运动与能量代谢
运动时物质和能量代谢
长时间运动或高强度运动时，应补充含有碳水化 合物和蛋白质的运动饮料，以补充能量。
3
电解质补充
运动过程中会大量出汗，导致电解质流失，因此 需要补充含有适量钠、钾、镁等电解质的运动饮 料。
运动后营养恢复
碳水化合物补充
运动后应摄入富含碳水化合物的食物，帮助身体快速恢复 能量。
蛋白质补充
运动后应摄入适量的蛋白质，以促进肌肉修复和生长。
运动时营养补充与恢
04
复
运动前营养补充
碳水化合物补充
运动前应摄入富含碳水化合物的食物，如米饭、 面包、水果和蔬菜，以补充能量。
蛋白质补充
对于力量训练或高强度运动，适当补充蛋白质有 助于肌肉修复和生长。
水分补充
运动前应确保充足的水分摄入，以预防脱水。
运动中营养补充
1 2
水分补充
运动过程中应定时补充水分，以维持水分平衡。
促进睡眠
运动能够调节睡眠节律， 改善睡眠质量，有助于 身体恢复和免疫力提升。
THANKS.
减轻关节负担
运动能够增加关节周围肌肉的弹性，减轻关节的负担，减少关节疼 痛和损伤的风险。
运动对免疫系统的影响提高免疫力 Nhomakorabea运动能够刺激免疫细胞 的活性，增强免疫系统 的功能，提高身体对疾 病的抵抗力。
缓解压力
运动能够释放身体内的 压力和紧张情绪，有助 于缓解焦虑和抑郁等心 理问题，减少因压力导 致的免疫抑制。
特点
有氧能量代谢产生的能量较多，且可 持续时间较长，是长时间、中低强度 运动的主要供能方式。
过程
在有氧能量代谢过程中，氧气与葡萄糖、 脂肪等燃料结合，经过一系列生化反应， 生成ATP（三磷酸腺苷）供能。
无氧能量代谢
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 。
感谢您的观看
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。
第四讲运动状态下的能量代谢
第四讲运动状态下的能量代谢第二节运动状态下的能量代谢一、人体急性运动时的能量代谢1、无氧代谢时的能量供应特点无氧练习分类以无氧供能占优势的练习，根据练习中无氧供能占的比例，又分为三类：1．极量强度的无氧练习在这类练习中无氧供能占总能需量的90—100％，其中主要是磷酸原系统供能，能量输出功率可达480kJ/min，最长运动时间仅几秒钟呼吸和循环系统功能达不到极限水平，包括100m跑、短距离赛场自行车赛，50m游泳和50m潜泳等。
2、近极量强度的无氧(混合的无氧强度)练习在这类练习中无氧供能占总能需量的75—85％，其中一部分靠磷酸原系统，大部分靠乳酸能系统供应，能量输出功率为200—400kJ．/min。
最长运动时间为20—30s。
另外，完成这类练习时，氧运输系统活动明显加强，练习到达终点时，心率可达最高值的80一90%，肺通气量可达最高值的50—60％，吸氧量可达V02max，：70—80％，乳酸浓度可升高到15mmol/L。
属于这类练习的项目有200—400m跑，lOOm游泳和500m速滑等。
3、亚极量强度的无氧(无氧有氧强度)练习在这类练习中，无氧供能占总能需量的60一70％，主要靠乳酸能系统供能，能量输出功率为160kJ/min，最长运动时间为1—2min。
运动后血乳酸高达20—25mm0l/L。
该练习到达终点时，氧运输系统功能可以接近或达到最大值。
属于这类练习的项目有800m跑，200m游泳，1000m和1500m速滑和lkm赛场自行车赛。
肌肉细胞首先在大约3秒钟内耗尽细胞周围浮游的ATP。
然后磷酸肌酸系统参与进来，供能8-10秒钟。
这是百米短跑选手或举重者所用的主要能量系统，这两种运动者需要迅速加速，运动所持续的时间很短。
如果运动持续更长时间，糖原-乳酸系统就参与进来。
短距离运动比如200米或400米以及100米游泳就是如此。
