一章节肌肉活动能量供应
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肌肉活动的能量供应
第三节 肌肉活动时的能量供应·一、肌肉活动的能量来源生物体从单细胞的低等生物到多细胞德高等生物以及人体，其体内的一切生命活动的能量来源都直接来源于A TP 。
A TP 最终来源于糖、脂肪、蛋白质的氧化分解，A TP 是肌肉工作的直接供能物质，它贮存于细胞中，以肌细胞为最多。
·肌肉收缩的直接能量来源：A TP ；·肌肉活动的间接能量来源：糖、脂肪、蛋白质 二、肌肉活动时能量供应的三个系统（一）磷酸原系统（ATP-CP 系统）概念：通常是指ATP 和磷酸肌酸（CP ）组成的系统，由于二者的化学结构都属于高能磷酸化合物，故称为磷酸原系统（A TP —CP 系统）三大能源物质的代谢糖是机体最主要、来源最经济、供能又快速的能源物质，机体正常情况下有60%的热能由糖来提供，运动时糖供能的比例更大、更重要。
正常情况下，有氧氧化是糖分解供能的主要方式。
人体的糖以血糖、肝糖原和肌糖原的形式存在，并以血糖为中心，使之处于一种动态平衡。
血液中的葡萄糖又称血糖，血糖是包括大脑在内的中枢神经系统的主要能源，饥饿及长时间运动时，血糖水平下降，运动员会出现工作能力下降及疲劳的征象。
当机体血糖降低时首先影响到的器官是大脑。
脂肪是一种含能量较多的营养物质，1克脂肪在体内彻底氧化可产生38.94千焦热能，约是氧化同量糖和蛋白质的二倍多。
脂肪是长时间肌肉运动的重要能源。
蛋白质是构成细胞结构的主要原料，蛋白质代谢是以氨基酸代谢为基础，在肌肉活动中的供能作用一般不占重要地位。
供能特点：供能总量少，持续时间短，功率输出最快，不需要氧，不产生乳酸等类中间产物。
若以最大功率输出，仅能维持2s左右。
肌肉中CP的贮量约为ATP的3-5倍。
（磷酸原系统是一切高功率输出运动项目的物质基础，数秒内要发挥出最大能量输出，只能依靠磷酸原系统）主要供能的运动项目：高功率输出项目，如短跑、投掷、跳跃、举重、足球射门等运动项目。
（二）乳酸能系统（糖酵解系统）概念：乳酸能系统是指糖原或葡萄糖在细胞浆内无氧分解生成乳酸过程中（又称酵解），再合成ATP的能量系统。
运动生理学课后题
第一章肌肉活动的能量供应1．能量与生命的关系如何，是怎样实现的？人体生命活动是一个消耗能量的过程，而肌肉活动又是消耗能量最多的一种活动形式。
运动时，人体不能直接利用太阳能、电能等各种物理形式的能量，只能直接利用储存在高能化合物三磷酸腺苷分子中蕴藏的化学能，与此同时糖、脂肪、蛋白质则可通过各自的分解代谢，将储存在分子内部的化学能逐渐释放出来，并使部分能量转移和储存到ATP分子之中，以保证A TP供能的持续性。
2．不同运动中，ATP供能与间接能源的动用关系？1．A TP是人体内一切生命活动能量的直接来源，而能量的间接来源是指糖、脂肪和蛋白质。
2．糖是机体最主要，来源最经济，供能又快速的能源物质，一克糖在体内彻底氧化可产生4.1千卡的热量，机体正常情况下有60％的热量由糖来提供。
3．在进行剧烈运动时，糖进行无氧分解供能，1分子的糖原或葡萄糖可产生3－2分子的ATP，可利用的热量不到糖分子结构中重热量的5%，能量利用率很低，但产能速率很高。
4．在进行强度不是太大的运动时，糖进行有氧分解供能，此时1分子的糖原或葡萄糖可生成39－38分子的ATP，糖分子结构中的热量几乎全部可以被利用，但产能速率较低。
5．脂肪是一种含热量最多的营养物质，1克脂肪在体内彻底氧化可产生9.3千卡的热量，他是长时间肌肉运动的重要能源。
6．体内脂肪首先通过脂肪动员，分解为甘油和脂肪酸。
甘油经系列反应步骤，可循糖代谢途径氧化，由于肌肉内缺乏磷酸甘油激酶，故甘油直接为肌肉供能的意义不大。
脂肪酸进入细胞后，在线粒体外膜活化，经肉碱转运至内膜，再经ß氧化逐步生成乙酰辅酶，之后经三羧酸循环逐步释放出大量能量供ADP再合成ATP，此过程是脂肪氧化分解供能的主要途径。
蛋白质分解供能是由氨基酸代谢实现的，但蛋白质分解供能很不经济，故一般情况不作为主要供能物质。
