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?第八章 能量代谢
? 能量代谢 (Energy Metabolism)是指
在物质代谢中伴随着的能量释放、
转移和利用的过程 。
第一节 人体内能量的来源与去路
一、人体内能量的来源
（一） ATP?? 直接能量来源
ATP酶
? ATP ADP＋ Pi ＋能
? 能源物质：其分解过程中能产生 ATP的
物质（糖、脂肪、蛋白质）
第一节 人体内能量的来源与去路
（二） ATP再生成的途径
1,ATP的无氧生成 （底物水平磷酸化）,
（ 1） CP + ADP ATP + C
? CP贮量约为 ATP的 3～ 5倍
? 供能特点：快速、直接
（ 2）糖的无氧酵解
缺氧
? 葡萄糖（糖原） 2ATP+乳酸
? 反应部位：细胞浆内
第一节 人体内能量的来源与去路
? 2,ATP的有氧生成 （氧化磷酸化）,
? 糖（糖原）
? 脂肪 ATP+CO2+H2O
? 生糖氨基酸
? 反应部位：线粒体内
第一节 人体内能量的来源与去路
二、人体内能量的去路（转移与利用）
1,转变为机械能 ──肌肉收缩做功
2,转移到肌酸上 ──储存能
? CP是体内快速可动用的, 能量库, 。
3,转变为其它形式的能 ──完成各种生理
功能
4、转变为热能 ──维持正常体温 （ 50%）
第二节 人体运动的能量供应
一、运动练习的分类
（一）体能性的周期性练习
1、无氧练习
①极量强度的无氧练习
? 无氧供能占总能需量的 90～ 100%，
②近极量强度的无氧练习 (混合的无氧强度练习 )
? 无氧供能占总能需量的 75～ 80%
③ 亚极量强度的无氧练习 (无氧有氧强度练习 )
? 无氧供能占总能需量的 60～ 70%
第二节 人体运动的能量供应
? 2、有氧练习
? ①极量强度的有氧练习 （ VO2max的 95～ 100%）
? ②近极量强度的有氧练习（ 85～ 95% ）
? ③亚极量强度的有氧练习 （ 70～ 80% ）
? ④中等强度的有氧练习 （ 55～ 65% ）
? ⑤小强度的有氧练习 （ 50%或小于 50% ）
·
第二节 人体运动的能量供应
（二）体能性的非周期性练习
? 1、爆发性的练习
? 2、有定规变化的练习
? 3,无定规变化的练习
第二节 人体运动的能量供应
二,人体的三个供能系统
（一） 磷酸原系统（ ATP-CP系统）
? 定义,磷酸原系统是由 ATP和 CP组成的
系统。
? 供能持续时间：约 7.5秒
? 供能特点：供能总量少、持续时间短、
功率输出最快、不需要 O2,不产生乳酸
等物质。
第二节 人体运动的能量供应
（二）乳酸能系统（糖酵解系统）
? 定义,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。
? 供能持续时间：约 33秒左右
? 供能特点：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
劳的物质－乳酸。
? 意义：该系统是 1分钟以内要求高功率输
出运动的物质基础。
第二节 人体运动的能量供应
? （三）有氧氧化系统
? 定义：有氧氧化系统是指糖、脂肪和蛋白质在
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。
? 供能特点,ATP生成总量很大，但速率很低，
需要氧的参与，不产生乳酸类的副产品。
? 意义：该系统是进行长时间耐力活动的物质基
础。
? 评价指标：最大吸氧量和乳酸阈
第二节 人体运动的能量供应
三、运动时能源物质动用的影响因素
（一）运动强度和持续时间的影响
1、极限强度运动与次极限强度运动
? ATP— CP,乳酸能系统
2、递增负荷的力竭性运动
? 有氧氧化系统 →无氧供能系统
3,中低强度的长时间有氧耐力运动
? 糖有氧氧化供能 →脂肪有氧氧化供能
第二节 人体运动的能量供应
（二）训练水平的影响
① 能量利用的节省化 。
? 动用同一供能系统供能的能力高，表现
为持续时间长、能量利用率高。
② 体内能源物质的储量多并动用快 。
? 肌肉中 CP含量和肌糖原含量等较高，最
大供能的持续时间也较长
第二节 人体运动的能量供应
四、能量连续统一体的理论及其应用
（一）能量连续统一体的概念与形式
