运动生化教案（共6篇）
篇1：运动生化教案
运动生物化学
绪 论
1.运动与身体化学组成（蛋白质、核酸、糖、脂类、无机盐和水）之间的相互适应规律。
2.运动过程中机体内物质和能量代谢及调节的规律。
3.为增强体质、提高竞技运动能力提供理论基础和科学方法运动性疲劳的消除和恢复，机能监控和评定，制定运动处方。
一、运动生物化学当前的任务
（一）运动与生物分子结构和功能
受体构型变化与激素的调节能力；葡萄糖、脂肪酸和某些氨基酸吸收转运与载体蛋白的关系等。
（二）运动时物质代谢的动力学研究 物质代谢和能量代谢体系：
无氧代谢过程磷酸原系统（ATP,CP）；糖酵解系统；有氧氧化系统
（三）运动时代谢调控与运动能力 1.激素调节
（1）运动与下丘脑-垂体-肾上腺轴（2）运动与下丘脑-垂体-性腺轴 反馈调节
下丘脑—垂体—肾上腺轴（HPA轴）下丘脑—垂体—甲状腺轴（HPT轴）下丘脑—垂体—性腺轴（HPG轴）2.神经调节 神经递质的作用 3.酶调节
（1）激活或抑制细胞内酶活性
（2）影响酶分子的合成或降解，改变酶分子的含量 4.分子生物学与运动生物化学
二、运动生物化学的发展及其与相关学科的关系
（一）运动生物化学与运动生理学的关系
（二）运动生物化学和运动医学的关系
（三）运动生物化学和运动营养学的关系
（四）运动生物化学和运动心理学的关系
（五）运动生物化学和运动训练学的关系
第一篇
生物分子概论
第一章
糖类、脂类、蛋白质、核酸的生物化学
第一节
糖
类
一、概述
(一)定义：糖类是一类含多羟基的醛类或酮类化合物的总称。多羟基醛：葡萄糖
多羟基酮：果糖
（二）存在和分布
碳水化合物是地球上最丰富的生物分子，每年全球植物和藻类光合作用可转换1000亿吨CO2和H2O成为纤维素和其他植物产物。
如：•植物体85-90%的干重是糖。细菌、酵母的细胞壁糖 结缔组织中的糖：肝素、透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等 核酸的糖、脂多糖（糖脂）、糖蛋白（蛋白聚糖）中的糖 细胞膜及其他细胞结构中的糖 血型糖
食用糖：蔗糖
医疗用糖：葡萄糖及其衍生物，如葡萄糖酸的钠、钾、钙、锌盐等 绿色植物的皮、杆等多糖：纤维素 粮食及块根、块茎中的多糖：淀粉。动物体内的贮藏多糖：糖元
昆虫、蟹、虾等外骨骼糖：几丁质
食用菌中的糖：香菇多糖、茯苓多糖、灵芝多糖、昆布多糖等。
（三）糖的化学组成
•主要由C、H、O三种元素组成，有些还有N、S、P等。• 单糖多符合结构通式：（CH2O）n，•符合通式的不一定是糖：CH3COOH（乙酸），CH2O（甲醛），C3H6O3（乳酸）
•是糖的不一定都符合通式：如C5H10O4（脱氧核糖），C6H12O5（鼠李糖）。
二、糖的分类
（一）单糖：凡不能被水解为更小分子糖的糖。
丙糖：甘油醛；
丁糖：赤藓糖
戊糖：木酮糖、核酮糖、核糖等
己糖：葡萄糖、果糖、半乳糖等。
（二）寡糖（低聚糖）
可以水解为其他糖的糖。一般由2~10个单糖分子缩合形成的糖
二糖：
蔗糖+水=葡萄糖+果糖；
乳糖+水=葡萄糖+半乳糖；
麦牙糖+水=葡萄糖+葡萄糖 三糖：棉籽糖
（三）多糖：可水解为多个其他单糖或其衍生物的糖。
淀粉、糖元、纤维素等。
三、糖的生物学功能
（一）概述
•供给能量:有氧氧化和无氧酵解
•机体的重要能源：糖代谢中间产物可转化为氨基酸、脂肪酸、核苷 •机体结构的重要组分：蛋白聚糖和糖蛋白为结缔组织、软骨和骨的基质的物质基础，糖蛋白和糖脂组成细胞膜
•细胞间的信息传递：膜糖蛋白与细胞的免疫、识别作用有关 •特殊生理功能的物质：激素、酶、血型物质为糖蛋白 •保护与润滑：粘膜与分泌物中含蛋白聚糖
（二）运动中糖的生物学功能 1.糖可储存和提供机体所需的能量 2.糖具有降低蛋白质分解的作用 3.糖可调节脂肪代谢 第二节
脂 类
一、脂类概述
生物脂类是一类范围很广的化合物，化学成分及结构差异极大，脂类定义的特点就是水不溶性(water insoluble)（即脂溶性，fat-soluble），因此，多数脂类都易溶于乙醚、氯仿、己烷、苯等有机溶剂，而不溶于水。
（一）存在与分布
脂类广泛存在于动植物体内。脂肪广泛分布于皮下组织、肠系膜、大网膜以及内脏周围和肌间组织中。类脂是生物膜的组成成分。
（二）化学组成
主要由碳、氢、氧组成，有些还含有氮和磷。
二、脂类分类
（一）单纯脂：指由脂肪酸和醇类所形成的酯；包括脂肪、油和蜡。脂肪酸（Fatty acids）：碳链为4-36碳的羧酸，这些碳链在一些脂肪酸中为饱和脂肪酸，而其他的则含有一个或多个双键。必需脂肪酸：维持人体正常生长所需而体内又不能合成的脂肪酸。其中的亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸为人体必需脂肪酸。
脂肪和油（Fats and Oils）：含不饱和脂肪酸较多的甘油酯室温下为液体，被称为油（oil），多见于植物体，含饱和脂肪酸较多的甘油酯室温下为固体，被称为脂肪（fat），多见于动物体。
（二）复合脂类：由脂肪酸、醇类和其它物质组成的脂类物质。包括磷脂（甘油磷脂和鞘磷脂）和糖脂（脑苷脂和神经节苷脂）和脂蛋白等。
磷脂：为一类含磷的复合脂，广泛存在于动物的肝、脑、神经组织和植物的种子里。磷脂是细胞膜的组成成分。
糖脂：是糖、脂肪酸、含氮醇的复合脂，常与磷脂共存。是细胞膜及神经髓鞘的组成成分，也是构成血型物质和细胞膜抗原的重要组分。
脂蛋白：由蛋白质、脂肪、胆固醇、鳞脂等组成。是血液中脂类物质的转运形式。
（三）类脂：指一些理化性质与脂肪相似，不含结合脂肪酸的脂类物质。包括胆固醇、维生素D、类固醇激素等。
胆固醇是动物组织中最主要的固醇，神经组织及肾上腺中丰富，占脑固体物质的17%，人体发现的胆石几乎全是胆固醇，肝、肾、表面组织含量也相当多；植物中发现有类似固醇物豆固醇真菌中有麦角甾醇，细菌中极少含有胆固醇；一些激素和几乎所有的性激素都是固醇衍生物。
胆固醇的作用：（1）细胞膜的组成成分
（2）特殊生物活性物质的前体: 胆汁酸在肠道内作为乳化剂使食物脂肪易于被脂肪酶所作用；各种类固醇激素是通过胆固醇C17侧链的氧化形成的；维生素D由胆固醇转化而来；固醇类物质还有一定的抗炎症作用；固醇的衍生物强心苷有治疗心脏病的作用。（3）维持生物膜的正常透过能力；（4）组成神经髓鞘绝缘物质（5）解毒
三、脂类的生物学功能
（一）概述.类脂是机体组织的组成成分
生物膜中类脂占30~50%。主要是磷脂、胆固醇和糖脂。2.脂肪是人体能量的主要来源和最大储能库
产能量为糖或蛋白质的两倍。储存时所占体积为糖原的1/4。3.防震和隔热保温作用：水上运动。
4.脂溶性维生素的载体：控体重时补充维生素。5.甘油三酯贮存能量和保温
（二）运动中脂肪的生物学功能
1.提供长时间低强度运动（马拉松）机体所需大部分能量。
脂肪酸氧化时产生相同能量时耗氧量要比糖高出11%。2.脂肪氧化供能具有降低蛋白质和糖消耗的作用
高水平耐力性运动员对脂肪氧化分解的能力也高，运动时机体增大脂肪功能的比例，同样可降低糖的消耗，有效的提高运动成绩。第三节
蛋白质、核酸
一、蛋白质
（一）蛋白质的化学组成
碳、氢、氧、氮和少量的硫。氮的平均含量为16%。蛋白质含量=含氮量* 6.25(二)蛋白质的基本结构单位：氨基酸
必需氨基酸：人体不能自行合成，必需从外界摄取以完成营养需要的氨基酸。
（三）蛋白质的分子结构 1.蛋白质的一级结构
指构成蛋白质的氨基酸种类、数量、排列顺序和连接方式。肽键：由一个氨基酸的α-氨基与相邻氨基酸的α-羧基脱去1分子水缩合而成的化学键。
二、肽键与肽链
1.概念: 肽键： 一个氨基酸的α-羧基与另一氨基酸的α-氨基脱水缩
合形成的化学键
肽：氨基酸通过肽键相连而形成的化合物 2 蛋白质的空间结构
蛋白质二级结构：指多肽链本身有规则的绕曲折叠，形成的重复性结构（螺旋 折叠）。维持二级结构的化学键为氢键。
氢键：是非共价键中键能最弱，但却是数目最多最重要的键。蛋白质三级结构：在二级结构基础上，蛋白质多肽链借助各种次级键（氢键、盐键、疏水键、范德华引力、二硫键）的相互作用，进一步绕曲折叠，形成具有一定立体形状的三级结构。系指一条多肽链内所有原子的空间排布，包括主链、侧链构象内容，即整条多肽链的三维结构。稳定维系三级结构的作用有：氢键、离子键、疏水键、二硫键和配位键。
疏水键：非极性基团为避开水相而聚集在一起的作用力。盐键：即离子键，生理情况下，Asp 和 Lys 间可形成盐键。
此外, 二硫键、配位键也是维持蛋白质空间结构的化学键由于多肽链中的各氨基酸残基的性质和排列顺序不同, 天然蛋白质可折叠、盘绕成一定的空间结构。蛋白质的四级结构：两条以上具有独立三级结构的肽链通过非共价键聚合而成，每一条肽链称为一个亚基或亚单位，各亚基在蛋白质分子内的空间排布及相互关系称为蛋白质的四级结构。亚基可相同或不同，其聚合或解聚可有调节活性的作用。蛋白质三维结构
•初级结构或一级结构——排列顺序（蛋白和DNA）
•二级结构——折叠和盘旋（氢键作用）蛋白质有两种二级结构：alpha螺旋和beta折叠；DNA为双螺旋
•三级结构——DNA为超螺旋；蛋白质则是形成3D结构（由侧链决定）——大多数蛋白质或多或少都是球形
（四）蛋白质在生命活动中的作用 1 酶的催化作用
2 组成有机体的结构成分 3 运载和储存 4 激素的调节作用 5 免役保护作用 6 作为受体传递信息 7 调节基因的表达 8 参与能量代谢
运输蛋白不是酶，但有活性位点，大部分在膜上，单细胞生物中，把营养运入，把废物运出；多细胞生物中，携带物质到处跑
二、核酸
（一）核酸概述 1.核酸的分布和含量
存在于动植物和微生物细胞内。核酸占细胞干重的5~15%。2.核酸的元素组成
除碳、氢、氧、氮外，还有大量的磷。磷平均约为9~10%。可用于测定核酸的含量。3.核酸的基本结构单位
一、碱基（base）
腺嘌呤
(adenine, A)，鸟嘌呤
(guanine, G)，胞嘧啶
(cytosine, C)，胸腺嘧啶(thymine,T)，尿嘧啶