3．三种能源系统为什么能满足不同强度的运动需要？这是由他们各自的供能特点所决定的。
专题一：肌肉活动的能量供应
肌肉活动的能量供应一、能量的直接来源和间接来源（一）能量的直接来源--ATP1.三磷酸腺苷ATP一个大分子腺苷和三个磷酸根组成，磷酸根之间的结合键蕴藏着大量的化学能。
每克分子ATP末端键断裂时可释放自由能29.3—50.2千焦（7—12千卡）。
2. ATP的分解与合成ATP ←→ ADP + Pi + E，2ADP←→ ATP + AMP， Cp + ADP ←→ C + ATP；△ ATP存在于细胞中，含量较少，2--5mg/㎏肌肉（24.4mmol/㎏干肌），以最大功率输出仅能维持1--3秒。
必须是边分解边合成的过程。
ATP的分解与合成即是高能键的断裂与再连接的过程（在活细胞中永无休止）。
（二）能量的间接来源--糖、脂肪、蛋白质磷酸肌酸（CP）、糖、脂肪、蛋白质的分解释放能量供ATP再合成。
（由于CP在体内含量有限，故不列入间接来源）二、人体内三种供能系统（一）磷酸原系统（也称为ATP-CP系统或高能磷化物系统）ATP ←→ ADP + Pi + E ，2ADP ←→ ATP + AMP，CP + ADP ←→ C + ATP；1.含量：ATP主要存在于肌肉中，2--5mg/㎏肌肉（24.4mmol/㎏干肌），维持运动时间1--3秒。
CP的含量是ATP的3--5倍，约7mg/㎏肌肉（84.3mmol/㎏干肌），维持运动时间5--8秒；△可认为CP是ATP在细胞内的一种储存形式，是体内可快速动用的“能量库”，剧烈运动时，肌肉内CP的含量迅速减少，而ATP的含量变化不大。
△有资料显示，依靠ATP--CP供能所能支持的时间为7.5秒。
2.特点：无氧代谢，供能最快，含量少。
是人体一切高功率运动（如冲刺、投掷、跳跃举重等）的供能基础。
△磷酸原系统供能能力（或容量）为420J/㎏湿肌重。
输出功率为56J/㎏秒（70㎏的人）。
△运动训练可提高ATP--CP系统的供能能力。
是评定高功率运动项目训练效果和训练方法的一个重要指标。
1-1体能是怎么样形成的——能量供应
运动能力在很大程度上取决于肌肉产生的能量。
这里所指的能量是从我们的食物（碳水化合物、脂肪和蛋白质）中获得的。
这些能源物质在被机体分解时产生的能力较少，不足以供给肌肉的活动。
而细胞可以将这些低能源物质转变成一种高能化合物——三磷酸腺苷（ATP），成为肌肉活动的直接能源。
反过来，当ATP 分解时（第三个磷酸根分离出来），储存在ATP分子中的能量就释放了出来。
肌肉有四种ATP来源：①储存在肌肉内的②从其他磷酸化合物产生的ATP如ATP和磷酸肌酸（ATP-CP）③由肌糖原分解出的ATP（糖酵解系统）④在有氧条件下产生的ATP（有氧氧化系统）—CP供能系统：磷酸肌酸（CP）存在于肌纤维内，但它的功能与ATP不尽相同。
磷酸肌酸不像ATP那样直接在细胞内供能，而是重新合成ATP分子，使这种高能物质保持相对恒定的数量。
因此，当ATP分解产生能量时，它可以通过磷酸肌酸的能量再合成。
然而这种能量储备非常有限，只能维持几秒钟的高强度运动。
糖酵解系统：在运动刚开始的几分钟，当肌肉用力强度比较高时，机体还不能供应足够的氧用来产生ATP，因此需要ATP—CP和糖酵解系统在无氧条件下产生ATP作为补偿，这个过程即无氧代谢供能。
糖酵解是肌糖原在无氧条件下分解的过程，其结果是乳酸的产生和堆积。
因此，糖酵解是在氧供应不充足的条件下产生的ATP的。
这个过程的效率相对来说比较低，但却非常重要。
在有氧条件下，有氧代谢产生的ATP比糖酵解多13倍。
在氧供应不足情况下，糖酵解系统能够作为ATP—CP系统的补充，为高强度活动供应能量。
有氧供能系统：耐力项目中最主要的供能系统是有氧供能。
这种供能系统需要机体具备较强的向运动肌肉运送氧的能力。
线粒体能够利用能源和氧产生大量的ATP。
这个过程的主要能源是碳水化合物和脂肪。
这些能源物质的分子在肌浆和线粒体内，在有氧氧化酶（一种特殊的蛋白质）的催化下被分解。
在这个过程中，氢原子（H）在有氧条件下释放出能量，产生ATP和水。
肌肉活动的能量供应
二、能量统一体理论
