第二节 能量代谢
? 一, 基础代谢
? (一 )基础代谢的概念
? 基础代谢,指基础状态下的能量代谢。所谓基础状
态是指人体处在清醒、安静、空腹、室温在 20-
25oC条件下。
? 基础代谢率,指单位时间内的基础代谢。
? 机体的能量代谢也遵循, 能量守恒定
律,,即在安静不作外功时, 机体物质
代谢过程中所释放的能量全部转化为热
能 。
? 因此, 测定机体在单位时间内发散的总
热量或所消耗的食物量, 可测算出整个
机体在单位时间内能量代谢的量, 即能
量代谢率 。
(二 )能量代谢的测定原理
能量代谢的测定方法
直接测热法, 直接测量从机体体表, 呼出气、尿液
和粪便排出的总热量。如果不做外功，该热量就是
机体代谢的全部热量。
间接测热法,
间接测热法原理, 是利用, 定比定律, （即反应
物的量与生成物的量呈一定的比例关系），测算出
一定时间内氧化的糖、脂肪和蛋白质各有多少，再
计算出它们所释放出的热量。
为此，必须先了解与其相关的几个概念,食物的
热价、氧热价和呼吸商 。
(三 )与能量代谢有关的几个概念
1.食物热价及氧热价
? 食物热价,1克食物完全氧化分解所释放出的热
量
食物的热价分为物理热价和生物热价。
糖,17.17KJ 脂肪,38.94KJ
蛋白质,生物热价 17.99KJ;物理热价 23.43KJ
? 氧热价,各种能源物质在体内氧化分解时，每消
耗 1升氧所产生的热量称为该物质的氧热价。
糖,2lKJ 脂肪,19.7KJ 蛋白质,18.8KJ
2.呼吸商
? 呼吸商,各种物质在体内氧化时所产生的二氧
化碳与所消耗的氧的容积之比,RQ＝ CO2产生
量 /耗 O2量 。
? 葡萄糖,l
? 脂肪：约为 0.71
? 蛋白质：约为 0.80
? 一般情况下，人类摄取的食物为混合食物，其
呼吸商约为 0.85左右。
(三 )影响能量代谢的因素
? 1.肌肉活动
? 2.情绪影响
? 3.食物的特殊动力作用
? 4.环境温度
二、人体运动时的能量供应与消耗
? (一 )骨骼肌收缩的直接能源 —— 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。
能量的释放、转移、利用过程
? 图上侧表示：生物大分子
（如：葡萄糖）在酶的催
化下经过多步骤反应分解
成（丙酮酸等）小分子，
同时释放出能量。
? 图中间部分表示：分解反
应所释放出的能量，使无
机磷酸结合到 ADP 分子上
去，形成高能磷酸键，生
成了 ATP。 ATP 所携带的能
量，也可释放出来推动图
下侧所示的反应，同时产
生 ADP 和无机磷酸。
能量的利用
1.ATP的贮备及输出功率
? 肌肉 ATP含量,6mmol/kg湿肌
? 最大输出功率,11.2mmolATP/kg/s
? 启动极为迅速。
? 但由于 ATP贮量有限，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。
2.ATP的分解供能及补充
ATP → ADP+Pi+E
? 每克分子 ATP可释放 29.26-50.16KJ(7-
12Kcal)
? ATP一旦被分解，便迅速补充
CP+ADP→C+ATP
? 肌肉中 CP的再合成则要靠三大能源物质
的分解供能。
(二 )三个能源系统的特征
? 1.磷酸原系统
ATP → ADP+Pi+E
CP+ADP → C+ATP
特点,无氧代谢；供能速度极快；
能源,CP；
ATP生成很少；
肌中贮量少, 最大强度运动持续供能时
间 6-8秒；
用于短跑或任何高功率、短时间活动
2.酵解能系统
? 肌糖元 +ADP+ Pi → 乳酸 + ATP
? 特点,无氧代谢；供能速度快；
能源：肌糖元；
ATP生成有限；
终产物乳酸可导致肌肉疲劳；
用于 2-3’的最大强度运动
3.氧化能系统
糖
脂肪 +ADP+Pi+O2 →CO 2+H2O +ATP
蛋白质
? 特点,有氧代谢；供能速度慢；
能源：糖, 脂肪, 蛋白质；
没有导致疲劳的副产品；
用于耐力或长时间的活动
(三 )能源系统与运动能力
? 1.不同运动项目的能量供应
? 不同运动项目运动中能量供应的比
例如表 5-10所示。 由表中可以看出，
尽管不同运动项目的能量供应具有
各自的特征，但运动中不存在绝对
的某一个单一能源系统的供能。
? 运动时间与最大输出功率及能源系统
2.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。
3.健身运动的能量供应
? 运动强度 <50%VO2max时,脂肪氧化分解成为
主要能源，血浆中游离脂肪酸的浓度每两分
钟就更新 50%，说明脂肪代谢非常活跃。
? 运动强度 >50%VO2max时,糖的分解供能显著
加强
? 健身运动的强度,50%-70%VO2max
? 理想的运动时间,30分钟 -1小时
