第43卷2007年第3期 西 北 师 范 大 学 学 报(自然科学版)
Vo l 143 2007 No 13 Jo ur nal of No rthw est N o rmal U niversit y (Natura l Science)
收稿日期:2006O 12O 03;修改稿收到日期:2007O 03O 28
作者简介:熊正英(1952)))),男,陕西商南人,教授.主要从事运动生物化学与营养的研究.
E O ma il:x zy5201@yahoo 1com 1cn
补充精氨酸与运动能力关系的研究进展
熊正英,李润红
(陕西师范大学体育学院,陕西西安 710062)
摘 要:采用文献资料法,论述了运动对精氨酸代谢的影响以及补充精氨酸提高运动能力的机制.在运动应激状态下,机体对精氨酸的需求量明显增加,提供充足的精氨酸能明显减少氮丢失,有益于机体蛋白质合成,促进肌糖原的储备及恢复;同时可增加冠状动脉流量和改善心脏功能,增强和调节机体的免疫功能,因此对延缓疲劳的发生和促进恢复有一定的作用.
关键词:精氨酸;肌糖原;心肌;免疫;运动
中图分类号:G 80717 文献标识码:A 文章编号:1001-988ú(2007)03-0107-05
T he development of researching on arginine
supplement and exercise ability
XIONG Zheng O y ing,LI Run O hong
(Colleg e of Phy sical Educatio n,Shaanx i No rmal U niversity,Xi p an 710062,Shanxi,China)
Abstract:T he m ethod of literature is applied to setting forth the effect o f exercise on the m etabolic of ar ginine and mechanism of supplementing arg inine fo r enhancing the exercise ability.In the state of ex ercise stress,the body r equirement for arginine increases no tably,therefore enough supply of arginine
can decr ease the lo ss of nitrog en and be g ood for the synthesis of body pro tein and the recov er y of muscle gly cog en.M eantime arg inine helps to increase coronary bloo d flow and improv e heart function,and has the functions of streng thening and nur sing immune ability,so arginine has functio ns o f delaying ex ercise fatigue and promo ting the r ecovery of ex ercise fatig ue.
Key words:arginine;m uscle g lycogen;m yocar dial;imm unity ;ex ercise 精氨酸(Ar g)在体内起生理作用的主要是左旋精氨酸(L-Arg ).正常情况下,体内精氨酸一部分来源于膳食,一部分通过几个器官间的协同作用由鸟氨酸通过瓜氨酸合成,其前体物质是谷氨酸(Glu)或谷氨酰胺(Gln).机体中所有组织均利用精氨酸合成细胞浆蛋白和核蛋白,同时精氨酸也是脒的唯一提供者,进而合成肌酸[1]
.精氨酸是碱性氨基酸,可广泛参与机体组织代谢,与机体免疫功能、蛋白质代谢、创面愈合等密切相关.它还能促进血氨进入尿素循环,防止氨中毒,其代谢中间产物多胺是重要的胃肠粘膜保护剂,能促进粘膜增殖.精氨酸也是合成一氧化氮的唯一底物,可参与免疫和血管张力调节[2].近年来,一氧化氮对骨
骼肌中葡萄糖转运的促进作用和参与免疫调节作用得到学者们的广泛认同.作为一氧化氮的生成前体
左旋精氨酸能否成为改善运动能力、促进疲劳消除的营养补充剂已是学者们研究的焦点.
1 运动对左旋精氨酸代谢的影响
尿素合成的前体是左旋精氨酸和NH 3,运动过程中NH 3生成增加,使尿素的合成也增加,同时一氧化氮的生成也要增加,这必然使左旋精氨酸的消耗增加,使一氧化氮合酶的作用底物左旋精氨酸水平下降,因而一氧化氮的生成可能会减少.尽管精氨酸是人体可自身合成的一种半必需氨基酸,但人体合成的速度是否能够满足在运动中各种消耗
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的大量需要尚不清楚[3],因此,力竭运动后,一氧化氮含量、一氧化氮合酶活性下降可能是由于运动过程中左旋精氨酸的消耗引起.姜雅彬等研究了长时间运动对耐力游泳运动员血清氨基酸的影响,并与对照组比较,结果发现,在安静状态时,游泳组和对照组血清精氨酸含量无显著性差异,在急性运动的不同时刻,两组血清精氨酸含量虽然有下降趋势,但无显著性差异[4].席翼等研究了耐力训练对安静状态和短时间渐增负荷下血清氨基酸的影响,结果发现,安静状态下耐力训练组血清精氨酸含量显著高于对照组,但在短时间渐增负荷的力竭性运动后,耐力训练组血清左旋精氨酸含量基本上保持不变,而对照组血清精氨酸含量显著上升[5].金其贯等对大鼠进行了为期8周的大负荷游泳训练,结果发现训练组大鼠血清左旋精氨酸含量显著低于对照组[6].造成运动或训练时机体血清左旋精氨酸含量变化不同的原因,可能与运动强度、运动时间以及机体的功能状态有关.
2左旋精氨酸提高机体运动能力的机制
热应激1h,血清17种游离氨基酸除精氨酸下降外,其余都升高.精氨酸含量下降,其可能原因是高温下鸟氨酸循环加速,致使左旋精氨酸分解为尿素增多,以消除过多的氨对机体的毒性作用,有利于防止疲劳[7].M aelean等认为嘌呤核苷酸在运动期间并不降解[8];Brober g认为嘌呤核苷酸的降解与氨基酸的氧化作用可在肌肉内产生氨,同时降低运动期间碳水化合物的利用率[9];Sahlin等提出血氨浓度升高很可能是肌肉代谢改变和维持三羧酸循环中间产物以保证脂肪完全氧化所产生的结果[10];Czarno w ski等认为血氨的升高主要是由于肌肉内起始的碳水化合物储备偏低[11].以上观点都说明运动产生的氨增多会使运动能力下降,提示补充A rg或Orn可以促进鸟氨酸循环,把由于运动消耗蛋白质而产生过多的氨转化为尿素,防止血氨的升高,从而提高运动能力[12].
211精氨酸与肌糖原
在以70%~80%最大摄氧量水平范围内进行运动时,肌糖原利用的速率相当高,消耗量大,因此运动前肌糖原水平及运动中糖原利用速率和消耗量直接影响耐力训练和竞赛的成绩.实验结果证实肌糖原储备量是决定大强度运动耐力的主要因素,通过耐力训练的大鼠肌糖原含量较高,并且具有较长的力竭运动时间.大强度耐力运动后的恢复主要是肌糖原的恢复.现已证明,当肌糖原达到最低水平时,力竭便发生,且达到力竭的时间直接与运动开始的肌糖原水平有关.在以75%VO2max强度运动时,运动能力的限制因素是运动前肌糖原的储备量[13],所以,运动后运动员肌糖原的恢复显得非常重要.刘慧莉等研究结果表明,力竭运动后一次性补充左旋精氨酸使训练大鼠总一氧化氮合酶活性及一氧化氮含量、骨骼肌肌糖原含量恢复较快.对大鼠力竭运动后恢复36h肌糖原与骨骼肌一氧化氮含量进行相关分析发现,大鼠糖原耗竭运动后恢复36h肌糖原含量与骨骼肌一氧化氮含量的中度相关,补充左旋精氨酸促进力竭运动后的肌糖原恢复可能通过左旋精氨酸)))一氧化氮途径实现.一氧化氮生成增加促进葡萄糖转运,从而促进肌糖原的生物合成.另外,左旋精氨酸是一种生糖氨基酸,可作为糖异生的合成底物,影响肌糖原的合成[14]. 212精氨酸对心肌的保护作用
大量研究表明,精氨酸从不同途径保护心肌免受缺血再灌注损伤.王天辉等在精氨酸对大鼠心肌相对缺血/再灌注损伤保护作用的研究中发现,精氨酸具有提高再灌注损伤心肌的抗氧化能力,抑制心肌酶的释放,从不同角度说明了精氨酸对相对/再灌注具有保护作用[15].朱方等研究表明,应用精氨酸不仅具有明显降低血糖的作用,而且对心肌组织自由基的清除也有促进作用,同时也能较好地改善Na+-K+泵及Ca2+泵功能,这可能与左旋精氨酸兴奋胰岛B O细胞分泌胰岛素、通过L-Arg-NO通路促进NO合成而改善心肌供血有关.因此补充外源性L O精氨酸对糖尿病患者防止自由基引起的心肌损伤有重要作用[16].叶磊等在左旋精氨酸对心肌结构影响的研究中发现,左旋精氨酸能良好保存线粒体超微结构,减少再灌注损伤时心肌肌钙蛋白破坏,保存线粒体的完整,以达到减轻心肌缺血/再灌注损伤的作用[17].精氨酸通过促进NO 的产生,减少过氧亚硝基阴离子(ON OO-)生成,同时增加细胞内抗氧化物谷胧甘肤的水平,还可直接中和氧自由基;NOS能清除产生的氧自由基,并在脂质膜上终止自由基链反应,从而抑制脂质过氧化,消除自由基对心肌的损害[18].左旋精氨酸对心肌相对缺血/再灌注损伤具有保护作用,其可能的机制为:1左旋精氨酸可通过促进NO的产生,扩张冠脉,改善微循环,减轻细胞膜脂质过氧
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化损伤.o左旋精氨酸可通过增加NO的释放,下调心肌细胞和内皮细胞表面粘附分子的表达,减少中性粒细胞的趋化、粘附,减少CK、LDH的释放,从而阻止中性粒细胞介导的损伤.?左旋精氨酸作为必需氨基酸,在体内也参与蛋白质的合成,因此在心肌缺血/再灌注期也可能作为能量转换的底物,维持AT P的合成,增加能量供给[19].岳冠华在补充前体左旋精氨酸后对一次性力竭运动大鼠心肌酶影响的研究表明,补充左旋精氨酸在增加心肌血流量、氧供应量,加强有氧代谢,显著减慢储备发生的糖酵解使乳酸含量减少的同时,使心肌增加,引起血管平滑肌舒张,使有氧代谢增强,进一步节约了心肌能量,增强了运动能力.其作用机制可能是运动力竭激活了iNOS.iNOS在心肌中占相当的比例,补充外源性的左旋精氨酸可提高心肌iNOS活性,这是因为iNOS催化生成NO的效率是cNOS的1000倍.另外,适量补充外源性的左旋精氨酸可提高心肌肌浆网Ca2+O A TPase摄入Ca2+的能力,加强心肌Na+/Ca2+的交换能力,减少运动时心肌胞浆中Ca2+的堆积,改善心肌细胞的收缩功能,提高大鼠长时间运动能力,延缓疲劳[20].郭宝石等研究了一氧化氮在心肌缺血再灌注损伤中的作用,结果发现,超负荷缺氧运动可引起心肌相对缺血,造成心肌缺血在灌注损伤,导致心功能低下.补充左旋精氨酸促进N O的合成,对于保护心肌免受缺血再灌注损伤,促进超负荷缺氧运动后心功能的恢复具有重要意义[21].刘向儒等在研究左旋精氨酸对冠状动脉血管痉挛性心绞痛(CMSA)患者运动能力和血浆NO水平的影响时发现,左旋精氨酸的补充能够明显提高CM SA患者的运动能力,且具有较好的持续性,并使血浆NO 水平显著提高[22].王琳等研究发现,当补充左旋精氨酸达到一定剂量时(40mg/kg),大鼠运动至力竭时间明显延长,血睾酮下降幅度减小,运动后血乳酸最大值明显增加,从而进一步说明,左旋精氨酸的补充对提高运动成绩和促进运动后疲劳的恢复具有重要作用[23].