• 概念 • 表现形式 • 能量统一体在体育实践中的应用
三、肌肉活动时影响代谢的因素分析
• • • • 最大强度的短时间运动 中低强度的长时间运动 递增强度的力竭运动 强度变换的持续性运动
复习思考题
• • • • 1、能量与生命的关系如何，是怎样实现的？ 2、不同运动中，ATP供能与间接能源的动用关系？ 3、三种能源系统为什么满足不同强度的运动需要？ 4、糖作为能源物质为什么要优于脂肪，蛋白质为何 不是主要能源？ • 5、如何理解肌肉活动能量代谢的动态变化特征？ • 6、简述能量统一体理论以及在体育实践中的应用意 义。 • 7、如何用运动强度与时间的变量因素对运动中能量 代谢进行动态分析？
一、能量的直接来源－－ATP
• 能源物质：其分解过程ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ能产生ATP的 物质（糖、脂肪、蛋白质）
ATP再合成的途径
1、 ATP的无氧生成（底物水平磷酸化）： （1） CP + ADP ATP + C • CP贮量约为ATP的3～5倍 • 供能特点：快速、直接 （2）糖的无氧酵解 缺氧 • 葡萄糖（糖原） 2ATP+乳酸 • 反应部位：细胞浆内
磷酸原系统（ATP-CP系统） • 定义：磷酸原系统是由ATP和CP组成的 系统。 • 供能持续时间：约7.5秒 • 供能特点：供能总量少、持续时间短、 功率输出最快、不需要O2、不产生乳酸 等物质。
二、乳酸能系统
• 酵解 • 供能特点
乳酸能系统（糖酵解系统） • 定义：糖原或葡萄糖在细胞浆内无氧分解生成 乳酸过程中，再合成ATP的能量系统。 • 供能持续时间：约33秒左右 • 供能特点：供能总量较磷酸原系统多、输出功 率次之、不需要氧、产生导致疲劳的物质－乳 酸。 • 意义：该系统是1分钟以内要求高功率输出运 动的物质基础。
运动生理学课后题
第一章肌肉活动的能量供应1．能量与生命的关系如何，是怎样实现的？人体生命活动是一个消耗能量的过程，而肌肉活动又是消耗能量最多的一种活动形式。
运动时，人体不能直接利用太阳能、电能等各种物理形式的能量，只能直接利用储存在高能化合物三磷酸腺苷分子中蕴藏的化学能，与此同时糖、脂肪、蛋白质则可通过各自的分解代谢，将储存在分子内部的化学能逐渐释放出来，并使部分能量转移和储存到ATP分子之中，以保证ATP供能的持续性。
2．不同运动中，ATP供能与间接能源的动用关系？1．ATP是人体内一切生命活动能量的直接来源，而能量的间接来源是指糖、脂肪和蛋白质。
2．糖是机体最主要，来源最经济，供能又快速的能源物质，一克糖在体内彻底氧化可产生4.1千卡的热量，机体正常情况下有60％的热量由糖来提供。
3．在进行剧烈运动时，糖进行无氧分解供能，1分子的糖原或葡萄糖可产生3－2分子的ATP，可利用的热量不到糖分子结构中重热量的5%，能量利用率很低，但产能速率很高。
4．在进行强度不是太大的运动时，糖进行有氧分解供能，此时1分子的糖原或葡萄糖可生成39－38分子的ATP，糖分子结构中的热量几乎全部可以被利用，但产能速率较低。
5．脂肪是一种含热量最多的营养物质，1克脂肪在体内彻底氧化可产生9.3千卡的热量，他是长时间肌肉运动的重要能源。
6．体内脂肪首先通过脂肪动员，分解为甘油和脂肪酸。
甘油经系列反应步骤，可循糖代谢途径氧化，由于肌肉内缺乏磷酸甘油激酶，故甘油直接为肌肉供能的意义不大。
脂肪酸进入细胞后，在线粒体外膜活化，经肉碱转运至内膜，再经ß氧化逐步生成乙酰辅酶，之后经三羧酸循环逐步释放出大量能量供ADP再合成ATP，此过程是脂肪氧化分解供能的主要途径。
蛋白质分解供能是由氨基酸代谢实现的，但蛋白质分解供能很不经济，故一般情况不作为主要供能物质。
3．三种能源系统为什么能满足不同强度的运动需要？这是由他们各自的供能特点所决定的。
1．磷酸原系统的供能特点：供能总量少，持续时间短，功率输出最快，不需要氧，不产生乳酸类等中间产物。
第1章 肌肉活动的能量供应
第一章 运动的能量代谢
第一节 生物能量学概要
一、能量的直接来源——ATP （一）ATP的分解放能 （二）ATP的再合成－吸能 （三）ATP的分解与再合成的关系