(uracil,U)
二、戊糖
两类核酸的基本成分
（二）核酸在生命活动中的作用
1.DNA
是遗传信息的载体，在DNA分子上有很多基因，每个基因是决定是决定一个蛋白质或RNA的DNA片段，DNA结构上任一碱基的改变，都会导致蛋白质结构的改变，从而引起生物遗传的变异。所以，一切生物突变和进化都可以说是由于DNA结构改变而引起蛋白质改变的结果。2.RNA
第二章
水、无机盐和维生素的生物化学
第一节
水
一、概述
水是地球上最丰富的无机化合物，也是生物组织中含量最多的成分。
二、水平衡 水的摄入(来源)①
饮水:
1200ml/d ②
食物:
1000ml/d ③
代谢水:
300 ml/d
（总量:
2500ml/d）水的排出
⑴ 呼吸蒸发: 350 ml/d ⑵ 皮肤蒸发: 500 ml/d(非显性)⑶ 粪便排出: 150 ml/d ⑷ 由肾排出: 1500ml/d
（总量:
2500ml/d）一次大强度、大运动量的训练的排汗量可高达2000~7000毫升，------所以，要特别注意运动员的水平衡问题。三 水的生物学功能
（一）构成体液
体液（体重60%），细胞外液（20%），细胞内液（40%），血浆（5%）
组织间液（15%）
（含量与性别、胖瘦、年龄有关）
（二）维持电解质平衡
分布和组成，渗透压，酸碱平衡及电荷平衡。
（三）促进体内化学反应
良好溶剂，促进电离，营养物质和代谢物的运输。
（四）调节和维持体温的恒定
比热、蒸发热和流动性
（五）润滑作用
关节（滑液）、食管和肠道（唾液），眼球（眼房液）。
（六）水与运动能力 第二节 无机盐
一、概述
无机盐约占体重的5%。
常量元素：钙、磷、钾、硫、氯、钠、镁。十分之几克到几克。微量元素：铬、铜、氟、碘、铁、锰、铝、硒、硅、和锌等14种。微克到毫克。
无机盐的主要生物学功能 构成机体组织的重要材料，如牙齿、骨骼； 2 维持机体的渗透压平衡，维持细胞内外物质交流； 3 维持体液的酸碱平衡，维护内环境稳定； 维持神经肌肉的兴奋性，保持其正常的应激能力； 5 调节酶和激素的活性，维持机体正常代谢。
二、人体无机盐的分布和组成
细胞内外液中无机盐的含量与分布有显著差别(P39.表2-2)，其特点如下：
1、细胞内外液中阴阳离子总量相等，呈电中性。
2、细胞内外液电解质分布差异大：
外液：阳离子：Na+最多，阴离子CI-、HCO3-最多
内液：阳离子K+最多，阴离子Pro-、HPO42-最多
3、细胞内液电解质总量多于外液，但蛋白质含量高，故细胞内外液渗透压相当。
4、细胞外液中，细胞间液与血浆的总离子浓度及电解质含量很接近，差别在于血浆中蛋白含量高于细胞间液。
三、酸碱平衡
酸碱平衡：机体不断地代谢产生并食入酸性和碱性物质，通过一系列的调节机制将多余的酸性或碱性物质排出体外，使体液pH维持在恒定范围内的过程。
血浆pH：7.35-7.45，平均7.4,体液略低。调节有三：
1、血液的缓冲作用
2、肺呼出CO2的调节
3、肾排尿的酸度
（一）体内酸、碱性物质的来源 1.酸性物质的来源
（1）挥发性酸（H2CO3）：体内物质生物氧化产生CO2，经肺排出,每日300-400L，相当于15mol H2CO3，为体内产生的最多的酸性物质。（2）非挥发性酸（固定酸）：体内的硫酸、磷酸、乳酸、酮体等。
（3）成酸食物—糖、脂肪、蛋白质
2、碱性物质的来源
体内代谢产碱较少、多为食物（成碱食物：蔬菜、瓜果）中获得的，外源性碱性物质（苹果酸盐和柠檬酸盐中的Na+、K+形成的碳酸氢盐）。
（二）缓冲系统在调节酸碱平衡中的作用
1、血浆中主要的缓冲体系：
2、红细胞中主要的缓冲体系：
其中，碳酸氢盐缓冲系统含量最多，能力最强。在维持体液酸碱平衡中起着重要作用。血浆的酸碱度也直接取决于NaHCO3与H2CO3的浓度比值。正常情况下，NaHCO3与H2CO3的比例为20：1，此时血液PH为7.4,若比值改变，则pH随之改变。另外，比值还说明：机体对酸的缓冲力较强。机体调节酸碱平衡的过程就是通过对血液缓冲系统、肺部和肾脏的调节而实现的。其中，血液缓冲系统作用最快，但不能持续作用；呼吸系统较快，但只能调节碳酸的浓度而且影响因素较多；肾脏作用反应慢，但效能高、时间长，是最重要的缓冲系统。
四、几种重要的无机盐
（一）钙
占无机盐总量40%，99%以磷酸钙和碳酸钙形式存在于骨骼和牙齿。成人含钙总量约为1200克。
1、调节肌肉的收缩和舒张
2、维持神经冲动的传递
3、参与血液凝固
4、调节酶的活性
5、作为第二信使
甲状旁腺激素、维生素D使其上升；降钙素使其下降。运动员（尤其控体重的女运动员）每日补充的钙量应比正常人略多。
（二）铁
成人体内含铁量为3.5-4.0克，其中70%以血红素形式存在于血红蛋白、肌红蛋白及细胞色素中，其余大部分以铁蛋白的形式储存在肝脏、脾脏和骨髓中。参与氧和二氧化碳的运输及酸碱平衡的调节。2 为过氧化氢酶和过氧化物酶等的组成部分。运动员剧烈运动使铁丢失量增加，故需注意补充铁(三)氯和钠
成人体内钠总含量为克/每千克体重，机体对氯的需要量为钠的一半。成人每天有1.1~3.3克食盐即可满足需要。钠离子是胰液、胆汁、汗液和眼泪的组成成分，与肌肉收缩和神经功能关系密切；氯离子被用于产生胃中盐酸，有助于维生素B12和铁的正常吸收。参与淀粉酶的激活，抑制微生物的生长。
运动员运动时大量出汗，盐分丢失较多，可致软弱无力，易疲劳，严重时会发生肌肉痉挛、恶心、头痛等。
（四）钾
约占无机盐总量的5%，2g/Kg BW；其中：98%在细胞内液，2%在细胞外液。2-4g/天。维持细胞内适宜的渗透压、酸碱平衡和营养素出入细胞；参与糖原和蛋白质代谢，维持细胞内某些酶的活性。运动员在高温下运动时，大量出汗可增加钾的丢失，但正常膳食可满足这一需求。第三节
维生素
一、概述
脂溶性： A、D、E、K 水溶性： 维生素C、B1（硫胺素）、B2（核黄素）、PP（烟酸）B6（吡哆醇）、B12（钴胺素）、生物素、泛酸、叶酸 水溶性维生素与辅酶
维生素
辅酶形式
B1
B2
PP
TPP FMN、FAD NAD、NADP
辅酶的主要作用
参与递氢
参与递氢
转氨基等
参与羧化反应
B6
磷酸吡哆醛
生物素
与酶蛋白结合
泛 酸
HSCoA
转移酰基
叶 酸
FH4
一碳基团转移
B12
甲基--B12
转甲基酶的辅酶
二、与运动关系密切的维生素
（一）维生素B1 作用机制：为糖代谢中丙酮酸脱氢酶的辅酶组成成分。参与已酰胆碱的合成与分解
与运动的关系：当充足时，可促进运动时糖原有氧代谢，提高速度和耐力，加速运动后血乳酸消除。
缺乏后果：运动时乳酸堆积增多，机体容易疲劳，并可能影响心脏功能。
（二）维生素B2（FMN，FAD）
作用机制：构成体内氧化还原酶辅基，为氢传递体。与细胞内呼吸功能关系密切。
与运动的关系：运动员缺乏此维生素时，直接影响骨骼肌代谢能力，引起肌收缩无力，耐久力下降。
（三）维生素PP（NAD+，NADP+）
作用机制：构成体内脱氢酶的辅酶，在生物氧化过程中起着传递氢的作用。参与有氧代谢和无氧代谢供能。
与运动的关系：与运动员的有氧和无氧耐力有关，在运动后参与合成代谢，与恢复能力有关。
（四）维生素B6（磷酸吡哆醛）
作用机制：氨基酸脱羧酶的辅酶，参与蛋白质的合成和分解代谢。与运动的关系：与运动员的力量素质有关。
（五）维生素C 18 作用机制：维生素具有很强的还原性，有可逆的氧化还原作用，参与肌酸和蛋白质的代谢。
与运动的关系：长时间运动后，引起组织维生素C降低，并可能引起白细胞吞噬能力下降。维生素C有提高耐力，消除疲劳和促进创伤愈合的作用。
（六）维生素A
作用机制：是形成眼视网膜中视紫质的原料，具有保护角膜上皮，防止角质化的作用。
与运动的关系：缺乏时，肾上腺皮质发生萎缩和性功能紊乱，因此，要求视力集中的运动员适当补充。否则会影响运动能力。
（七）维生素E 具有抗氧化，防止肌肉萎缩等生物学作用，从而提高肌肉耐力。
第三章
生物化学过程的调节物质
第一节
酶
一、概述
概念：酶是由生物细胞所产生的具有催化功能的蛋白质。(一)
酶催化反应的特点 1.酶的高度催化效率 2.高度专一性
（1）定义：酶只能催化一种或一类底物，发生一定的化学变化, 生成一定的产物。（2）类型：
绝对特异性：作用于一种底物进行专一反应，生成一种特定产物。相对特异性：作用于一类化合物或一种化学键。如脂肪酶、磷酸酯酶和蛋白水解酶等。
立体异构特异性：只能催化一种立体异构体进行反应，或产物是一种立体异构体。3.不稳定性
强酸、强碱、重金属盐、有机溶剂、高温、紫外线 4.酶的可调控性（1）激素的调节作用
（2）底物与代谢产物的调节作用。
酶活性的调节：抑制和激活。
酶含量的调节：诱导、阻遏和降解
二、酶的化学组成和活性
（一）酶的化学组成 单纯酶：仅由氨基酸组成 结合酶：蛋白部分，辅助因子
（二）酶活性
• 酶活性：酶催化底物反应的能力，以酶促反应速度来衡量。• 酶活性单位：在酶作用的最适条件下，25C，1分钟内催化1.0微摩尔底物发生变化所需的酶量。
• 长期接受运动训练后，体内某些酶的活性可随之发生适应性的变化，使代谢能力改善，运动能力得以提高。
三、同工酶和限速酶
（一）同工酶
指催化同一个化学反应，但酶分子本身的结构、组成有所不同的一组酶。
（二）限速酶
在代谢体系中活性最低，又易受某些特殊因素调控，造成整个代谢体系受影响的酶。
四、人体的主要代谢酶系
（一）物质代谢和能量代谢的主要酶系 胞液：糖酵解酶系； 脂肪酸合成酶系
胞液和线粒体内：糖异生酶系； 尿素合成酶系 线粒体内膜：呼吸链酶系
线粒体基质内：三羧酸循环酶系； 脂肪酸氧化酶系；酮体生成酶系
（二）血清酶 1.血清酶的来源
功能性酶：脂蛋白脂肪酶、凝血酶等，在血液中发挥重要催化功能。非功能性酶：来源于机体各组织器官，在血液中不发挥催化功能，但可反映有关脏器细胞被破坏的情况。
由于运动引起内环境的急剧变化时，血清中多种酶的活性表现出相对提高。2.运动对血清酶的影响
