能量代谢
运动生理学课件能量代谢
能量平衡与慢性疾病预防
慢性疾病
如心血管疾病、糖尿病和某些癌 症等慢性疾病，与能量平衡密切
相关。
风险因素
长期能量摄入过多或过少，都可能 导致慢性疾病的发生。保持能量平 衡有助于降低这些风险。
预防措施
通过维持能量平衡，结合其他健康 生活方式，如合理饮食、规律运动 等，可以有效预防慢性疾病的发生 。
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能量就越多。
意义
活动代谢是人体能量消耗的重要 组成部分，适量的活动可以促进 能量消耗，有助于控制体重和预
防肥胖。
食物特殊动力作用
定义
食物特殊动力作用是指摄食过程中对食物进行消化、吸收 、代谢转化过程而消耗的热量。
影响因素
食物特殊动力作用的消耗与摄食量、食物种类和个体差异 有关。一般来说，摄食量越大、食物中蛋白质含量越高， 食物特殊动力作用所消耗的能量就越多。
脂肪
脂肪是运动中主要的慢速能源 ，能够提供大量的能量，帮助 运动员在长时间内维持运动。
脂肪的能量密度高，每克脂肪 可以提供9千卡的能量，比碳水 化合物和蛋白质都高。
在长时间、低强度的运动中， 脂肪的供能比例较高，而在高 强度运动中，脂肪供能比例较 低。
蛋白质
蛋白质在运动中主要起修复和构 建肌肉的作用，但在某些情况下
在动物体内，呼吸作用是主要的能量来源，通过氧化有机物来释放能量 。
能量代谢的生理意义
能量代谢是维持生物体正常生理功能的基础，为各种生理活动提供所需的能量。
通过能量代谢，生物体能够适应环境变化，维持内环境的稳态，保证正常的生理功 能。
能量代谢与生长发育、应激反应等生理过程密切相关，对生物体的生存和繁衍具有 重要意义。
能量代谢名词解释
能量代谢名词解释能量代谢是指人体在进行生命活动时所消耗的能量的过程。
它涉及到能量的吸收、储存和利用，从而维持身体的正常功能运行。
能量代谢包括以下几个重要的名词解释：1. 基础代谢率（BMR）：基础代谢率是指人体在静息状态下，为维持基本生命活动所需的最低能量消耗。
它受到年龄、性别、体重、身高等因素的影响，是能量代谢的基础。
2. 静态能量消耗：静态能量消耗是指在休息状态下的能量消耗，包括基础代谢率和由于心脏的跳动、呼吸等生理功能所消耗的能量。
3. 动态能量消耗：动态能量消耗是指在活动状态下的能量消耗，包括工作、运动、运动恢复等过程中所消耗的能量。
动态能量消耗可以通过测量体力劳动和运动所产生的热量来估计。
4. 氧耗：氧耗是指人体在进行运动或其他身体活动时，吸入氧气量与呼出的二氧化碳量之间的差值。
氧耗可以用来估算能量消耗，因为氧气的利用与能量的产生之间存在一定的关系。
5. 热效应：热效应是指人体在消化食物过程中产生的热能。
消化、吸收和代谢食物需要消耗能量，这种能量消耗被称为热效应。
6. 酶：酶是生物体内的一类特殊蛋白质，能够催化生化反应的进行。
能量代谢涉及到多个酶的参与，包括酶的合成、催化能量转化的反应等。
7. 能量储存：能量储存是指人体对过剩能量的保存和利用。
能量主要以脂肪和糖原的形式储存在肝脏、肌肉和脂肪组织中。
当能量需求增加时，储存的能量将被释放以满足身体活动的需要。
8. 荷尔蒙：荷尔蒙是一种由内分泌腺分泌的化学物质，对人体的能量代谢起重要调控作用。
例如，甲状腺激素可以调节基础代谢率，胰岛素可以促进葡萄糖的吸收和利用等。
能量代谢是人体生命活动不可或缺的过程，对于维持正常的生理功能和体能健康非常重要。
了解能量代谢的名词解释，有助于我们更好地理解和管理自己的能量消耗与储存，从而保持身体的平衡和健康。
人体解剖新陈代谢名词解释
人体解剖新陈代谢名词解释一、人体解剖新陈代谢的概念人体解剖新陈代谢是指人体内部发生的一系列化学反应，以维持生命活动所需的能量和物质。
这些化学反应涉及到多个身体系统，包括消化系统、呼吸系统、循环系统等。
人体解剖新陈代谢不仅包括了能量的生产和消耗，还涉及到物质的合成和分解过程。
二、人体解剖新陈代谢的深度探讨1. 能量代谢能量代谢是指人体消耗和产生能量的过程。
人体内的能量主要来自食物的摄入和氧气的吸入。
