人体三大能量供应系统
人体三大供能系统
人体三大供能系统1-磷酸原系统ATP和CP组成的供能系统。
ATP以最大功率输出供能可维持约2秒；CP以最大功率输出供能可维持约3-5倍于ATP。
剧烈运动时CP 含量迅速下降，但ATP变化不大。
其特点是能总量少,持续时间短,功率输出最快,不需要氧气,不产生乳酸等物质。
短跑、跳跃、举重只能依靠此系统。
2-乳酸能系统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,再合成ATP的能量系统。
其最大供能速率或输出功率为29.3 J·kg-1·s-1,供能持续时间为33s左右。
由于最终产物是乳酸,故称乳酸能系统。
其特点是,供能总量较磷酸原系统多,输出功率次之,不需要氧,产生乳酸。
由于该系统产生乳酸,并扩散进入血液,所以,血乳酸水平是衡量乳酸能系统供能能力的最常用指标。
乳酸是一种强酸,在体内聚积过多,超过了机体缓冲及耐受能力时,会破坏机体内环境酸碱度的稳态,进而又会限制糖的无氧酵解,直接影响ATP的再合成,导致机体疲劳。
乳酸能系统供能的意义在于保证磷酸原系统最大供能后仍能维持数十秒快速供能,以应付机体的需要。
该系统是1min以内要求高功率输出运动的供能基础。
如400m跑、100m游泳等。
专门的无氧训练可有效提高该系统的供能能力。
3-有氧氧化系统有氧氧化系统是指糖、脂肪和蛋白质在细胞内彻底氧化成水和二氧化碳的过程中,再合成ATP的能量系统。
从理论上分析,体内贮存的有氧氧化燃料,特别是脂肪是不会耗尽的,故该系统供能的最大容量可认为无限大。
其特点是ATP生成总量很大,但速率很慢,需要氧的参与,不产生乳酸类的副产品。
据计算,该系统的最大供能速率或输出功率为15 J·kg-1·s-1,该系统是进行长时间耐力活动的物质基础。
人体内的三大供能系统
人体内的三大供能系统在人体内有三大供能系统，它们是：ATP-磷酸肌酸供能系统、无氧呼吸供能系统和有氧呼吸供能系统。
（1） A TP 在肌肉中的含量低，当肌肉进行剧烈运动时，供能时间仅能维持约1～3秒。
（2） 之后的能量供应就要依靠ATP 的再生。
这时，细胞内的高能化合物磷酸肌酸的高能磷酸键水解将能量转移至ADP ，生成ATP 。
磷酸肌酸在体内的含量也很少，只能维持几秒的能量供应。
人在剧烈运动时，首先是ATP-磷酸肌酸供能系统供能，通过这个系统供能大约维持6～8秒左右的时间。
（3） 这两项之后的供能，主要依靠葡萄糖和糖元的无氧酵解所释放的能量合成ATP 。
无氧酵解约能维持2～3分钟时间。
（4） 由于无氧呼吸产生的乳酸易导致肌肉疲劳，所以长时间的耐力运动需要靠有氧呼吸释放的能量来合成ATP 。
综上所述，短时间大强度的运动，如100米短跑，主要依靠A TP-磷酸肌酸供能；长时间低强度的运动，主要靠有氧呼吸提供能量；介于二者之间的较短时间的中强度运动，如400米跑，则主要由无氧呼吸提供能量。
人在剧烈运动呼吸底物主要是糖。
但在长时间剧烈运动时，如马拉松式的长跑运动，人体内贮存的糖是不够用的，在消耗完贮存的糖类物质后，就动用体内贮存脂肪和脂肪酸。
一、运动时供能系统的动用特点(一)人体骨骼肌细胞的能量储备(二)供能系统的输出功率运动时代谢供能的输出功率取决于能源物质合成ATP 的最大速率。