213精氨酸与提高机体的免疫功能
21311精氨酸对免疫系统产生的效应罗海吉等在研究高温应激下补充左旋精氨酸对小鼠免疫功能的影响时发现,精氨酸在热应激时具有缓解和减轻胸腺、脾脏应急萎缩的作用,而且只在一定浓度下才能起到对免疫器官的保护.在热应激状态下小鼠淋巴细胞增殖活性较常温对照组有显著性降低,热应激后各组小鼠的IL O2含量和IL O2R的表达均显著低于相应的常温对照组.还发现精氨酸各组在活化胸腺细胞中的Ca2+均比给水组高,而给水组在热应激后细胞活化过程中Ca2+的上升受阻,高温可导致细胞形态的改变,损伤细胞膜及核膜.由于细胞内Ca2+的变化与细胞结构的完整性和功能的正常是密切相关的,因此可以认为在高温应激条件下补充适量的精氨酸具有保护胸腺细胞结构完整性的作用[24].屈会起等研究亦发现,补充一定剂量的精氨酸能够增强机体的免疫功能,包括增强免疫细胞和器官功能、增强免疫应答,补偿糖皮质激素造成的机体免疫功能抑制[25].精氨酸能促进多种内分泌激素的释放,包括生长激素、胰岛素、泌乳素、胰高糖素、生长抑素、儿茶酚胺等. Kor bonits等发现健康成人应用精氨酸后可促进基础状态下的生长激素(GH)、泌乳素的分泌,而黄体生成素、卵泡刺激素、促甲状腺素、促肾上腺皮质激素(A CT H)、皮质醇不受影响.该研究还发现,精氨酸能够加强低血糖应激情况下的ACT H 分泌,而此时的GH分泌不能被进一步增强.NO 是一种重要的神经内分泌调节因子,参与应激状态下的激素分泌.该研究一方面再次证明精氨酸O NO 途径在应激状态下对各种应激激素分泌的影响,另一方面也说明精氨酸促进基础状态下激素分泌的作用不依赖NO[26].热应激后小鼠血清NO浓度的变化,提示在热应激条件下小鼠对精氨酸的需求比常温下多.血清NO含量的变化与精氨酸的利用度有关,而淋巴细胞增殖活性指数的变化与血清NO浓度的高低有关.提示:在热环境中机体对精氨酸的需要增加,但有一定范围,如过量补充精氨酸可导致过多产生NO,从而抑制淋巴细胞的增殖.这说明在高温环境中机体免疫功能降低与血清中NO的水平有密切关系,而补充适量的精氨酸可通过产生适量的NO,从而起到免疫促进作用并可减少热应激对小鼠免疫功能的损伤[27].另有研究表明,精氨酸还能刺激周围血液中单核白细胞对抗原与细胞分裂的反应,细胞培养尤其是免疫细胞的培养与精氨酸密切有关,在无精氨酸的培养液中,细胞虽然不至于死亡,但生长受到抑制,但加入精氨酸16h 后,细胞开始分裂与生长.人体血浆中的精氨酸在0104~011mm ol浓度时,能使机体维持足够的免疫能力,且在免疫系统中,除淋巴细胞外,吞噬细
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胞的活力也与精氨酸相关[28].
21312运动产生的免疫抑制大量研究的表明,长时间的耐力运动或长期的强化训练可以抑制免疫功能(包括淋巴细胞亚型),抑制淋巴细胞增殖和NK细胞、LA K细胞的细胞毒活性,减少IL O2和粘膜分泌型的分泌等.金其贯等研究运动性免疫抑制机制时,通过对大鼠进行持续8周、每天1次、每周6次的150min游泳训练后,测定了大鼠外周血液中淋巴细胞在PH A刺激下的增殖反应,结果发现大负荷训练组其淋巴细胞对PH A的转化率显著低于对照组,下降幅度达到1815%,说明长期大负荷的运动训练可以降低淋巴细胞对PH A的增殖反应,抑制了淋巴细胞的功能.他们还通过放射免疫法直接测定了大鼠外周血液中IL O2含量,结果发现大负荷训练组其血清IL O2含量显著低于对照组,下降幅度达到2814%,从而说明长期大负荷的运动训练可以导致机体IL O2分泌的降低[29].由于IL O2在许多免疫反应中起中心调节作用,它可放大免疫应答反应,同时可增强NK细胞话性,促进B淋巴细胞分泌抗体以及诱导LAK细胞生成等,因此大负荷运动训练后机体IL O2生成能力的下降,必定使机体的兔疫防御功能降低.金其贯等在进行谷氨酰胺和精氨酸对运动性免疫抑制干预作用的研究时发现,经过8周的大负荷运动训练后,大鼠外周血液中淋巴细胞转化率、血清IL O2、Gln 和Arg含量显著降低,而淋巴细胞凋亡率和血清sIL O2R含量却显著升高.因此,长期大负荷的运动训练可导致血清Gln和Arg含量的降低,以及外周淋巴细胞凋亡增加,可能是大负荷训练导致机体免疫功能降低的重要机制[30].而对于大负荷训练组大鼠血清GM O CSF含量显著下降,GM O CSF 分泌的减少,是否抑制了造血祖细胞的增殖、分化,从而导致运动性免疫抑制的发生,还有待于进一步研究.
