运动生理学第五章物质与能量代谢
运动生理学
运动生理学绪论人体生理学是生命科学的一个分支，是研究人体生命活动规律的科学，是医学科学的重要基础理论学科。
运动生理学是生理学的分支。
生物体的生命现象主要表现为五个方面的基本特征：新陈代谢，兴奋性，应激性，适应性和生殖。
新陈代谢是生物体自我更新的醉基本的生命活动过程。
在生物体内可兴奋组织具有感受刺激、产生兴奋的特征，称为兴奋性。
在生理学中将这些可兴奋组织接受刺激后所产生的生物电反应过程及表现，称之为兴奋。
可兴奋组织有两种基本的生理活动过程：一种是由相对静止状态转变为活动状态，或是兴奋性由弱变强。
另一种是由活动状态转变为相对静止状态，或是兴奋性有强变弱。
，这种活动是郁制活动。
机体或一切活体组织对周围环境变化具有发生反应的能力或特性称为应激性。
具有兴奋性的组织必然具有应激性，而具有应激性的组织不一定具有兴奋性。
生物体对适应这种环境能力，称为适应性。
细胞新陈代谢所需要的养料由细胞外液提供，细胞的代谢产物也排到细胞外液中，通过细胞外液再与外环境发生物质交换。
因此，细胞外液被称为机体的内环境。
神经调节是指在神经活动的直径参与下所实现的生理机能调节过程，是人体最重要的调节方式。
某些组织细胞所产生的某些化学物质或代谢产物，可借助于血液循环的运输，到达全身或某一器官和组织，从而引起某些特殊的生理反应。
这种调节过程是通过体液的运输来实现的，因而称为体液调节。
神经调节特点是比较迅速而精确，体液调节特点是比较缓慢、持久而弥散，两者相互配合使生理功能调节更趋于完善。
除了需要神经调节、体液调节等各种调节外，各生理功能活动会按一定的时间顺序发生周期性变化，这种生理机能活动的周期性变化，称为生物的时间结构，或称为生物节律。
生物的节律可按其发生的频率高低分为近似昼夜节律、亚日节律和超日节律三大类。
人体的各种功能调节功能可分为三种控制系统：非自动控制系统、反馈控制系统、前馈控制系统。
反馈系统:在控制系统中，控制部分不断受受控制部分的影响，即受控制部分不断有反馈信息返回输入给控制部分，并改变它的活动，这种控制系统称为反馈系统。
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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THANKS
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。
《运动生理学》物质与能量代谢-糖
ADP
收缩
ATP
肌肉
舒张
乳酸
乳酸
糖酵解与乳酸形成
能量转换 高能
Hale Waihona Puke 糖在体内的分解代谢糖原
肌细胞
丙酮酸 膜传送
乳酸
无氧
肝 葡萄糖
有氧代谢
工作和非工作的
肌肉、其他组织
氧
气
二氧化碳、水
乳酸的清除
糖在体内的分解代谢
无氧酵解
糖
有氧氧化
糖在人体组织中，不需耗氧而分 解成乳酸；或是在人体缺氧或供 氧不足的情况下，糖仍能经过一 定的化学变化，分解成乳酸，并 释放出一部分能量的过程。
CONTENTS
01Part One 糖代谢
人体的糖储备及其供能形式 糖在体内的分解代谢 运动与补糖
食物
单糖
氧化分解
血糖 葡萄糖
肝糖原
肌糖原
单糖分子含有许多亲水基团，易溶于水，不溶于乙醚、 丙酮等有机溶剂 。 如核糖和脱氧核糖是含有5个碳原子的 单糖，葡萄糖、果糖和半乳糖是含6个碳原子的单糖。
糖的动态平衡示意图 双糖： 由两个连接成一起的单糖组成的糖类 。 麦芽糖、
物质与能量代谢
——三大供能系统
讲师：Lucy
01 Part One 糖
CONTENTS
02 Part Two 脂肪
03 Part Three 蛋白质
三大能源物质的生理功用
糖
人体主要供 能物质 （ 70% ） 、 最经济的能 源（耗氧少）
蛋白质
维持机体的 生长发育、 组织的更新
