美国体能协会NSCA注册体能训练专家资料运动训练的生物能量学省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

运动训练的生物能量学运动训练生物能量学第1页运动训练的生物能量学前 言l能量 做功能力或容量l生物能量学生物系统中能量转换l分解代谢大分子分解成为小分子过程l合成代谢小分子合成大分子过程第2页运动训练的生物能量学前 言l释能反应释放能量反应，通常是分解代谢l吸能反应消耗能量反应，通常是合成代谢l新陈代谢生物系统中分解/合成和释能/吸能反应综合第3页运动训练的生物能量学前 言lATP生物反应中间分子三磷酸腺苷，从分解反应取得能量去驱动合成反应，ATP使释能反应转为吸能反应能量最小可利用形式组成裂解/水解第4页运动训练的生物能量学食物分解与能量释放大分子小分子能量小分子分解代谢/释能反应能量合成代谢/吸能反应大分子图第5页运动训练的生物能量学生物能量系统l合成ATP三个能量系统磷酸原系统 反应在肌浆中进行；不需氧参加糖酵解系统 反应在肌浆中进行；一样不需氧参加有氧系统 反应在线粒体中进行；需要氧分子参加作用第6页运动训练的生物能量学生物能量系统l三种能量系统都在同一时间中活动l每种能量使用程度决定原因主要取决于：活动强度，功率输出，工作效率次要取决于：连续时间长短第7页运动训练的生物能量学磷酸原系统l主要作用 为短时间、高强度运动（如力量训练和短跑）提供能量，高活性可维持0-6秒至20-30秒 该能量系统其它命名 不论运动强度，全部运动一开始就会动用磷酸原系统 三个主要反应（图2）第8页运动训练的生物能量学磷酸原系统肌球蛋白ATP酶肌酸激酶ADP+无机磷酸+能量磷酸肌酸ATP+磷酸肌激酶图2第9页运动训练的生物能量学磷酸原系统l水解ATP酶（反应部位决定动用哪种酶）肌球蛋白ATP酶 Na+-K+-ATP酶 Ca+-ATP酶 第10页运动训练的生物能量学磷酸原系统l小结快速合成ATP参加反应少，高效合成ATP 肌酸激酶反应 肌激酶反应但ATP产量低第11页运动训练的生物能量学糖酵解系统l主要作用肌浆中碳水化合物（起源于血葡萄糖和肌糖元）降解产生ATP为中高强度运动提供能量 运动时间：30秒到2-3分钟 肌细胞缺乏氧供给第12页运动训练的生物能量学糖酵解系统l糖酵解过程l全部反应均需：反应物（底物）酶（起催化作用）产物第13页运动训练的生物能量学糖酵解图3第14页运动训练的生物能量学糖酵解l丙酮酸盐转化去向需要机体快速供能 a 肌细胞缺乏氧 b 快速糖酵解（丙酮酸转变为乳酸）c 举例：1200米跑低强度能量需求 a 线粒体中氧充分 b 慢速糖酵解（线粒体中丙酮酸携NADH进入三羧酸循环）c 举例：30分钟攀岩第15页运动训练的生物能量学乳酸VS乳酸盐l乳酸乳酸堆积时，H+浓度会对应增加负反馈（1）肌浆网中Ca+释放（2）肌动蛋白形成（3）糖酵解酶活性疲劳产生l乳酸盐乳酸盐不被认为是疲劳物质 乳酸盐可作为能量基质而加以利用（1）糖异生：乳酸盐可与非碳水化合物形成葡萄糖（2）Cori循环借助血液缓冲系统转换乳酸盐影响乳酸生成和去除第16页运动训练的生物能量学糖酵解系统l糖酵解过程中能量生成情况（图3）1分子葡萄糖可生成2分子ATP1分子肌糖原可生成3分子ATP在慢速糖酵解过程中，2分子NADH被转运至线粒体，每分子NADH可生成3分子ATP，那么一共生成6分子ATP第17页运动训练的生物能量学有氧系统l主要作用 为低强度运动提供ATP（如长跑、骑自行车、游泳）运动连续3分钟以上l底物 （1）碳水化合物；（2）脂肪；（3）蛋白质l反应在肌细胞线粒体中进行 肌细胞能量库第18页运动训练的生物能量学有氧系统l三羧酸循环（图4）第19页运动训练的生物能量学三羧酸循环图4第20页运动训练的生物能量学有氧系统l电子传递链（图5）第21页运动训练的生物能量学电子传递链图5第22页运动训练的生物能量学 1分子葡萄糖产生总能量过程产生ATP慢速糖酵解：底物水平磷酸化作用：4 氧化磷酸化作用：2NADH6三羧酸循环：底物水平磷酸化作用：2 氧化磷酸化作用：8NADH24 （每个产生3个ATP）借助GTP：2FADH24 （每个产生2个ATP）总计：40*假如反应从葡萄糖起始，因糖酵解作用会消耗2个ATP，所以净ATP为40-2=38。假如从糖原起始，净ATP=40-1=39 第23页运动训练的生物能量学有氧系统l-氧化（图4）第24页运动训练的生物能量学脂肪-氧化 图4第25页运动训练的生物能量学有氧系统 l训练效应 肌肉线粒体数目标增加 省下碳水化合物可供中枢神经系统利用 预防细胞内PH值连续下降（预防酸化，延缓疲劳发生）第26页运动训练的生物能量学 1分子甘油三酸酯氧化后产生能量 过程产生ATP1分子甘油酯2218个碳原子脂肪酸代谢 （每个脂肪酸产生147个ATP，每个甘油三酸酯分子有三个脂肪酸）441总计：463*含有不一样碳原子数甘油三酸酯会产生更多或较少ATP。第27页运动训练的生物能量学蛋白质氧化 l蛋白质氧化（图4）第28页运动训练的生物能量学蛋白质氧化 图4第29页运动训练的生物能量学三大能量物质代谢示意图 图6第30页运动训练的生物能量学能量产生与容量 l三大能量系统产生ATP速率和容量呈负相关关系（表1）速率（生成ATP快慢）容量（生成ATP多少）第31页运动训练的生物能量学能量产生与容量 表1第32页运动训练的生物能量学能量产生与容量 l三种能量系统产生ATP程度（表2）主要取决于：运动强度 其次取决于：运动连续时间第33页运动训练的生物能量学能量产生与容量 表2第34页运动训练的生物能量学底物消耗和补充 l能量底物：能够为生物能量反应提供开启物质分子 1 磷酸原 2 糖原 3 葡萄糖 4 乳酸盐 5 游离脂肪酸 6 氨基酸第35页运动训练的生物能量学底物消耗和补充 l磷酸原和ATP 消耗 （1）磷酸肌酸在高强度运动最初阶段（5-30秒）会显著降低50-70%（2）高强度运动引发机体磷酸肌酸储量下降 （3）即便是极高强度运动，肌肉ATP浓度下降不会超出开始运动时浓度60%第36页运动训练的生物能量学底物消耗和补充 l 磷酸原和ATP补充 （1）ATP再合成完成于运动后3-5分钟 （2）磷酸肌酸再补充完成于运动后8分钟内 （3）运动后磷酸原再合成主要在有氧代谢中完成第37页运动训练的生物能量学底物消耗和补充 间歇训练强化不一样能量系统最大功率百分比（%）强化主要能量系统训练时间运动与休息时间比90-100磷酸原5-10秒1:12 到1:2075-90快速糖酵解15-30 秒1:3 到 1:530-75快速糖酵解和有氧氧化1-3 分钟1:3 到1:420-35有氧氧化3分钟1:1 到 1:3l磷酸原和ATP补充：运动与休息时间比第38页运动训练的生物能量学底物消耗和补充 l糖原消耗 （1）运动强度越高，糖原消耗越快 （2）即便整个机体糖原还未耗竭，选择性糖原消耗（如肌肉组织内糖原消耗）能够造成疲劳提前出现 补充 运动后即刻补充碳水化合物非常主要第39页运动训练的生物能量学第40页