（一）ATP的分解放能
ATP由腺嘌呤核苷酸再加上三个磷酸衍生而来， 后面的两个磷酸之间的键称为高能磷酸键，可以贮 存或释放能量。
ATP的分解放能，实际上是被酶断开末端高能
消化液 分泌量（ml/d） PH值 主要消化酶 消化作用
1.唾液 2.胃液 3.小肠液
1000-1500 1500-2500 1000-3000
4.胰液
1000-1500
5.胆汁
800-1000
6.6-7.1 唾液淀粉酶 淀粉 —麦芽糖
0.9-1.5 胃麦芽糖
柠檬酸 ATP
—酮戊二酸
三、ATP的生成过程
1. 磷酸原系统（ATP、CP） 2. 乳酸能系统（糖） 3. 有氧氧化系统（糖，脂肪，蛋白质）：
1、磷酸原系统
• 概念：指ATP和磷酸肌酸（CP）组成的系统，由于二者的 化学结构都属于高能磷酸化合物，故称为磷酸原系统。
• 供能特点：供能总量少，持续时间短，功率输出最快，不需 要氧，不产生乳酸。
• 主要供能项目：6-8秒时长的运动项目，高功率输出项目， 如短跑、投掷、跳跃、举重等运动项目。
2、乳酸能系统
概念：乳酸能系统是指糖原或葡萄糖在细胞浆内无氧分解生成 乳酸过程中（又称酵解），再合成ATP的能量系统。
供能特点：供能总量较多，持续时间较短，功率输出较大，不 需要氧，生成乳酸。
主要供能项目：1分钟高功率输出项目，如400米跑、100米游 泳等。
组织氧化 CO2+H2O
肌糖原 乳酸
CO2+H2O 肌肉
第一节 生物能量学概要
一、能量的直接来源——ATP （一）ATP的分解放能 （二）ATP的再合成－吸能 （三）ATP的分解与再合成的关系
（一）ATP的分解放能
ATP由腺嘌呤核苷酸再加上三个磷酸衍生而来， 后面的两个磷酸之间的键称为高能磷酸键，可以贮 存或释放能量。
ATP的分解放能，实际上是被酶断开末端高能
消化液 分泌量（ml/d） PH值 主要消化酶 消化作用
1.唾液 2.胃液 3.小肠液
1000-1500 1500-2500 1000-3000
4.胰液
1000-1500
5.胆汁
800-1000
6.6-7.1 唾液淀粉酶 淀粉 —麦芽糖
0.9-1.5 胃麦芽糖
柠檬酸 ATP
—酮戊二酸
三、ATP的生成过程
1. 磷酸原系统（ATP、CP） 2. 乳酸能系统（糖） 3. 有氧氧化系统（糖，脂肪，蛋白质）：
1、磷酸原系统
• 概念：指ATP和磷酸肌酸（CP）组成的系统，由于二者的 化学结构都属于高能磷酸化合物，故称为磷酸原系统。
• 供能特点：供能总量少，持续时间短，功率输出最快，不需 要氧，不产生乳酸。
• 主要供能项目：6-8秒时长的运动项目，高功率输出项目， 如短跑、投掷、跳跃、举重等运动项目。
2、乳酸能系统
概念：乳酸能系统是指糖原或葡萄糖在细胞浆内无氧分解生成 乳酸过程中（又称酵解），再合成ATP的能量系统。
供能特点：供能总量较多，持续时间较短，功率输出较大，不 需要氧，生成乳酸。
主要供能项目：1分钟高功率输出项目，如400米跑、100米游 泳等。
组织氧化 CO2+H2O
肌糖原 乳酸
CO2+H2O 肌肉
1肌肉活动能量供应
第一章：肌肉活动的能量供应（一）填空题1.实现机体各种生理活动所需的直接能源均来自ATP的分解；而间接能源来自食物中；糖、脂肪、蛋白质的分解代谢。
2.ATP再生成的代谢方式，可分为.有氧和无氧两种方式。
3.ATP再生成过程，通常包括底物水平磷酸化和氧化磷酸化两种方式。
4.1moL的葡萄糖或由糖原分解的葡萄糖残基，经酵解途经，可净生成ATP的mol数，分别为和。
5.1moL的葡萄糖或由糖原分解的葡萄糖残基，经有氧氧化途经，可净生成ATP的mol数，分别为和。
6.1moL的CP分解时，可净生成moL的ATP。
7.磷酸原系统通常是指由细胞内ATP和CP等化合物组成。
8.无氧分解供能应包括磷酸原系统和乳酸能系统两种能量系统。
9.短跑以无氧代谢供能为主，长跑则以有氧代谢供能为主。
10.乳酸能系统的供能底物只能是葡萄糖；和糖原。
11.运动时，体内以何种方式供能，主要取决于运动强度；与运动时间的相互关系。