(三)供能系统的相互关系1．运动中基本不存在一种能量物质单独供能的情况，肌肉可以利用所有能量物质，只是时间、顺序和相对比率随运动状况而异，不是同步利用。
2．最大功率输出的顺序，由大到小依次为：磷酸原系统>糖酵解系统>糖有氧氧化>脂肪酸有氧氧化，且分别以近50％的速率依次递减。
3．当以最大输出功率运动时，各系统能维持的运动时间是：磷酸原系统供极量强度运动6—8秒；糖酵解系统供最大强度运动30—90秒，可维持2分钟以内；3分钟主要依赖有氧代谢途径。
简述人体在运动中的三大供能系统
简述人体在运动中的三大供能系统
人体在运动过程中主要依靠三大供能系统提供能量，分别是磷酸肌酸系统、糖原系统和有氧系统。
1. 磷酸肌酸系统：该系统的反应速度非常快，能够在数秒内提供能量，适用于高强度、短时的运动，如举重、短跑等。
磷酸肌酸是肌肉储存的一种高能磷酸盐，能够通过磷酸肌酸酶的催化反应释放出能量，合成ATP供能。
2. 糖原系统：糖原是肝脏和肌肉中储存的多糖，可以分解成葡萄糖供能，适用于高强度、中长时的运动，如铁人三项、马拉松等。
该系统的缺点是需要氧气参与分解反应，无氧运动时供能效率低下，易产生乳酸。
3. 有氧系统：有氧运动是指长时间、低强度的运动，如长距离跑、游泳等。
该系统的能量来源主要是脂肪和糖类，需要氧气参与有氧代谢过程，产生大量ATP供能。
因此，有氧运动的供能效率高，但速度相对较慢。
人体内三大供能系统
人体内三大供能系统在人体内有三大供能系统,它们就是:1、A TP-磷酸肌酸供能系统。
2、无氧呼吸供能系统3、有氧呼吸供能系统。
(1) ATP在肌肉中的含量低,当肌肉进行剧烈运动时,供能时间仅能维持约1～3秒。
(2) 之后的能量供应就要依靠ATP的再生。
这时,细胞内的高能化合物磷酸肌酸的高能磷酸键水解将能量转移至ADP,生成ATP。
磷酸肌酸在体内的含量也很少,只能维持几秒的能量供应。
人在剧烈运动时,首先就是ATP-磷酸肌酸供能系统供能,通过这个系统供能大约维持6～8秒左右的时间。
(3) 这两项之后的供能,主要依靠葡萄糖与糖元的无氧酵解所释放的能量合成ATP。
无氧酵解约能维持2～3分钟时间。
(4) 由于无氧呼吸产生的乳酸易导致肌肉疲劳,所以长时间的耐力运动需要靠有氧呼吸释放的能量来合成ATP。
综上所述,短时间大强度的运动,如100米短跑,主要依靠ATP-磷酸肌酸供能;长时间低强度的运动,主要靠有氧呼吸提供能量;介于二者之间的较短时间的中强度运动,如400米跑,则主要由无氧呼吸提供能量。
4.由于运动后三磷酸腺苷(ATP)、磷酸肌酸(CP)的恢复及乳酸的清除,须依靠有氧代谢系统才能完成,因此有氧代谢供能就是运动后机能恢复的基本代谢方式。
二、不同活动状态下供能系统的相互关系安静时,不同强度与持续时间的运动时,骨骼肌内无氧代谢与有氧代谢供能的一般特点表现如下。
(一)安静时:安静时,骨骼肌内能量消耗少,ATP保持高水平;氧的供应充足,肌细胞内以游离脂肪酸与葡萄糖的有氧代谢供能。
线粒体内氧化脂肪酸的能力比氧化丙酮酸强,即氧化脂肪酸的能力大于糖的有氧代谢。
在静息状态下,呼吸商为0.7,表明骨骼肌基本燃料就是脂肪酸。
(二) 长时间低强度运动时:在长时间低强度运动时,骨骼肌内ATP的消耗逐渐增多,ADP水平逐渐增高,NAD+还原速度加快,但仍以有氧代谢供能为主。