21313补充精氨酸提高机体免疫机能及其可能机制金其贯等人对大鼠进行8周的大负荷训练后发现,大鼠淋巴细胞的转化率和血清IL O2含量、血清总抗氧化能力均显著下降,而淋巴细胞凋亡率和血清sIL O2R含量却显著升高,连续8周补充左旋精氨酸后,大鼠淋巴细胞转化率和血清IL O2含量显著升高,淋巴细胞凋亡率和血清sIL O2R含量则显著降低,说明大负荷训练后补充精氨酸可调节和提高训练机体的免疫功能[29].屈会起等补充精氨酸观察对大鼠机体免疫功能的影响,发现一定剂量的精氨酸能够增强B细胞介导的体液免疫功能和T 细胞介导的?型超敏反应,促进脾脏的免疫功能和淋巴小结增生,增加体内NO产生但不会造成NO 及其代谢产物的蓄积.认为补充一定剂量的精氨酸具有免疫功能增强作用[25].在运动应激状态下,机体对精氨酸的需求量明显增加,提供充足的精氨酸能够明显减少氮丢失,有益于机体体蛋白质合成,调节机体免疫功能.此外,精氨酸能促进自然杀伤细胞活性,激活外周血中单核细胞,调节T 淋巴细胞和巨噬细胞分泌因子,介导巨噬细胞的细胞凋亡,也可有效地增强细胞免疫功能.因而,对于长时间大强度运动训练及出现过度训练综合症的运动员,补充适量的精氨酸有一定理论依据[31].许多学者研究表明精氨酸有明显的免疫促进作用,认为精氨酸的代谢产物NO可降低血浆IL O6的浓度、改善器官供血、增强巨噬细胞功能,因此可补充精氨酸来增加NO的合成等实现免疫功能的恢复;另外精氨酸可促进IL O2的合成并提高其生物学活性.但补充精氨酸并非浓度越高越好,这可能是低浓度的精氨酸具有免疫促进作用,而高浓度精氨酸因代谢产物NO不断增多反而抑制淋巴细胞的增殖和IL O2R的表达[24].精氨酸促进免疫机能的机制尚不完全清楚,有研究认为,精氨酸能够促进激素和胰岛素生长因子的释放,增加胸腺的重量,提高胸腺中T淋巴细胞的数量以及通过T淋巴细胞对PH A、ConA的增殖反应来提高胸腺的功能[32].另外,精氨酸在精氨酸酶的作用下生成尿素和鸟氨酸,而鸟氨酸在鸟氨酸脱羧酶的作用下生成多胺,近一步促进细胞分裂、DNA复制,调节细胞的周期,增强淋巴细胞的有丝分裂[33].金其贯等对补充精氨酸对大负荷训练大鼠免疫功能的影响及其机制的研究表明,在大负荷训练后补充外源性精氨酸有助于降低外周血液淋巴细胞的凋亡率,并能有效防止血清Gln含量的降低,这可能是精氨酸改善大负荷运动训练造成的免疫功能抑制的机制之一[34].
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第26卷第5期湖南科技学院学报Vol.26 No.5 2005年5月 Journal of Hunan University of Science and Engineering May.2005 浅析补糖与运动能力的关系 蒋炳宪，谢明正 (衡阳师范学院 体育系，湖南 衡阳 421008 ) 摘要：从动能学的角度，运用系统分析法和文献资料法，对补糖与运动能之间的关系进行了分析，指出：补糖对运动能力的维持起着重要作用，进行1小时以上剧烈的或长时间的运动应考虑补充糖。有效增加骨骼肌糖贮备的短期方法，是在运动前即刻或运动中补充葡萄糖饮料；有效提高骨骼肌糖贮备的长期方法，体现在对膳食结构与运动时间及训练方法的控制上。 关键词：补糖；运动能力；动能学 中图分类号：G804.2 文献标识码：A 文章编号：1673-2219（2005）05-0200-03 1 问题的提出 人体是一个有生命的机器，人体运动过程也像机器运转一样需要消耗能量。因此人体摄取贮存足够数量的能源物质，并在运动时有效的动员这些能源物质是取得优异成绩的保证，糖是肌肉活动的重要能源物质之一，许多运动项目的成绩与肌糖元和肝糖元的贮量，以及血糖的水平有关。据此，有些人错误地认为运动前补糖就能提高运动成绩，这是不符合实际的．长期以来人们就补糖与运动能力的关系进行了大量研究，本文从动能学的角度对这一问题进行探讨，并与同行们商榷． 2 肌肉工作的直接能源——ATP 人体摄取的能源物质主要是碳水化合物(糖)、脂肪和蛋白质，这些能源物贮存的能量，不能直接供给肌肉工作利用，而是在不同条件下通过不同的代谢途径释放其贮存的能量。这些能量一部分以热的形式维持体温或散发到体外，一部分供ADP 合成ATP，以高能磷酸键的形式贮存起来，肌肉工作时，A TP分解能供肌肉收缩利用。 A T P→A D P+Pi+E 人类骨骼肌ATP的贮量不多，约5—7毫摩尔／公斤肌肉，而ATP的最大输出功率却很大，约10毫摩尔／公斤肌肉·秒，因此肌肉中ATP仅可供剧烈运动利用0.5秒钟左右。但任何剧烈运动所能持续的时间远比这一时间长得多。这就说明人体在运动过程中存在着不断合成ATP的机制。 3 ATP的再合成 ATP再合成的途径主要有三条，即（1）磷酸肌酸（CP）的分解，（2）肌糖元的无氧酵解，（3）糖和脂肪的有氧氧化。运动强度不同，ATP生成的主要途径也不同，不过运动时的能量供应并非各能量系统依次“打开”和“关闭”，相反每两个能量系统之间在时间上有相当一部分互相重迭，从而平滑而高速地从一种能量系统转出另一种能量系统。1短时间极限强度运动时，主要由CP分解能供ADP合成ATP C P+A D P＝A T P十C 这一反应是可逆的。CP分子中分解出高能磷酸键的同时释出9．3千卡／摩尔的能，而ATP分子分解出磷酸键时释出8千卡／摩尔的能，由于CP分子中高能磷酸键生成ATP。1摩尔的C P分解释放的能可供合成1摩尔的ATP，当ATP浓度较高时，ATP也可把它的高能磷酸键转移给肌酸(C)，而生成CP，使能量暂时贮存在CP中。人类CP贮量是ATP的3—5倍。因此人体磷酸原(ATP+CP)的贮量为2 0—3 0毫摩尔／公斤肌肉。假定一个7 0公斤人的肌肉质量为3 0公斤，磷酸原的总量为600—900毫摩尔。但实际上磷酸原有效贮量仅l 2—1 3毫摩尔／公斤·肌肉。磷酸原的最大输出功率约为1．7毫摩尔／公斤肌肉·秒，因此磷酸原的有效贮量可供剧烈运动(如短距离跑)利用7秒钟左右。人们通常把ATP—CP供能系统称为“应急能量系统”。又由于这一条系统供能时既不需要氧也不产生乳酸，而又称非乳酸供能系统，在持续时间较长(1—2 收稿日期：2005－03－21 作者简介：蒋柄宪（1964－），男，湖南衡阳人，讲师，研究方向田径、体育教学与训练。 200
呼吸运动的调节 一、实验目的 1.学习呼吸运动的记录方法 2.观察血液理化因素改变对家兔呼吸运动的影响 3.了解肺牵张反射在呼吸运动调节中的作用 二、实验对象 家兔 三、实验器材和药品 哺乳动物手术器械，兔手术台，生物信号采集处理系统，呼吸换能器或压力换能器，气管插管，20%氨基甲酸乙酯溶液，生理盐水，橡皮管，2%乳酸溶液，N2气囊，CO2气囊等 四、实验方法 1.由兔耳缘静脉缓慢注入20%氨基甲酸乙酯溶液（5ml/kg体重），待动物麻醉后，仰卧固定于手术台上。 2.剪去颈前部兔毛，颈前正中切开皮肤5~7cm，分离气管并做气管插管。分离颈部双侧迷走神经，穿线备用。手术完毕后，用温生理盐水纱布覆盖手术野。 3.实验装置 （1）将呼吸换能器（或压力换能器）与生物信号采集处理系统的相应通道相连接，橡皮管连接气管插管和呼吸换能器或压力换能器。 （2）打开计算机，启动生物信号采集处理系统。点击“实验模块”，选择“呼吸运动的调节”实验项目。 4.观察 （1）正常呼吸运动记录一段正常呼吸运动曲线作为对照，观察吸气相、呼气相、呼吸幅度和频率。 （2）CO2对呼吸运动的影响将CO2气囊管口与气管插管的通气管用小烧杯罩住，打开气囊呼吸运动的变化。移开气囊和烧杯，待呼吸恢复正常后再进行下一步实验。 （3）缺氧对呼吸运动的影响方法同上，将N2气囊打开，使吸入气中含较多的N2，造成缺氧，观察呼吸运动的变化。移开气囊和烧杯，观察呼吸运动的恢复过