12.糖的呼吸商是；脂肪的呼吸商接近。
13.食物中三种能源物质，其氧热价最高的是；而食物热价最高的是。
14.糖在体内的存在形式主要有糖原；和葡萄糖两种。
15.把能量统一体的表示形式，可分为和两种。
16.食物在消化道内的分解过程包括和两种方式。
17.线粒体传递氢与氧化合的呼吸链主要有和两条。
18.组织经氧化分解脱下来的氢，经NADH2呼吸链传递最终生成水时，ATP生成量为经FADH2呼吸链传递最终生成水时，ATP生成量为。
19.通常胃的机械性消化包括和两种。
20.通常小肠的机械性消化包括、和三种。
21.运动中影响肌肉能量代谢方式的因素，主要是和两个变量因素。
22.在消化系统中，主要营养物质吸收的部位是 .23.食物中三种能源物质，其氧热价最高的是；而食物热价最高的是（二）判断题：1.生物体内的能量的释放，转移和利用等过程是以ATP为中心进行的。
（）2.剧烈运动开始阶段，可使肌肉内的ATP迅速下降，而后是CP迅速下降。
运动生理学课件《第一章：肌肉活动的能量供应》
面积保证：长5—6米＋皱褶＋绒毛＋微绒毛→200m2； 设备保证：酶多＋转运工具＋运输途径； 时间保证：停留时间长，约3～8h； 动力保证：绒毛伸缩具有唧筒样作用。
糖代谢—糖是机体最主要，来源最经济，供能又快速的能源物质
糖在体内的存在方式： 一种是以糖原的形式存在于组织细胞浆内，主要有肝细胞中的肝糖原和肌细胞中的肌糖元；另一种是以葡萄糖的形式存在于血液中，称血糖。 人体的糖以血糖、肝糖原和肌糖原的形式存在，并以血糖为中心，使之处于一种动态平衡。葡萄糖是人体内糖类的运输形式，而糖原是糖类的贮存形式
(一）ATP的分解——放能
ATP酶 ATP ADP＋Pi+能 肌肉收缩就是利用肌细胞内ATP分解释放出的能量供肌肉收缩克服阻力来做功,以实现化学能向机械能的转化.
ATP在细胞内的含量一是有限，二是稳定，呈动态平衡之势。 ATP必须是边分解、边合成，以保证生命活动的延续性（如果以最大功率输出仅能维持2秒左右）即： ADP＋Pi+能 ATP ATP在细胞内的再合成实际上是ADP与Pi再连接，是一个磷酸化的吸能过程。被吸收的能量只能利用食物中的糖、脂肪、蛋白质，在细胞内的中间代谢过程中从无氧或有氧的分解方式中获得。参与无氧分解的只有糖（在胞浆中进行）；而有氧分解主要是在线粒体内进行的，其主要功能是把三大营养物质氧化分解脱下的氢(H)传递给氧（O2）而化合成水(H2O)，并生成ATP。此过程是逐步氧化、逐步释放能量的过程，使ADP磷酸化成ATP的。故又称氧化磷酸化。
01
添加标题
02
添加标题
体脂的积聚是由于摄入食量高于人体所需的能量。只有设法保持摄入量与消耗量两者间的平衡，才能保持人体的正常体重。 近年的研究认为，采取单纯运动或单纯节食的方式减肥效果均不如采取运动与节食相结合的方式。 提倡采用动力型、大肌肉群参与的有氧运动，如步行、跑步、游泳、骑自行车、"迪斯科"舞蹈等运动。 由于水中运动可以减轻关节的负担(水有浮力)，体热容易散发，水的静水压力可使中心血容量增加，通过水中运动减肥为近年来提倡的减肥方式。水中运动已发展到在水中行走、跑步、跳跃、踢水、水中球类游戏等多种运动。研究表明，水中运动时人的中心血容量可增高700ml，中心静脉压增加12~18mmHg，心输出量及每搏量增加25%或更多，并可改善左心室功能，改善有氧运动能力。 总之，运动不仅可以增加机体的能量消耗，达到减肥的目的，还有助于增强心血管系统及呼吸系统的机能能力，提高肌肉的代谢能力，增强体质，促进健康。
糖代谢—糖是机体最主要，来源最经济，供能又快速的能源物质
糖在体内的存在方式： 一种是以糖原的形式存在于组织细胞浆内，主要有肝细胞中的肝糖原和肌细胞中的肌糖元；另一种是以葡萄糖的形式存在于血液中，称血糖。 人体的糖以血糖、肝糖原和肌糖原的形式存在，并以血糖为中心，使之处于一种动态平衡。葡萄糖是人体内糖类的运输形式，而糖原是糖类的贮存形式
(一）ATP的分解——放能
ATP酶 ATP ADP＋Pi+能 肌肉收缩就是利用肌细胞内ATP分解释放出的能量供肌肉收缩克服阻力来做功,以实现化学能向机械能的转化.