修复
脂肪
防止散热 保护脏器
补糖时间与补糖量
运动与补糖
低聚糖：人工合成糖渗透压低，分子量大于葡萄糖。
运动生理学考试重点
运动生理学考试重点运动生理学考试重点绪论名词：1,人体生理学: 是人体生理学的分支，是专门研究人体的运动能力和对运动的反应与适应过程的科学，是体育科学中一门重要的应用基础理论学科。
2、新陈代谢:是生物体自我更新的最基本的生命活动过程。
它包括同化和异化过程兴奋性：是在生物体内可兴奋组织具有感受刺激产生兴奋的特性。
5、应激性：是机体或一切活体组织对周围环境变化具有发生反应的能力或特性。
6：适应性：是生物体所具有的这种适应环境的能力生殖稳态4、神经调节：是指在神经活动的直接参与下所实现的生理机能调节过程，是人体最重要的调节方式。
7、体液调节：由内分泌线分泌的化学物质，通过血液运输至靶器官，对其活动起到控制作用，这种形式的调节称为体液调节。
8、自身调节：是指组织和细胞在不依赖外来的神经或体液调节情况下，自身对刺激发生的适应性反应过程。
9、生物节律：生命体在维持生命活动过程中，除了需要进行神经调节、体液调节和自身调节外，各种生理功能活动会按一定的时间顺序发生周期性变化，这种生理机能活动的周期性变化，成为生物的时间结构，或称为生物节律。
当前运动生理学的几个研究热点（如何用生理学观点指导运动实践）填空：1.生物体的生命现象主要表现为（新陈代谢、应激性、兴奋性、适应性、生殖）五方面的基本特征.2.新陈代谢包括（同化和异化）两个过程3.（新陈代谢）是生命活动的最基本的特征（新陈代谢）一旦停止,生物体的活动也将结束.4.能引起可兴奋组织产生兴奋的各种环境变化称为（刺激性）5.可兴奋组织有两种基本的生理活动过程,分别是(兴奋和抑制)6.机体或一切活体组织对周围环境变化具有发生反应的能力或特性称为_（应激性）7.生物节律分近似（昼夜节律、亚日节律、超日节律）判断：1.人进入高原长期居住后，血液中红细胞数量显着增多。
是人体对环境变化适应的结果。
（对）2.生殖是通过两性的交配实现的。
（错）3.细胞外液是人体生存的外环境（错）4．神经调节是人体最重要的调节方式（对）5.神经调节的一般特点是比较迅速而准确，体液调节的特点一般是比较缓慢，持久而弥散（对）思考题：*****运动生理学的研究任务是什么第一章：骨骼肌机能、名词：肌小节静息电位**** 动作电位****运动单位:是一个＠-运动神经元和受其支配的肌纤维所组成的最基本的肌肉收缩单位（运动性单位、紧张性运动单位）填空：1.人体内的肌肉组织包括（骨骼肌、心肌、平滑肌）。
运动生理学---第五章_物质与能量代谢
营养物质在消化道内各部位的消化
口腔：主要是咀嚼和少量唾液淀粉酶消化糖 类，分解成麦芽糖； 胃：机械和化学消化，胃液含盐酸，呈酸性， Ph值在0.9-1.5，胃蛋白酶。食物在胃中的 排空速度，糖类>蛋白质>脂肪。 小肠：主要消化部位，机械和化学消化。含 多种蛋白酶。 大肠：没有重要的消化功能，主要是储存粪 便。
运动过程中能源物质的动员
糖利用速率最快 安静时主要利用脂肪 运动过程中，只有供氧充足的情况下才能利 用脂肪 蛋白质较少用于供能，只有持续30分钟以上 的耐力项目方才利用
健身运动能量供应
低于50%VmaxO2时，以脂肪供能为主 强度在50-70%VmaxO2
运动时间一般大于30分钟
不同运动项目的能量供应
本部分内容在运动生物化学与营养学中有更 为详细地阐述。
（二）主要营养物质的消化与吸收
两个概念 消化（digestion）：食物在消化道内被分 解为小分子的过程称为消化； 吸收（absorption）:经过消化的食物，透 过消化道粘膜，进入血液和淋巴循环的过程。
1、消化
消化系统
消化方式 物理消化：主要通过机械挤压、磨碎等方式， 如咀嚼、胃肠蠕动等
三大物质代谢的关系 详见运动生物化学
第二节 能量代谢
基础代谢 人体运动时的能量供应与消耗