食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白质被消化吸收后，会通过各种化学反应产生能量。
这些化学反应包括糖的分解、脂肪酸的β氧化和蛋白质的氨基酸分解等。
能量代谢的产物为三磷酸腺苷（ATP），它是维持细胞生命活动所必需的能量分子。
2. 物质代谢物质代谢是指人体对物质的合成和分解过程。
人体的生长、修复和代谢需要大量的物质。
通过消化系统吸收到的营养物质会在体内经过多个化学反应，合成成为人体所需的物质，如蛋白质、核酸、碳水化合物和脂质等。
旧的细胞和组织也会被分解，产生废物和代谢产物，如二氧化碳、尿素和尿酸等。
3. 调节代谢人体解剖新陈代谢还受到一系列调节机制的控制，确保各种代谢过程的平衡和协调。
内分泌系统中的激素起着重要的作用，如胰岛素、甲状腺激素和肾上腺素等。
它们能够调节葡萄糖的利用和合成、脂肪酸的分解和合成，以及蛋白质的分解和合成等。
神经系统也能通过神经递质的释放来调节新陈代谢。
三、人体解剖新陈代谢的广度探讨1. 营养素的消化和吸收人体解剖新陈代谢的第一步是食物的消化和吸收。
消化系统通过分泌各种消化酶，将食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白质分解为可吸收的小分子。
这些小分子能够通过肠壁进入血液循环，并被运输到各个细胞中进行进一步的代谢。
2. ATP的产生和利用能量的产生和利用是人体解剖新陈代谢的核心过程。
通过线粒体内的三磷酸腺苷合成酶，ADP和磷酸根结合生成ATP，从而储存和传递能量。
这些能量可以用于各种生命活动，如肌肉的收缩、神经的传导和细胞的合成等。
能量代谢计算范文
能量代谢计算范文能量代谢是指机体在静息状态下消耗的能量的量，通常以千卡或焦耳计算。
能量代谢率是机体在运动时、消耗食物时和进行代谢时的能量消耗速度。
能量代谢计算是评估个体能量需求、制定健康饮食计划和进行体重管理的重要工具。
1.基础代谢率（BMR）计算公式：- 男性：BMR = 88.362 + (13.397 × 体重kg) + (4.799 × 身高cm) - (5.677 × 年龄)- 女性：BMR = 447.593 + (9.247 × 体重kg) + (3.098 × 身高cm) - (4.330 × 年龄)2. Harris-Benedict方程：- 男性：BMR = 66.5 + (13.75 × 体重kg) + (5.003 × 身高cm) - (6.755 × 年龄)- 女性：BMR = 655.1 + (9.563 × 体重kg) + (1.850 × 身高cm) - (4.676 × 年龄)上述公式中，BMR是指静息状态下的基础代谢率，即仅仅维持内脏器官运作所需的能量。
BMR是根据人体组织的新陈代谢速率和身体质量来估算的。
为了计算一个人在一天内所需的总能量消耗量，需要将基础代谢率乘以一个活动系数，代表不同活动水平下的能量消耗。
活动系数一般分为以下几个等级：1. 静态活动（sedentary）：常坐不动，几乎不参加运动，活动系数为1.22. 轻度活动（light exercise）：轻度活动或者有轻度体力活动，如办公室工作、上下楼梯等，活动系数为1.3753. 中度活动（moderate exercise）：中度活动或者有中度体力活动，如日常家务、偶尔运动等，活动系数为1.554. 高度活动（heavy exercise）：半天或一天大部分时间进行体力活动，如全天站立工作或劳动等，活动系数为1.7255. 极高度活动（very heavy exercise）：一整天都进行高强度体力活动，如军人、运动员等，活动系数为1.9通过将基础代谢率乘以相应的活动系数，就可以得到一个人在一天内所需的总能量消耗量。
能量代谢分类
能量代谢分类
人体能量代谢主要有以下三种方式：
1. 磷酸原系统：主要由ATP和CP组成，是供能最快的能源系统，在跳跃、冲刺跑、举重等爆发力运动中是首要的供能系统。
这种能量物质每分每秒都在体内发生，不管运动强度如何，它总是第一时间被激活。
2. 糖酵解系统：主要由葡萄糖供能，中高强度的运动中主要由糖酵解系统参与。