血浆游离脂肪酸浓度明显上升,肌内脂肪酸氧化供能增强,这一现象在细胞内糖原量充足时就会发生。
人体三大供能系统
人体三大供能系统人体内的三大供能系统在人体内有三大供能系统，它们是：atp-磷酸肌酸供能系统、无氧呼吸供能系统和有氧呼吸供能系统。
（1）atp在肌肉中的含量低，当肌肉进行剧烈运动时，储能时间仅能够保持约1～3秒。
（2）之后的能量供应就要靠atp的再生。
这时，细胞内的高能化合物磷酸肌酸的高能磷酸键水解将能量转移至adp，生成atp。
磷酸肌酸在体内的含量也很少，只能维持几秒的能量供应。
人在剧烈运动时，首先是atp-磷酸肌酸储能系统储能，通过这个系统储能大约保持6～8秒钟的时间。
（3）这两项之后的供能，主要靠葡萄糖和糖元的无氧酵解所释放出来的能量制备atp。
无氧酵解约能维持2～3分钟时间。
（4）由于无氧呼吸产生的乳酸易导致肌肉疲劳，所以长时间的耐力运动需要靠有氧呼吸释摆的能量去制备atp。
综上所述，短时间大强度的运动，如100米短跑，主要依靠atp-磷酸肌酸供能；长时间低强度的运动，主要靠有氧呼吸提供能量；介于二者之间的较短时间的中强度运动，如400米跑，则主要由无氧呼吸提供能量。
运动项目马拉松走400米走100米走总需氧量（升）600168实际摄取氧量（升）58920血液乳酸增加量有所减少明显减少未见减少人在剧烈运动呼吸底物主要是糖。
但在长时间剧烈运动时，如马拉松式的长跑运动，人体内贮存的糖是不够用的，在消耗完贮存的糖类物质后，就动用体内贮存脂肪和脂肪酸。
一、运动时储能系统的动用特点(一)人体骨骼肌细胞的能量储备(二)储能系统的输出功率运动时代谢供能的输出功率取决于能源物质合成atp的最大速率。
(三)供能系统的相互关系1．运动中基本不存有一种能量物质单独储能的情况，肌肉可以利用所有能量物质，只是时间、顺序和相对比率随运动状况而异，不是同步利用。
2．最小功率输入的顺序，由小至大依次为：磷酸原系统>糖酵解系统>糖有氧水解>脂肪酸有氧水解，且分别以近50％的速率依次递增。
3．当以最大输出功率运动时，各系统能维持的运动时间是：磷酸原系统供极量强度运动6―8秒；糖酵解系统供最大强度运动30―90秒，可维持2分钟以内；3分钟主要依赖有氧代谢途径。
人体三大供能系统
人体内的三大供能系统在人体内有三大供能系统，它们是：ATP-磷酸肌酸供能系统、无氧呼吸供能系统和有氧呼吸供能系统。
（1） A TP 在肌肉中的含量低，当肌肉进行剧烈运动时，供能时间仅能维持约1～3秒。
（2） 之后的能量供应就要依靠ATP 的再生。
这时，细胞内的高能化合物磷酸肌酸的高能磷酸键水解将能量转移至ADP ，生成ATP 。
磷酸肌酸在体内的含量也很少，只能维持几秒的能量供应。
人在剧烈运动时，首先是ATP-磷酸肌酸供能系统供能，通过这个系统供能大约维持6～8秒左右的时间。
（3） 这两项之后的供能，主要依靠葡萄糖和糖元的无氧酵解所释放的能量合成ATP 。
无氧酵解约能维持2～3分钟时间。
（4） 由于无氧呼吸产生的乳酸易导致肌肉疲劳，所以长时间的耐力运动需要靠有氧呼吸释放的能量来合成ATP 。