1、能量连续统一体的概念
? 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。
第二节 人体运动的能量供应
2.能量连续统一体的形式
① 以有氧和无氧供能百分比的表示形式
② 以运动时间为区分标准的表示形式
第二节 人体运动的能量供应
（二）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 p.220
2,制定合理的训练计划 p.221
第三节 人体能量代谢的测定
一、测定人体能量代谢的原理与方法
（一） 食物的热价与氧热价
1,食物的热价 (Thermal Equivalent)
? 1g食物完全氧化分解时所产生的热量称为食物
的热价 (或卡价 )
? 糖,17.17kJ（ 4.1kcal）
? 脂肪,38.94kJ（ 9.3kcal）
? 蛋白质,17.17kJ（ 4.1kcal）
第三节 人体能量代谢的测定
2,氧热价 (Thermal Equivalent of Oxygen)
? 每消耗 1升氧所产生的热量称为该物质的氧
热价。
? 糖,20.93kJ（ 5.0kcal）
? 脂肪,19.67kJ（ 4.7kcal）
? 蛋白质,18.84kJ（ 4.5kcal）
第三节 人体能量代谢的测定
（二）呼吸商（ Respiratory Quotient,RQ）
? 机体安静时在同一时间内呼出的 CO2 量与摄入
的 O2量的比值称为呼吸商。
? 糖,1； 脂肪,0.7 ； 蛋白质,0,
? 混合膳食,0.85
? 适用：安静状态,中低强度运动（无过度通气）
? 剧烈运动和过度通气时：由于 CO2↑→ RQ ↑ →
不能用呼吸商计算其能量代谢
第三节 人体能量代谢的测定
第三节 人体能量代谢的测定
（三）产热量的计算方法与步骤
? ①准确测定吸入气和呼出气中的 O2和
CO2浓度，计算出耗氧量和 CO2的排出量；
? ②求出呼吸商（ RQ）；
? ③查非蛋白呼吸商所对应的氧热价表
? 用该氧热价乘以一定时间内的总耗氧量，
即得出单位时间内的产热量。
第三节 人体能量代谢的测定
二．影响能量代谢的因素及基础代谢率
（一）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。
第三节 人体能量代谢的测定
3、食物的特殊动力作用
? 人在进食后的一段时间内（从食后 1小时
开始，延续到 7～ 8小时左右），机体虽
然处于安静状态，但产热量比进食前有
所增加。饭后 2～ 3小时代谢率升高达最
大值。食物能刺激机体产生额外热量的
作用称为食物的特殊动力作用。
第三节 人体能量代谢的测定
4,环境温度的影响
? 20～ 30℃ 环境中，人体能量代谢最稳定。
? 低于 20℃ 时，代谢率即开始有所增加。
? 在 10℃ 以下显著增加，
? 30～ 40℃ 时，代谢率又会逐渐增加。
第三节 人体能量代谢的测定
（二）基础代谢率
? 定义,人在清晨、室温 20℃, 空腹、静
卧及清醒状态下单位时间的能量代谢。
? 单位,1kcal(kJ)/m2/h
? 与体表面积成正比。
? 应用：作为评定运动员是否恢复的一项
参考指标。
第三节 人体能量代谢的测定
第三节 人体能量代谢的测定
三、运动时能耗量的计算及其意义
（一）运动时净能耗量的计算方法
1、计算运动时的净需氧量
2、测出 CO2的排出量，求呼吸商。
3,运动时净能耗量 =氧热价 × 运动时的净需氧量
+肌肉做功时的产热量
第三节 人体能量代谢的测定
（二）运动时能耗量计算的意义
1、评定运动强度
①用相对代谢率来划分
? 相对代谢率（ RMR）是运动时能耗量与
基础代谢的比值。
? 轻：小于 3RMR
? 重,3～ 8RMR
? 很重：大于 9RMR
第三节 人体能量代谢的测定
② 用梅脱来划分
? 梅脱（ MET），即代谢当量比值，是指运
动时的耗氧量（能耗量）与安静时的耗氧
量（能耗量）的比值。
? 1MET：相当于安静时的能耗量或代谢率。
? 或 1MET相当于 250ml/min的吸氧量。
第三节 人体能量代谢的测定
2、计算机械效率
? 机械效率是指肌肉工作时所做的机械功
与所消耗总能之比。
? 单位时间能耗量越少，所完成的功越大，
机械效率就越高。
? 动力性工作的机械效率为 20~25%，静力
性工作较低；