分为快速糖酵解和慢速糖酵解，它们通过一些列的反应后产生ATP和
丙酮酸，在有氧的环境下丙酮酸分解成ATP，在无氧的环境下产生乳酸，并且给肌肉细胞供能。
在比较高的强度例如间歇跑、HIIT等运动中主要是此能量系统供能。
3. 有氧代谢系统：是有氧运动中的主要供能系统，通过氧化反应来释放能量，为身体提供持续的能量。
以上三种方式并不是孤立存在的，它们在人体中是相互联系、相互补充的，共同为人体提供所需的能量。
能量代谢概念
能量代谢的概念
---------------------------------------------------------------------- 能量代谢指的是生物体对获得的食物和氧气进行利用的过程，通过这个过程获取和利用食物中的能量，维持正常的生命活动需要的能量和物质，以及完成生物体内的生物化学反应。
能量代谢是生物体维持生命活动的基本过程之一。
在能量代谢中，食物和氧气在呼吸系统中产生能量，并被细胞吸收和利用。
这个过程可以分为两个阶段：一是消化吸收阶段，食物在胃肠道中消化分解吸收后，通过血液运输到各个组织，二是细胞呼吸阶段，以葡萄糖和氧气为主要物质，在体内细胞线粒体内将其转化为ATP（三磷酸腺苷），进而为细胞提供能量。
能量代谢以ATP为代表，ATP是一种常规的能量储存物质，是维持人体生命活动的重要物质基础。
在能量代谢过程中，机体根据需求生产和利用ATP，ATP的使用一般与酶催化的化学反应有关。
同时，ATP 的合成过程中，还要参与大量的辅酶以及各种酶类协同作用，是一个复
杂的生物化学过程。
能量代谢
能量代谢和体温
能量的来源，利用及能量代谢的测定 影响能量代谢的因素及基础代谢 机体的产热与散热 体温的正常变动及调节
一、能量的来源
根本来源：食物（糖、脂肪、蛋白质） 直接来源：ATP
三大营养物质的能量转化： 三大营养物质的能量转化： 1.糖——提供50%~70% 有氧 二氧化碳+水+38mol ATP 葡萄糖 无氧 乳酸+2mol ATP 氧债： 氧债：
4.肌肉活动影响
代谢增强，产热率增加，体温上升
5.情绪激动，精神紧张，进食等
（三）体温调节
①自主性体温调节（生理性调节）： 人体和恒温动物的体温在下丘脑体温 调节中枢的控制下通过增减皮肤血流量、 发汗、寒战等生理调节反应而经常维持于 一个稳定的水平。 ②行为性体温调节： 机体在不同温度环境中采取不同的姿 势、行为、保温、降温等措施称为行为性 体温调节。
1影响能量代谢的主要因素
1)肌肉活动
肌肉 活动 需要 能量 能量代谢率 营养物质的氧 化分解 氧耗量
机体氧耗量与肌肉活动强度呈正变关系
2）精神活动 肌紧张 精神 （+ ） 交感神经 紧张 肾上腺分泌
产热量
能量代 谢率
3）食物的特殊动力效应：
人进食约1小时后，机体产生明显的额外的能 量消耗，产热量明显增多的效应。
通过气体的流动来散失的 体热。 ①风速 ②散热面积
影响对流散热的主要因素：
（四）蒸发散热：
通过身体体表的水分由液体状态转变为气体 状态而散失体热。
蒸发散热的两种形式： ①不感蒸发（不显汗）
体液的水分直接透出皮肤 和呼吸道,在未聚集成明显 水滴前就蒸发掉的一种散 热形式，与汗腺无关。 例：狗的热喘呼吸
能量代谢名词解释生理学
能量代谢名词解释生理学
嘿，咱今儿个就来聊聊能量代谢这档子事儿！啥叫能量代谢呢？简
单来说，就好比汽车要跑就得烧油，咱人要活着、要活动，那也得有
能量啊！咱每天吃饭、喝水，不就是为了获取能量嘛！（就像你每天
要吃饭才能有力气做事一样。
）
能量代谢包括了一系列复杂的过程呢！比如说，咱吃进去的食物，
就像一堆燃料，得经过消化、吸收，然后在身体里转化成能被利用的
能量形式。
（这不就跟木头要变成火得先燃烧一样嘛！）这过程中，
有各种化学反应在身体里悄悄地进行着。
咱身体里的细胞就像一个个小工厂，一刻不停地工作着。
（想想那
些忙碌的工人在工厂里干活的样子。
）它们消耗能量来完成各种任务，像肌肉收缩让你能跑能跳，大脑思考让你能想东想西。
你说要是能量代谢出问题了会咋样？那可不得了啊！就好比汽车没
油了，还怎么跑啊！（你想想，要是你没力气了，是不是啥也干不了啦！）人可能会没精神、没力气，甚至会生病呢！