超长时间运动时血清酶升高，最明显的是CK，可达正常值的5~10倍，训练水平较高者，峰值出现在运动后24~36小时。3.运动引起血清酶活性升高的机理
（1）肌纤维收缩产生的牵拉能提高细胞膜的通透性；
（2）运动时肌肉缺氧、钾离子升高、乳酸增多，血糖含量下降和ATP水平降低均能加速细胞内酶的代谢，促使酶分子入血。
（三）酶对运动的适应 1.酶催化功能的适应
受激素、底物或产物调节，可在极短的时间内完成，但维持时间较短。
2.酶含量的适应
受激素、底物或产物可诱导酶的合成，所以，在运动后较晚出现，但持续时间较长。第二节 激素
一、概述：激素是内分泌细胞合成的一类化学物质，这些物质随血液循环于全身，并对一定的组织或细胞发挥特有的效应。激素发挥作用的时效性： 快速反应类型：去甲肾上腺素和肾上腺素等。2 慢反应类型：醛固酮、甲状腺素、抗利尿激素等。3 滞后反应类型：生长激素、胰高血糖素等。
二、激素对运动时的代谢调节
（一）肾上腺素和去甲肾上腺素 1.促进心输出量
2.促进肝糖原分解释放葡萄糖入血，升高血糖。（1）对肌糖原分解的影响大于对肝糖原的影响；（2）抑制肌细胞吸收血糖，有利于肌细胞利用脂肪酸；（3）刺激胰高血糖素分泌，抑制胰岛素分泌。
（二）胰高血糖素
（1）激活糖原分解和抑制糖原合成（2）抑制脂肪酸合成（3）激活糖异生
（三）胰岛素
（1）促进血糖进入肌细胞，激活肌糖原合成代谢（2）抑制肝糖异生作用，促进脂肪酸合成
（3）促进肌细胞吸收氨基酸和蛋白质合成，抑制细胞内蛋白质降解。
（四）生长激素（1）促使RNA合成；（2）促进糖异生作用；
（3）促进氨基酸进入肌细胞，加速蛋白质合成。
第二篇 运动时物质代谢和能量代谢及其调节
本篇主要介绍糖、脂肪和蛋白质三大能源物质氧化分解的一般途径，人体内能量代谢的基本规律，运动过程中骨骼肌内供能系统的供 能特点及其相互间的关系，以及糖、脂肪、蛋白质在运动中的代谢特点、供能地位和生物学作用及代谢调节。
第四章 运动时物质代谢和能量代谢
•人体生命活动过程是一个消耗能量的过程，物质代谢和能量代谢是维持生命活动、保证运动供能的前提。
•运动时人体内尤其是骨骼肌能量消耗增多，而骨骼肌的直接能源物质是ATP。
•糖、脂肪和蛋白质是人体的三大细胞燃料，经生物氧化将储存的能量释放出来，转换成三磷酸腺苷ATP，以保证ATP供能的连续性。•本章着重阐述骨骼肌利用ATP和合成ATP的代谢过程。第一节 能量代谢概述
生物体的重要特征之一是不断进行新陈代谢活动。物质代谢是指生物体内进行的各种化学反应过程的总称。能量代谢是指伴随物质代谢过程发生的能量吸收、储存、转移、释放和利用的过程。•能量代谢的核心物质是ATP。几个重要基本概念的介绍：
一、高能化合物：一般将水解时释放的标准自由能高于20.92KJ/mol（5千卡/摩尔）的化合物称为高能化合物。举例：ATP、CP、ADP、磷酸烯醇式丙酮酸、1，3－二磷酸甘油酸、琥珀酰辅酶A等。
二、生物氧化
（一）概念
营养物质在生物体内氧化成水和二氧化碳并释放能量的过程称为生物氧化。
特点：1.40％的能量用于合成ATP，60％的能量以热能的形式散发。
2.主要在细胞的线粒体上进行。3.能量逐级释放。4.需要适宜的反应条件。
（二）生物氧化的途径
由许多酶促反应有组织、有秩序、依次衔接起来的连续化学反应。各种营养物质进行生物氧化都有共同的规律，大体可分为三个阶段： • 第一阶段：释放能量很少，仅为其蕴藏能量的1％以下，且以热能形式散失，不能储存。
• 第二阶段：能量释放占总能量的1/3，且可以生成ATP。• 第三阶段：是氧化分解代谢的最后通路，2/3的能量在此阶段释放，是生成ATP最多的环节。•1.生物氧化中水的生成
• 生物氧化中水的生成是通过呼吸链完成的。呼吸链指在线粒体内膜上一系列递氢、递电子体按一定顺序排列，构成的一条连锁反应体系。此反应体系与细胞摄取氧的呼吸过程有关。代谢物脱下的氢经呼吸链与被激活的氧结合成水，在此过程中有能量的释放。线粒体内重要的呼吸链有两条：NADH氧化呼吸链和琥珀酸氧化呼吸链。•2.生物氧化中ATP的生成
•
生物氧化过程中ATP的生成有两种方式：底物水平磷酸化和氧化磷酸化。
底物水平磷酸化指直接由代谢物分子的高能磷酸键转移给ADP生成ATP 的方式。如1，3二磷酸甘油酸、磷酸烯醇式丙酮酸、琥珀酰辅酶A。
氧化磷酸化指代谢物脱下的氢经呼吸链过程氧化最后生成水同时伴有能量的释放，使ADP生成ATP的过程。
氧化磷酸化反应中生成ATP的数量及氧化磷酸化的偶联部位可由P/O比值来确定。P/O比值指在形成ATP时每消耗1摩尔氧原子所消耗无机磷的摩尔数。•NADH的P/O值是3，即生成3分子ATP，FADH2的P/O值是2，即生成2分子ATP。3.生物氧化中二氧化碳的生成
生物氧化中二氧化碳由有机酸脱羧反应生成。第二节 三磷酸腺苷ATP 骨骼肌收缩时其能量来自ATP分子的分解反应，ATP是骨骼肌收缩的直接能源物质。
一、ATP的分子结构生物学功能
（一）ATP的分子组成和结构
ATP分子由一个腺嘌呤、一个核糖和三个磷酸基团组成，其末端的两个磷酸酯键为高能磷酸键。(二)ATP的生物学功能 1.生命活动的直接能源
ATP－ADP循环是人体内能量转换的基本方式，它维系着能量的释放、储存和利用。2.合成磷酸肌酸
ATP＋C→ADP+CP 3.参与构成一些重要辅酶 4.提供物质代谢时需要的能量
二、运动时ATP的利用和再合成途径
（一）运动时肌肉ATP的利用途径 运动时肌肉ATP利用的部位和作用：
（1）肌动球蛋白ATP酶消耗ATP，引起肌丝相对滑动和肌肉收缩做功；
（2）肌质网膜上钙泵消耗ATP转运Ca2+，调节肌肉松弛；（3）肌膜上钠泵消耗ATP转运Na+/K+，调节膜电位。
（二）ATP再合成途径
肌细胞有三条供能系统，构成运动肌能量供应体系：（1）高能磷酸盐如磷酸肌酸分解构成磷酸原供能系统；（2）糖无氧分解构成糖酵解供能系统；
（3）糖、脂肪、蛋白质有氧氧化构成有氧代谢供能系统。第三节 运动时骨骼肌供能系统一、磷酸原供能系统
•
ATP、CP分子内均含有高能磷酸键，在代谢中均能通过转移磷酸基团的过程释放能量，故将ATP、CP合称磷酸原。由ATP、CP分解反应组成的供能系统称为磷酸原供能系统。
（一）磷酸肌酸的分子结构与功能 1.磷酸肌酸的分子结构
磷酸肌酸CP是肌酸C的磷酸化形式。2.磷酸肌酸的功能
高能磷酸键的储存库。•CP+ADP→C+ATP 组成肌酸-磷酸肌酸穿梭系统。
将线粒体内有氧代谢释放的部分能量转移到细胞质内，即将能量从产能部位转运到利用能量的部位。
（二）运动时磷酸肌酸供能 1.磷酸原系统供能过程
ATP+H2O→ADP+Pi+能量
ADP+ＡDP→AMP+ATP
CP+ADP→C+ATP ２.磷酸原系统供能特点
• 最早被启动，最快被利用，具有快速供能和最高功率输出的特点；最大功率输出可达.6-3.0mmol/kg干肌/s，可维持最大强度运动６－８秒，在短时间最大强度或最大用力运动中主要供能；与速度或爆发力运动关系密切，如短跑，投掷，柔道，举重等运动项目 ３.不同强度运动时磷酸原储量的变化 •
极量强度运动至力竭时ＣＰ储量接近耗尽，达安静时的３％以下，ＡＴＰ储量不会低于安静值的６０％。７５％最大摄氧量持续运动至疲劳时，ＣＰ储量可降到安静值的２０％左右，ＡＴＰ的储量略低于安静值。低于６０％最大摄氧量强度运动时，ＣＰ储量几乎不下降。
４.运动训练对磷酸原系统的影响
运动训练可明显提高ＡＴＰ酶的活性，可加快ＡＴＰ的利用和再合成的速度。速度训练可提高ＣＫ酶的活性，提高ＡＴＰ的转换速率和肌肉的最大功率输出，有利于运动员提高速度素质和恢复期ＣＰ的重新合成。运动训练可使骨骼肌ＣＰ储量明显增多，提高磷酸原供能时间。运动训练对骨骼肌内ＡＴＰ储量影响不明显。
二、糖酵解供能系统
糖原或葡萄糖无氧分解生成乳酸的过程，并合成ＡTP的过程称为糖的无氧代谢，又称为糖酵解。糖酵解供能的基本过程见下图。糖酵解反应在细胞质内进行，由１２步连续的化学反应组成。糖酵解中ＡＴＰ的生成 有两个部位。
ＡＴＰ生成方式：底物水平磷酸化•
ＡＴＰ生成数量：每分子葡萄糖经糖酵解净生成２分子ＡＴＰ，每个葡萄糖单位肌糖原经糖酵解净获３分子ＡＴＰ。* 运动时糖酵解供能
在以最大强度运动６－８秒时ＣＰ成为主要的供能物质，同时糖酵解被激活，肌糖原迅速分解参与供能。在全力运动３０－６０秒时 糖酵解可达最大速率，其输出功率为１毫摩尔～Ｐ/千克干肌/秒，约是磷酸原的一半。糖酵解的主要基质是肌糖原，当以最大速率进行短跑至力竭时肌糖原储量消耗不足一半。糖酵解供能系统在运动中可维持的运动时间较长，是３０秒至２分钟以内最大强度运动的主要供能系统。在速度和速度耐力项目中起主要供能作用。
三、有氧代谢供能系统
在氧气的参与下，糖，脂肪和蛋白质氧化生成ＣO2和Ｈ2O的过程称为有氧代谢。糖有氧氧化供能指在氧存在的情况下，糖原，葡萄糖和乳酸的有氧氧化，终产物是二氧化碳和水。* 糖有氧氧化的基本过程 •（1）细胞质内反应阶段
•与糖酵解生成丙酮酸的完全相同。•（2）线粒体内反应阶段
丙酮酸→乙酰辅酶Ａ（在丙酮酸脱氢酶系的作用下氧化脱羧）•
乙酰辅酶Ａ与草酸乙酸缩合成柠檬酸进入三羧酸循环。三羧酸循环运转一周的净结果是氧化１分子的乙酰辅酶Ａ生成１２分子的ＡＴＰ。每分子葡萄糖有氧氧化可净获得３６或３８分子ＡＴＰ
（二）脂肪酸氧化供能 1.脂肪水解
•１分子ＴＧ→甘油＋３分子脂肪酸 2.甘油的分解代谢
•
甘油只在肾脏，肝脏等少数组织被氧化利用，直接为肌肉供能的意义不大。
3.脂肪酸的分解代谢 •（１）脂肪酸活化
•在线粒体外膜脂肪酸与辅酶Ａ结合生成脂肪酰辅酶Ａ。•（２）脂肪辅酶Ａ进入线粒体
•借助于线粒体内膜上肉碱转运机制被转运至线粒体内。•（３）脂肪酰辅酶Ａ的β－氧化
每一次β－氧化，包括脱氢，水化，再脱氢，硫解四步连续的反应过程，最终将β－碳原子氧化成一个新的羧基。脂肪酸氧化的ＡＴＰ生成数，以硬脂酸为例ＡＴＰ的生成数是147。
（三）蛋白质氧化供能
蛋白质首先分解成氨基酸，氨基酸再脱去氨基生成相应的酮酸。脱去氨基的方式是转氨基和氧化脱氨基作用。
