开讲了丨运动生理学：物质与能量代谢

病毒来袭，在家学习。由北京体育大学运动生理学教研室汪军教授录制的十三讲《运动生理学》视频逐步上线。该套视频可以给老师们提供上课素材，也为学生的自学提供内容；当然也是健身爱好者提高自我运动科学知识、硕士博士备考自学的途径之一。

其中运动生理学基础部分：包括运动与骨骼肌，运动时的物质与能量代谢，运动与氧摄取和运输，肌肉运动的调节；运动训练生理学部分：包括有氧无氧工作能力，身体素质，运动过程中的人体机能变化规律，特殊环境与运动，运动技能；运动健身生理学部分：运动健身与运动处方，运动与身体成分控制。另外，还有绪论和最后的运动生理学总复习。

今天推送的是第三讲，对应第二章：物质与能量代谢。请准备好，现在开讲：

第二章  运动时的物质与能量代谢

为了维持正常生命活动，机体必须不断地从外界环境中吸收各种营养物质，以构筑机体的组成成分或更新衰老的组织。同时机体必须不断地将这些营养物质在体内的分解代谢产物排出体外。人体与其周围环境之间不断进行的物质交换过程称为物质代谢。在物质的分解过程中，营养物质所蕴藏的化学能释放出来，经过转化，成为机体各种生命活动及运动的能量来源。可见，物质代谢与能量代谢紧密相连。

学习提示：

1. 学习重点：人体主要营养物质的代谢，包括糖、脂肪、蛋白质；人体运动时的能量供应以及三大能源系统的代谢特征；

2. 学习难点：三大能源系统的代谢特征及相互间的交互作用，不同运动项目的能量供应；运动时能量代谢的测量与计算。

学习提纲： 

第一节  物质代谢

一、人体主要营养物质的消化与吸收

（一）主要营养物质的生理功用

1. 三大能源物质的生理功用(糖、脂肪、蛋白质)

2. 水及无机盐的生理功用

3. 维生素的生理功用

（二）消化与吸收

消化：食物在消化道内被分解为小分子的过程。

吸收：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。

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，不可立即运动；剧烈运动结束后，亦应经过适当休息再进餐。

二、主要营养物质代谢

（一）糖代谢

• 运动前2-4小时补糖可以增加运动开始时肌糖原的贮量。
• 运动前5分钟内或运动开始时补糖效果较理想。
• 运动前1小时左右不要补糖：胰岛素效应。

（二）脂肪代谢

（三）蛋白质代谢

（四）三大物质代谢的关系

第二节  能量代谢

人体运动时能量的需求明显增加，这种增加受制于运动强度、运动持续时间和机体的机能状况等因素。如在100米跑中，活动肌肉的能量输出超过它安静时的120倍或者更高；在低强度运动如马拉松跑中整个身体的能量需求可达到安静水平的20~30倍。这些差别主要是由于他们使用了不同的能源系统供能导致的，本节主要介绍运动时机体的能量供应的问题。

一、  骨骼肌收缩的直接能源

二、三个能源系统的特征

人体在各种运动中所需要的能量分别由三种不同的能源系统供给，即磷酸原系统、酵解能系统和氧化能系统。

三、三个能源系统间的交互作用

三大能源系统并非相互独立的，当个体从事高强度运动，从短跑（小于10秒）到耐力运动（大于30分钟），所有能源系统会共同参与机体的能量供应，通常以一个能源系统供能为主。例如10秒内即可完成的百米跑，ATP-CP系统为主要供能系统，但糖酵解及有氧代谢系统也同时供应少部分的能量。再例如，30分钟内可完成的万米跑，以有氧代谢供能为主，但ATP-CP系统和糖酵解系统也参与能量供应。

四、不同运动项目的能量供应

五、运动中能源物质的动员

• 运动开始时机体首先分解肌糖原，持续运动5-10分钟后，血糖开始参与供能。

• 脂肪在安静时即为主要供能物质，在运动达30分钟左右时，其输出功率达最大。

• 蛋白质在运动中作为能源供能时，通常发生在持续30分钟以上的耐力项目。随着运动员耐力水平的提高，可以产生肌糖原及蛋白质的节省化现象。 

六、氧化能系统在运动中的重要作用

• 人体运动中能量的供应以“能量连续统一体”的方式实现。就人体的三个能源系统而言，氧化能系统对运动中人体的能量供应具有十分重要的作用。

• 人体运动中能量的直接来源是分解ATP获得，而ATP的补充则主要通过有氧氧化过程完成。

• 人体有氧代谢过程是无氧代谢的基础。

七、运动强度、时间和能量供应

第三节  运动时能量代谢的测量与计算

一、与能量代谢有关的几个概念

基础代谢、代谢当量、食物热价、氧热价、呼吸商

二、能量代谢的测定原理和方法

三、各种活动的能量消耗

学习思考：

1.  肌肉运动与消化和吸收机能是如何影响的？

2.  糖在体内的代谢有哪些？各有什么特点？

3.  运动时如何科学补糖？

4.  简述三个能源系统的代谢特征有哪些特点？

5.  运动时能源物质是如何动员的？

参考教材：

汪军. 北京体育大学出版社，2016.

王瑞元，苏全生. 人民体育出版社，2012.

王瑞元. 北京体育大学出版社，2016.

王瑞元，汪军. 北京体育大学出版社，2011.

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来源：『运动与健康科学』微信公众号