综上所述，短时间大强度的运动，如100米短跑，主要依靠ATP-磷酸肌酸供能；长时间低强度的运动，主要靠有氧呼吸提供能量；介于二者之间的较短时间的中强度运动，如400米跑，则主要由无氧呼吸提供能量。
人在剧烈运动呼吸底物主要是糖。
但在长时间剧烈运动时，如马拉松式的长跑运动，人体内贮存的糖是不够用的，在消耗完贮存的糖类物质后，就动用体内贮存脂肪和脂肪酸。
一、运动时供能系统的动用特点(一)人体骨骼肌细胞的能量储备(二)供能系统的输出功率运动时代谢供能的输出功率取决于能源物质合成ATP 的最大速率。
(三)供能系统的相互关系是时间、顺序和相对比率随运动状况而异，不是同步利用。
2．最大功率输出的顺序，由大到小依次为：磷酸原系统>糖酵解系统>糖有氧氧化>脂肪酸有氧氧化，且分别以近50％的速率依次递减。
3．当以最大输出功率运动时，各系统能维持的运动时间是：磷酸原系统供极量强度运动6—8秒；糖酵解系统供最大强度运动30—90秒，可维持2分钟以内；3分钟主要依赖有氧代谢途径。
运动时间愈长强度愈小，脂肪氧化供能的比例愈大。
人体内的三大供能系统
人体内的三大供能系统在人体内有三大供能系统，它们是：ATP-磷酸肌酸供能系统、无氧呼吸供能系统和有氧呼吸供能系统。
（1）A TP在肌肉中的含量低，当肌肉进行剧烈运动时，供能时间仅能维持约1～3秒。
（2）之后的能量供应就要依靠ATP的再生。
这时，细胞内的高能化合物磷酸肌酸的高能磷酸键水解将能量转移至ADP，生成ATP。
磷酸肌酸在体内的含量也很少，只能维持几秒的能量供应。
人在剧烈运动时，首先是ATP-磷酸肌酸供能系统供能，通过这个系统供能大约维持6～8秒左右的时间。
（3）这两项之后的供能，主要依靠葡萄糖和糖元的无氧酵解所释放的能量合成ATP。
无氧酵解约能维持2～3分钟时间。
（4）由于无氧呼吸产生的乳酸易导致肌肉疲劳，所以长时间的耐力运动需要靠有氧呼吸释放的能量来合成ATP。
综上所述，短时间大强度的运动，如100米短跑，主要依靠A TP-磷酸肌酸供能；长时间低强度的运动，主要靠有氧呼吸提供能量；介于二者之间的较短时间的中强度运动，如400米跑，则主要由无氧呼吸提供能量。
运动项目总需氧量（升）实际摄入氧量（升）血液乳酸增加量马拉松跑600 589 略有增加400米跑16 2 显著增加100米跑8 0 未见增加人在剧烈运动呼吸底物主要是糖。
但在长时间剧烈运动时，如马拉松式的长跑运动，人体内贮存的糖是不够用的，在消耗完贮存的糖类物质后，就动用体内贮存脂肪和脂肪酸。
一、运动时供能系统的动用特点(一)人体骨骼肌细胞的能量储备(二)供能系统的输出功率运动时代谢供能的输出功率取决于能源物质合成ATP的最大速率。
(三)供能系统的相互关系1．运动中基本不存在一种能量物质单独供能的情况，肌肉可以利用所有能量物质，只是时间、顺序和相对比率随运动状况而异，不是同步利用。
2．最大功率输出的顺序，由大到小依次为：磷酸原系统>糖酵解系统>糖有氧氧化>脂肪酸有氧氧化，且分别以近50％的速率依次递减。
3．当以最大输出功率运动时，各系统能维持的运动时间是：磷酸原系统供极量强度运动6—8秒；糖酵解系统供最大强度运动30—90秒，可维持2分钟以内；3分钟主要依赖有氧代谢途径。
人体内的三大供能系统
人体内的三大供能系统在人体内有三大供能系统，它们是：ATP-磷酸肌酸供能系统、无氧呼吸供能系统和有氧呼吸供能系统。