程。 （4）增大无效腔对呼吸运动的影响将40cm长的橡皮管连接于气管插管的一个侧管上，观察此时呼吸运动的变化。变化明显后，去掉橡皮管，观察呼吸运动恢复过程。 （5）迷走神经在呼吸运动调节中的作用先剪断一侧迷走神经，观察呼吸运动有何变化，再剪断另一侧迷走神经，观察呼吸运动又有何变化。 五、实验结果 （1）CO2对呼吸运动的影响 通CO2后，呼吸表现为加深加快 （2）缺氧对呼吸运动的影响 轻度缺氧时，呼吸表现为加深加快
运动生物化学论文（设计） 论文题目： 浅析补糖与运动能力的关系 院系 专业 班级 学生姓名 学号 年月日
浅析补糖与运动能力的关系 摘要 糖是人体活动的主要能源物质之一,许多运动成绩与肌糖元和肝糖原的贮量,以及血糖的水平有关。据此,有些人错误地认为运动前补糖就能提高运动成绩,这是不符合实际的。长期以来人们就补糖与运动能力的关系进行了大量研究。从动能学的角度,运用系统分析法和文献资料法,对补糖与运动能之间的关系进行了分析,指出:补糖对运动能力的维持起着重要作用,进行1小时以上剧烈的或长时间的运动应考虑补充糖。有效增加骨骼肌糖贮备的短期方法,是在运动前即刻或运动中补充葡萄糖饮料;有效提高骨骼肌糖贮备的长期方法,体现在对膳食结构与运动时间及训练方法的控制上，本文从补糖的类型、方式及时间对机体运动能力的影响上作一综述,以便深入地研究糖与运动之间的关系。 关键词 补糖运动能力动能学膳食结构运动时间训练方法 前言 运动能力通常指人参加体育运动或竞赛所具备的能力。它是体质、机能、技能、智力和心理等多种能力的综合。人的运动能力受训练、遗传、营养、健康状况以及环境等多种因素的影响，其中营养是决定运动能力的十分重要的因素。运动过程中，人体处于生理应激状态，各种机能活动和新陈代谢水平随之变化。通过训练要使机体的物质和能量代谢在更高水平上达到新的平衡，对营养物质的需要也就提出了更高的要求。因此合理营养既是运动能力的物质基础，又是获得良好运动能力的促进因素。参加训练或竞赛的运动员，机体的新陈代谢更加活跃。如果仅仅通过摄入一般膳食来补偿，会造成营养素缺乏而降低运动能力。如糖的补充不充分可导致运动中的低血糖乃至中枢疲疲劳的发生；蛋白质摄入不足会引起运动中肌肉蛋白质较多丢失，结果造成负氮平衡；大量汗液丢失而不及时补充会引起微循环减少,严重脱水，甚至热衰竭等等。 正文 1.糖的营养学意义 人体内糖储备主要有肌糖原、肝糖原和血糖三种形式。虽然糖在体内储量很少，但作用却很大。个体通过运动与高糖膳食结合，可增加糖原储量。 （1）糖是体内最主要的最经济的能源，也是运动员训练和比赛的最佳能源。其产能速度快，氧的效价高，消耗同样数量的氧气产生的能量要比脂肪多 4-5%。（2）糖不仅可以有氧氧化，还可以在缺氧情况下通过糖酵解释放能量产生 ATP，而脂肪和蛋白质却不能。这对于从事高强度运动时机体相对缺氧的运动员无疑是非常有益的。（3）糖是中枢神经系统的主要能源。大脑 90%以上的能量由血糖的分解来提供。（4）与某些营养素的正常代谢有密切关系，参与脂肪、蛋白质代谢。许多研究显示，短缺会显著增加蛋白质利用主要是支链氨基酸的利用。（5）保护肝脏，免受有毒物质的损害。（6）膳食纤维促进肠蠕动，可起到迅速排出代谢废物，维持肠道正常菌群等功效。
动物营养学的发展趋势及对我国动物营养学未来发展的建议 发布时间：2010-09-02 浏览量：77 次 摘要：本文对动物营养学的概念及作用、发展趋势及前沿和我国动物营养学的研究现状及存在的问题做了概要分析，并对我国动物营养学的未来发展和推动其发展的政策措施提出了初步建议，仅供同行参考。 关键词：动物营养学发展趋势建议 1 前言 动物营养学是一门主要以动物生理学和动物生物化学为基础，揭示营养物质在动物体内的代谢机理、规律及功能、研究发挥最大遗传潜力对各种营养素的适宜需要量以及评定饲料对动物的营养价值的应用基础科学，是沟通动物饲养学与动物生理生化这些主要基础学科的桥梁，最终目标是为畜禽饲养中科学配制全价平衡高效饲料等，以改善动物健康和促进动物高效生产，用最少的饲料投入向人类提供量多、质优且安全的畜产品，同时减少畜牧生产对环境的污染，保护生态平衡，奠定理论基础。饲料是畜牧业赖以持续稳定发展的物质基础，饲料成本占整个畜牧业生产成本的70%左右。因此，动物营养学的科研水平直接关系到饲料工业和畜牧业的生产水平和可持续发展，在畜牧业乃至整个国民经济发展中起着十分重要的作用。 2 动物营养学的发展趋势及前沿 动物营养科学，如从拉瓦希(Lavoisier)1777年提出生物氧化学说为起点，迄今已逾220年。它和其它科学一样，是在人类活动中知识积累的基础上随着其它相关科学的进展而发展起来的。十九世纪为营养学的草创年代，主要反映在能量代谢与饲料的能值评定方面，同时也萌发了对蛋白质与矿物元素的研究。二十世纪为营养科学之盛世。这一个世纪以来，营养科学突飞猛进，揭开了新的篇章。营养研究由粗到细、由浅入深、由表及里，正向着更深入、更全面和更系统的方向发展，具体主要表现在以下几个方面： 2.1 营养代谢机理研究正向分子水平深入
理化因素对离体家兔肠肌运动的影响 【摘要】目的观察血液中化学因素（PCO2、PO2、[H﹢]）改变对家兔呼吸频率、节律、通气量的影响及机制。观察迷走神经在家兔呼吸运动调节中的作用及机制。 学习气管插管术和神经血管分离术。 方法通过增大CO2分压，增大无效腔，快速注射2%乳酸，先后切断两侧迷走神经，以及电刺激迷走神经中枢端，观察呼吸运动的改变情况。 结果增大无效腔气量、提高PCO2、注射乳酸均可使家兔呼吸加深加快，而剪断一侧及两侧迷走神经、电刺激迷走神经中枢端则使呼吸变浅、频率变慢。 结论增加PCO2，增大无效腔，快速注射乳酸后，可使家兔通气量、呼吸频率及平均呼吸深度明显增加；剪断一侧迷走神经对呼吸运动影响不大，剪断双 侧迷走神经，呼吸变慢变深。 【关键词】呼吸频率、节律，无效腔，CO2分压，乳酸，迷走神经 【实验材料和方法】 1.实验材料 材料家兔；CO2，氨基甲酸乙酯，乳酸；呼吸换能器；微机生物信号采集处理系统。2.实验方法 2.1实验系统连接及参数设置 用胶管连接流量头与气管插管，流量头连接呼吸流量换能器。呼吸换能器输出线连接微机生物信号处理系统。打开RM6240系统：点击“实验”菜单，选择“呼吸运动调节”，仪器参数：通道时间常数为直流，滤波频率30Hz，灵敏度10cmH2O(或50ml/s)，采样频率800Hz，扫描频率1s/div。连续单刺激方式，刺激强度5-10V，刺激波宽2ms,刺激频率30Hz。 2.2麻醉固定 家兔称重后，按1g/kg体重剂量耳缘静脉注射200g/L氨基甲酸乙酯。待兔麻醉后，将其仰卧，先后固定四肢及兔头。 2.3手术 剪去颈前被毛，颈前正中切开皮肤6-7cm，直至下颌角上1.5cm，用止血钳钝性分离组织及颈部肌肉，暴露气管及与气管平行的左、右血管神经鞘，细心分离两侧鞘膜内迷走神经，在迷走神经下穿线备用。分离气管，在气管下两根粗棉线备用。 2.4气管插管 在甲状软骨下约1cm处，做倒“T”形剪口，用棉签将气管切开及气管里的血液和分泌物擦净，气管插管由剪口处向肺端插入，插时应动作轻巧，避免损伤气管粘膜引起出血，用意粗棉线将插管口结扎固定，另一棉线在切口的头端结扎止血。 2.5记录正常呼吸曲线启动生物信号采集处理系统记录按钮，记录一段正常呼吸运动曲线作为对照。辨认曲线上吸气、呼气的波形方向（呼气曲线向上、吸气曲线向下）。 2.6增加吸入气中CO2分压待呼吸曲线恢复正常，将CO2导管口使气体冲入气管插管，是家兔吸入较高浓度CO2的空气。待家兔呼吸运动增强后，立即移去CO2气体导管。待呼吸正常后再做下一步实验。 2.7在气管插管一个侧管上接一根长50cm胶管（流量法：接通气口），观察和2 记录呼吸运动的变化。 2.8 增加血液中[H＋] 耳缘静脉缓慢注入3%乳酸溶液2ml，观察呼吸运动的变化。 2.9 迷走神经对呼吸运动的调节作用分别观察切断一侧迷走神经和切断两侧迷走神经以后呼吸运动的变化。以
