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文檔簡介
1、關于運動營養(yǎng)學運動與能量第一張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月、人體能量的產(chǎn)生和意義正如電腦要耗電,卡車要耗油,人體的日?;顒右惨臒崃?。人體能量一方面不斷的以熱的形式釋放出來,以維持體溫恒定;另一方面用于維持各種生命活動如呼吸、心跳、血液循環(huán)、消化、神經(jīng)傳導、和肌肉收縮。國際通用使用焦(J)、也用千焦(KJ),卡(CAL)和千卡(KCAL)有時也在使用。熱量來自于 碳水化合物,脂肪,蛋白質(zhì)碳水化合物產(chǎn)生熱能 = 4 千卡/克蛋白質(zhì)產(chǎn)生熱量 = 4 千卡/克脂肪產(chǎn)生熱量 = 9 千卡/克諸論:為什么要消耗能量?第二張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月、人體的能量消耗人體從食物中
2、攝取能量以供給活動的需要,其中包括有基礎代謝、勞動代謝、食物特殊動力作用三個方面。 如果人體攝入的能量能滿足這三個方面的需要,就達到能量的平衡。糖在體外充分燃燒,徹底氧化至H2O及CO2時產(chǎn)生的能量為17.22kJg-1,這稱為糖的粗熱價。糖的消化吸收率為98%,在生理研究中,糖的供熱量在進行校正后以16.80kJg-1進行計算,此稱糖的生理熱價。糖是體內(nèi)的主要供能物質(zhì),它供給約70%人體所需的能量。腦組織所需能量的唯一來源是糖。這使糖在能量供給上,更具有其特殊重要性。人體雖然可以依靠其它物質(zhì)供給能量,但必須定時進食一定量的糖,維持正常血糖水平以保障大腦的功能。另外,糖對脂肪的氧化過程也有很重
3、要的作用。 諸論:為什么要消耗能量?第三張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月、人體的能量消耗脂肪也是人體重要的供能物質(zhì)。它在體外充分燃燒氧化的粗熱價為39kJg-1,生理熱價為37.8kJg-1。脂肪水解成脂肪酸進入血液而運送到肝臟和肌肉等組織氧化利用。脂肪酸經(jīng)氧化形成乙酰輔酶A后,必須進入三羧酸循環(huán)才能徹底氧化成水及CO2并釋放能量。乙酰輔酶A還可在肝臟形成酮體。在正常情況下,酮體進入血液,在骨骼肌和心肌中再形成乙酰輔酶A,進入三羧酸循環(huán)繼續(xù)氧化代謝。因此,脂肪的氧化必須依賴糖代謝。脂肪是機體儲存能量的重要形式,在進行長時間勞動時,它可被動員經(jīng)血液源源運送到骨骼肌,供給所需的能量。 蛋
4、白體在體內(nèi)的功能主要是構成體蛋白,而供給能量不是它的主要生理功能。蛋白質(zhì)分解成氨基酸,進而再分解成非氮物質(zhì)與氨基。非氮物質(zhì)進入三羧酸循環(huán)被氧化利用。氨基則形成氨或尿素隨尿排出。這部分尿氮在體外仍可進一步氧化釋放出能量,其量約相當于5.05kJg-1蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)的粗熱價為23.73kJg-1。顧景范根據(jù)我國資料統(tǒng)計得出蛋白質(zhì)生理熱價為23.7380.5%-1.25=13.86kJg-1。在西方一般蛋白質(zhì)的消化吸收率為92%,所以其生理熱價約為16.8kJg-1。 諸論:為什么要消耗能量?第四張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月諸論:為什么要消耗能量?、人體的能量消耗基礎代謝基礎代謝率(B
5、MR)是指人體在清醒而又極端安靜的狀態(tài)下,不受肌肉活動、環(huán)境溫度、食物及精神緊張等影響時的能量代謝率。為了比較個體間的代謝率,醫(yī)學上采用在不影響代謝的一些情況下,進行代謝率的測定,其結果稱為基礎代謝率。在正常情況下,人體的基礎代謝率比較恒定,根據(jù)前人的研究成果,一個成年人在保持健康狀態(tài)的情況下,其基礎代謝率20年內(nèi)不會偏離正常平均值的510%;在同年齡、同體重、同性別的正常成年人群內(nèi),有85%的人其基礎代謝率在正常平均值的10%以內(nèi)。 第五張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月諸論:為什么要消耗能量?、人體的能量消耗基礎代謝男性:年齡:18-30歲24小時基本熱量消耗(千卡)=體重(公斤)