转氨基作用：由某一氨基酸与α－酮戊二酸进行氨基转移反应，生成相应的α－酮酸和谷氨酸，催化转氨基作用的酶是转氨酶。•
氧化脱氨基作用：由转氨基作用生成的谷氨酸在谷氨酸脱氢酶的作用下经脱氢，水化反应生成氨和α－酮戊二酸的过程。
联合脱氨基作用：当转氨基作用与谷氨酸氧化脱氨基作用联合进行时，使氨基酸脱掉氨基生成相应的α－酮酸和氨称为联合脱氨基作用。生成的α－酮酸可经不同环节加入三羧酸循环，进而彻底氧化生成二氧化碳和水，同时生成ＡＴＰ，这是氨基酸氧化分解中可提供能
量的部分。联合脱氨基作用主要在肝，肾组织中进行。α－酮酸还可重新合成非必需氨基酸，并可转变为糖和脂肪。骨骼肌，心肌内存在嘌呤核苷酸循环的脱氨基方式。
（四）三大细胞燃料代谢的相互关系 1.分解代谢中的关系
•末端循环的共同途径是三羧酸循环 2.三者之间的相互转化
在体内糖极易转化为脂，脂肪分子中仅甘油部分可经糖异生作用转换为糖。
糖可经氨基化合成非必需氨基酸，生糖氨基酸可转变为糖。•
生酮氨基酸可合成脂肪酸，机体几乎不利用脂肪合成蛋白质。
（五）运动时的有氧代谢供能
糖的有氧代谢供能特点为最大输出功率约为糖酵解的一半，可满足１－２小时的大强度运动。脂肪氧化的最大功率输出仅为糖有氧氧化的一半，储量丰富，可供运动的时间理论上不受限制，是中低强度运动时的主要基质。蛋白质在长于３０分钟的激烈运动中参与供能，但最多不超过总供能的１８％。
有氧代谢供能是数分钟以上耐力性运动项目的基本供能系统，同时提高有氧代谢能力对改善运动肌代谢环境和加速疲劳消除起着重要作用，对速度和力量型项目运动员同样重要。第四节 运动时能量的释放和利用
一、运动时供能系统的动用特点
（一）人体骨骼肌细胞的能量储备
表 人骨骼肌细胞的能量储备（70kg体重）
供能物质
储量（mmol/kg干肌）可利用的能量
ATP
24.6
9.8
CP
76.8
61.4
Gn
365
100/14200
TG
48.6
24520
（二）供能系统的输出功率
各种能源产生高能磷酸基团的最大速率
能源利用
最大输出功率(mmol~p/kg干肌/秒)
可供运动时间 CP
1.6～3.0
6～8秒
Gn糖酵解
1.0
30～60秒达最大速率
可维持运动2～3分钟
Gn有氧氧化
0.1.5～2小时 FFA有氧氧化
0.25
不限时间
（三）供能系统的相互关系
运动中基本不存在一种能量单独供能的情况，肌肉可以利用所有能量物质，只是时间，顺序和相对比例随运动状况而异，不是同步利用。最大功率输出的顺序，由大到小是：•磷酸原系统＞糖酵解系统＞糖有氧氧化＞脂肪酸有氧氧化，且分别以近５０％的速率依次递减。当以最大输出功率运动时，各系统能维持的运动时间是磷酸原供极量强度运动６－８秒，糖酵解系统供最大强度运动３０－９０秒，33 可维持２分钟以内，３分钟以上的运动能量需求主要依赖于有氧代途径。在超过３０分钟的激烈运动中蛋白质也参与供能，但供能量不超过总能量的１８％。运动时间越长强度越小，脂肪氧化供能的比例越大。
运动后ＡＴＰ，ＣＰ的恢复和乳酸的清除要依靠有氧代谢系统才能完成，有氧代谢供能是运动后机体恢复的基本代谢方式。
二、不同活动状态下供能系统的相互关系 •
（一）安静时
骨骼肌内能量消耗较少，ＡＴＰ保持高水平，肌细胞内以游离脂肪酸和葡萄糖的有氧氧化供能，且线粒体内氧化脂肪酸的能力大于糖的氧化能力。
（二）短时间激烈运动
骨骼肌以无氧代谢供能为主，在极量运动时以ＡＴＰ，ＣＰ供能为主，在超过１０秒的运动中糖酵解供能的比例增加。•
（三）大强度运动
机体总体上基本依靠有氧代谢供能，部分骨骼肌由糖酵解合成ＡＴＰ。
（四）长时间低强度运动
以脂肪酸供能为主，但运动开始时ＣＰ和糖酵解供能直到有氧代谢能力充分调动起来为止。
总之，短时间激烈运动时（１０秒以内）基本上依赖ＡＴＰ，ＣＰ储备供能，长时间中低强度运动时以糖和脂肪酸有氧代谢供能为
主，运动时间在１０秒－１０分钟以内执行全力运动时，所有的能源储备都被动用，运动开始时ＡＴＰ，ＣＰ被动用，然后糖酵解供能，最后糖原，脂肪酸和蛋白质有氧代谢也参与供能。运动结束后的一段时间内，骨骼肌等组织细胞内有氧代谢速率仍高于安静时水平，它所产生的能量用于运动时消耗的能源物质的恢复。
第五章
运动与糖代谢
第一节 肌糖原与运动能力
一、影响肌糖原储量的因素
肌肉部位：不同个体同一部位肌糖原储量相同，同一个体不同部位肌糖原储量不同。
肌纤维类型：快肌略高于慢肌
运动训练水平：训练水平越高，通常肌糖原也越高。饮食状况：正常糖原含量的肌肉对饮食糖的敏感性较低。
二、影响运动时肌糖原利用的因素
运动强度、持续时间与肌糖原利用：运动强度增大，肌糖原消耗速率相应增大
1、在90%~95%最大摄氧量以上强度运动时，肌糖原消耗速率最大。
2、在65%~85%最大摄氧量强度长时间运动时，肌糖原消耗总量最大。
3、以30%最大摄氧量强度运动时，肌糖原很少利用。训练水平：
耐力训练水平可以提高肌肉氧化糖和脂肪酸的能力。高训练水平的人，执行定量负荷运动时，肌糖原氧化速率减慢。在进行大强度亚极量运动时，肌糖原分解速率相对较快。肌纤维类型：
I
有氧化氧化型：肌糖原利用随强度增大而减少 IIa 酵解氧化型：肌糖原利用随强度增大而增大 IIb 酵解型：肌糖原利用随强度增大而增大 饮食：
赛前适量补糖：减少肌糖原的消耗，赛前增加脂肪酸的利用：节省肌糖原的消耗 环境温度的影响：
气温影响人体的代谢速率和代谢底物的选择 低氧分压：
缺氧——糖酵解供能比例增加，高原训练初期，肌糖原利用增加
三、肌糖原与运动能力的关系
有氧运动能力与肌糖原储量 无氧运动能力与肌糖原储量
第二节
血糖与运动能力
一、概述
（一）血糖浓度
血液中的葡萄糖含量称为血糖。
正常空腹血糖浓度为3.89～6.11mmol/L
低血糖范围：<3.8 mmol/L
高血糖范围：>7.2 mmol/L
二、血糖的来源与去路
三、血糖的生物学作用
中枢神经系统的主要供能物质。血糖是红细胞的唯一能源。血糖是运动肌的肌外燃料。
四、血糖与运动能力的关系
短时间激烈运动时，血糖在运动时供能的地位很小；长时间运动时，血糖可能成为重要的限制运动能力的因素；中枢神经系统因血糖供能缺乏而出现中枢疲劳；影响红细胞能量代谢，使氧的运输能力下降；由于运动肌外源性糖供应不足导致外周疲劳而使运动能力下降。第三节
肝脏释放葡萄糖与运动能力
一、安静时肝葡萄糖释放
（一）安静时肝糖原分解：占肝葡萄糖释放的70%
（二）安静时糖异生作用：占肝葡萄糖释放的25~30% 糖异生：在肝脏中，有非糖物质转变成葡萄糖和糖原的过程。区别糖异生和糖酵解
二、运动时肝葡萄糖释放
（一）短时间大强度运动：以肝糖原分解为主，约占肝葡萄糖释放的90%左右。
（二）长时间大强度运动时：肝糖原分解速率增加，但时间越长，糖
异生的比率逐渐增加。
（三）运动时糖异生作用：不同时间糖异生基质成分的变化：40分钟以内：以乳酸为主；40分钟左右：以生糖氨基酸为主；40分钟以后：以甘油为主
三、膳食对肝糖原贮备量的影响因素
肝糖原主要受饮食糖含量的影响，一天低糖饮食，肝糖原含量可降到最低水平；而高糖饮食可使肝糖含量达大最高水平。摄取果糖在肝内合成糖原的能力比葡萄糖高3~4倍。第四节
乳酸与运动
一、运动时乳酸生成的机理 1.安静时乳酸的生成
2.短时间极量运动乳酸的生成 3.亚极量运动时乳酸的生成
4.中、低强度运动开始时乳酸的生成
二、乳酸的消除
（一）乳酸消除的基本途径
（二）运动时乳酸代谢 氧化占55％～70％ 糖异生：Gn<20％ 蛋白质成分：5％～10％ 其它：<10％
（三）乳酸消除的生物学意义
§提供氧化底物。
§通过糖异生维持血糖浓度。
§改善肌细胞内环境，维持糖酵解反应继续继续。
三、乳酸与运动能力的关系 •乳酸生成与运动能力 •乳酸消除与运动能力
第六章 运动与脂肪代谢
运动时脂肪可以参加能量代谢，脂肪的供能地位主要与血浆游离脂肪酸的作用分不开。血浆游离脂肪酸可以为多种器官和组织供能，也是安静与运动时骨骼肌的主要供能物质之一。第一节 运动与脂肪代谢
一、概述
（一）长时间运动时骨骼肌细胞燃料的选择 糖原的优缺点：
耗氧量少，缺氧时可进行无氧代谢 分解速度快，输出功率较高
相同量的糖原释放能量可合成的ＡＴＰ比脂肪少 在体内储存时所占体积较大，储量较少
长时间运动时可维持运动时间受肌糖原储量的影响 脂肪的优缺点：
耗氧量高，分解速度慢，输出功率低
可合成ＡＴＰ的量多
在体内储存时所占体积较小，储量丰富
长时间运动时可维持运动时间理论上不受脂肪储量的影响
（二）运动时脂肪的供能作用
§短时间激烈运动时：肌肉基本不利用脂肪酸，磷酸肌酸和肌糖原是肌肉的主要供能物质。
§当大于６０％－６５％最大摄氧量强度少于６０分钟的运动中：机体以糖的有氧和无氧代谢为运动肌的主要供能物质。
§当低于６０％－６５％最大摄氧量强度的长时间运动中：机体以脂肪为运动肌的主要供能物质。
（三）运动时脂肪参与供能的形式和来源 运动时脂肪参与供能的形式主要有三种：
完全氧化：在心肌，骨骼肌等组织中，脂肪酸完全氧化生成二氧化碳和水，这是脂肪供能的主要形式。
不完全氧化：在肝脏中脂肪酸不完全氧化生成中间产物酮体，参与脂肪组织脂解的调节。
糖异生：在肝，肾细胞中甘油作为非糖物质经过糖异生途径转变成葡萄糖，对维持血糖水平起重要作用。* 参与骨骼肌供能的脂肪酸来源
有三个部位的脂肪经水解途径产生脂肪酸，并提供给运动肌氧化供能（１）脂肪组织储存的脂肪
（２）循环系统即血浆脂蛋白含有的脂肪
40（３）肌细胞中的脂肪
运动时人体基本上不利用肝脏内储存的脂肪
二、运动时脂肪分解代谢
（一）脂肪组织中脂肪分解 1.脂肪酸动员
脂肪细胞内储存的脂肪经脂肪酶水解释放出脂肪酸，供给全身各组织摄取利用。2.脂肪分解
脂肪细胞内ＴＧ受一系列脂肪酶催化水解最终生成甘油和脂肪酸。甘油三酯脂肪酶所催化的过程是调节脂肪酸动员的限速步骤。３.脂肪组织释放脂肪酸和甘油