（1） A TP 在肌肉中的含量低，当肌肉进行剧烈运动时，供能时间仅能维持约1～3秒。
（2） 之后的能量供应就要依靠ATP 的再生。
这时，细胞内的高能化合物磷酸肌酸的高能磷酸键水解将能量转移至ADP ，生成ATP 。
磷酸肌酸在体内的含量也很少，只能维持几秒的能量供应。
人在剧烈运动时，首先是ATP-磷酸肌酸供能系统供能，通过这个系统供能大约维持6～8秒左右的时间。
（3） 这两项之后的供能，主要依靠葡萄糖和糖元的无氧酵解所释放的能量合成ATP 。
无氧酵解约能维持2～3分钟时间。
（4） 由于无氧呼吸产生的乳酸易导致肌肉疲劳，所以长时间的耐力运动需要靠有氧呼吸释放的能量来合成ATP 。
综上所述，短时间大强度的运动，如100米短跑，主要依靠ATP-磷酸肌酸供能；长时间低强度的运动，主要靠有氧呼吸提供能量；介于二者之间的较短时间的中强度运动，如400米跑，则主要由无氧呼吸提供能量。
人在剧烈运动呼吸底物主要是糖。
但在长时间剧烈运动时，如马拉松式的长跑运动，人体内贮存的糖是不够用的，在消耗完贮存的糖类物质后，就动用体内贮存脂肪和脂肪酸。
一、运动时供能系统的动用特点(一)人体骨骼肌细胞的能量储备(二)供能系统的输出功率运动时代谢供能的输出功率取决于能源物质合成ATP 的最大速率。
(三)供能系统的相互关系1．运动中基本不存在一种能量物质单独供能的情况，肌肉可以利用所有能量物质，只是时间、顺序和相对比率随运动状况而异，不是同步利用。
2．最大功率输出的顺序，由大到小依次为：磷酸原系统>糖酵解系统>糖有氧氧化>脂肪酸有氧氧化，且分别以近50％的速率依次递减。
3．当以最大输出功率运动时，各系统能维持的运动时间是：磷酸原系统供极量强度运动6—8秒；糖酵解系统供最大强度运动30—90秒，可维持2分钟以内；3分钟主要依赖有氧代谢途径。
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（丙酮酸）
（乙酰辅酶A）
CO2
紧接着乙酰辅酶A进行氧化，其先与草酰乙酸合成柠檬
酸，柠檬酸分子上有三个羧酸基，被氧化经过脱氢和脱
羧基，又转变为草酰乙酸，其间二次脱羧、四次脱氢，
生成2CO2。由丙酮酸开始，则生成了3CO2和脱下5对 氢，总的结果如下：
丙酮酸
5（2H精选）课件+3CO2
13
乙酰辅酶A的氧化——三羧酸循环
——乳酸生成和供能
• 运动时，骨骼肌糖原或葡萄糖可在无氧 条件下酵解，生成乳酸并释放出能量供 肌肉运动，这个过程的简式为：
C6H12O6
2C3H6O3 + 3ATP
从肌糖原开始进行酵解，1分子肌糖原可净生 成3ATP（消耗1ATP，生成4ATP）；从葡萄 糖开始进行酵解可净生成2ATP（消耗2ATP， 生成4ATP）。
• 1.糖分解为丙酮酸——无氧代谢阶段 • 2.丙酮酸脱氢脱羧氧化——糖代谢中CO2生成。 • 3.氢的氧化——释放能量和水生成
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12
丙酮酸氧化脱氢脱羧
丙酮酸在有氧代谢时先脱羧（生成CO2）和脱氢，生成 乙酰辅酶A，简式如下：
NAD NADH+H+
CH3 . CO.COOH
CH3 . CO. SCOA
你参加的体育锻炼项目属什么供能系统?