咱再说说那些影响能量代谢的因素。
运动就是个很重要的因素呀！
你运动得多，身体消耗的能量就多，就像汽车开得快烧油就多一样。
（你去跑个步，回来是不是觉得肚子饿得快呀！）还有环境温度也有
影响呢，太冷或太热，身体都得调整能量代谢来适应。
所以啊，咱可得重视能量代谢这事儿。
要保持健康的生活方式，合
理饮食、适量运动，让咱身体里的能量代谢顺畅进行。
（不然身体出
了毛病，那可就遭罪啦！）
总之，能量代谢可不是什么高深莫测的东西，它就在咱的日常生活
中起着至关重要的作用。
咱得了解它，才能更好地照顾自己的身体呀！（你说是不是这个理儿？）。
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转移到肌酸上— —贮存能
转变为其他形式的 能 —— 完成各种生 理功能
1）用于体内合成代谢所需的化学能；2）消化与吸收 。肾小管对滤液的重吸收、细胞的主动转运及细胞（ 体）分泌等 3）神经冲动的传导、生物电能
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第二节
1.人体的三个功能系统
人体运动的能量供应
磷酸原系统 乳酸能系统 有氧氧化系统
运动强度及持续时间的影响
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2.运动时能源物质动用的影响因素
运动时人体的能量供应是一个连续的过程 其特点:运动强度和运动时间必须与ATP的消耗和再 合成之间的速率保持匹配，否则运动就不能持续进 行。在满足不同强度的运动时，就会启动不同的能 量系统并以此供能为主.
运动强度及持续时间的影响
o 极限强度运动与次极限强度运动 最大强度的运动必须启动能量输出功率最快的
第八章
内容简介：
能量代谢
第一节 人体内能量的来源与去路 第二节人体内能量的来源与去路 第三节人体能量代谢的测定 复习思考题
提要
能量是一切生命活动的动力源泉。人体内的能 量是从食物中获得的。而ATP是实现各种生理活动 的直接能源。运动能力的高低，在一定程度上取决 于不同能量系统供能再生成ATP的速率、持续时间 和方式。本章在论述能量的来源和去路的基础上， 重点讨论运动时的能量供应及能量代谢的测定原理 和方法。
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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。 乳酸能系统供能的最大输出功率为 29.3J/kg.s供能时间持续时间 为33s左右。乳酸能系统供能比较充足，供能总量较磷酸原系统 多，输出功率次之，不需要氧，产生导致疲惫的物质——乳酸。 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保持 数十秒快速供能，以应付机体的需求。如400m跑、100m游泳。
LA和有 氧系统
20 15 10 10 10
有氧系统
－ － － － －
80 95 20
80 — 98 80 30 20 10
20 5 30
20 5 2 15 65 40 20
－ － 50
－ 95 － 5 5 40 70
续 运动项目 个能量所占的比例（％）
ATP和 LA
网球 田径 1. 100m 2. 田赛项目 3.400m 4.800m 5.1500m 6.3000m 7.5000m 8.10000m 9.马拉松 70 98 90 80 30 20 20 10 5 － 90
对应非蛋白呼吸商的氧热价表，用该氧热价乘以一定时间内的耗氧量， 即得出单位时间内的产热量。
影响能量代谢的因素
肌肉活动的影响 精神活动的影响 食物的特殊动力作用 环境湿度的影响
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基础代谢率（BMR）
基础代谢率：
指人体在清醒，空腹和摄氏18度到25度环境下的单位时间内的 能量代谢。
研究结果表明：人体基础代谢率的高低，虽与体重有关，但并不 成比例关系，而与体表面积成正比，因此，BMR用每小时，每平 方米体表面积的产热量来表示（KJ/mm.h）。