在脂肪细胞中脂肪水解所产生的甘油基本上全部被释释放入血，经血液循环运输到肝脏等组织进一步代谢。脂肪酸只有部分被释放入血，大部分在脂肪细胞内直接参与再酯化过程，称为甘油三酯－脂肪酸循环。释放入血的脂肪酸水溶性较差，立即与血浆清蛋白结结合以增加水溶性。每分子清蛋白可结合１０分子脂肪酸。
（二）血浆甘油三酯分解 １.血浆脂蛋白与甘油三酯
血浆中的ＴＧ是与磷脂，胆固醇，胆固醇酯和载脂蛋白以不同比例结合而存在，共同构成脂蛋白。按密度可将脂蛋白分为四类：
它们分别是乳糜微粒ＣＭ，极低密度脂蛋白ＶＬＤＬ，低密度脂蛋白ＬＤＬ和高密度脂蛋白ＨＤＬ。nＣＭ中含ＴＧ比例最高，含蛋
白质量最少，nＨＤＬ中含蛋白质含量最高，ＴＧ含量最少。２.血浆脂蛋白中ＴＧ的分解
在ＬＰＬ的催化作用下，血浆脂蛋白中的ＴＧ水解为脂肪酸和甘油，水解出的脂肪酸立即以血浆清蛋白为载体生成游离脂肪酸，被各组织器官摄取和利用。３.血浆甘油三酯的供能作用
血浆甘油三酯的供能作用很小，训练可使人体血浆甘油三酯浓度降低。
（三）肌细胞内ＴＧ分解 １.肌内ＴＧ含量
主要分布在慢肌纤维中，以中性脂滴形式分三在线粒体附近，数量与线粒体容积成正相关。其含量可因肌纤维类型，营养和身体活动而改变。
２.肌内ＴＧ分解
受骨骼肌内ＬＰＬ催化，受多种激素调节。训练可影响骨骼肌ＬＰＬ活性。
３.肌内ＴＧ的供能作用
长时间运动可引起肌内脂肪含量明显下降，且运动时肌内ＴＧ的脂解强度比脂肪组织大得多。第二节 运动时脂肪酸的利用
运动时骨骼肌氧化的脂肪酸依靠肌内ＴＧ水解和摄取血浆ＦＦＡ，随运动时间延长，血浆ＦＦＡ供能起主要作用。
一、血浆游离脂肪酸浓度及其转运率
安静空腹时血浆ＦＦＡ相对较低，只有０.1毫摩尔每升左右，但血浆ＦＦＡ的转运率较快，半衰期大约为４分钟。
运动过程中血浆ＦＦＡ的浓度升高，可以上升２０倍，到接近２毫摩尔每升，且转运率加快，并与运动强度的增大密切相关，反映出血浆ＦＦＡ无论在静息状态，还是低，中强度运动时都能积极参与各组织器官的氧化供能。
二、骨骼肌利用血浆游离脂肪酸
（一）血浆ＦＦＡ在骨骼肌内的供能地位 １.安静时的供能地位
动脉血ＦＦＡ是安静肌的基本燃料，大约５０％的血浆ＦＦＡ在流经肌肉的过程中被吸收利用。２.运动时的供能地位
短时间极量或高强度运动中血浆ＦＦＡ供能的意义不大；长时间运动开始的数分钟内，血浆ＦＦＡ会出现暂时下降，然后逐渐升高。原因：
运动时肌肉吸收血浆ＦＦＡ增多，但脂肪组织分解及脂肪酸释放入血的量相对不足。进入脂肪组织的血流量暂时下降，造成肌肉吸收血浆ＦＦＡ速率与组织向循环系统释放脂肪酸的速率之间暂时的不平衡。通过逐渐增强脂肪组织的脂肪酸动员速率，血浆ＦＦＡ浓度逐渐上升到基础水平或超过基础水平。大约在运动后３－４小时达到最高值，接近２毫摩尔每升。运动终止时骨骼肌利用脂肪酸立即减弱，43 而脂肪组织内由于代谢活动使肢解仍保持较高速率，运动后血浆ＦＦＡ浓度将上升。大约经过１０－１５分钟血浆ＦＦＡ达到最高水平然后下降，逐渐恢复到安静时水平。
（二）影响肌细胞内血浆ＦＦＡ供能的因素 运动强度和持续时间
运动强度下降到６０％－７０％最大摄氧量，超过２０－３０分钟的长时间运动中肌细胞吸收血浆ＦＦＡ供能比例增大。血浆脂肪酸浓度
运动肌摄取和利用血浆ＦＦＡ与其浓度存在正比关系。饮食
吃糖抑制脂肪组织的脂肪分解，服用咖啡因可促进脂肪组织的脂解。耐力训练水平
高水平耐力运动员运动时脂肪酸氧化供能比例相对较高，有利于运动时节省糖储备。肌内局部因素
肌肉肉碱含量可影响脂肪酸的利用。环境温度
寒冷温度消耗脂肪酸的数量增多。
（三）不同组织利用血浆ＦＦＡ供能的差异 心肌和肝脏具有较强的脂肪酸氧化能力。Ｉ型肌纤维具有高氧化脂肪酸的能力。
ⅡＢ型肌纤维氧化脂肪酸的能力较差。
（四）骨骼肌脂肪酸氧化与运动能力关系示例 １.促进脂肪酸供能与最大耐力 ２.抑制脂肪酸供能与大强度耐力
（五）训练对骨骼肌脂肪酸氧化的影响
每分心输出量增大，ＨＢ，ＭＢ含量增多，骨骼肌毛细血管密度增大，对骨骼肌的供氧能力提高。使训练肌的细胞内线粒体数目增多和体积增大，线粒体内酶活性提高，骨骼肌代谢利用氧的能力提高。第三节 运动与甘油、酮体代谢
一、运动与甘油代谢
（一）甘油代谢
甘油由相应组织分解进入血液直接运送到肝脏，肾脏和小肠等组织，主要在肝脏中进一步代谢，因为肝脏有较高活性的甘油激酶。
甘油生成α－磷酸甘油，然后脱氢生成磷酸二羟丙酮。根据肝脏内供氧情况的不同，有三条可能代谢去路：彻底氧化为二氧化碳和水，每分子甘油产生２２分子ＡＴＰ；转变成乳酸；n糖异生作用转变为糖。
肾，小肠一定程度上可以利用甘油。
（二）运动时甘油代谢的意义
甘油糖异生生成葡萄糖，对长时间有氧运动中维持血糖的浓度有重要作用。甘油直接为骨骼肌供能的意义不大。当肌糖原储量充足时甘油氧化供能更少。
二、运动与酮体代谢
（一）酮体的生成
在肝细胞内脂肪酸氧化极不完全，生成乙酰乙酸，β－羟丁酸和丙酮，总称为酮体。肝细胞线粒体内含有合成酮体的酶类，但缺乏利用酮体的酶类。酮体生成后进入血液成为血酮体运输到肝外的一些组织，被进一步氧化和利用。
（二）酮体的氧化
主要在心肌，骨骼肌，神经系统和肾脏，可以将乙酰乙酸，β－羟丁酸转变成乙酰辅酶Ａ，然后通过三羧酸循环氧化成二氧化碳和水。
(三)运动时血酮体动力学变化
短时间激烈运动时血酮体浓度没有明显变化。长时间运动时，尤其是糖储备低的运动过程中血酮体浓度明显升高。在血酮体浓度低下时，随着运动强度上升，血酮体代谢加快。在高血酮体水平时，酮体代谢清除速率不再加快。
（四）酮体生成的意义
酮体是联系肝脏与肝外组织的一种能量特殊运输形式 参与脑组织和肌肉能量代谢 参与脂肪酸动员的调节
血、尿酮体浓度升高评定体内糖储备状况 第七章 运动与蛋白质和氨基酸代谢 蛋白质的功能：
构成机体细胞组成的重要物质。组织细胞的修复作用。调节各种生理功能。供能作用。
第一节 运动和恢复期蛋白质代谢
一、概述
氮平衡：在正常情况下，机体的蛋白质摄入量和排出量 处于动态平衡。
短时间激烈运动对蛋白质代谢影响较小，蛋白质基本不参与供能。长时间耐力运动时蛋白质和氨基酸分解代谢加强。
二、运动时蛋白质代谢
（一）运动时蛋白质净降解 由组织蛋白质释放或者转换提供。
长时间运动肝脏、肌肉非收缩蛋白分解代谢速率加快，肌肉收缩蛋白的分解速率减慢，整体蛋白质代谢表现为分解代谢加强。
（二）判断机体蛋白质分解代谢的强度指标 尿素氮可反映整体蛋白质的代谢情况。
尿3-甲基组氨酸反映肌肉收缩蛋白分解代谢的情况。血清氨基酸浓度的变化。
（三）运动使蛋白质分解代谢增强的原因 训练状态
训练的类型，强度，频率
激素变化 酶活性变化
三、运动后蛋白质代谢
（一）运动后蛋白质净合成
运动后恢复1小时内，骨骼肌蛋白质合成减弱。
运动后第2小时内蛋白质合成速率上升，并在尚未明确的时间内持续上升。
（二）影响运动后肌肉蛋白质合成的因素
运动使细胞膜通透性增加，使进入细胞内的游离氨基酸数量增加，为蛋白质合成提供了基本原料。
在运动后30分钟内肌细胞内ATP，CP迅速恢复到正常水平。机体内对蛋白质合成的阻遏作用解除。
多胺含量增加，可从核糖体水平提高蛋白质合成速率。激素浓度改变。
（三）运动训练对蛋白质代谢的影响
耐力训练的作用：
使骨骼肌线粒体的数目增多，体积增大，线粒体蛋白质量和组成酶活性提高。
力量训练的作用：
使训练肌的体积增大，肌纤维增粗，力量增强，这种适应性变化出现在快收缩肌纤维。
肌肉粗大的主要原因是肌蛋白数量增多，包括收缩蛋白总量增多。
此外肌纤维周围的结缔组织，肌腱，韧带组织数量增长。第二节 运动与氨基酸代谢
长时间运动时机体对氨基酸的利用加强，某些氨基酸氧化成二氧化碳和水直接参与供能，或者参与糖异生维持运动中血糖水平。
一、氨基酸代谢库
（一）游离氨基酸库
骨骼肌和肝脏是重要的游离氨基酸库。大约80%的游离氨基酸分布在骨骼肌内。大约10%分布在肝脏内。肾脏约含4%。
血浆游离氨基酸比例较低。
骨骼肌和肝脏是蛋白质和氨基酸代谢旺盛的部位，血浆游离氨基酸的变化反映肌肉，肝脏蛋白质代谢和氨基酸的变化。
（二）运动时代谢利用的氨基酸 三个来源
血浆和组织内游离氨基酸。
组织蛋白质降解时释放出的氨基酸。
非氨基酸类物质，主要是糖分解的中间代谢产物转变生成。组织蛋白质分解释放出的或生成的氨基酸是运动时可利用的主要部分，游离氨基酸库在运动中的供能作用不大。血液氨基酸浓度的变化可以反映游离氨基酸库动态平衡的改变，但不提供氨基酸代谢流通的情况。
二、运动与氨基酸供能
长时间的大强度运动时氨基酸氧化增强，参与氧化供能的氨基酸主要是丙氨酸，谷氨酸，门冬氨酸和支链氨基酸。
（一）丙氨酸，谷氨酸，门冬氨酸
在相应转氨酶的作用下，上述氨基酸直接转变为丙酮酸，α-酮戊二酸和草酰乙酸，从不同途径进入三羧酸循环。
（二）支链氨基酸
支链氨基酸包括亮氨酸，异亮氨酸和缬氨酸。
组织内支链酮酸脱氢酶分布不均匀，肌肉内含量约占总量的60%，其次是肝组织，所以肌肉是氧化支链氨基酸的主要组织。
每分子亮氨酸，异亮氨酸和缬氨酸完全氧化分别产生42，43和32分子ATP。
安静时骨骼肌总能量消耗的14%由支链氨基酸氧化过程提供，属于非糖的能量来源。
（三）影响氨基酸供能的因素
耐力训练能提高运动肌内谷-丙转氨酶活性。
三、运动与氨基酸的糖异生作用
在耐力运动期间，氨基酸的另一代谢途径是合成葡萄糖。在各种生糖氨基酸中以丙氨酸为主，约占糖异生生成葡萄糖总量的20%-25%，占肝脏葡萄糖输出量的5%-8%。
（一）葡萄糖-丙氨酸循环的代谢途径
由肌内葡萄糖，肌糖原分解生成的丙酮酸，与氨基酸之间经转氨
篇2：运动生化教案
研究表明，在一场长达90min的激烈比赛中，足球运动员的一般活动距离为8000～10000m，冲刺距离2000—3000m，冲刺以8～50m居多，其中尤以15—30m为最多；平均每45s-1min就要完成一次攻防转换，并伴有激烈的身体接触以及急停、急转、起动、弹跳、不规则的变向跑等。这就对运动员的身体能力提出了较高的要求 从生化角度看，足球是一项有氧和无氧代谢混合供能的运动。运动员只有将体能训练与技能、战术训练融于一体并贯穿于训练的全过程，不断提高专项能力，才能适应快速多变、对抗激烈的比赛