2、肌细胞中肌酸和CP的工作特点：磷酸肌酸在运动中的应用磷酸肌酸在运动中首先是作为能量供应的重要环节 ,其一是因为其分子中有一高能磷酸键也就是磷酸肌酸可作为高能磷酸基团的储存库,在必要时此高能磷酸基团可以转移。
运动的能量代谢
2、脂肪在体内的代谢过程
β-氧化 脂肪组织 脂肪 肌肉 甘油 + 磷酸甘油脂 糖异生 肝 脂 肪 脂肪酸 乙酰辅酶A 三羧酸循环 ATP
血液
小 肠
2、脂肪：提供大约 30%的能量
甘油 脂肪 脂肪酸
磷酸化脱氢化
有氧氧化
葡萄糖
乙酰辅酶A
氧化
3、蛋白质（氨基酸）：提供少量的能量
（四）蛋白质代谢
1.蛋白质的生物学功能 构成和修补机体组织。 调节机体生理功能； 氧化供能（参与供能的氨基酸只有6种）。
二、能量连续统一体理论及其应用
（一）、能量连续统一体的概念 （二）、能量连续统一体的四区 （三）、能量连续统一体理论在体育实践中的应用—— 能量专门化原则
1.首先明白某项运动所需的主要供能系统。 2.训练中重点发展这项运动所需的供能系统。 3.要注意选择与运动项目能量供应相一致的 运动练习手段。
肌肉运动可以产生骨骼肌血管扩张、血 流量增加，内脏血管收缩、血流量减少 的效应，导致胃肠道血流量明显减少(约 较安静时减少2/3左右)，消化腺分泌消 化液量下降；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。
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。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。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。
能量连续统一体理论 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
肌肉活动时影响能量代谢 的因素分析
乳酸的清除
有 氧 氧 化
体育的原理
体育的原理体育是指以运动为媒介，通过规则和技术的操作，以强身健体和提升竞技水平为目的的活动。
体育原理是指体育活动背后的科学知识和理论基础，包括运动生理学、运动心理学、运动力学等多个方面。
以下是对体育原理的详细介绍。
一、运动生理学1. 能量代谢原理：运动过程中，人体需要消耗能量以维持正常的运动功能。
能量的来源主要有糖原、脂肪和蛋白质。
能量代谢原理研究了不同运动强度下的能量供应机制，帮助运动员合理调配能量，提高运动表现。
2. 心血管系统原理：心血管系统是保证血液流通的重要机制。
运动时，心脏收缩加快，可使血液更有效地输送至各个器官，增加氧气供应和废物清除，从而提升身体的运动能力和耐力。
3. 呼吸系统原理：运动活动将增加肌肉的氧化代谢，产生大量的二氧化碳和废物。
呼吸系统通过加快呼吸速率和深度，增加肺部通气量，促进氧气的吸入和二氧化碳的排出，维持体内酸碱平衡和供氧。
4. 神经系统原理：神经系统是运动活动的指挥中枢，控制肌肉的收缩和放松。
神经系统原理研究了运动过程中神经冲动的传递和肌肉协调，帮助运动员提高速度、力量和灵敏度。
二、运动心理学1. 动机原理：运动的最初动机通常是为了满足个体的需求，如健康、成就感和社交需求。
动机原理帮助人们理解为什么会参与运动，以及如何培养和激发个体的运动兴趣和动力。
2. 学习和技能发展原理：运动技能是通过学习和不断练习而获得的。
学习和技能发展原理研究了不同的学习方法和练习策略，帮助运动员优化技术动作，提高运动表现。
3. 专注和注意力原理：运动时，注意力的集中和专注度对提高表现至关重要。
专注和注意力原理研究了如何提高运动员的集中力和分心抑制能力，以增加运动员的反应速度和决策能力。
4. 竞技心理原理：竞技心理是运动员在比赛中面对压力和困难时所采取的心理调节和应对策略。