ATP在细胞内的含量一是有限，二是稳定，呈动态平衡之势。 ATP必须是边分解、边合成，以保证生命活动的延续性（如果以最大功率输出仅能维持2秒左右）即： ADP＋Pi+能 ATP ATP在细胞内的再合成实际上是ADP与Pi再连接，是一个磷酸化的吸能过程。被吸收的能量只能利用食物中的糖、脂肪、蛋白质，在细胞内的中间代谢过程中从无氧或有氧的分解方式中获得。参与无氧分解的只有糖（在胞浆中进行）；而有氧分解主要是在线粒体内进行的，其主要功能是把三大营养物质氧化分解脱下的氢(H)传递给氧（O2）而化合成水(H2O)，并生成ATP。此过程是逐步氧化、逐步释放能量的过程，使ADP磷酸化成ATP的。故又称氧化磷酸化。
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添加标题
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体脂的积聚是由于摄入食量高于人体所需的能量。只有设法保持摄入量与消耗量两者间的平衡，才能保持人体的正常体重。 近年的研究认为，采取单纯运动或单纯节食的方式减肥效果均不如采取运动与节食相结合的方式。 提倡采用动力型、大肌肉群参与的有氧运动，如步行、跑步、游泳、骑自行车、"迪斯科"舞蹈等运动。 由于水中运动可以减轻关节的负担(水有浮力)，体热容易散发，水的静水压力可使中心血容量增加，通过水中运动减肥为近年来提倡的减肥方式。水中运动已发展到在水中行走、跑步、跳跃、踢水、水中球类游戏等多种运动。研究表明，水中运动时人的中心血容量可增高700ml，中心静脉压增加12~18mmHg，心输出量及每搏量增加25%或更多，并可改善左心室功能，改善有氧运动能力。 总之，运动不仅可以增加机体的能量消耗，达到减肥的目的，还有助于增强心血管系统及呼吸系统的机能能力，提高肌肉的代谢能力，增强体质，促进健康。
第一篇肌肉活动
特点：
无氧代谢；供能速度极快，供能总量少，供 能持续7.5秒左右； 能源：CP；ATP生成很少； 是一切高功率输出运动项目的物质基础；
应用：
用于短跑或任何高功率、短时间活动 是评定高功率运动项目训练效果和训练方法 的一个重要指标
2020/12/26
鲍威尔
50米仰泳
2020/12/26
刘翔 唐功红
2020/12/26
特点：
有氧代谢；供能速度慢，持续时间很长； 能源：糖、脂肪、蛋白质； 没有导致疲劳的副产品； 最大摄氧量和无氧阈（乳酸阈）等，是评定有 氧工作能力的主要生理指标。
应用：
用于耐力或长时间的活动。 马拉松
2020/12/26
2020/12/26
马拉松
女子10000米跑
2020/12/26
应பைடு நூலகம்：
该系统是一分钟以内要求高功率输出运动的 物质基础。如400米跑、100米游泳。
2020/12/26
百米蛙泳
2020/12/26
女子400米跑
三.有氧氧化系统
概念：是指糖、脂肪、蛋白质在细胞内 （主要是线粒体）彻底氧化成H2O和CO2 的过程中，再合成ATP的能量系统。
糖 脂肪 +ADP+Pi+O2 →CO2+H2O +ATP 蛋白质
2020/12/26
（二）ATP的再合成－吸能
ATP在细胞内的再合成实际上是ADP与Pi再 连接，是一个磷酸化的吸能过程。
ATP ATP酶 ADP+Pi+E
能量的40%以化学能的形式转移到ATP分 子结构中，其余以热能形式维持代谢环境的 正常体温，最终都要散发出体外。
2020/12/26
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(二)糖代谢
糖是机体最主要，来源最经济，供能又快速的能源物 质。1克糖在体内彻底氧化可产生17.17千焦(4.1千卡)热能。 机体正常情况下有60%的热能由糖来提供。运动时糖供能 的比例更大，更重要。
1. 糖在体内的存在形式：
一种是以糖原的形式存在于组织细胞浆内，主要有肝 糖原和肌糖原。另一种是以葡萄糖的形式存在于血液中， 称为血糖。空腹时血糖的浓度较稳定，约为80120mg/100ml。
根据不同运动项目无氧和有氧供能比例，确定各类运 动在能量统一体中的相对位置，并能了解该运动项目无氧 和有氧供能的百分比（图1－6）
（三）能量统一体在体育实践中的应用 1.着重发展起主要作用的供能系统 2.制定合理的训练计划
三、肌肉活动时影响能量代谢的因素分析
（一）最大强度的短时间运动 最大强度的运动必 须启动能量输出功率最快的磷酸原系统。