?返回
? 一, 基础代谢
? (一 )基础代谢的概念
? 基础代谢,指基础状态下的能量代谢。所谓基础状
态是指人体处在清醒、安静、空腹、室温在 20-
25oC条件下。
? 基础代谢率,指单位时间内的基础代谢。
? 机体的能量代谢也遵循, 能量守恒定
律,,即在安静不作外功时, 机体物质
代谢过程中所释放的能量全部转化为热
能 。
? 因此, 测定机体在单位时间内发散的总
热量或所消耗的食物量, 可测算出整个
机体在单位时间内能量代谢的量, 即能
量代谢率 。
(二 )能量代谢的测定原理
能量代谢的测定方法
直接测热法, 直接测量从机体体表, 呼出气、尿液
和粪便排出的总热量。如果不做外功，该热量就是
机体代谢的全部热量。
间接测热法,
间接测热法原理, 是利用, 定比定律, （即反应
物的量与生成物的量呈一定的比例关系），测算出
一定时间内氧化的糖、脂肪和蛋白质各有多少，再
计算出它们所释放出的热量。
为此，必须先了解与其相关的几个概念,食物的
热价、氧热价和呼吸商 。
(三 )与能量代谢有关的几个概念
1.食物热价及氧热价
? 食物热价,1克食物完全氧化分解所释放出的热
量
食物的热价分为物理热价和生物热价。
糖,17.17KJ 脂肪,38.94KJ
蛋白质,生物热价 17.99KJ;物理热价 23.43KJ
? 氧热价,各种能源物质在体内氧化分解时，每消
耗 1升氧所产生的热量称为该物质的氧热价。
糖,2lKJ 脂肪,19.7KJ 蛋白质,18.8KJ
2.呼吸商
? 呼吸商,各种物质在体内氧化时所产生的二氧
化碳与所消耗的氧的容积之比,RQ＝ CO2产生
量 /耗 O2量 。
? 葡萄糖,l
? 脂肪：约为 0.71
? 蛋白质：约为 0.80
? 一般情况下，人类摄取的食物为混合食物，其
呼吸商约为 0.85左右。
(三 )影响能量代谢的因素
? 1.肌肉活动
? 2.情绪影响
? 3.食物的特殊动力作用
? 4.环境温度
二、人体运动时的能量供应与消耗
? (一 )骨骼肌收缩的直接能源 —— 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。
能量的释放、转移、利用过程
? 图上侧表示：生物大分子
（如：葡萄糖）在酶的催
化下经过多步骤反应分解
成（丙酮酸等）小分子，
同时释放出能量。
? 图中间部分表示：分解反
应所释放出的能量，使无
机磷酸结合到 ADP 分子上
去，形成高能磷酸键，生
成了 ATP。 ATP 所携带的能
量，也可释放出来推动图
下侧所示的反应，同时产
生 ADP 和无机磷酸。
能量的利用
1.ATP的贮备及输出功率
? 肌肉 ATP含量,6mmol/kg湿肌
? 最大输出功率,11.2mmolATP/kg/s
? 启动极为迅速。
? 但由于 ATP贮量有限，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。
2.ATP的分解供能及补充
ATP → ADP+Pi+E
? 每克分子 ATP可释放 29.26-50.16KJ(7-
12Kcal)
? ATP一旦被分解，便迅速补充
CP+ADP→C+ATP
? 肌肉中 CP的再合成则要靠三大能源物质
的分解供能。
(二 )三个能源系统的特征
? 1.磷酸原系统
ATP → ADP+Pi+E
CP+ADP → C+ATP
特点,无氧代谢；供能速度极快；
能源,CP；
ATP生成很少；
肌中贮量少, 最大强度运动持续供能时
间 6-8秒；
用于短跑或任何高功率、短时间活动
2.酵解能系统
? 肌糖元 +ADP+ Pi → 乳酸 + ATP
? 特点,无氧代谢；供能速度快；
能源：肌糖元；
ATP生成有限；
终产物乳酸可导致肌肉疲劳；
用于 2-3’的最大强度运动
3.氧化能系统
糖
脂肪 +ADP+Pi+O2 →CO 2+H2O +ATP
蛋白质
? 特点,有氧代谢；供能速度慢；
能源：糖, 脂肪, 蛋白质；
没有导致疲劳的副产品；
用于耐力或长时间的活动
(三 )能源系统与运动能力
? 1.不同运动项目的能量供应
? 不同运动项目运动中能量供应的比
例如表 5-10所示。 由表中可以看出，
尽管不同运动项目的能量供应具有
各自的特征，但运动中不存在绝对
的某一个单一能源系统的供能。
? 运动时间与最大输出功率及能源系统
2.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。
3.健身运动的能量供应
? 运动强度 <50%VO2max时,脂肪氧化分解成为
主要能源，血浆中游离脂肪酸的浓度每两分
钟就更新 50%，说明脂肪代谢非常活跃。
? 运动强度 >50%VO2max时,糖的分解供能显著
加强
? 健身运动的强度,50%-70%VO2max
? 理想的运动时间,30分钟 -1小时
?返回