竞技心理原理研究了运动员的心理状态、自信心和压力管理，为运动员提供心理素质培养和竞技表现的支持。
三、运动力学1. 运动学原理：运动学研究了运动的基本要素，如位置、速度、加速度等。
能量代谢与运动
ATP由腺嘌呤核苷酸再加上两个磷酸衍生而来， 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。
实际上是被酶断开末端高能磷酸键，释放出能量 被人体直接利用，即： ATP 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。
3、食物的特殊动力作用（ specific dynamic effect ）
› 食物能刺激机体产生额外热量的作用。一般在饭 后1-7（8）小时左右，饭后2-3小时代谢率升高达 最大值。蛋白质，额外增加产热量30%左右；糖 或脂肪，4-6%；混合食物，10%左右。
4、环境温度的影响
人在20-30℃安静状态下，能量代谢的最稳定。 当环境温度低于20℃时，代谢率开始增加， 10℃以下显著增加，主要是因为冷刺激反射 性引起寒战及肌肉紧张度增加。
伴随物质代谢过程所发生的 。
能量代谢的核心是ATP-ADP循环。
能量来源:
人体维持体温和进行一切生命活动都需要能 量，人体只能通过体内糖、脂肪和蛋白质的 分解代谢获得所需要的能量。
› 1.糖:主要(70％以上) › 2.脂肪：次之(30％) › 3.蛋白质：很少(长期饥饿或极度消耗时，才成为
基础代谢率：是指单位时间内维持最基本的 生命活动所消耗的最低限度的能量。这种能 量消耗是相当恒定的，常用的单位是千卡/小 时/kg体重，或千卡/m2/小时，（与m2成正 比）。
基础代谢率的生理差异： ①男子高于同年龄的女子。②幼年比成年高。 ③年龄愈大，代谢率愈低。
凡基础代谢率在正常值±10-15%之内的都属 正常，大于或小于20%时，需作进一步检查。
运动与能量代谢读后感
运动与能量代谢读后感
读完了运动与能量代谢，我感受颇深。
随着社会的进步，人们体力活动量与能量消耗也出现下降趋势，体力活动与能量消耗的下降是引发多种慢性疾病的重要风险因素，体力活动以及运动时能量代谢与健康关系的研究也得到了大家的广泛关注。
人体运动是在能量供应下肌肉收缩牵动骨绕关节的运动。
人体运动不存在单一肌肉的运动，任何肌肉的收缩都需要其他肌肉共同参与来完成。
不同肌肉的这种组合收缩就表现为动作(如拉、推和旋)，而不同动作在空间上的组合则表现为技术(如扣球、跳跃等)。
不同动作在时间上的组合或同一动作在时间上的重复，甚至单一动作的完成，都需要人体通过代谢提供能量来完成。
而力量、速度和耐力只不过是在能量供应下动作的不同重复方式，如动作的最大重复表现为最大力量，动作的快速重复表现为速度，动作的多次重复表现为耐力。
因此，可以发现，人体运动的本质为动作和能量代谢，动作是人体运动的外在本质，能量代谢为人体运动的内在本质。
所以运动训练的目的之一在于改善人体的动作，以提高动作的灵活性和稳定性，提高能量利用的效率，并减小运动训练过程中伤病出现的机率。
人体运动能量代谢的研究
人体运动能量代谢的研究随着现代人们生活水平的提高，越来越多的人开始注重身体健康，运动成为了日常生活的重要组成部分。
而人体的能量代谢就是运动的基础，了解它的运作原理，可以更好地指导我们进行运动，达到更好的运动效果。
本文将对人体运动能量代谢的研究进行探讨。
一、人体能量代谢的类型人体能量代谢主要分为三种类型：静息代谢、消化代谢和运动代谢。
静息代谢是指人安静状态下身体维持生命需要消耗的能量。
它占人体总能量代谢的大部分，约占60-70%。
体重、年龄、性别和个人基础代谢率等因素都会影响静息代谢率，同时也是衡量肥胖程度的重要指标。
消化代谢指的是人体消化食物所需要的能量。
消化代谢与食物种类、食欲、肠胃功能等因素有关。
人在运动前应注意饮食，合理搭配食物，保证充足的能量储备。