一、基础代谢(basal metabolism)
几个概念：
基础代谢：人体处于清醒、安静、空腹、室温在 20-25摄氏度的条件下的能量代谢。 基础代谢率（basal metabolism rate BMR）： 在基础状态下，单位时间内的能量代谢，单位为 KJ/m2·h，男子约为170，女子约为155 食物热价（thermal equivalent)：1克食物完全 氧化所放出的热量，分为生物热价和物力热价，糖 和脂肪生物热价与物力热价相等，蛋白质热价生物 热价低于物理热价（尿素带出部分能量），糖热价 为17.17KJ，脂肪为38.94KJ，蛋白质为17.99KJ 和 23.43KJ。 氧热价（thermal equivalent of oxygen）:每消 耗一升氧所产生的热量，糖、脂肪和蛋白质分别为 21KJ、19.7KJ和 18.8KJ
运动生理学-答案
！运动生理学习题集（答案）绪论：一.名词解释1.运动生理学：是专门研究人体运动能力和对运动的反应与适应过程的科学。
2.新陈代谢：生物体是在不断地更新自我，破坏和清除已经衰老的结构，重建新的结构。
是生物体不断地与周围环境进行物质与能量交换中实现自我更新的过程。
二.填空题1.生命体的生命现象表现五个基本特征：新陈代谢、兴奋性、应激性、适应性和生殖。
2、运动生理学中，对人体常用的实验测定方法有__运动现场测_法，实验研究法。
.3、新陈代谢是指生物体与环境之间不断进行_物质代谢_和能量代谢___，以实现自我更新的过程。
4、观察赛跑时血压的变化属_器官、系统水平研究。
5、新陈代谢过程中既有合成代谢，又有分解代谢。
6. 人体生理机能的调节：神经调节、体液调节、自身调节和生物节律。
三.选择题1、下列各选项，其分支学科是运动生理学的是（ B ）。
A．生物学 B．生理学 C．动物学 D．体育科学2. 人体在一次练习、一次体育课或训练课所出现的暂时性功能变化称为（B ）。
A. 应激B. 反应C. 适应D. 兴奋|3. 在中枢神经系统的参与下，机体对内外环境变化所产生的适应性反应称（C）。
A. 反射B. 反应C. 适应D. 应答4．运动生理学主要研究（ D）。
A. 运动训练引起的形态变化B. 运动训练引起的结构变化C. 运动训练引起的生物化学的变化D. 运动训练引起的机能变化及其调节5．运动时人体的血压升高是机体对运动的（B）。
A．适应 B。
反应 C。
反射6．体育锻炼能导致人体血管硬化的速度减慢是机体对运动的（B）。
A．适应 B。
反应 C。
反射、四.判断题1、运动生理学研究的对象是人，因而只能通过对人体实验测定，获得运动时人体各种功能发展变化的规律。
（×）2、运动生理学对指导人们合理地从事体育锻炼或科学组织运动训练有重要的意义。
（√）3、人体生理学是研究人体的形态、结构和功能活动规律的一门科学。
（×）4、运动训练导致人体形态、结构和机能诸方面的变化，是人体对运动训练的一种适应性变化。
单招生理学考试大纲
说明：1、如果课程采用平时分阶段考试、期中与期末结合考试或采用多种方法组成的综合性考试，需在备注栏内写明各部分考试所占分数的合成比例与方法。
2、本表一式两份，随试卷归档、教师所在院系各一份。
菏泽学院运动生理学课程考试大纲
课程信息
名称：运动生理学
编号：
性质：闭卷
学时：64
学分：4
适用专业
民族传统体育单招
考试时间（分钟）:110
卷面总分:100
考试方式
1.闭卷2.开卷3.上机4.综述5.论文6.设计7.其它（1）
考试方法
1.笔试2.口试3.实际操作4.其它（1）
试卷来源
1.试题库2.试卷库3.校内统一命题4.校外教师命题5.任课教师命题（5）
试题难易度
1.较容易（40）% 2.中等难度（50）% 3.较大难度（10）%
编
题
计
划
题类
量型
内%
容
客观
试题
理解
分析
综合
应用
提高
扩展
合计
第一章：绪论、骨骼肌机能
3
5
7
15