实验报告 专业班级：康复2班实验小组：第四组姓名：卢锦锟实验日期：2015年10月27日星期五（一）实验项目：呼吸系统综合实验 （二）实验目的： 1、记录正常呼吸运动曲线； 2、CO2对呼吸运动的影响； 3、缺氧对呼吸运动的影响； 4、增大无效腔对呼吸运动的影响； 5、体液的PH值对呼吸运动的影响； 6、剪断迷走神经对呼吸运动的影响； （三）基本原理：（要求对写出关键点） 正常节律性呼吸运动是呼吸中枢节律性活动的反映。在不同生理状态下呼吸运动所发生的适应性变化有赖于神经系统的反射调节，其中较为重要的呼吸中枢的直接调节和肺的牵张反射、化学感受器反射调节。 1、在正常麻醉状态下、实验动物保持平稳的呼吸节律，其中上升之为吸气，下降支为呼吸；曲线疏密反映呼吸频率，曲线高度反映呼吸幅度。动物节律性呼吸的基本中枢位于延髓，在肺牵张反射和呼吸调整中枢的共同作用下，保持平稳的节律性呼吸。 2、CO2对呼吸运动的调节：①.CO2是调节呼吸运动最重要的生理性因素，它对呼吸有很强的刺激 作用，是维持延髓呼吸中枢正常兴奋活动所必须的。当动脉血中PCO2增高时呼吸加深加快，肺通气量增大。由于吸入气中CO2浓度增加，血液中PCO2增加，CO2透过血脑屏障使脑脊液中CO2浓度增多。 ②CO2十H2O→ H2CO3 → HCO3-＋ H+ CO2通过它产生的 H+刺激延髓化学感受器，间接作用于呼吸中枢，通过呼吸肌的作用使呼吸运动加强。PCO2增高时，还刺激主动脉体和颈动脉体的外周化学感受器，反射性地使呼吸加深加快。 3、缺氧对呼吸运动的影响：吸入气中缺O2，肺泡气PO2下降，导致动脉血中PO2下降，而PCO2 （扩散速度快）基本不变。随着动脉血中PO2的下降，通过刺激主动脉体和颈动脉体外周化学感受器延髓的呼吸中枢兴奋，膈肌和肋间外肌活动加强，反射性引起呼吸运动增加。 4增大无效腔对呼吸运动的影响：增加气道长度等于增加无效腔，增加无效腔使肺泡气体更新率下降，引起血中PCO2、PO2-下降，刺激中枢和外周化学感受器引起呼吸运动会加深加快；另外，气道加长使呼吸气道阻力增大，减少了肺泡通气量，反射性呼吸加深加快；增加家兔气道长度可使家兔通气量增加，呼吸频率加快。 5、PH值降低对呼吸运动的影响：乳酸改变了血液PH，提高了血中H+浓度。H+是化学感受器的有效刺激物，H+可通过刺激外周化学感受器来调节呼吸运动，也可直接刺激中枢化学感受器，但因血中H+不容易透过血脑屏障直接作用于中枢化学感受器，因此，血中H+对中枢化学感受器的直接刺激作用不大，
一、合理营养与运动关系 合理营养有助于提高运动能力和促进运动后的体力恢复，使锻炼者保持良好的身体状态，对锻炼者的机能状态、体力适应过程、运动后体力的恢复及防止运动性疾病有良好作用。 （一）合理营养提供运动需要的能源物质 任何形式的运动均以热能的消耗为基础，但体内能源贮备中，如果无充足可利用的能源物，即当体内糖原水平极低而不能满足不断合成能量的要求时，需要注意摄取含碳水化合物丰富的食物，以保证体内有充足的肌糖原贮备。维生素也同样重要，因为维生素和微量元素多数是辅酶Q是组成成分或激活剂，而这些酶对能源物质在人体内的贮存或分解极为重要。 （二）肌纤维中能源物（糖原）的水平与运动外伤的发生有直接的关系 研究报告指出，当肌纤维中糖原耗尽时，人体控制级纠正运动的能力会受到损害，运动外伤的发生增加。如在运动前提高体内肌糖原的水平及促进运动后糖原的恢复，将起到预防外伤发生的作用。 （三）合理营养有助于剧烈运动后的恢复 运动能力恢复的关键在于恢复身体的代谢能力，这包括肌肉及肝脏的糖原贮备、关键酶的浓度（B族维生素及微量元素等）、体液、微量元素（如铁）平衡及细胞膜的完整性等。这些代谢能力的恢复主要借助合理营养的措施得以实现。 （四）合理营养可减轻运动性疲劳的程度或延缓其发生 引起人体运动能力下降的常见原因如脱水、体温调节障碍引起的体温增高、酸性代谢产物的蓄积、电解质平衡失调所致的代谢紊乱、能源贮备物的耗损等，故若增加合理营养，有助于延缓疲劳的发生或减轻其程度。 二、提高运动能能力的营养措施 （一）补充耗竭能源物质 运动中最直接和迅速的能源物质为三磷酸腺苷（ATP）。ATP的贮存量极少，需要不断合成。当体内糖原大量消耗时，ATP的合成速度延缓，运动能力下降。（二）补水
1 .以一种动物为例评述能量在动物体内的转化过程 答：动物摄入的饲料能量伴随着养分的消化代谢过程，发生一系列转化，饲料能量可相应划分成若干部分，如图所示。每部分的能值可根据能量守衡和转化定律进行测定和计算。 一、总能( Gross Energy，缩写GE) 总能：是指饲料中有机物质完全氧化燃烧生成二氧化碳、水和其他氧化物时释放的全部能量，主要为碳水化合物、粗蛋白质和粗脂肪能量的总和。饲料的总能取决于其碳水化合物、脂肪和蛋白质含量。 二、消化能（Digestible Energy，缩写为DE） 消化能：是饲料可消化养分所含的能量，即动物摄入饲料的总能与粪能之差。即： DE = GE - FE 按上式计算的消化能称为表观消化能（缩写为ADE）。 粪能FE：为粪中养分所含的总能，称为粪能。正常情况下，动物粪便主要包括以下能够产生能量的物质：（1）未被消化吸收的饲料养分（2）消化道微生物及其代谢产物（3）消化道分泌物和经消化道排泄的代谢产物。（4）消化道粘膜脱落细胞。 代谢粪能FmE：后三者称为粪代谢物，所含能量为代谢粪能（缩写为FmE，m代表代谢来源）。 真消化能：FE中扣除FmE后计算的消化能称为真消化能（缩写为TDE），即： TDE = GE - ( FE - FmE ) 用TDE反映饲料的能值比ADE准确，但测定较难。三、代谢能(Metabolizable Energy，缩写为ME) 代谢能ME：指饲料消化能减去尿能（缩写UE）及消化道可燃气体的能量（缩写Eg）后剩余的能量。 ME = DE -（ UE + Eg ）= GE – FE – UE - Eg 尿能UE：是尿中有机物所含的总能，主要来自于蛋白质的代谢产物，如尿素、尿酸、肌酐等。 消化道气体能Eg：来自动物消化道微生物发酵产生的气体，主要是甲烷。 内源尿能UeE：尿中能量除来自饲料养分吸收后在体内代谢分解的产物外，还有部分来自于体内蛋白质动员分解的产物，后者称为内源氮，所含能量称为内源尿能（缩写为UeE）。 真代谢能TME ： TME = TDE - [ ( UE - UeE) + Eg ] 四、净能(Net Energy，缩写为NE)
动物营养学的研究方法及发展趋势 武彦华2006级生物科学20060501740 摘要：本文对动物营养学的概念及其研究方法的发展历程，即由传统动物营养学向系统动物营养学的发展的叙述，同时对各学科在动物营养研究方法中的应用和动物营养学的发展趋势以及存在的问题进行了分析。 关键词：动物营养学研究方法发展历程 动物营养学是一门主要以动物生理学和动物生物化学为基础，揭示营养物质在体内的代谢机理、规律及功能、研究发挥最大遗传潜力对各种营养素的适宜需要量以及评定饲料对动物的营养价值的应用基础科学。它是沟通动物饲养学与动物生理生化等基础学科的桥梁，最终目标是为畜禽词养中科学配制全价平衡高效饲料，用最少的饲 料投人向人类提供量多、质优且安全的畜产品，同时减少畜牧生产对环境的污染，保护生态平衡，奠定理论基础。经过了220多年的发展，动物营养这一学科的整体思维方式也逐渐发生了变化，即由传统动物营养学的以生物还原论为学科的整体思维方式，逐渐向系统动物营养学的以现代系统思维方式为学科的整体思维方式转变。由于思维方式的转变，动物营养和饲料科学的研究方法也相应地发生了显著变化，由最初的经验阶段即描述阶段逐渐向控制阶段发展。也就是说目前营养学的研究已不仅仅是停留在对营养规律的探讨上，而是正在向预测营养过程和控制营养过程的方向发展，由传统动物营养研究方法逐渐