把1克食物完全氧化分解时所产生的热量称为食物的热价。 物理热价 食物的热价分
生物热价
注
糖和脂肪的物理热价和生物热价是相等的，而蛋白质的生 物热价小于物理热价。
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呼吸商 定义
机体依靠呼吸从外界摄取氧气满足体内各种营养物质氧化 分解的需要；同时也将代谢终产物二氧化碳呼出体外。把 机体上同一时间内呼出的二氧化碳和摄入的氧气的量的容 积比，称为呼吸商。 产生的CO2ml数 即 RQ = -----------------------------
消耗的O2ml数
糖的呼吸商：C6H12O6+6O2———6CO2+6H2 RQ= 6CO2/6H2O＝１
脂 肪 的 呼 吸 商 高 ： RQ=16CO2/23O2=0.7 C16H32O2+23O2———16CO2+16H2O
蛋白质呼吸商；因蛋白质在体内不能被完全氧化，故呼吸商较难计算， 大约为0.8。
2.运动时能源物质动用的影响因 素
训练水平的影响 能量连续统一体的概念与形式
3.能量连续统一体理论及其应 用
能量统一体理论在体育实践中的 应用
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磷酸原系统
仅能磷酸原系统是由ATP和CP组成的系统。ATP在肌肉中的贮 量很少，若以最大功率输出维持 2s左右。CP在肌肉中的贮量 约为ATP的3~5倍，剧烈运动时，肌肉内的CP含量迅速减少， 而ATP变化不大，故CP能以ATP分解的速度最直接的使ATP再 合成。 ATP—CP系统的最大输出功率为5.6J/k.s，供能持续时间为 7.5s左右。磷酸原系统供能的特点是供能总量少、持续时间短 、功率输出快，不需要O2，不产生乳酸等物质。数秒内发挥 最大能量输出项目。只能由ATP—CP供能，如短跑、投掷、 跳跃、举重等。
直接测热法 间接测热法
能量守恒定律与定比定律
o能量既不能创造也不能消灭；但能量可以由一种能衡量形式转化为另一
种能量形式。在能量传递或转化过程中，能量既不会增加也不会减少， 总能量守恒，即能量守恒定律。
o人体也遵循能量守恒定律，即在整个能量转化过程中，蕴藏于食物中的
化学能与最终转化成的热能和所做的外功，按其能量来算是完全相等的 。因此，在一定时间内测定机体所消耗的食物量或测定产生的热量与所 做的外功，就可测定整个机体的能量代谢率。
运动生理学把不同类型的运动项目的能量供应 途径之间，以及各能量系统之间相互联系形成 的一个连续统一体 ，称为能量连续统一体。
以有氧供能的表示形式。
形式
以运动时间为区分标准的表示形式。 非乳酸能系统的供能能力
各种运动中起主导作用的能量系统 运动项目 个能量系统站的比例（％）
ATP-CP和LA
棒球 篮球 击剑 足球 体操 冰球 1.前锋、防卫 2.守门员 划船 滑雪 1.障碍滑雪、跳、下坡 2.越野 游泳、潜水 1. 50米自由泳、潜水 2. 100米（各种姿势） 3. 200米（各种姿势） 4. 400米自由泳 5. 1500米 80 85 90 90 90
气体代谢的开放式测定：
让受试者通过口鼻呼吸，吸进气为空气，呼出切则进入专门仪器进行测定，根 据吸入气，呼出气中O2和CO2的容积百分比的差数及呼出气的总量，就可算出 单位时间的吸O2和CO2的产生量 ，算出混合性呼吸商。
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产热量的计算方法与步骤
准确测定吸入气和呼出气中O2和CO2的浓度（容积百分比）， 计算出耗氧量CO2的排出量，得出呼吸商RQ；
o在一般化学反应中，反应物量与产物量成一定的比例关系，即定比定律。
人体内氧化分解不同营养物质时所消耗的氧气量产生的二氧化碳量和释放出 的热量之间呈一定比例关系。因此，测定人体在一定时间内消耗氧气量和二 氧化碳产生量，然后根据不同食物的热价和氧热价，呼吸商等数值，也可推 算出整个机体的能量代谢率