运动代谢是指人体进行运动时消耗的能量。
运动强度、运动时间、运动方式等因素都会影响运动代谢的程度。
对于想要达到健身目的的人，科学的运动方式和运动强度非常重要。
二、影响人体能量代谢的因素影响人体能量代谢的因素很多，总体来说可以分为以下几个方面。
（一）基础代谢率基础代谢率是指在安静状态下人体维持生命所需要的最小能量消耗。
它受体重、年龄、性别、肌肉量、体脂率等因素的影响。
身体的基础代谢率越高，意味着我们在静止状态下消耗的能量也就越多，容易保持身材，同时也更适合进行高强度的运动。
（二）饮食物质饮食物质对能量代谢也有着重要的影响，不同的食物会被人体吸收所需的能量量也有所不同。
例如，碳水化合物和脂肪的吸收所需能量比蛋白质更少，所以通常情况下蛋白质的饱腹感更强。
饮食调节合理、科学，能够更好地支持身体的能量需求。
（三）运动强度和方式不同运动强度和方式对能量代谢也有着不同的影响，常见的有有氧运动和无氧运动。
有氧运动，如慢跑、游泳等，能够提高人体的心肺功能和血氧水平，增强心脏的收缩能力和肺部通气功能，消耗的能量也比较均衡。
无氧运动，如举重、短跑等，能够快速提高人体的肌肉力量和爆发力，对于消耗能量有着显著的效果，但需要注意的是，过度的无氧运动对肌肉和身体的负担也比较大。
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对应性 无氧供能的暂时性 有氧代谢的基础性
关键点：供能速度；供能效率；供能时间；组织特点
2015/6/23 1
运动中能量代谢的基本特点
在特定时间内完成特 定强度的运动，骨骼 肌需要持续的能量供 应，但是由于骨骼肌 中ATP存储量低，这 就要求磷酸原供能系 统、糖酵解供能系统 和有氧氧化供能系统 精细整合、调节，满 足骨骼肌的需求。
不同途径合成ATP总量及效率
能源物质 体内贮量 输出功率 持续时间 供能特点 指标
一 磷酸原系统 ATP、CP
二 糖酵解系统 糖原、葡萄糖
很少 56j·kg-1 ·s-1 7.5s
962 j·kg-1 体 重
29.3j·kg1 ·s-1
33s
三 有氧氧化系统 糖、脂肪、蛋白 质 无限大
15 j·kg-1 ·s-1
长时间
不需 O2
不需O2 产生乳 酸
血乳酸
需O2 VO2max 无氧阈
运动 ＆
能量代谢
急性运动中的无氧代谢 慢性运动对能量代谢的调节 有氧运动与有氧运动能力的评估 三种营养物质的代谢 心肌的代谢
无氧运动与无氧运动能力测定 运动相关的能量代谢检测
2015/6/23 2
急性运动中的能量代谢反应
1、急性运动中的无氧代谢
B)耗氧量大：彻底氧化时消耗氧气多。 C)能效率低：分解供能的效率比糖慢一倍。 由于以上特点，长时间耐力运动的后期才主要依靠脂肪供能。
不同强度运动中糖和脂肪供能的百分比 超长运动中糖代谢向脂肪代谢的转化
能量的来源—糖、脂肪、蛋白质
蛋白质
在正常的情况下机体的蛋白质摄入量与排出量处于动态平衡。短时间激 烈运动时蛋白质基本不参与供能；长时间耐力运动时，能量需求的失去 平衡，为了补充骨骼肌和大脑正常活动对糖的需求，蛋白质和氨基酸分 解代谢增强，氨基酸的糖异生作用加强。长期接受力量性运动训练可以 明显促进蛋白质合成代谢，引起运动肌壮大。
急性运动中的有氧代谢
有氧代谢相能量输出速率慢，但是在呼吸和循环系统满足供氧 的低中度强度中，有氧代谢供能系统有着更大的能量供应，因 而能够维持的运动时间长。
C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量（大量） 有氧代谢供能需要氧气，功率输出最低，所以急性运动强度大，
单位时间需要能量多，有氧代谢功能不能满足运动的需要，不 是主要的供能系统。 最新研究，在６ｓ的极大强度运动中，也有有氧氧化系统供能。
C6H12O6
2C3H6O3（乳酸）+E（少量）