向系统动物研究方法发展，由正在进行以饲养标准为研究中心向以营养调控为中心的战略转变发展。 1.动物营养学的发展趋势 1.1营养代谢机理研究正向分子水平深入 纵观动物营养学的研究历史，人们已从表观水平上研究营养素的作用，深入发展到向血液、组织和组织中酶等生物活性物质以及细胞形态、亚细胞超微结构，即深入到了细胞和亚细胞水平上研究营养素的作用。近年来，人们已投入大量精力研究营养素在动物体内分子水平的代谢机理，即研究营养素对特异生物活性物质基因表达各环节的作用。有研究表明，动物体内有许多功能基因尚未得到充分表达，其中一个重要原因是饲料中供给的营养物质的量与质的问题。研究营养对基因表达作用是当今动物营养学的发展趋势和研究前沿，对于更深入地阐明营养素在动物体内的确切代谢机理、寻找评价动物营养状况更为灵敏的方法以及调控养分在体内的代谢路径等，都具有重要科学意义。 1.2营养物质在消化道中的消化吸收机理研究更加活跃 营养消化机理研究已取得大量成果，如已基本阐明蛋白质、碳水化合物、脂类、矿物元素和维生素在消化道中的主要消化过程，小肠是体内养分消化吸收的主要部位等。由于消化道是一个十分复杂的动态变化体系，目前对许多养分的确切消化吸收形态和机理仍然不清。近年来的研究进一步显示，小肽也是蛋白质在肠道中的消化吸收形态之一，且比游离氨基酸吸收快。这一研究成果对于建立畜禽饲料蛋白质营养价值评定新体系以及饲料工
提高反刍动物饲料转化效率的措施 摘要：为了更深入的了解提高反刍动物饲料转化效率的措施；为了更好的掌握查阅、收集、整理、归纳与分析《动物营养学》相关资料的方法；为了对《动物营养学》的最新研究进展有一个更全面的了解；同时也为了毕业论文的写作打好基础。故而归纳各家对提高反刍动物饲料转化效率的措施的研究写了这篇综述论文。 关键词:转化；措施；效率；反刍动物 引言 反刍动物属哺乳纲，偶蹄目，反刍亚目。我们在生活中所熟知的反刍动物以牛、羊为最。其他不怎么常见的如骆驼、鹿、长颈鹿。这类动物都生有复杂的反刍胃，可以反刍食物，即可以把吞入胃中的食物呕到嘴部咀嚼充分后再吞入腹中。反刍动物一般都有四个胃骆驼较为特殊有三个胃。四个胃分别为瘤胃、网胃、瓣胃以及皱胃。不同的胃对饲料的消化、吸收和利用具有不同的功能与作用[1]。我国作为一个世界上首屈一指的农业大国，具有丰富的饲料资源。这对我们研究提高反刍动物饲料转化效率的措施具有重要的意义。对我国的畜牧业来讲同样具有重要的意义。 正文 1提高植物性饲料转化效率的方法 我国作为世界上首屈一指的农业大国，秸秆饲料资源相当丰富。如何很好的利用这些饲料资源成为我们必须要认真面对的问题。由于秸秆类饲料中各有机物质的消化率普遍较低，一般很少超过50%[2]。其中粗蛋白在3%~6%不等。粗灰分含量很高，对动物有营养意义的矿物元素很少。矿物质和维生素的含量都很低，尤其是钙和磷的含量很低[3]。含磷量在0.02%~0.16%，而日粮配方所需的含磷量都在0.2%以上。远低于动物的日需要量。于是如何提高饲料的转化效率成为动物科学工作者的重中之重。 1.1 物理法 我国作为世界上首屈一指的农业大国，秸秆饲料资源相当丰富。如何很好的利用这些饲料资源成为我们必须要认真面对的问题。由于秸秆类饲料中各有机物质的消化率普遍较低，一般很少超过50%。其中粗蛋白在3%~6%不等。粗灰分含量很高，对动物有营养意义的矿物元素很少。矿物质和维生素的含量都很低，尤其是钙和磷的含量很低。含磷量在0.02%~0.16%，而日粮配方所需的含磷量都在0.2%以上。远低于动物的日需要量。于是如何提高饲料的转化效率成为动物科学工作者的重中之重。 对于植物饲料在我国主要就是各种秸秆，且多为农作物秸秆。提高饲料的转化效率不外乎破坏植物细胞壁，弱化或破坏木质素与纤维素或半纤维素之间的结构，使饲料主要是
机能实验学生理因素及药物对兔呼吸运动的影响--实验报告
生理因素及药物对呼吸运动及膈神经放电的影响实验报告【实验目的】 1．学习用计算机生物信号系统记录呼吸及膈神经放电的方法。 2．观察血液化学成分改变对呼吸运动及膈神经放电的影响。 3．观察肺牵张反射以及迷走神经在此反射中的作用。【实验方法】气管插管法、空白对照法 【实验结论】机体通过呼吸调节血液中的O2、CO2、H+水平，动脉血中O2、CO2、H+的变化又通过化学感受器调节呼吸，维持机体内环境的相对稳定。 引言： 呼吸运动能够有节律地进行，并能适应机体代谢的需要，有赖于呼吸中枢的调节作用。体内外各种刺激可以直接作用于呼吸中枢或通过不同的感受器反射性地作用呼吸运动，由此调节呼吸运动的频率和深度，使肺通气能适应机体代谢需要。 材料与方法： 一、实验对象：家兔。 二、器材药品：哺乳动物手术器械一套、兔手术台、气管套管、注射器（20ml、5ml各一副）、30cm长的像皮管一根、纱布、线、引导电极固定架、三维调节器、玻璃分针、输液夹、压力换能器或张力换能器、BL-410计算机生物信号采集处理系统、20%氨基甲酸乙酯溶液、3%乳酸溶液、生理盐水和液体石蜡（加温38~40°C）、10%尼可刹米注射剂、氮气、CO2。 【实验步骤】 1．准备描记装置二道生理记录仪参考参数：灵敏度
2mv/cm，滤波30Hz，时间常数DC，基线中线。 2．手术 （1）麻醉固定家兔称重后，用20％乌拉坦5ml/Kg由耳缘静脉缓慢注入，麻醉后仰卧固定于手术台上。 （2）颈部手术颈部剪毛，在喉头下缘至胸骨上凹作正中切口，钝性分离肌肉至气管，作气管插管，在气管插管一侧管置呼吸传感器，通过计算机实时分析系统记录呼吸；也可用弯缝针在兔的剑突上皮肤穿一条线并固定，线的另一端连张力换能器，通过记录仪器记录呼吸。分离出两侧迷走神经穿线备用。 3．观察项目 （1）吸入增加CO2的气体将装有CO2的气袋（可用呼出气体）的管口对准气管插管的一侧开口（中间留有间隙），并作标记，观察描记呼吸曲线的变化。 （2）缺氧待呼吸恢复正常后，将氮气气袋的管口对准气管插管的一侧开口（中间留有间隙），并作标记，观察描记呼吸曲线的变化。 （3）增大无效腔待呼吸恢复正常后，将一根50cm长胶管接在气管插管侧管上，并作标记，观察描记呼吸曲线的变
外源性蛋白质的补充与运动能力的关系 摘要：外源性蛋白质是为了补充补充体内蛋白质的不足和满足必须氨基酸的需求，体内蛋白质的代谢方式主要是以氨基酸为主的。 从食物中摄取的蛋白质，经过消化水解成为氨基酸，吸收进入体内，参与各种生命活动。 关键词：外源性蛋白质运动能力氨基酸蛋白酶 生命活动是物质运动的最高级形式，而这种运动形式是通过蛋白质（protein）和核酸（Nucleic acid）来实现的，因此，蛋白质和核酸有着极其重要的生物学意义。蛋白质及蛋白质的代谢是人体生命活动的重要组成部分。外源性蛋白质是为了补充补充体内蛋白质的不足和满足必须氨基酸的需求，因此外源性蛋白质及其代谢对人体的生命活动有着重要的意义。 1.外源性蛋白质的概述 1.1外源性蛋白质的概念 外源性蛋白质是指通过食物途径摄入体内的蛋白质。它是指由氨基酸（Amino acids）组成的高分子化合物，人体内大约含有30万种蛋白质，而整个生物界中约有101o—1012种蛋白质。 1.2蛋白质的基本组成 蛋白质的基本组成单位是氨基酸，虽然蛋白质的种类非常多，但
研究表明所有的蛋白质是由20种基本氨基酸所组成，而在这20种氨基酸中有8种是必需氨基酸；即，赖氨酸、色氨酸、异亮氨酸、苯丙氨、缬氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸。这8种必需氨基酸必须通过食物的途径方能获得。 2.外源性蛋白质的功能 外源性蛋白质的作用是为了补充体内蛋白质资源的不足，并且满足体内必需氨基酸的需求，因此外源性蛋白质可以提供蛋白质代谢所需要的原材料，保障蛋白质能够顺利的合成。 3.外源性蛋白质的代谢 从食物中摄取的蛋白质，经过消化水解成为氨基酸，吸收进入体内，与体内组织蛋白质分解成生的氨基酸混合在一起。在肝内的一部分氨基酸进行蛋白质的合成或进一步分解；另一部分随血液分布到全身各个组织器官中。在组织中，氨基酸一方面合成组织蛋白、酶和激素，另一方面则分解成为a-酮酸及氨。 这些合成及分解一般都是可逆反应，并且构成一个动态平衡。但是血浆中氨基酸的含量总是维持着恒定的；因此，血浆氨基酸是体内各组织之间氨基酸转运的的主要形式，即各组织器官总是不断的向血浆释放或摄取氨基酸。