第二章：血液
5
5
第三章：循环机能
6பைடு நூலகம்
6
第四章：呼吸机能
2
6
8
第五章：物质与能量代谢
8
8
第六章：肾脏机能
4
4
第七章：内分泌机能
2
2
第八章：感觉与神经机能
6
6
第九章：运动技能
10
10
第十章：有氧、无氧工作能力
3
10
13
运动生理学简答
4、 肌细胞收缩的物质基础是：粗蛋白质肌丝（肌球蛋白或肌凝蛋白），细蛋白质肌丝（肌动蛋白或肌纤蛋白原肌球蛋白和原肌凝蛋白
第二节 骨骼肌细胞的生物电现象
1、 动作电位（Na离子平衡电位）：可兴奋细胞兴奋时，细胞内产生的可扩布的电位变化
2、 静息电位（K离子平衡电位）：细胞处于安静状态时，细胞膜内外所存在的电位差，又称跨膜电位，膜电位。
第四节 骨骼肌特性
1、 骨骼肌的物理特性：○1伸展性，○2弹性，○3粘滞性
2、 骨骼肌的生理特性：○1兴奋性，○2收缩性
3、 骨骼肌的兴奋条件：①刺激强度（引起肌肉兴奋的最小刺激即阈刺激），②刺激的作用时间，③刺激强度变化率。
第五节 骨骼肌的收缩
1、 收缩形式，根据肌肉收缩时的长度变化：向心收缩，离心收缩，等长收缩，等动收缩。
②肌电：在等速向心收缩和离心收缩时，在负荷相同情况下，离心收缩的肌肉张力较向心收缩低。
③代谢：在输出功率相同情况下，离心收缩耗能低于向心收缩，而且耗氧量也低于向心收缩，其他生理指标也低于向心收缩。
○4肌肉酸痛：大负荷肌肉离心收缩比向心收缩更容易引起肌肉酸疼
7、 根据骨骼肌收缩的力学表现：绝对力量和相对力量
12、碱储备：血液中缓冲酸性物质的主要成分是NaHCO3，通常以100ml血浆中的NaHCO3含量来表示碱储备量。
第二节 运动对血量的影响
1、 正常成年人的血量占体重的7%--8% 。
2、 血量分为循环血量（大部分都在血管中流动）和贮存血量（一部分血量在肝、肺、腹腔静脉以下以及下静脉丛，流动缓慢，血浆较少，红细胞较多）
7、 红细胞压积的变化和血粘度可以作为评定耐力运动员机能的参考指标。
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运动生理学第五章物质与能量代谢
第五章物质与能量代谢一、名词解释物质代谢：人体与其周围环境之间不断进行的物质交换过程。
能量代谢：体内物质代谢过程中伴随的能量的释放、转移、储存与利用。
消化：食物在消化道内被分解为小分子的过程。
吸收：小分子营养物质经消化道粘膜进入血液和淋巴的过程。
物理性消化：通过消化道肌肉的舒缩活动，将食物磨碎，并使之与消化液充分混合，并将食物不断地向消化道远端推送。
化学性消化：通过消化腺分泌的消化液来完成，消化液中所含的各种消化酶能分别将糖类、脂肪及蛋白质等物质分解成小分子颗粒。
基础代谢：基础状态下的能量代谢。
基础代谢率:单位时间内的基础代谢。
食物热价：物理热价、生物热价氧热价：每消耗1升氧所产生的热量。
呼吸商：各种物质在体内氧化时所产生的CO2量与所消耗的O2量之比。
代谢当量：运动时耗氧量与安静时耗氧量的比值。
糖酵解（无氧代谢）：不需氧、产生乳酸，供能速率快、产生能量少（只为有氧氧化的5%）有氧氧化：需氧、彻底分解，供能速率较慢、产生能量较多。
被动脱水：运动员在运动训练过程中，由于气温、运动强度及运动持续时间等因素的影响，可能产生程度不同的水分丢失。
主动脱水：为了达到降低体重的目的，赛前采用人工
手段，如使用利尿剂等，人为地造成机体脱水。
复水：为改善和缓解脱水状况所采服习：人体对高温或低温环境所
产生的由不适应到适应的生理过程，称为对气候的服习。
辐射散热：热量以电磁波的形式从体表传向周围环境。
传导散热：热量一点点地从体表传递给与他直接接触的物体（如水和其他人）。
对流散热：热量在机体与体表周围的空气之间的传递。
凉爽的微风会引起体表周围空气的流动并导致体热散失。
蒸发散热：体热随体表水分蒸发而散失。
正常情