1．利用无氧阈控制训练强度，提高有氧代谢能力水平整场足球比赛长达90min(加赛时会更长)，没有一个良好的一般耐力素质，运动员是很难坚持至终的 而有氧代谢能力是保持一般耐力的生化基础。发展有氧代谢能力可以提高运动所必需的能源储备，从而使肌肉、关节和韧带等运动器官能支持长时间的耐力性工作，使运动员保持完成技术动作的稳定性、缩短连续完成技术动作的间歇时间，增强完成动作的准确性。
利用无氧阈控制训练强度是提高有氧代谢能力的有效方法。训练可以采用80％ ～85％最大摄氧量或接近无氧闽的强度的不间断跑和间断跑来完成。目前欧美各队普遍采用这种训练方法，一般多放在准备期进行。如德国的弗莱堡队在准备期前10天的训练中每天采用不间 断跑，速度为15km/h；巴西队在比赛前30天的准备期训练中每天两次训练课，上午身体训练，下午技术训练。前10天每天上午耐力训练，采用间断跑。他们依据运动员的个人无氧阈水平，分成若干小组，跑段为100m、200m、300m、400m，总距离为15km。根据国家体委科研所的测试，中国男子足球队接近无氧阈强度有氧代谢能力的训练值最高者为3min38—48s／km，低者为4minl0—20s／km。应当指出的是，较低强度的有氧代谢能力训练其意义相对较低，采用无氧阈强度训练应在准备期有氧代谢训练中占有较大的比例。2．增强阈上强度训练，提高专项能力
研究表明，足球运动供能涵概磷酸原、糖酵解和有氧氧化三个系统，但以磷酸原一糖酵解混合供能为主，这是足球运动员速度一耐力专项身体素质的生化基础。当运动员进行快速冲刺和带球突破时，首先是由磷酸原系统供能，但由于它们在组织中的储量很少，超过10s时，糖酵解过程就被激活，肌糖原迅速分解参与供能成了维持极量运动的主要能量供给系统。由此看来，增强阈上强度训练，提高磷酸原一糖酵解代谢能力就成了运动员训练的关键内容。
近年来，我国足球运动员在比赛中普遍存在不能适应快速频繁攻防节奏，技术动作稳定性、准确性较差，究其原因，就在于训练的运动负荷小，强度偏低，训练的手段缺乏科学性，达不到“有效负荷”。
足球运动员的专项能力取决于无氧代谢能力。要改善 无氧代谢能力，首先必须提高糖酵解能力，提高糖酵解供能能力的最佳手段就是进行大强度运动，这可以保证运动主要由糖酵解系统来供 能。结合足球运动的特点，采用最高乳酸训练法的效果是很好的。最高乳酸训练法通常由间歇练习来完成。可采用1—2min大强度运动，间歇3—5min练习,有科研人员让5名运动员进行持续 lmin的超量强度跑，休息间歇4min，跑5次后测试，发现血乳酸浓度高达 32m mol／L，这个结果说明1min左右的超量强度间歇运动是提高最大乳酸能力的有效训练方法 至于练习跑段的长短和间隔的休息时间，还应结合运动员的具体身体状态和训练期的任务进行安排。3．改善磷酸原供能系统功能，提高快速运动能力和爆发力
足球比赛中，运动员要进行短距离冲刺、急停、急转、起动、弹跳以及激烈的身体接触，这表明快速运动能力和良好的爆发力量是运动员决不可缺的。磷酸原供能能力在短时间最大强度或最大用力运动中起有主要的作用。磷酸原系统供能时特点是持续时间短(5～8s)，但输出的功率在所有的供能系统中是最大的。采用专门的最大用力5—8s的练习，可以做到所需能量几乎全部来源于磷酸原系统，并且在恢复间歇中只有少量的乳酸产生。在发展磷酸原系统供能能力中主要采用的是无氧低乳酸训练法，其原则是 ① 最大速度或最大用力练习，时间不超过10s； ② 每次的间歇休息时间不低于30s；
③ 成组练习后，组间休息时间不低于2—3min．通常为4—5min。在专项训练中可采用重复训练法．如20_-60m行进间跑，30—60m成组跑，10s以内的30m跑，带球跑，曲线变向跑，10m冲刺跑等。4．结论与建议 4．1 足球是有氧和无氧代谢混合供能的运动项目，一名优秀的足球运动员必须具备良好的磷酸原代谢、糖酵解代谢和有氧代谢能力； 4、2 磷酸原一糖酵解代谢能力是足球员运动员的专项能力，训练中必须放在首位考虑；
篇3：运动生化教案
排球竞赛中, 大多数情况下一个对抗周期的延续时间为7~8S, 其变化范围为5.7~10.3S。在这一周期中, ATP-CP系统功能占主导地位, “死球”或暂停、换人和局间休息时是由有氧系统供能, 且使CP得以不断恢复。若连续多回合的对抗, 则乳酸系统功能在保持运动员工作能力中居主导地位。随着每球得分新赛制的执行, 决定胜负的无氧供能主导地位更显突出。由于排球比赛的时间长, 对抗激烈, 且技术动作复杂多变, 对运动员的中枢神经系统、心血管系统和呼吸系统提出了更高的要求。
二、生理指标在排球训练中的应用
(一) 心率
心率是评价心血管系统功能的重要指标之一, 在排球训练中对于了解运动员身体状态, 评定运动强度等多方面具有重要的作用, 并且心率和其他指标相比, 具有便于操作的优点。心率正常值为45~80b/min。基础心率的恢复速度和程度, 可衡量运动员对训练负荷的适应水平或身体机能状况。基础心率随着运动水平的提高而有平稳下降的趋势, 说明身体机能良好, 机体对训练负荷适应。加快或减慢, 则提示有过度疲劳或疾病的存在。运动量适当加大时, 机体有一个逐渐适应的过程, 基础心率会略有加快, 但变化幅度一般不超过6次。
(二) 血压
正常值:80~130mmHg。 (1) 安静时收缩压升高20%左右, 并持续2天以上时, 可能是机能下降或过度疲劳的表现。 (2) 运动时脉压差增加的程度比平时减少或出现梯形反应, 无休止音及运动过程中收缩压突然下降达20mmHg时, 预示运动员机能不良。
三、生化指标在排球运动训练中的应用
(一) 血红蛋白 (Hb)
血红蛋白既可评定运动员身体机能状态, 还可反映体内缺铁状况, 是评定运动员营养和健康状况的基本指标。Hb值直接影响人体的身体机能和运动能力, 是有氧代谢运动的重要指标。正常成年男子每100ml血液中Hb值为12~15g, 女子为11~14g。运动员与正常人值接近, 或位于正常值的高限。据报道Hb理想值为16g/100ml左右时, 是运动员表现良好, 有氧能力的最佳值, 因此教练员应经过长期系统的观察, 确定不同运动员Hb的理想值, 从而科学地制定训练计划, 保证运动员在比赛中达到最佳竞技状态。
(二) 血乳酸
在训练中可以用血乳酸指标来评定运动员的有氧和无氧代谢能力及运动量, 对科学安排训练负荷和指导医务监督有重要意义。正常安静状态血乳酸浓度在2mmolL以下, 运动员血乳酸安静值与正常人无差异。运动后血乳酸值升高幅度大, 表示运动强度大;通过一段时间的训练, 血乳酸升高的幅度减少, 则表明机体对此训练量适应。排球比赛是有氧与无氧相结合的运动, 因此要加强运动员有氧和无氧供能能力的训练。
(三) 血尿素
血尿素指标反映运动时机体蛋白质的代谢状况, 可作为评定运动量和监督过度训练的指标。在正常生理状态下, 血尿素浓度安静值约在2.86~8.2mmolL。运动员受到训练的影响体内蛋白质代谢旺盛, 其安静时的血尿素浓度偏高, 为5.5~7mmolL。血尿素在机能评定, 主要从一次训练课与一个训练周期两个方面进行评定。一次训练课的评定主要在课前、课后及次日晨取血分析。一次训练课后, 血尿素超过8mmolL, 则是运动量过大。次日晨测血尿素浓度, 如果血尿素值降低, 则表示训练负荷适宜, 身体机能好;如果血尿素仍超过正常值水平, 则表示负荷过大, 身体机能差。血尿素评定一个训练周期时, 它的浓度变化主要是在训练中、训练初期、训练周期中对血尿素浓度分析。
(四) 尿蛋白
运动后尿蛋白排泄量与运动量、运动员的身体机能状态、运动强度有关, 而与强度的关系最大。通过测定运动后尿蛋白的排泄量, 也可以为训练课的负荷调整, 掌握运动员的机能状态提供参考。
运动后尿蛋白的个体差异较大, 不宜在不同人之间用尿蛋白指标来比较负荷量、训练水平和机能状态。在大运动量训练后, 尿蛋白排出量增多4h后或次日晨完全恢复到安静水平, 表明机体适应此负荷;如果次日晨尿蛋白不减少或反而增加, 应适当减少运动量和强度。由于尿蛋白的检测是无创伤性的, 易被受检者接受, 且与运动负荷大小和机能状态有较大的关系, 所以此指标应用较广泛。但应注意尿蛋白的排泄在运动后15min才达到最大值, 应在运动后休息15min取尿测定。
四、结论与建议
(一) 结论
1. 排球运动员的运动性疲劳和运动后的恢复直接
与运动训练的负荷量、强度的大小、运动员的训练水平、年龄和采用的恢复措施等有关。疲劳是由于心理、生理、性别、训练水平等诸多因素造成的。教练员应从各方面综合加以考虑, 并制定出一套行之有效的方法, 有针对性地对运动员进行预防和恢复。
2. 任何竞技体育的发展都离不开科学训练, 排球当
然不能例外, 机能评定和运动性疲劳的恢复是科学训练的重要组成部分。本文从排球运动的特点结合生理生化特点分析疲劳的发生、疲劳的诊断及恢复手段与方法希望为排球运动员一点启示。
(二) 建议
1. 使用标准化的测试方法。
对运动员进行机能评定时, 要注意测试时间、仪器、实验条件的统一。它将关系到测试结果的正确性、可重复性、可比性。
2. 注意区别性别、年龄特点和个体差异。
对于不同的性别和年龄阶段, 排球运动训练的方法和手段也有所不同。同样, 相同的方法或训练负荷, 对不同的个体产生的训练效果和造成的机体疲劳程度也会所不同。所以应用生理生化指标评价运动员时, 要注意性别、年龄和个体差异。
3. 监控和恢复手段紧密结合。
对排球运动员进行机能评定时, 应将训练监控和恢复手段相结合, 及时了解训练情况和运动员的疲劳和恢复情况, 并对其提出合理的建议和依据。由于排球运动员在训练和比赛中要时刻注意着球的状态, 并对其产生及时的反应, 所以, 中枢神经系统极易疲劳。因此, 排球运动员不但要注意身体疲劳的恢复, 还要注意中枢神经系统的恢复。
参考文献
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[3]何少钧.运动性疲劳的生化机制与恢复过程[M].中国组织工程研究与临床康复, 2001, (8) .