产生的乳酸，造成细胞pH值的显著下降，抑制ATP进一步再合成所 需要的糖酵解酶活性，因而糖酵解供能系统提供的能量总量也相对 较低，且机体易出现疲劳，不能维持长时间运动能量的需要。
由于该糖酵解过程不需要氧气的参与，同时产生乳酸，又称无氧代 谢的乳酸成分。
运动与能量代谢
王磊 江苏省中医院 江苏省老年医院 南京中医药大学
运动中的能量代谢 ATP是肌肉活动唯一的一种直接能量来源 运动中ATP消耗后的补充速度成为影响运动能力的
重要因素 ATP稳态--机体在能量转换过程中维持其ATP含量恒
定
肌肉活动时能量供应的代谢特征 ATP 供能的连续性 耗能与产能之间的
急性运动刚开始的能量主要来源于磷酸原供能系统，即ATP、CP的分 解。
ATP酶
ATP
ADP+Pi+E
肌酸酶 CP+ADP
ATP+C+E
由于是直接利用骨骼肌储存的ATP，且骨骼肌用于再合成ATP、CP分解速率 极快，所以磷酸原供能系统较其他两种供能系统能够提供更大的功率输出。 但是在安静状态下骨骼肌ATP、CP含量低，所以磷酸原供能系统仅能维持 数秒钟的极大强度运动。
4kcal
9kcal
4kcal
供能分解顺序
第一
第二
最后
心脏是一个高耗能的器官
每天搏动约10万次，泵到全身8000L 左右的血液
每天消耗 35 kg ATP 心肌细胞ATP浓度极低，成年心室组织ATP 约为5μmol/g这个ATP仅维持50次心跳
磷酸原系统最初占据主导，随后是糖酵解系统，最后是有氧氧 化供能系统。
尤其注意：即使是短时间极大强度的运动，有氧供能系统仍然 参与供能。如：30sWingate无氧运动能力测验中，有氧代谢供 能仍占据能量供应总量的13％~44％。
在大强度急性运动中，三大供能系统并非严格按照顺序出现， 而是相互整合、协调，共同满足体力活动需求。
由于该过程不需要氧气的参与，也不产生乳酸，所以又称为无氧代谢的非 乳酸成分。
ATP:三磷酸腺苷 Pi:磷酸基团
ADP:二磷酸腺苷 E:能量
CP:蛋白质
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
急性运动中的能量代谢反应
当运动持续足够强度维持下去，同时呼吸和循环系统的工作不能满足运 动骨骼肌对氧的需求造成供氧的相对不足时，糖酵解供能系统将逐渐占 据能量供应的主导地位。
2015/6/23 5
能量的来源—糖、脂肪、蛋白质
糖
脂肪
蛋白质
来源相同
相 同
都可以作为能源物质
点
在动物体内可以转化
能否在体内储 存
可以
可以
不可以
代谢终产物不 二氧化碳和
完全相同
水
二氧化碳和水
二氧化碳、水喝尿 素
不 同 点
在体内的主要 用途不同
分解供能
合成脂肪储存
分解为氨基酸后合 成蛋白质和激素
每克物质分解 产生能量不同
脂肪
脂肪在脂肪酶的作用下，分解为甘油及脂肪酸，后再分别氧化成二
氧化碳和水，同时，释放出大量能量，用以合成ATP。在氧供应充足 时进行运动，脂肪可被大量消耗利用
运动过程的糖脂代谢
3、运动中脂肪代谢的特点（与糖代谢比较）
A)动员慢：脂肪酸从脂肪组织中分解动员入血液较慢，只有在糖原储备降低的 情况下，才能成为肌肉的主要供能物质。
磷酸原 系统
糖酵解 系统
有氧氧化供 能系统
能量的来源—糖、脂肪、蛋白质
糖
人体所需能量的50%-70%来自于糖 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
2015/6/23 4
能量的来源—糖、脂肪、蛋白质
2015/6/23 3
慢性运动对能量代谢的调节
慢性运动的供能有氧代谢为主，无氧代谢供能为辅。
慢性运动对能量代谢的影响主要体现在能量代谢的调节能力和 运动后恢复过程的代谢能力，当然也对能源物质的储备有一定 的影响。
慢性 运动 对
能量 代谢 的影 响
上调主要能量供应系统的酶活性 能量节省化
急性运动中能量代谢的整合