（二）中低强度的长时间运动 运动的前期以启动 糖有氧氧化供能为主，后期随着糖的消耗程度增加而逐 渐过渡到以脂肪氧化供能为主。
三、肌肉活动时影响能量代谢的因素分析
（三）递增速度的力竭性运动 运动开始阶段，由 于运动强度小，能耗速率低，有氧氧化系统能量输出能满 足其需要，故启动有氧氧化系统（主要是糖氧化分解）。 随着运动负荷的逐渐增大，当有氧供能达到最大输出功 率，仍不能满足因负荷增大而对ATP的消耗时，必然导致 ATP与ADP比值明显下降，此时必然动用输出功率更大的无 氧供能系统。
ATP ATP酶 ADP+Pi+能 肌肉收缩就是利用肌细胞内ATP分解释放的能量供肌肉 收缩克服阻力来做功，以实现化学能向机械能的转化。目前 肯定的是，这种能量转化的部位就在肌球蛋白横桥于肌动蛋 白的结合位点，至于这种能量转化的确切机理虽有研究，但 还不十分清楚。
（二）ATP的再合成——吸能 氧化磷酸化 （三）ATP分解与再合成的关系 二、能量的直接来源——糖、脂肪、蛋白质
2、糖、脂肪、蛋白质是人体内的三大能源物质，它 们在人体内的分解氧化可以释放大量的能量，合成人体 生命活动的直接能量ATP。
思考题：
1、三种能源系统为什么能满足不同强度的运动需要？ 2、简述能量统一体理论在体育实践中的应用意义。
胃的机械性消化包括胃容受性舒张和胃蠕动两种。食物由 胃进入小肠的过程称为胃排空。三类食物中，糖类排空最快， 蛋白质其次，脂肪类最慢，混合性质的食物由胃完全排空约需 4~6小时。
③小肠内的消化 小肠内的消化是整个消化过程中是重要的阶段。主要
消化液是胰液、胆汁和小肠液。小肠的机械性消化有三种： 一是小肠紧张性收缩，二是分节运动，三是小肠蠕动。
糖原→葡萄糖→丙酮酸→乳酸+ATP
1分子的糖原或葡萄糖可产生3-2分子的ATP，可利用的 热能不到糖分子结构中总热能的5%，其意义在于满足剧烈 运动时快速供能的短时间需要。
3.糖的储备与运动能力
运动性疲劳或过度性训练的原因之一是体内肌糖原的 耗竭，所以在大于1小时的运动适量补充糖，可通过提高 血糖水平，增加运动中糖的氧化供能、节约肌糖原的损耗， 减少脂肪酸和蛋白质的供能比例，可使运动的耐受时间延 长，延缓疲劳发生，提高运动能力。合理膳食与适宜运动 训练相结合是提高机体糖原储备的有效途径。
（二）耗能与产能之间的匹配
肌肉活动随着运动强度的变化而对能量需求有所不 同，强度越大，耗能也越大，这要求产能速率必须与耗能 强度相匹配。否则，运动就不能以该强度持续运动，这是 由ATP供能的连续性决定的。
（三）供能途径与强度的对应性
肌肉在完成不同强度运动时，优先启动不同的供能系 统与运动强度的对应性是由产能和耗能速率的匹配关系决 定的。
②胃内的消化
食物入胃后，借胃壁运动与胃液混合，继续进行机械性消 化和化学性消化。
胃液的成份与特点：pH为0.9-1.5，其中主要成份有盐酸、 胃蛋白酶，正常人境，而且在进入小肠后能 引起促胰液素分泌，从而促进胰淮、胆汁和小肠液的分泌。胃 蛋白酶原在适宜酸性环境下被激活为胃蛋白酶，它能将蛋白质 降解蛋白胨及多肽等。
2. 脂肪的分解供能
脂肪→脂肪酸→(β氧化)乙酰辅酶A→三羧酸循环+O2 →CO2+H2O+ATP
3. 运动中脂肪代谢与糖代谢比较有以下特点：
(1)动员慢；(2)耗氧量大；(3)能效率低。
4. 运动对脂肪代谢的影响 (1)提高脂肪酸的氧化能力； (2)改善血脂异常； (3)减少体脂积累。
(四)蛋白质代谢 蛋白质是构成细胞结构最主要的原料，主要参与新陈
三、肌肉活动时影响能量代谢的因素分析
（四）强度变换的持续性运动 以有氧供能为基础 的混合性一类运动。其特点是：以CP供能快速完成技战 术的配合，间歇时靠有氧能力及时恢复的持续性运动， 运动中乳酸能参与的比例较小。
小结：
1、人体内物质代谢和能量代谢是维持生命活动、保 证身体活动的基础，是运动人体科学研究的核心问题。
(1)再合成蛋白质更新和修复组织；
(2)合成肽类激素、激酶及核酸碱基等含氮物质；
(3)脱氨基后进一步氧化供能；
(4)脱氨基后再合成糖、脂肪储存。
(5)再合成新的氨基酸。
3. 蛋白质分解代谢供能 蛋白质的分解供能是由氨基酸代谢实现的。体内不是
所有的氨基酸都能参与分解供能，主要有丙氨酸、谷氨 酸、门冬氨酸、支链氨基酸等通过脱氨基和氧化等复杂过 程，转变成丙酸酸、α-酮戊二酸、草酰乙酸和脂酰辅酶A 等不同途径参与三羧酸循环的氧化分解供能。蛋白质分解 供能很不经济，一般情况下不作为主要供能物质。
