含量的影響運動訓(xùn)練、尤其是耐力性質(zhì)的運動，可使HDL含量明顯增加，而不同程度地減少VLDL和LDL的含量，而且這種變化的程度與運動負荷量成正相關(guān)關(guān)系。運動提高HDL的機制：運動能加快脂肪組織細胞內(nèi)LPL的合成速率，釋放并附于血管內(nèi)皮，促進VLDL-TG水解，從而使VLDL裂解為HDL。

肌細胞內(nèi)甘油三酯分解1、肌內(nèi)甘油三酯含量肌內(nèi)甘油三酯含量與肌纖維類型、營養(yǎng)和身體活動量有關(guān)。以中性脂滴的形式存在，分布于含線粒體豐富的慢肌纖維中，并與線粒體容積成正相關(guān)。平均含量為5-15mmol/Kg，比脂肪組織的400-800mmol/Kg含量要少得多。

2、肌內(nèi)甘油三酯分解甘油三酯（骨骼?。㎜PL脂肪酸+甘油（氧化利用）LPL肌細胞的核糖體內(nèi)合成的，負責(zé)脂滴的甘油三酯的水解，也是此水解反應(yīng)的限速酶，它的活性受低濃度腎上腺素、胰高糖素抑制，受高濃度腎上腺素、胰高糖素激活。長時間運動中，LPL的活性提高骨骼肌內(nèi)（近2倍）比脂肪組織（20%）明顯，故耐力訓(xùn)練可提高骨骼肌利用肌內(nèi)甘油三酯的能力。

其利用量與運動強度和持續(xù)時間有關(guān)。3、運動肌內(nèi)甘油三酯的利用運動時肌內(nèi)脂肪在運動初期首先動用，運動時肌內(nèi)脂肪的利用也與肌纖維類型有關(guān)，在有氧代謝能力強的慢肌纖維中甘油三酯的消耗量最為明顯。

（一）血漿游離脂肪酸濃度及其轉(zhuǎn)運率在安靜、空腹狀態(tài)時，人的血漿FFA濃度為6-16mg%（0.1mmol/L）。運動過程中，血漿FFA濃度升高。1、血漿FFA濃度正常值2、血漿FFA轉(zhuǎn)運率安靜狀態(tài)：血漿FFA半壽期大約為4分鐘。中等強度運動：血漿FFA半壽期大約為0.9分鐘；低強度運動：血漿FFA半壽期大約為2分鐘；低強度和中等強度運動時血漿FFA都能積極地參與各組織器官的氧化供能。

（二）骨骼肌利用血漿游離脂肪酸1、血漿FFA在骨骼肌內(nèi)的供能地位2、影響肌細胞內(nèi)血漿FFA供能的因素3、不同肌纖維利用血漿FFA供能的差異4、骨骼肌脂肪酸氧化與運動能力的關(guān)系5、運動訓(xùn)練對骨骼肌脂肪酸氧化能力的影響

1、血漿FFA在骨骼肌內(nèi)的供能地位安靜時，動脈血FFA是骨骼肌的基本燃料。在短時間極量或高強度運動中，血漿FFA供能意義不大。在長時間運動中，血漿FFA在骨骼肌的供能中起著關(guān)鍵作用。

2、影響肌細胞內(nèi)血漿FFA供能的因素（1）運動強度和持續(xù)時間運動強度下降到60-70%最大攝氧量、超過20-30分鐘的長時間運動中，動脈血FFA持續(xù)而緩慢地升高，肌細胞吸收血漿FFA供能比例增大，例如運動40、90、180、240分鐘，脂肪酸供能占總能耗的百分數(shù)分別為37%、37%、50%、62%。

（2）血漿脂肪酸濃度血漿FFA濃度受血漿清蛋白數(shù)量及其結(jié)合力的影響。在長時間運動時，血漿FFA濃度逐漸升高，運動肌攝取和利用量也相應(yīng)增多，二者存在正比關(guān)系。人體血漿FFA濃度不超過2mmol/L。運動時間090180240（min）游離脂肪酸0.660.781.571.83（mmol/L）高濃度血漿FFA可形成微膠粒溶液