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食物的热价与氧热价 定义：
着重发展起主要作用的供能系统
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第三节
人体能量代谢的测定
1. 测定人体能量代谢的原理和方法 2. 影响能量代谢的 因素 基础代谢率（BMR） 3. 运动时能量消耗计算的意义
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1. 测定人体能量代谢的原理和方法 能量守恒定律与定比定律 测定原理 食物的热价与氧热价 呼吸商
人体能量代谢 的测定方法
LA和有氧 系统
20 2 10 15 65 55 40 20 15 5 10
有氧系统
10 － － 5 5 25 40 70 80 95 －
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制定合理的训练计划
当确定应着重发展的供能系统之后，关键是选择最有效的训练方法 ，应尽可能选择与该项目供能比例最接近的训练方法，制定出合理 的实施计划。
能量统一体理论在体育实践中的应用
由于该供能系统产生乳酸，并扩散进入血液，所以血乳酸水平是 衡量乳酸供能能力的最常用指标。
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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（主要是线粒体内 ）彻底氧化成H2O和CO2的过程中，再合成ATP的能量系统。其特 点是ATP生成量很大，但速率很低，需要氧的参与，不产生乳酸 类的副产品。 该系统最大供能速率为 15J/kg.s ，是进行长时间耐力活动的物质 基础。在评定人体有氧氧化系统的能力时，主要考虑氧的利用率 。因此，最大吸氧量和无氧阈是评定有氧工作能力的主要生理指 标。
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人体能量代谢的测定方法
间接测热法
间接测热法又叫气体代谢法，其方法遵循定比定律原理。测试的关键是准确收 集受试者在一定时间内的呼出气，并进行气体分析，测算出O2的量和CO2的排 出量，并因此得出呼吸商。得出相应的氧热价后，用该氧热价乘以单位时间内 的耗氧量，即将得出单位时间内的产热量。 闭合式 测定耗氧量CO2的排除量的方法 开放式
目的要求
通过本章的学习应掌握如下内容：人体总能量 及其影响因素；能量的测定原理及方法；肌肉 活动时能量供应的过程及；能量连续统一体理 论及其应用等。
第一节
人体内能量的来源与去路
1. 人体内能量的来源
2. 人体内能量的去路
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1.人体内能量的来源 1. ATP——直接能量来源
人体活动的直接能量来源于ATP（三磷酸腺苷）分解供能。 在ATP分子结构中有三个磷酸结合键，其中无机磷酸（Pi）与Pi之间的结合 蕴藏着大量的化学能。
磷酸原系统。由于该系统供能可持续 7.5s左右，首先启动使 ATP再合成。当达到 CP供能极限而运动还必须持续下去时，必然启动能量输出功率次之的乳酸能系统 ，表现为运动强度略有下降，直至运动结束。
o递增负荷的力竭性运动
运动开始阶段，由于运动强度小，有氧氧化系统供能能量输出能满足其要求， 故启动有氧氧化系统。随着运动负荷的逐渐增加，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，必然动用输出功率高的无氧供 能系统。因磷酸原系统维持时间很短，所以此时主要是乳酸能系统供能，直至 力竭。 o中等强度的长时间有氧耐力运动 该运动由于持续时间长（如马拉松），因此，运动强度一定要适应最大有氧 供能能力的范围。运动的前期以启动糖有氧氧化供能为主。由于脂肪氧化的耗氧 量大、动员慢、能量输出功率小于有氧氧化，故脂肪的动用只能在运动后期出现 。但在后期的加速、冲刺阶段，仍动用糖来供能。