1、正常呼吸运动 分析：在正常麻醉状态下、实验动物保持平稳的呼吸节律，其中上升之为吸气， 下降支为呼吸；曲线疏密反映呼吸频率，曲线高度反映呼吸幅度。动物节律性呼吸的基本中枢位于延髓，在肺牵张反射和呼吸调整中枢的共同作用下，保持平稳的节律性呼吸。 2、缺氧
现象：呼吸加深加快 分析：吸入气中缺O2，肺泡气PO2下降，导致动脉血中PO2下降，而PCO2（扩散速度快）基本不变。随着动脉血中PO 2 的下降，通过刺激主动脉体和颈动脉体外周化学感受器延髓的呼吸中枢兴奋，膈肌和肋间外肌活动加强，反射性引起呼吸运动增加。 3、CO2增多 现象：呼吸加深加快 分析：①CO2是调节呼吸运动最重要的生理性因素，它对呼吸有很强的刺激 作用，是维持延髓呼吸中枢正常兴奋活动所必须的。当动脉血中PCO 2 增高时呼 吸加深加快，肺通气量增大。由于吸入气中CO 2浓度增加，血液中PCO 2 增加，CO 2 透过血脑屏障使脑脊液中CO2浓度增多。②CO2十H2O→ H2CO3→ HCO3- ＋ H+ CO 2 通过它产生的 H+刺激延髓化学感受器，间接作用于呼吸中枢，通过 呼吸机的作用使呼吸运动加强。PCO 2 增高时，还刺激主动脉体和颈动脉体的外周化学感受器，反射性地使呼吸加深加快。
4、增大无效腔 现象：呼吸加深加快 分析：增加气道长度等于增加无效腔，增加无效腔使肺泡气体更新率下降，引 起血中PCO 2、PO 2 -下降，刺激中枢和外周化学感受器引起呼吸运动会加深加快； 另外，气道加长使呼吸气道阻力增大，减少了肺泡通气量，反射性呼吸加深加快；增加家兔气道长度可使家兔通气量增加，呼吸频率加快。
糖在运动过程中的重要性分析 糖是人类生理活动主要的能量代谢物质和组成成分，机体内糖的储备是有限的,糖在释放能量时以有氧或无氧的方式合成ATP供应机体的需要,人体内的糖绝大多数以糖原的形式进行储存。运动成绩的好坏与运动员体内内糖的贮备情况有着密切的关系。因此，糖提供能量维持机体运动起着至关重要的作用，通过不同方式合理补充可以增加人体内的糖贮备，从而可以延缓运动疲劳的出现，而且能有效地加快运动后机体疲劳的恢复情况。 在运动强度和运动时间不同的情况下，机体的糖代谢会出现相应的变化。 1当在短时间进行大强度运动时，肌糖原酵解是主导的供能方式，但随着糖酵解，血液中的肌乳酸、血乳酸迅速增加，从而会抑制糖酵解的进行,若在进行单次运动，在糖原排空之前运动已结束，肌糖原的含量不会对运动产生限制，然而当进行多次间歇的大强度运动时，运动时间在较长的耐力运动，肌糖原的消耗排空是影响机体运动能力、产生疲劳的因素,虽然运动致使肝糖原分解速率加大，但由于糖异生作用不明显和运动时间过短，肝糖原排空很少,同时血糖基本不利用，浓度无明显变化, 2当在进行长时间中高强度运动时，运动的能量供应，依靠糖酵解和有氧代谢供能,肌糖原利用的速率相当高，糖原消耗量大速度加快,在运动最初阶段，由于运动的刺激，肌糖原迅速分解，糖酵解是这时的主要供能方式，但随着运动时间的延长，机体对于运动强度的适应，肌糖原的分解速率下降，保持稳定的有氧代谢，但由于其糖原储量有限，当运动导致肌糖原大量消耗时，其分解速率必然下降，此时肌肉通过提高血糖的吸收利用以及脂肪的动员来满足运动的需要,在运动中肝糖原的分解速率提高，释放葡萄糖入血，使得血糖浓度保持较高的水平，以满足肌肉摄取的需要，同时允许体内非运动器官和组织可以在运动时继续维持正常机能,随着肝糖原的分解、消耗、排空，虽然在肝脏内糖异生生成葡萄糖加大，但仍然不能满足运动时机体的需要，从而导致血糖浓度的降低，血糖浓度降低使运动肌供能不足引起外周疲劳，同时中枢神经系统因供能不足也产生中枢疲劳，二者的作用便使机体运动能力下降产生疲劳。 3当在进行低强度运动时，肌肉主要有脂肪酸氧化供能，很少利用机体的糖储备。 通过运动时糖代谢的分析：补糖可以从提高机体的糖储备、降低运动时糖原利用速率、促进糖原恢复以及维持血糖。 当在进行大强度的耐力项目（例子：马拉松），补糖：增加体内肌糖原,肝糖原的贮备以及增加血糖的来源.运动中补糖可提高血糖水平，节约肌糖元，少蛋白质和脂肪氧化以延长耐力时间，运动后补糖是为加速肌糖元的恢复，从而消除疲劳。 运动前补糖，采用糖原负荷法（糖原负荷法是指采用碳水化合物饮食与运动相结合，通过糖原超量恢复过程，使身体内的糖原储备大大增加的方法。）一周进行一次低强度的长时间训练，消耗身体内的储备糖原，经过前几天的准备，身体内糖原储备已经减少，根据运动生理学的超量恢复，这时就要大量摄入碳水化合物，增加饮食中碳水化合物比例，除了每天的主食以米面为主，其他时间还可以补充一些含糖量高的零食，如糖果、面包、水果。运动方面，这几天的运动量更要减少，以休息为主。 运动中补糖，在比赛中除了补给点补水，也可以补给含糖的饮料，或者携带能量胶或特制的单糖运动补给，在长时间运动中补糖能保持正常的血糖浓度,增加肌肉的糖氧化，运动中适当地给运动员补充糖，可以提高血糖水平，节约肌糖原，减少肌糖原的耗损以延长运动时间，从而有助于运动能力的提高。 运动后补糖，合理的补糖能够提高机体的糖储备，延缓运动性疲劳的出现，还能促进运动后疲劳的恢复，提高机体的运动能力。
呼吸运动的影响因素 1.实验题目：呼吸运动的影响因素 2.实验目的：学习和记录麻醉动物呼吸运动的实验方法，观察各种因素改变对呼吸运 动的影响。 3.实验材料：家兔（2.13kg），家兔手术台，婴儿秤，动物手术器械，动脉导管，动 脉夹，气管插管，三通管，50cm长的橡皮管1根，注射器(1,5,10.20ml),注射针头，纱布，棉花，棉线，压力换能器，气袋2个，铁支架，生物信号采集处理系统，20%乌拉坦溶液，3%乳酸溶液，氮气，CO2气体，大小烧杯 4.实验方法和步骤：1：麻醉和固定家兔称重后，20%乌拉坦4ml/kg经耳缘静脉注 射，仰卧位固定于手术台上，剪去颈部兔毛。 2：颈部手术从甲状软骨向下做5-7cm长的颈正中切口，分离两侧迷走神经和气管，穿线备用。 3：插管及呼吸运动曲线的描记气管插管； 夹闭气管插管的一侧开口，观察并记录呼吸的运动曲线；（平静） 夹闭气管插管的一侧开口，将装有N2的气袋管口对准气管插口的另一侧开口（中间留有间隙，并罩住烧杯），缓慢增加吸入气中的N2含量，观察并记录呼吸的运动曲线；（N2） CO2操作同上；(CO2) 将一根橡皮管连接在气管插管的一侧切口，夹闭另一侧开口，观察并记录呼吸的运动曲线；(无效腔) 由耳缘静脉注射乳酸2ml，观察并记录呼吸的运动曲线；（乳酸） 剪断一侧迷走神经，观察并记录呼吸的运动曲线；再切断另一侧的迷走神经，观察并记录呼吸的运动曲线；（迷走神经） 5.实验结果：
1.平静呼吸的运动曲线。（错误）
2.增加吸入气N2家兔的呼吸运动曲线。
3.增加吸入气co2家兔的呼吸运动曲线。家兔的呼吸加深加快。
运动与补糖 ━━━运动营养学 年级2011级 班级体育教育3班 姓名周帅 学号1113403009