[4]运动心理学[M].高等教育出版社.
篇4：运动生化教案
【关键词】排球运动;血红蛋白;血尿素;肌酸激酶
OntheApplicationofSportsBiochemicalIndexinVolleyballGames
LIUXin-wei
(HenanProvinceSportsScienceInstitute,ZhengzhouHenan,450044)
【Abstract】ByretrievingrelevantliteratureanddocumentsbothhomeandabroadaboutvolleyballandmakinguseofthefirsthandmaterialsobtainedbytheauthorindoingscientificresearchinmaleandfemalevolleyballteamsofHenanProvince,theauthorattempttorevealthelawofvolleyballgamebyutilizingindexesofhemoglobin,CreatineKinaseandbloodureasoastohelpthecoachestofulfilltheirtrainingplanandimprovetheperformanceoftheteams.
【Keywords】volleyball;characteristic;hemoglobin;bloodurea;CreatineKinase
一、前言
排球运动是用双手做发球、垫球、传球、扣球和拦网等动作来组织进攻和防守的集体球类运动项目。传统观点认为排球运动具有以下特点:1.比赛时间长,一场紧张激烈的排球比赛通常会进行1-2h。2.对抗性强,表现在比赛时双方运动员在时间和空间的争夺上,如时间差战术,位置差战术、快球、吊球、强攻等战术。3.比赛中球不能落地,不能在手中停留,一方队员只能分别接球三次〔1〕。随着近年来世界排球和我国排球水平的不断提高,排球运动也出现了新的特点。当今高水平排球运动表现出9个新特点〔2〕:攻防转换快;对抗性激烈;大力跳发球;各种高难技术运用普遍;自由人高难度防守;立体进攻战术;训练时间长;训练强度大;网上扣拦攻防对抗激烈等。这就要求排球运动员必须反应快、灵活、协调,时空感觉良好,纵跳高,柔韧性好,向“高、快、全、变”的方向发展。除了具有良好的爆发力、弹跳力以外,还要有良好的耐力,同时要求技术动作细腻,配合默契。排球运动的这些特点和要求决定了其能量代谢特点是以有氧代谢为主,间以短暂的无氧代谢,主要是ATP-CP系统供能为主的运动。血红蛋白、肌酸激酶、血尿素等指标一直被认为是经典的评价运动训练强度和量以及预防运动真性疲劳的运动生化指标,但目前国内外应用这些指标对排球项目进行评价的报道少之又少,笔者结合我省女排一队的训练计划,进行了为期近半年的跟踪调查和生化监测,现报告如下:
二、监测对象和方法
(1)监测对象:我省女排一队10名重点队员。
(2)监测方法:根据训练需要,适时在每天早餐前抽取2ml静脉血,进行血红蛋白、肌酸激酶、尿素检测。同时使用主观疲劳感觉程度评定表(RPE)进行问卷调查询问主观感觉,所得结果用SPSS软件进行统计学分析。
三、结果分析
由表一可以看出,我省女排血红蛋白水平均值在13.0g/dl以上,与相关资料机能评定标准〔3〕(12.7±1.0g/dl)相比,具有显著性差异(P﹤0.05),高于该标准,处于中上等水平;肌酸激酶水平均值在300U/L左右,偏高水平,尤以5月28号处于最高水平,且离散趋势较大,说明个体差异较大。同时发现该指标的高低与运动员在场上的位置有一定相关,主攻手、副攻手最高,自由人次之,二传最低;血尿素水平中等,但在大运动量的情况下其清晨安静值可达到疲劳阈值(8.0mmol/L)以上,尤以5月28日达到最高,提示该指标与运动量和运动员的主观疲劳感觉具有良好的相关性。监控期间各指标变化趋势见图1。
图12008年监测期间Hb和BU变化趋势
由图1可以看出血红蛋白在训练量增加的情况下出现下降,而在訓练量减少的情况下出现上升的趋势,且在大训练量时表现较为明显,而在调整阶段则回升至正常水平,甚至超过初次监测水平。但利用SPSS进行配对T检验发现四次血红蛋白值无显著性差异(P﹥0.05),这可能与排球项目的以ATP-CP系统和糖酵解系统供能为主的代谢特点有关;而血尿素则随训练量的增加而增加,在大训练量时表现尤为明显,调整阶段则下降,且具有显著性差异(P﹤0.05);通过对血红蛋白和血尿素指标的综合分析,可以看出:血红蛋白和训练量呈显著的负相关,而血尿素则呈现显著的正相关;因此,该结论进一步印证了血红蛋白与血尿素共同使用来评估运动量更为科学的结论〔4〕。根据排球项目特点,笔者认为大运动量下出现的血红蛋白下降和血尿素上升的主要原因有二:⑴排球运动员在日常训练中与球和地面接触撞击较多,尤其是在跳起重扣球、接力量大的发球、救球及滚地动作时,会造成红细胞的机械性破坏,导致大量血红蛋白的溢出,导致了血红蛋白的下降;而红细胞破坏时释放出的血红蛋白会成为血氨的重要来源,血氨在肝脏经过鸟氨酸循环转化为尿素入血,从而导致血尿素的升高。⑵肌肉在运动过程中的蛋白质的分解也是血尿素的一个重要来源。综合利用两项指标可以更好地把握运动训练对机体的影响,预防运动性疲劳的发生,有助于运动成绩的提升。
图22008年监测期间CK变化趋势
由图2可以看出,整个队伍肌酸激酶水平始终保持稳定水平,300U/L左右。同血尿素指标相同,以5月28日最高,说明该指标与训练强度存在一定的相关性,能够明确反映训练强度对机体的刺激。但该指标受样本个体影响较大,提示个体差异较大;其中运动员张某在整个监控期间始终保持在400-1200U/L,在服用活性糖后仍无明显降低,说明该队员基础值高,这可能与该运动员在队伍中的位置和肌肉类型有关。因此,利用该指标进行训练强度的监控,应该注意个体化原则,重在纵向分析。
此外,笔者在长期从事排球科研攻关时发现,虽然排球属于技能主导类隔网对抗性项目,对技战术要求比较高,但体能是其出色发挥的重要基础。通过科学合理的机能指标监测计划的实施,结合训练学指标变化,作出逻辑严密的推理判断,客观评价运动员的身体机能状况和对训练负荷的适应情况,对运动伤病的预防,保证教练员年度和阶段训练计划的执行具有重要意义。针对运动员在训练中机能变化和运动性疲劳的准确诊断,采取相应的营养学和理学措施,对保证排球运动员顺利完成体能训练,提高体能水平,保证技战术的发挥,提高运动成绩,更具有不可忽视的作用。
四、结论
(1)排球运动是一项以有氧为基础,ATP-CP系统间歇供能为主,对运动员各项素质要求较高的集体运动。
(2)排球运动员在静息时血常规指标、血肌酸激酶和血尿素指标水平方面与其他运动项目运动员无显著性差异。
(3)血红蛋白和血尿素指标与排球运动员所承受的训练量具有一定相关性。前者与训练量呈负相关,但无显著性差异;后者则呈正相关,具有显著性差异。且二者联合应用更利于评估运动员对训练量的反应,可以协助指导排球的运动训练。
(4)血肌酸激酶水平与排球运动员所承受的训练强度具有正相关性,在一定程度上可以反映骨骼肌受损程度。但该指标个体差异较大,且与运动员在队伍中的位置有一定关联,使用时一定要注意指标纵向对比分析和运动员的训练计划完成情况。
参考文献
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篇5：运动生化教案
【摘 要】按照现代竞技运动的要求，无论是训练还是比赛，运动员的机体功能都是在临界状态下进行的，如果长时间进行大运动量的训练，违反了训练的原则，机体将产生疲劳甚至过度疲劳，轻者影响训练效果，重者将给机体带来严重的损害。所以运动性疲劳与恢复过程是当代竞技科学研究中的重大课题。本文仅就运动性疲劳生化指标的变化和系统恢复作一阐述。目的在于把训练和其后的恢复过程统一起来作为一个训练的整体，加速运动性疲劳的恢复速度，提高有机体的运动能力，从而改变训练方式与方法，更有效的提高训练成绩。
【关键词】运动性疲劳 血乳酸 尿素 系统 恢复
1运动性疲劳评定的单项生化指标及机理
运动员在运动过程中由于运动量大，能量消耗大，容易疲劳。当机体出现疲劳时，在生物化学上的变化是十分明显的。实际上人在进行剧烈体育运动时，在疲劳的感觉出现之前机体已经发生了各种生化变化，正是由于这些生物化学的变化才导致了疲劳感觉的发生。根据物质及能量代谢的机理，可将这些生化指标分为三类：(1)能量物质的储存及动员情况，如肌糖原、肝糖原、血糖、血液游离脂肪酸和肌肉中的磷酸肌酸等;(2)运动时代谢调节的指标，如酶、激素、维生素等;(3)运动时物质代谢的产物，如肌肉或血液中的乳酸、氢离子浓度、丙酮酸、血尿素、尿蛋白、尿胆原等。下面就以材料容易获取的血乳酸、血尿素的变化来单项评价疲劳的情况。
1.1血乳酸在运动中的变化
糖酵解是生物体内普遍存在的一种代谢方式。在肌肉收缩初始和剧烈收缩时，因氧供应有限，糖酵解速率加强，由于氧供应不足，糖酵解的终产物乳酸也大量增加，乳酸的增加使肌肉中H+浓度上升，PH值下降，进而引起一系列生化变化，是导致疲劳的重要原因。而疲劳的程度取决于乳酸在肌肉中的堆积量。但在随着乳酸的不断堆积、肌肉活动过程的进行，乳酸的消除过程也在进行，所以乳酸的消除速度是评定肌肉工作能力的重要指标。在正常情况下乳酸的消除代谢途径有三条：(1)在骨胳肌、心肌等组织中氧化成CO2与H2O;(2)在肝脏和骨胳肌内经糖异生途径转变成葡萄糖;(3)在肝内合成脂肪酸、丙酮酸等其他物质。这三个途径在消除乳酸的同时与有氧代谢有着紧密的联系，也就是说提高肌肉中剧烈运动时有氧氧化在能量代谢中所占比例，将使糖酵解过程中产生的乳酸不容易在肌肉中积累，从而可延缓疲劳的发生。而有氧代谢能力的加强还可以使肌肉活动停止后过多的乳酸能够迅速被消除，这意味着能够较快消除疲劳。因此，可通过测定运动前后不同时期血乳酸的含量来了解乳酸的代谢情况，对肌肉的疲劳程度及恢复情况作出评价，由于用血液作为实验材料可以重复多次，所以目前大多采用测定血乳酸的方法。