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18
三种供能系统特点比较
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19
磷酸原系统 乳酸能系统
有氧氧化系统
无氧代谢
无氧代谢
有氧代谢
十分迅速
迅速
缓慢
最大强度8秒 高能化合物
大强度1分钟 糖
中低强度持久 糖、脂肪、蛋白质
ATP生成量少 ATP生成有限 ATP生成很多 肌肉中储量少 乳酸致肌肉疲劳 无肌肉疲劳副产品
脂肪酰辅酶A
β氧化
精选课件
脂肪酰辅酶A
n乙酰辅酶A
15
（三）蛋白质的有氧代谢
蛋白质 氨基酸
酮酸 +
氨基酸 氨
不同的氨基酸可生成相应的酮酸，20种氨基酸可变成相应的 酮酸或中间产物，最后进入三羧酸循环
丙氨酸
丙酮酸 + 氨
谷氨酸
a-酮戊二酸 + 氨
门冬氨酸
精选课草件 酰乙酸 + 氨
16
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17
讨论:
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7
糖酵解过程简图
1，6二磷酸果糖
ATP ADP PFK
血葡萄糖
ATP ADP
6二磷酸葡萄糖
2（3-磷酸甘油醛）
2NAD NADH+H+
2（1，3二磷酸甘油酸）
2ADP 2ATP
肌糖原 2（3-磷酸甘油酸）
2（丙酮酸）
2ATP 2ADP
2（磷酸烯醇式丙酮酸）
LDH
2（乳酸）
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8
乳酸能
丙酮酸
NAD
NADH+H+
CO2
乙酰辅酶A
草酰乙酸 NAD NADH+H+
苹果酸
FADH2 FAD 琥珀酸
2CO2
GTP GDP
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柠檬酸
NAD NADH+H+ a—酮戊二酸
NAD NADH+H+
14
（二）脂肪的有氧代谢
脂肪 甘油
甘油 + 脂肪酸 磷酸甘油 （进入糖代谢途径）
脂肪酸 + 辅酶A
——能量的直接来源及最快补充
磷酸原系统供能代谢包括下面的过程：
ATP酶 ATP
ADP + 肌酸 +
能量（作功）
CK（肌酸激酶）
ADP + CP
ATP + C（肌酸）
MK（肌激酶）
2ADP
ATP + AMP
AMP脱氨酶 AMP
IMP + NH3
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短时极量强 度运动时
5
磷酸原能
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6
糖酵解系统
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9
二、人体运动时的有氧供应系统
• （一）糖的有氧代谢 • （二）脂肪的有氧代谢 • （三）蛋白质的供能代谢
ATP酶 ATP
ADP + 肌酸 +
能量（作功）
共 同
糖
ADP
ATP
点
脂肪
CO2+H2O+尿素等
蛋白质
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10
有氧供能
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11
（一）糖的有氧代谢
• 骨骼肌糖原或由血液运输至肌肉的葡萄 糖，其有氧供能的过程可分为三个阶段：
中考\高考体育成绩如何提高?
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26
发展磷酸原能力的训练
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27
发展乳酸能的训练
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28
发展有氧供能的训练
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29
思考题
• 三大能源物质分别是什么？各有何特点？ • 三大供能系统分别是什么？各有何特点? • 如何能过训练提高三大供能系统的供能能
力?
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30
人体运动时能量供应系统
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1
人体运动时能量供应系统
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2
人体运动时能量供应系统
• 一、 人体运动时的无氧代谢系统 • 二、 人体运动时的有氧代谢系统
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3
一、人体运动时的无氧供应系统
• （一）磷酸原系统——能量的直接来源 及最快补充
• （二）糖酵解系统——乳酸生成和供能
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4
磷酸原系统
跑后血乳酸接近10mmol/L，糖酵解能力差
跑后与跑前血乳酸差值大，糖酵解能力强
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24
3.有氧代谢能力的评定
记录跑（游）的距离 跑（游）后3分钟内取 耳垂血测血乳酸
评价方法
匀速慢跑（或游 泳）30分钟
前提：血乳酸在4mmol/L左右
评价：跑（游）的距离越长， 有氧代谢能力越强
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2供能能力的评定
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21
血乳酸如何产生？
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22
1、磷酸原能的评定
最大速度全力跑60米
跑后3分钟采耳血
血乳酸值越低，能力越强
评价
精选课件
23
2、糖酵解能力的评定
跑后5分钟取耳垂 血测血乳酸
在田径场全力 跑一个400米
跑前5分钟取耳 垂血测血乳酸
评价方法
跑后血乳酸接近15mmol/L，糖酵解能力强