6、*0.063+2.896*240年齡:31-60歲24小時基本熱量消耗(千卡)=體重(公斤)*0.048+3.653*240年齡:60歲以上24小時基本熱量消耗(千卡)=體重(公斤)*0.040+2.459*240第六張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月諸論:為什么要消耗能量?、人體的能量消耗基礎代謝女性:年齡:18-30歲24小時基本熱量消耗(千卡)=體重(公斤)*0.062+2.036*240年齡:31-60歲24小時基本熱量消耗(千卡)=體重(公斤)*0.034+3.538*240年齡:60歲以上24小時基本熱量消耗(千卡)=體重(公斤)*0.038+2.755*240 第七張,P
7、PT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月諸論:為什么要消耗能量?、人體的能量消耗基礎代謝提高基礎代謝,有助于減體重! 主要方法:1.充足的睡眠時間,睡眠時代謝率降低10%15%,經(jīng)常賴在床上容易胖;2.攝入足夠熱量;3.用足夠蛋白質(zhì)來“揮霍熱量”;4.早餐是恢復代謝速度的信號;5.刺激甲狀腺激素;6保持性激素分泌;7.增加身體肌肉量,增加消耗量會提高基礎代謝率。第八張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月、人體的能量消耗身體(體力)活動人體的能量消耗身體(體力)活動這是最大部分,也是人體保持能量平衡、維持健康的能理消耗部分。其多少與三個因素有關:()肌肉發(fā)達程度;()體重;()活動時間和強度。
8、營養(yǎng)學上根據(jù)能量消耗水平把人體活動分為五個等級,極輕體力活動、輕體力活動、中等體力活動、重體力活動和極重體力活動。諸論:為什么要消耗能量?第九張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月、人體的能量消耗食物特殊動力作用 人體的代謝因進食而稍有增加。譬如,某人基礎代謝率為168.80kJh-1,當攝取相當于168.80kJ的食物,并處于基礎代謝條件下,經(jīng)測定,這時的代謝率不是168.80kJh-1而是176.40kJh-1。顯然,這部分增加的代謝值是因進食引起的。 這一現(xiàn)象最早為Rubner發(fā)現(xiàn),他稱之為“食物特殊動力作用”。食物特殊動力作用與進食的總熱量無關,而與食物的種類有關。進食糖與脂肪對代
9、謝的影響較小,大約只是基礎代謝的4%,持續(xù)時間亦只1h左右。但進食蛋白質(zhì)對代謝的影響則較大,可達基礎代謝的30%。持續(xù)時間也較長,有的可達1012h。食物特殊動力作用的機理,是食物在消化、吸收和代謝過程中的耗能現(xiàn)象。例如,某些酶的活力增加,代謝過程中某些物質(zhì)在細胞與間質(zhì)間的主動轉(zhuǎn)移等,氨基酸的脫氨基作用的耗能現(xiàn)象更加明顯。 諸論:為什么要消耗能量?第十張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月人體運動的能量來源有三種:磷酸原系統(tǒng)、糖酵解系統(tǒng)和有氧氧化系統(tǒng)。根據(jù)運動的強度和時間的長短,每種系統(tǒng)起的作用不同。人體能量來源最終體現(xiàn)在能量物質(zhì)ATP(三磷酸腺苷)上。即:ATP是我們?nèi)梭w利用能量的直接形
10、式,當人體需要能量時,ATP在酶的作用下,脫掉一個磷酸變成ADP并釋放出能量。這個能量提供了我們機體所有的生命活動的能源,包括:化學能、機械能、生物能等。人體運動時的直接能源是來自體內(nèi)的一種特殊高參磷酸化合物-三磷酸腺苷(ATP);三磷酸腺苷(ATP)在酶的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)槎姿嵯佘?ADP);上述過程釋放出能量供肌肉收縮。諸論:怎樣進行能量供應?第十一張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月體內(nèi)兩種系統(tǒng)可以合成ATP:諸論:怎樣進行能量供應?注:CP磷酸肌酸。第十二張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月諸論:怎樣進行能量供應?(1)磷酸原系統(tǒng)是通過體內(nèi)的高能物質(zhì)磷酸肌酸在磷酸肌酸激酶的作用