具体可用游泳的方法来进行，被测定者先入水完成5分钟的`剧烈运动(不管用何种泳姿)，这一时期基本上是磷酸肌酸与糖原的无氧酵解提供能量，肌肉中乳酸含量不断升高。若5分钟后立即采血测定血乳酸值，则可反映肌细胞无氧代谢情况。此时产生的乳酸越多，表明无氧代谢提供的能量越多。若这一数值高则反映其糖酵解能力较强，也表明无氧代谢提供的能量多。而这一测试结果可能对100m、200m、400m跑步以及短距离游泳等运动项目提供训练依据。
1.2血尿素在运动中的变化
当机体长时间不能通过糖、脂肪分解代谢得到足够的能量时，机体蛋白质与氨基酸分解代谢随之加强。由于谷氨酸在谷氨酸脱氢酶作用下将氨基脱下形成游离氨，再经尿素循环生成尿素，使血中尿素含量增加，同时在激烈运动时体内核苷酸代谢也随之加强。核苷酸以及核苷分解时都要脱下氨基而产生氨，再经尿素循环转变成尿素，这也使血尿素含量增高。实验证明，当负荷使运动员血尿素含量超过8.3mol/l时，尽管运动员主观上还没有疲劳的感觉，但此时机体组织的肌肉蛋白质和酶都已开始分解而使机体受到损伤。可见血尿素对于评价机体在体力负荷时的承受能力是一个非常灵敏的指标。研究表明机体血尿素含量随劳动及运动负荷的增加而增加，机体对负荷适应能力越差，血尿素的增加就越明显。
总之，运用血乳酸及血尿素作为运动员疲劳状况的指标，一是所取血量很少(只需20ml)便于实验操作;二是由于其是在运动员疲劳症状出现之前即已表现差异，因而便于教练员、运动员根据实际情况制订出合理的运动计划，为提高运动成绩提供了一个科学的依据，同时也为选择优秀运动员提供理论及实践依据。但是由于地区及每个运动员个体差异，还要进行大量人群调查，制定出一个相对的标准值范围，那样使具体实践操作起来更方便、更准确。
2疲劳系统恢复
大强度训练后恢复过程中的有效管理，要求具有对疲劳和恢复认识方面的最新知识。通过对孤立的神经肌肉器官实验所获得的并以此为基础的疲劳理论已成为过去，但其部分原则，特别是大强度肌肉活动各种方案的采用仍具有实际意义。这是缺氧研究的发展，是碳水化合物储备的应用，是新陈代谢的变化。
I.M. 谢切诺夫等人的研究成果证实，在由肌肉活动所引起的恢复和疲劳的发展过程中，其主要因素在于中枢神经系统。根据V.V.罗森布拉特的研究，人的肌肉工作过程中的疲劳是皮层中枢主导环节的一个整个过程。就其生物学本质来说，是一种皮层保护性反应。而就生理机制来说，是工作能力降低，首先是整个皮层细胞本身能力的降低。而后者在很大程度上受保护性抑制所影响，反过来，又引起外周器官的重大变化。
这就证实，疲劳的发展是由外周和中枢机制复杂的作用所引起，而中枢机制在其中起着主导的和整合的作用。
现在，疲劳系统分析法得到了普遍的采用，这就要求对生物机体组织各种水平活动的相互影响和相互制约过程进行定量分析和定性分析。根据这一理论，人的任何活动中所产生的优势，实际上包括了人体所有系统的因素。因此，当与某种工作动力定型相关的内部具体优势因素机能发生共济失调时，就会产生疲劳。运用系统法所揭示的这种认识，同分析机体工作活动条件的机能系统理论有关，是在最终适应效果基础之上的各个局部构造的机能联合。
运用系统法不能轻视中枢神经系统在疲劳发展中的作用，也不能低估外周因素的作用，即神经肌肉器官机能状态的变化。
准备期内桑拿浴、按摩、水疗的广泛应用可对运动员在系统训练过程中所产生的适应变化起到中和作用，但并不能促进整个身体素质和工作能力发展水平的提高。因而，在准备期内，为了取得训练效果，身体负荷应在某种恢复不充分的状态下进行。换句话说，在比赛期内，可以认为是上述因素对运动员机体恢复过程的作用。比赛期内，竞技状态属于保持、提高和实现阶段。
比赛期内，负荷量降低并趋于稳定，强度提高，还有，当谈到运动强度时，必须考虑到它的另一个方面——心理紧张，即感觉的，思维的，情绪的和意志的活动程度。在达到竞技状态高峰期过程中，这种活动程度不断提高。这一时期，运动员的机能状态反映着调节机制的完善和质量呈高水平状况。它保证着机体心血管系统，呼吸系统，神经肌肉系统及其它系统各种情绪因素对训练负荷作用的稳定性。而稳定性又受制于下列因素，即心肺系统的训练程度，协调质量、神经肌肉器官的收缩能力，机能和能量的节约水平，感觉系统接受和理解信息能力的提高及机能限度的扩大等。适应机制良好的协调是比赛期内机体基本机能严密测定水平的保证。这种适应机制在其参数，如训练量和强度实现最优组合时才能实现。因此，随着训练密度的提高，比赛期内心理紧张程度的加剧，运动支撑器官受伤的可能性增加，机体局部器官和系统的活动受到破坏。
这一时期，有针对性的及时的采用恢复手段可减轻心理紧张程度，提高一般工作能力和专项工作能力，为比赛营造一个良好的心理氛围，以最终促进比赛中竞技状态的转化。
应予指出的是，“恢复”这一概念并不意味着机体整个机能的再生，而是具体的，特别是运动员受到严重冲激的环节的恢复，是创造提高累积训练效果的前提条件。因此，在训练时，负荷对机体各个机能器官的作用不是单一的。完成主要工作的系统，或者说限制工作能力的器官需要较长的恢复时间，正是它们经受着更剧烈的疲乏。标枪投掷需要爆发力，需要肌肉的协调能力。中距离跑中，运动员要经受心血管系统的额外负荷。作为提高最大无氧能力的短跑训练，对运动员的支撑运动器官提出了很高的要求。因而，工作能力的恢复方法应根据机体工作过程中有氧、无氧、混合还是有氧无氧供能的变化进行分别对待。
3结束语
运动性疲劳是运动训练必然发生的复杂过程，轻者影响技术的发挥和成绩的提高，重者将给机体的健康带来严重的影响，必须引起广大教练员、教师、运动员的高度重视，把消除疲劳与运动训练结合起来作为一个整体。运动性疲劳的消除与恢复措施多种多样，运动员根据具体情况有选择性地配合运用，可加速恢复过程，尽快提高其运动能力。
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篇6：生化教案第十章 脂代谢
第一节 概述
类脂和脂肪总称为脂肪。类脂是构成机体组织的结构成分，脂肪是动植物的重要能源，称为储存脂质。
一、脂肪的降解
1、胰脂肪酶---在人和动物体消化道中降解脂肪
胰脂肪酶分为酯酶和脂酶两类。酯酶主要水解脂肪酸和一元醇构成的酯。脂酶包括脂肪酶和磷脂酶，脂肪酶水解三酰甘油，产生甘油和脂肪酸。磷脂酶作用于磷脂，可产生甘油、脂肪酸、磷酸、胆碱等。
2、微生物脂肪酶---具有双向催化特性
细菌的脂肪酶降解活性一般不高，但真菌的脂肪酶活性较高。脂肪酶能将脂肪降解生成脂肪酸和甘油。
脂肪酶也能在一定条件下催化醇与酸缩合成酯。
二、脂肪酸的吸收与转运
1、脂肪的吸收---吸收形态的多样性 被吸收的形态
一是完全水解成甘油和脂肪酸，脂肪酸再与胆汁盐按比例结合成可溶于水的复合物，与甘油一起被小肠上皮细胞吸收并进入血液。
二是不完全水解，脂肪部分水解成脂肪酸、单酰甘油、二酰甘油，而被吸收。
三是完全不水解，经胆汁高度乳化成脂肪微粒，同样能被小肠粘膜细胞吸收，经淋巴系统再进入血液循环。
2、血脂---油脂的转运
血浆中的脂质统称为血脂。
血脂与蛋白结合形成脂蛋白，根据密度，脂蛋白分为高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、极低密度脂蛋白、乳糜颗粒等，脂蛋白具有较强的亲水性，便于随血液循环被转运至各器官组织。
三、油脂的中间代谢概况
第二节
脂肪的代谢
一、甘油代谢
1、甘油的分解---从磷酸丙糖插入EMP
2、甘油的合成---分解代谢的逆行
二、脂肪酸的分解代谢
1、β-氧化---分解代谢的主要途径
脂肪酸通过酶催化α碳原子与β碳原子间的断裂、β碳原子上的氧化，相继切下二碳单位而降解的方式称为β氧化（是在线粒体中进行的）。
脂肪酸β氧化前必须活化形成脂酰辅酶A，然后才能进一步分解。
在线粒体基质中进行的脂肪酸β-氧化包括氧化、水化、再氧化、硫解4步化学反应。
（1）氧化
进入线粒体的脂酰辅酶A被脂酰辅酶A脱氢酶催化，脱去α、β碳两个碳原子上的氢，生成FADH2和烯脂酰辅酶A。
2、水化
3、再氧化
（4）硫解
三、脂肪酸的合成代谢 1胞浆合成---全程合成途径 全程合成途径是指从二碳单位开始的脂肪酸合成过程。2 酰基转换
合成过程的中间产物都连接在一个酰基载体蛋白（ACP）分子上，并与其—SH以共价键相连。
第三节 磷脂代谢和固醇代谢
二、固醇代谢
1、胆固醇的合成---关键酶是羟甲基戊二酰CoA还原酶
第四节 脂质代谢在工业上的应用
一、脂质代谢在食品工业中的应用
1、脂酶水解食品中的脂肪----影响食品的风味
脂酶作用于食品材料中的油脂，产生游离脂肪酸，后者很容易进一步氧化而产生一系列短碳链的脂肪酸、脂肪醛等，从而影响食品的风味。
2、脂酶催化的酯交换—生产新产品的一种手段
脂酶作用于油和脂肪时，同时发生甘油酯的水解和再合成反应，于是酰基在甘油酯分子间移动和发生酯交换反应。
酯交换反应从廉价的原料生产有价值的可可奶油。第十章 重点
1、解释β-脂肪酸氧化