糖是人体最重要的供能物质，能在任何运动场合参与ATP合成，糖储备不足将导致运动机体疲劳。经常从事耐力训练的人，运动肌肉糖原合成酶活性高，酶活化的敏感性高，对胰岛素的敏感性高。所以，耐力运动员能经常保持较高的肌糖原含量。肌糖原水平高者，跑步速度快，运动到衰竭的时间延长。马拉松运动员在训练课后或比赛后肌糖原、肝糖原储量降到低水平，采取高糖膳食和休息能明显加速糖储量恢复。采用改良的糖原负荷法，赛前糖负荷3天，肌糖原达36克/千克，是正常值2－3倍，肝糖原高达90克/千克。 运动前补糖： 糖对人体运动能力的重要关系多年前已有一定的认识。人体内糖的储量相对有限,对于65%-80%最大摄氧量强度的运动,持续时间超过60-90min,糖常成为运动能力的限制因素。当体内肌糖原含量低于临界值(每千克湿肌50 mmol)湿肌或血糖浓度降低到临界值(3·3 mmol/L)常诱发疲劳,运动的强度必然减低或运动终止。因此,人们对一些超长距离的运动项目,如公路自行车、马拉松跑等超长耐力运动项目在运动前或运动中补充糖的作用早有认识。90年代以后,随着对糖的研究日益深入,促使人们更进一步去研究和认识营养的模式以使人体内糖储量的水平达到最适应及改善训练能力和运动竞技能力[1]。因此在运动训练实践上糖和运动能力的关系也不仅限于对那些超长距离的运动专项的认识,更逐渐扩展到一些大强度运动专项的训练甚至比赛的领域。有些项目运动员为什么要补糖?在比赛的各个时期如何补糖?在补糖时应该注意哪些问题?本文从生物化学和营养学的角度出发,对上面问题一一简单阐述。 1 补糖的必要性 我们知道体内三大营养物质———糖、脂肪、蛋白质均是产生ATP的间接能源。其中糖和脂肪在于竞技运动来说糖是最重要的能源,它能以无氧方式或有氧方式再合成ATP,脂肪只能以有氧方式再合成ATP。各种能源物质用不同代谢方式再合成ATP的速率大不相同,因此在参与能量代谢中所维持的运动强度也完全不同。利用糖作为能量代谢的底物无论是无氧代谢或有氧代谢的方式所产生的ATP 或功率输出均显著高于脂肪。所以,竞技运动从短至100m跑,长至马拉松跑糖的作用比脂肪重要得多,由于糖在人体内储量相对有限,如果进行较大强度的训练或比赛,为了保证训练的质和量及比赛的良好成绩,在训练或比赛前适度提高机体的糖储备,在比赛后及大运动量训练期间及补充、恢复的糖储量正日益受到重视[2]。合理的补糖能够提高运动能力,延缓运动性疲劳的出现,还能促进运动或疲劳的恢复。补糖可直接或通过神经内分泌途径间接调节机体免疫机能,减轻运动性免疫抑制,是一种安全有效的免疫营养手段[3]。 2 补糖及注意的问题 2·1 运动前补糖 2·1·1 比赛前合理摄食糖的必要性 运动员摄食糖低于"适宜"量易于过早出现疲劳,运动前适量的给糖可以提高
糖的概念及其对运动能力的影响 糖的概念： 糖类物质是多羟基的醛或酮的化合物以及它们的衍生物。 分类： 根据化学组成可分为醛糖和酮糖；根据糖分子中所含的碳原子数，可以将糖分为丙糖、丁糖、戊糖和己糖，最简单的糖类就是丙糖；根据糖类分解时分解出的最小分子的糖的情况可以将糖分为单糖、低聚糖和多糖三类。 ①单糖：不能被水解成更小分子的糖，重要的单糖及其衍生物有葡萄糖、果糖、核糖等。 ②低聚糖：又称寡糖，由2--10个分子的单糖聚合而成，水解后产生2--10个单糖。低聚糖中最主要的是二糖又称双糖，例如我们饮食中的蔗糖、麦芽糖和乳糖。 ③多糖：是指由多个单糖分子缩合而成的糖类，其相对分子量较大，不溶于水，皆无甜味，也无还原性。例如常见的有淀粉、糖原、纤维素、琼脂等。多糖具有复杂的生理功能，其中我们经常遇到的糖原是重要的能量储存物质。 糖的生物学功能： 1、构成体质 2、提供能量 3、调节脂肪和蛋白质
糖是人类生理活动主要的代谢物质和组成部分，机体运动时能量供应中糖起着极其重要的作用，而体内糖的贮备情况对于运动时间的维持，提高运动成绩有着密切的关系，通过不同方式糖的合理补充可以增加体内的糖贮备，还可延缓运动疲劳的出现，而且对于运动后机体疲劳的恢复有着促进作用。 1，机体内糖的储备情况 糖以有氧或无氧的方式合成ATP供应机体的需要，人体内糖的总量一般不超过500g，其中绝大多数以糖原的形式进行储备，糖在体内的分布状况如下： 肌糖原350~400g，每千克肌肉中约80~100mmol 肝糖原70~100g，每千克肝组织中约250mmol 体液糖20g，主要为葡萄糖，其中血糖约为6g 2，运动对糖代谢的影响 ⑴，短时间大强度运动 肌糖原酵解是主要功能方式，但随着糖酵解。肌乳酸、血乳酸迅速增加，同时又会抑制糖酵解的进行。若进行单次运动，在糖原排空之前运动已结束，肌糖原的含量不成为这类运动的抑制因素;若进行多次大强度的运动，运动时间在1min以上，肌糖原的消耗排空是影响机体运动能力、产生疲劳的因素，虽然运动致使肝糖原分解速率加大，但由于糖异生作用不明显和运动时间过短，肝糖原排空很少，同时血糖基本不利用，浓度无明显变化。 ⑵，长时间中高强度运动
家兔呼吸运动的调节实验 [目的要求] 1学习记录家兔呼吸运动的方法。 2 观察并分析肺牵张反射及不同因素对呼吸运动的影响。 [基本原理] 人体及高等动物的呼吸运动所以能持续地、节律性地进行，是由于体内调节机制的存在。体内、外的各种刺激，可以直接作用于中枢或不同部位的感受器，反射性地影响呼吸运动，以适应机体代谢的需要。肺的牵张反射参与呼吸节律的调节。 [动物与器材] 家兔、兔体手术台，手术器械、张力传感与滑轮或动物呼吸传感器、生物机能实验系统、20ml 与50ml注射器、橡皮管、20%或25%氨基甲酸乙酯、生理盐水、0.5%KCN装有CO2的气袋、装有纳石灰的气袋。 [方法与步骤] 急性动物实验时，记录呼吸运动的方法有三种，一种是通过压力传感器与气管插管连接记录；另一种是通过系在胸（或腹）部、装有压力传感器的呼吸带记录；第三种是通过张力传感器记录隔肌运动。 先将动物麻醉、固定、进行颈部气管、动脉及神经分离术，插入气管插管，分离出一侧颈总动脉和双侧迷走神经，穿线备用。 1、剑突软骨分离术 切开胸骨下端剑突部位的皮肤，再沿腹白线切开长约2ml的切口。细心分离表面的组织（勿伤及胸骨），暴露出剑突与骨柄，用金冠剪剪去一段剑突软骨的骨柄，使剑突软骨于胸骨完全分离，但必须保留附于其下方的隔肌片，并使之完好无损。此时隔肌的运动可牵动剑突软骨。 2、将系有长线的金属钩钩住游离的剑突软骨中间部位，线的另一端通过万能滑轮系于张力传感器的应变梁上。 3、开启计算机采集系统，接通张力传感器的输入通道，调节记录系统，使呼吸曲线清楚地显示在显示器上。 4、实验观察
（1）记录呼吸运动曲线，并仔细识别吸气与呼气运动与曲线方向的关系。 （2）增加无效腔对呼吸运动的影响 将长约1.5m、内径1cm的橡皮管连与气管的一个侧管上，然后用止血钳夹闭另一侧管，以增加无效腔。观察并记录呼吸运动曲线的改变。一旦出现明显变化，则立即打开止血钳，去除橡皮管待呼吸正常。 （3）CO2对呼吸的影响 将气管插管的一个侧管接通装有CO2的气袋，同时夹闭另一侧管，使家兔对着CO2气袋呼吸，观察并记录呼吸运动的变化。一旦出现明显变化，则立即打开止血钳，去除CO2气袋，待呼吸恢复正常。 （4）缺氧对呼吸运动的影响将气管插管的一个侧管接通装有纳石灰的气袋，同时夹闭另一侧管，观察并记录呼吸运动的变化。一旦出现明显变化，则立即打开止血钳，去除气袋，待呼吸恢复正常。 （5）增加气道阻力对呼吸运动的影响 待呼吸运动恢复正常后，将气管插管的两个侧管同时夹闭数秒钟，观察呼吸变化。 （6）KCN对呼吸运动的影响 由耳缘静脉注射1mlKCN溶液，观察并记录呼吸运动的变化。 （7）肺牵帐反射 待呼吸恢复正常后，在气管插管的一个侧管上连同一个20ml注射器，并吸入20ml空气。待呼吸运动平稳后，用相当正常呼吸时的三个呼吸节律的时间，徐徐向肺内注入20ml，与此同时夹闭另一侧管。注意观察呼吸节律的变化及运动的状态。实验后立即打开夹闭的侧管，待呼吸恢复正常。同法，于呼气末用注射器抽取肺内气体，观察呼吸的状态有何区别（注意：注气与抽气时间仅限于三个呼吸节律的时间，然后立即打开夹闭的侧管）。 （8）待呼吸运动恢复正常后，同时结扎双侧迷走神经（二人同时操作，第一结一定要紧、狠，务必阻断神经的传导），注意观察并记录结扎前后呼吸运动曲线的变化。 （9）重复（7）。 （10）剪断双侧迷走神经，分别刺激中枢段和外周端，观察并记录呼吸运动曲线的变化。 （11）在一侧总经动脉插入动脉插管，缓慢放血20ml，观察呼吸运动曲线的变化。 5、整理实验记录并完成作业。