? 有氧代谢为主的运动比无氧代谢为主的
运动的机械效率高 。
?第八章 能量代谢
? 能量代谢 (Energy Metabolism)是指
在物质代谢中伴随着的能量释放、
转移和利用的过程 。
第一节 人体内能量的来源与去路
一、人体内能量的来源
（一） ATP?? 直接能量来源
ATP酶
? ATP ADP＋ Pi ＋能
? 能源物质：其分解过程中能产生 ATP的
物质（糖、脂肪、蛋白质）
第一节 人体内能量的来源与去路
（二） ATP再生成的途径
1,ATP的无氧生成 （底物水平磷酸化）,
（ 1） CP + ADP ATP + C
? CP贮量约为 ATP的 3～ 5倍
? 供能特点：快速、直接
（ 2）糖的无氧酵解
缺氧
? 葡萄糖（糖原） 2ATP+乳酸
? 反应部位：细胞浆内
第一节 人体内能量的来源与去路
? 2,ATP的有氧生成 （氧化磷酸化）,
? 糖（糖原）
? 脂肪 ATP+CO2+H2O
? 生糖氨基酸
? 反应部位：线粒体内
第一节 人体内能量的来源与去路
二、人体内能量的去路（转移与利用）
1,转变为机械能 ──肌肉收缩做功
2,转移到肌酸上 ──储存能
? CP是体内快速可动用的, 能量库, 。
3,转变为其它形式的能 ──完成各种生理
功能
4、转变为热能 ──维持正常体温 （ 50%）
第二节 人体运动的能量供应
一、运动练习的分类
（一）体能性的周期性练习
1、无氧练习
①极量强度的无氧练习
? 无氧供能占总能需量的 90～ 100%，
②近极量强度的无氧练习 (混合的无氧强度练习 )
? 无氧供能占总能需量的 75～ 80%
③ 亚极量强度的无氧练习 (无氧有氧强度练习 )
? 无氧供能占总能需量的 60～ 70%
第二节 人体运动的能量供应
? 2、有氧练习
? ①极量强度的有氧练习 （ VO2max的 95～ 100%）
? ②近极量强度的有氧练习（ 85～ 95% ）
? ③亚极量强度的有氧练习 （ 70～ 80% ）
? ④中等强度的有氧练习 （ 55～ 65% ）
? ⑤小强度的有氧练习 （ 50%或小于 50% ）
·
第二节 人体运动的能量供应
（二）体能性的非周期性练习
? 1、爆发性的练习
? 2、有定规变化的练习
? 3,无定规变化的练习
第二节 人体运动的能量供应
二,人体的三个供能系统
（一） 磷酸原系统（ ATP-CP系统）
? 定义,磷酸原系统是由 ATP和 CP组成的
系统。
? 供能持续时间：约 7.5秒
? 供能特点：供能总量少、持续时间短、
功率输出最快、不需要 O2,不产生乳酸
等物质。
第二节 人体运动的能量供应
（二）乳酸能系统（糖酵解系统）
? 定义,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。
? 供能持续时间：约 33秒左右
? 供能特点：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
劳的物质－乳酸。
? 意义：该系统是 1分钟以内要求高功率输
出运动的物质基础。
第二节 人体运动的能量供应
? （三）有氧氧化系统
? 定义：有氧氧化系统是指糖、脂肪和蛋白质在
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。
? 供能特点,ATP生成总量很大，但速率很低，
需要氧的参与，不产生乳酸类的副产品。
? 意义：该系统是进行长时间耐力活动的物质基
础。
? 评价指标：最大吸氧量和乳酸阈
第二节 人体运动的能量供应
三、运动时能源物质动用的影响因素
（一）运动强度和持续时间的影响
1、极限强度运动与次极限强度运动
? ATP— CP,乳酸能系统
2、递增负荷的力竭性运动
? 有氧氧化系统 →无氧供能系统
3,中低强度的长时间有氧耐力运动
? 糖有氧氧化供能 →脂肪有氧氧化供能
第二节 人体运动的能量供应
（二）训练水平的影响
① 能量利用的节省化 。
? 动用同一供能系统供能的能力高，表现
为持续时间长、能量利用率高。
② 体内能源物质的储量多并动用快 。
? 肌肉中 CP含量和肌糖原含量等较高，最
大供能的持续时间也较长
第二节 人体运动的能量供应
四、能量连续统一体的理论及其应用
（一）能量连续统一体的概念与形式
1、能量连续统一体的概念