况下，每日通过皮肤和肺脏散失的液体量大约为600ml。
二问答题1、消化道平滑肌的一般特性: ① 消化道平滑肌的兴奋性比骨骼肌低；② 消化道平滑肌在体外适宜环境内，仍能保持良好的节律性运动；③ 消化道平滑肌经常保持一定的紧张性收缩，以维持消化道的形状和位置，并使消化道管腔保持一定的基础压力，产生平滑肌的收缩活动；④ 消化道平滑肌具有较大的伸展性，从而使消化道能够容纳几倍于自己原初体积的食物；⑤ 消化道平滑肌对电刺激不敏感，而对牵张、温度和化学刺激特别敏感。
对于脂肪的消化和
吸收具有重要意义。
胆汁中没有消化酶。
2、消化液的主
要功能为：① 稀释食物，使之与血浆的渗透压相等，以
利于吸收；② 改变消化道内的pH，使之适应于消化酶活
性的需要；③ 水解复杂的食物成分，使之便于吸收；④ 通过分泌粘液、抗体和大量液体，保护消化道粘膜。
例如，胃
的粘液具有较高的粘滞性和形成凝胶的特性。
3、简述营养物质在消化道各部位的消化过程。
①口腔内消化：食物在口腔内经过咀嚼呗磨碎，由唾液湿润，形成食团，便于吞咽。
②胃内消化：食物入胃后，受到胃液的化学性消化和胃壁肌肉运动的机械性消化的共同作用。
食物入胃后约5分钟，胃开始蠕动，以利于食物与胃液混合，协助化学性消化过程。
食物由胃进入十二指肠的过程称为胃排空。
③小肠内消化：小肠内消化是整个消化过程中最重要的阶段，食物消化的主要部位在小肠。
食糜受到小肠的机械性消化及胰液、胆汁和小肠液的化学性消化作用。
食物经过小肠后消化过程基本完成。
④大肠内消化：人类的大肠内没有重要的消化活动。
大肠的主要功能在于为消化后的食物残渣提供暂时贮存场所。
4、小肠吸收的特点。
①小肠约4米，粘膜具有环形皱褶和大量绒毛、微绒毛→使吸收面积达200㎡②有各种消化酶和胆汁：可消化各种食物；③食物停留时间长，约3～8h；有助于小肠的吸收。
④具有丰富的血管和淋巴管。
5、肌肉运动对消化和吸收机能的影响。
①运动引起血液重新分布——胃肠道血流量明显减少②运动应激亦可致胃肠道机械运动减弱，使消化能力受到抑制。
③运动时消化液分泌减少。
④为了解决运动与消化机能的矛盾，一定要注意运动与进餐之间的间隔时间。
⑤饱餐后，胃肠道需要血液量较多，此时立即运动，将会影响消化，甚至可能因食物滞
留造成胃膨胀，出现腹痛、恶心及呕吐等运动性胃肠道综合征。
⑥剧烈运动结束后，亦应经过适当休息，待胃肠道供
血量基本恢复后再进餐，以免影响消化吸收机能。
6、糖酵解的过程：糖E + 乳酸丙酮酸三羧
酸循环CO2+ H2O + E 7、影响能量代谢的因素1、肌肉活动的影响肌肉活动可提高机体代谢率，并与运动的
剧烈程度相关。
2、精神活动的影响精神处于紧张状态时，如烦恼，恐惧或强烈情绪激动时，产热量明显增多8、影响体温的因素 1.昼夜节律一般清晨2～6h时最低，下午2～
8h最高，波动幅度一般不超过1℃。
2.性别差异：成年女
子体温平均比男子高0.3℃ 3.年龄差异：儿童高于成人；老
人略低于成人。
4.肌肉活动：肌肉活动时代谢增强，产热量增加，体温升高。
此外，情绪激动、紧张、进食、环境温度等因素均可对体温产生影响。
9、三种能量系统的一般特点磷酸原系统乳酸能系统有
氧系统无氧代谢无氧代谢
有氧代谢十分迅速迅速
慢化学能源：CP 食物能源：糖原
食物能源：糖、脂肪ATP生成很少有限的ATP生
成ATP生成很多肌中贮量少副产品乳
酸可导致肌肉疲劳没有导致疲劳的副产品用于短跑或
任何用于1-3min的活动用于耐力或长时间的
活动高功率、短时间活动10、糖的有氧氧化过程：
11、运动训练对磷酸原系统的影响(1)运动训练可以明显提高ATP酶的活性；(2)速度训练可以提高肌酸激酶的活性，从而提高ATP的转换速率和肌肉最大功率输出，有利于运动员提高速度素质和恢复期CP的重新合成；(3)运动训练使骨骼肌CP储量明显增多，从而提高磷酸原供能时间；(4)运动训练对骨骼肌内ATP储量影响不明显。
12、体温调节机制。