供能特点：供能总量少，持续时间短，功率输出最快， 不需要氧，不产生乳酸等类中间产物。
磷酸原系统主要供能的运动项目：高功率输出项目，如 短跑、投掷、跳跃、举重等运动项目。
二、乳酸能系统
概念：乳酸能系统是指糖原或葡萄糖在细胞浆内无氧 分解生成乳酸过程中（又称酵解），再合成ATP的能 量系统。该系统ATP的生成速率取决于底物消耗（糖 原、葡萄糖）到产物生成（乳酸）之间的反应速率。
(三)脂肪代谢
脂肪是一种含能量最多的营养物质。1克脂肪在体内 彻底氧化可产生38.94千焦(9.3千卡)热能。人体内脂肪储量 很大，是长时间肌肉运动的重要能源。脂肪还是构建细胞 的组成成分，能促进脂溶性维生素的吸收和利用。对内脏 和机体起着保护垫和热垫的作用。
1. 脂肪的储存与动员：
脂肪细胞可摄取血液中过多的自由脂肪酸（FFA）， 并与甘油结合形成甘油三酯储存起来，这称为脂肪储存。 当血液FFA水平下降时，储存在脂肪细胞内的脂肪在激素 敏感脂肪酶的作用下，逐步分解为脂肪酸和甘油，释放入 血，以供给其他组织氧化利用，此过程称为脂肪动员。
三磷酸腺苷：ATP是一种存在于细胞内（胞浆和核 浆内）、由自身合成并课迅速分解被直接利用的一种自 由存在的化学能形式。由一个大分子的腺苷和三个磷酸 根组成，故称三磷酸腺苷。
（一）ATP的分解——放能ATP酶
ATP的分解放能，实际上是被酶断开末端高能磷酸键， 水解呈ADP和Pī并释放出能量被人体直接利用的过程，以实 现各种生理功能。即：
在众多调控因素中，胞浆内ATP与ADP的比值变化最为 重要，比值上升说明产能大于耗能，反之则耗能大于产 能。
（四）无氧供能的暂时性
根据能量统一体理论，ATP再合成的无氧方式与有氧方 式是一个统一体。启动哪一种方式供能取决于运动强度的变 化，当运动强度耗能速率大于有氧产能最大速率时，必然动 用产能更快的无氧方式，以满足该状态的代谢需要。
④大肠内的消化。 主要机能是吸收一定的水分，同时为消化后的残余物
质提供暂时储存的场所。大肠液的主要作用是其中的黏液 蛋白，它对肠黏膜有保护作用和润滑粪便的作用。
2.吸收
(1)吸收的概念：
是指食物中的某些成分或消化后的产物通过小肠上皮 细胞进入血液或淋巴液的过程。
(2)吸收的部位：
食物在口腔和食道内基本上不被吸收；胃可吸收酒精 和少量水分；大肠主要吸收盐类和剩余水分；营养物质吸 收的主要部位是小肠。
供能特点：供能总量较磷酸原系统多，持续时间较 短，功率输出次之，不需要氧，终产物是导致疲劳的 物质——乳酸。
衡量乳酸能系统供能能力的常用指标：血乳酸。 乳酸能系统主要供能的运动项目：1分钟高功率输出
项目，如400米跑、100米游泳等。
三、有氧氧化系统
概念：指糖、脂肪和蛋白质在细胞内彻底氧化成H2O和CO2 的过程中，再合成ATP的能量系统。
代谢实现自我更新的物质。蛋白质由氨基酸组成。蛋白质 代谢以氨基酸代谢为基础。
1. 人体内氨基酸的来源主要有： (1)食物蛋白质消化分解产生的氨基酸； (2)各组织细胞蛋白质降解出的氨基酸； (3)其他物质经中间代谢转化而来的氨基酸。 这些氨基酸共同构成人体内“氨基酸代谢库”
2. 代谢库内氨基酸的去路：
（五）有氧代谢的基础性
从细胞的结构和功能来看，有氧供能是机体生命活动 最基本的代谢方式。它具备完善的代谢场所、途径、方 式和调节系统。
二、能量统一体理论
（一）概念 运动生理学把完成不同类型的运动项目所需能量之
间，以及各能量系统供应的途径之间相互联系所形成整 体，称为能量统一体。
（二）表现形式
① 以有氧和无氧供能百分比的表现形式： ② 以运动时间为区分标准的表现形式。
教学重点与难点：
1、三个供能系统各自特征以及运动 强度、时间的对应关系。
2、不同性质运动中的能量代谢规律 及应用。
第一节 肌肉活动的能量来源
一、能量的直接来源——ATP 生物体从单细胞的低等生物到多细胞的高等生物以
及人体，其体内的一切生命活动的能量来源都直接来源 于ATP。肌肉的收缩活动也是如此。
2. 糖的分解供能
(1)糖的有氧分解：葡萄糖或糖原在有氧条件下，最终 氧化成CO2和H2O，并生成ATP的过程称为有氧分解。1分 子的糖原或葡萄糖可生成39~38分子的ATP。
糖原→葡萄糖→丙酮酸→乙酰辅酶A→三羧酸循环+O2 →CO2+H2O+ATP (2)糖的无氧分解：葡萄糖或糖原在不需要氧的情况下 分解生成乳酸并释放能量生成ATP的过程称为糖的无氧分 解或酵解。