? 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。
第二节 人体运动的能量供应
2.能量连续统一体的形式
① 以有氧和无氧供能百分比的表示形式
② 以运动时间为区分标准的表示形式
第二节 人体运动的能量供应
（二）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 p.220
2,制定合理的训练计划 p.221
第三节 人体能量代谢的测定
一、测定人体能量代谢的原理与方法
（一） 食物的热价与氧热价
1,食物的热价 (Thermal Equivalent)
? 1g食物完全氧化分解时所产生的热量称为食物
的热价 (或卡价 )
? 糖,17.17kJ（ 4.1kcal）
? 脂肪,38.94kJ（ 9.3kcal）
? 蛋白质,17.17kJ（ 4.1kcal）
第三节 人体能量代谢的测定
2,氧热价 (Thermal Equivalent of Oxygen)
? 每消耗 1升氧所产生的热量称为该物质的氧
热价。
? 糖,20.93kJ（ 5.0kcal）
? 脂肪,19.67kJ（ 4.7kcal）
? 蛋白质,18.84kJ（ 4.5kcal）
第三节 人体能量代谢的测定
（二）呼吸商（ Respiratory Quotient,RQ）
? 机体安静时在同一时间内呼出的 CO2 量与摄入
的 O2量的比值称为呼吸商。
? 糖,1； 脂肪,0.7 ； 蛋白质,0,
? 混合膳食,0.85
? 适用：安静状态,中低强度运动（无过度通气）
? 剧烈运动和过度通气时：由于 CO2↑→ RQ ↑ →
不能用呼吸商计算其能量代谢
第三节 人体能量代谢的测定
第三节 人体能量代谢的测定
（三）产热量的计算方法与步骤
? ①准确测定吸入气和呼出气中的 O2和
CO2浓度，计算出耗氧量和 CO2的排出量；
? ②求出呼吸商（ RQ）；
? ③查非蛋白呼吸商所对应的氧热价表
? 用该氧热价乘以一定时间内的总耗氧量，
即得出单位时间内的产热量。
第三节 人体能量代谢的测定
二．影响能量代谢的因素及基础代谢率
（一）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。
第三节 人体能量代谢的测定
3、食物的特殊动力作用
? 人在进食后的一段时间内（从食后 1小时
开始，延续到 7～ 8小时左右），机体虽
然处于安静状态，但产热量比进食前有
所增加。饭后 2～ 3小时代谢率升高达最
大值。食物能刺激机体产生额外热量的
作用称为食物的特殊动力作用。
第三节 人体能量代谢的测定
4,环境温度的影响
? 20～ 30℃ 环境中，人体能量代谢最稳定。
? 低于 20℃ 时，代谢率即开始有所增加。
? 在 10℃ 以下显著增加，
? 30～ 40℃ 时，代谢率又会逐渐增加。
第三节 人体能量代谢的测定
（二）基础代谢率
? 定义,人在清晨、室温 20℃, 空腹、静
卧及清醒状态下单位时间的能量代谢。
? 单位,1kcal(kJ)/m2/h
? 与体表面积成正比。
? 应用：作为评定运动员是否恢复的一项
参考指标。
第三节 人体能量代谢的测定
第三节 人体能量代谢的测定
三、运动时能耗量的计算及其意义
（一）运动时净能耗量的计算方法
1、计算运动时的净需氧量
2、测出 CO2的排出量，求呼吸商。
3,运动时净能耗量 =氧热价 × 运动时的净需氧量
+肌肉做功时的产热量
第三节 人体能量代谢的测定
（二）运动时能耗量计算的意义
1、评定运动强度
①用相对代谢率来划分
? 相对代谢率（ RMR）是运动时能耗量与
基础代谢的比值。
? 轻：小于 3RMR
? 重,3～ 8RMR
? 很重：大于 9RMR
第三节 人体能量代谢的测定
② 用梅脱来划分
? 梅脱（ MET），即代谢当量比值，是指运
动时的耗氧量（能耗量）与安静时的耗氧
量（能耗量）的比值。
? 1MET：相当于安静时的能耗量或代谢率。
? 或 1MET相当于 250ml/min的吸氧量。
第三节 人体能量代谢的测定
2、计算机械效率
? 机械效率是指肌肉工作时所做的机械功
与所消耗总能之比。
? 单位时间能耗量越少，所完成的功越大，
机械效率就越高。
? 动力性工作的机械效率为 20~25%，静力
性工作较低；
? 有氧代谢为主的运动比无氧代谢为主的
运动的机械效率高 。