11、下將高能磷酸鍵轉(zhuǎn)給ADP,這時ADP結合一磷酸變成ATP。由于磷酸肌酸在體內(nèi)的儲存量很少,所以它只能提供肌體很短時間的運動能量;(2)糖酵解系統(tǒng)也就是體內(nèi)糖類(血液中的葡萄糖、肝臟中的肝糖原和骨骼肌中的肌糖原和糖異生途徑)在肌體供氧不足的情況下產(chǎn)生的無氧氧化而產(chǎn)生能量。同樣,由于是無氧酵解,產(chǎn)生的能量也不是很多(一分子的葡萄糖經(jīng)糖酵解產(chǎn)生3個ATP),但是因為體內(nèi)的糖原儲備比磷酸肌酸要多得多,所以糖酵解可以提供比磷酸原系統(tǒng)更長時間的運動能量;(3)有氧氧化系統(tǒng)顧名思義是在氧供應充足的條件下發(fā)生的,是機體內(nèi)最大的能量供應系統(tǒng),它可以由體內(nèi)的糖儲備(一分子葡萄糖有氧氧化產(chǎn)生36/38個ATP)和脂
12、肪分解(一分子的軟脂酸氧化分解產(chǎn)生129ATP)來產(chǎn)生。由于人體氧的供應和利用有其局限性(最大攝氧量),當機體在短時間進行大強度的運動時,氧供應不足,有氧氧化系統(tǒng)不能或只能部分參加機體的能量供應;相反地,在長時間和低強度的運動中,氧供應充足,有氧系統(tǒng)可以成為機體主要的能量供應系統(tǒng)。第十三張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月三個能量供應系統(tǒng):諸論:怎樣進行能量供應?運動供能系統(tǒng)系統(tǒng)維持運動時間特點素質(zhì)評定供能底物代謝產(chǎn)物磷酸能7-8秒極限運動不需O2,不產(chǎn)生乳酸,快速可動用性,高功率。速度磷酸肌酸儲備ATPCPADP/Pi糖酵解1-2分鐘不需O2,產(chǎn)生乳酸,導致早期疲勞,供能少速度、耐力血
13、乳酸水平糖原乳酸有氧氧化長時間需O2,不產(chǎn)生乳酸,長時間,低功率耐力VO2max無氧閾(AT)糖原、脂肪、蛋白質(zhì)CO2+H2O+(尿素)第十四張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月三個能量供應系統(tǒng):諸論:怎樣進行能量供應? 我們通過劉飛人的110米欄來說明一下三個供能系統(tǒng):發(fā)令聲一響,劉飛人就像箭一樣的飛了出去,這時他體內(nèi)的氧供應還不能滿足他飛箭一樣的巨大需求,主要是磷酸原系統(tǒng)和糖酵解系統(tǒng)提供能量;在起跑后的幾秒內(nèi),磷酸原系統(tǒng)也消耗完了,這時開始主要是糖酵解系統(tǒng)提供能量。飛人是世界冠軍,他是110欄跑得最快的人,他調(diào)動了機體所有的能量,但是糖酵解提供的能量還是無法維持他要成為超級飛人的雄心
14、,(盡管磷酸原能量可以在24秒內(nèi)部分恢復,但畢竟能量極少),所以我們看到,在快速沖刺的時候,速度反而比途中跑還慢了。這不是劉飛人認為可以得冠軍就驕傲了,而是他的體能調(diào)動已經(jīng)到達了極限。第十五張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月三個能量供應系統(tǒng):諸論:怎樣進行能量供應?幾種運動的主要供能模式運動項目磷酸原糖酵解有氧氧化舉例舉重和健美991-阿諾史瓦辛格的力竭訓練籃球8020-姚明的快速灌籃足球9010-貝克漢姆跑動射門體操9010-劉璇的自由體操跳躍游泳200米30655飛魚索普的沖刺田徑100/200米982-劉翔的110米欄1500米2065253000米2040405000米1020
15、70王軍霞的10000米馬拉松-595馬拉松全程跑第十六張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月諸論:怎樣進行能量供應?怎樣健身消脂?運動一開始時,氧的供應不足,體內(nèi)主要是磷酸原和糖酵解的能量供應,言下之意就是體內(nèi)的脂肪并沒有參與供能,所以小林一開始運動就從有氧開始并不能主要燃燒脂肪,這是其一;其二,體內(nèi)的能量儲備除了脂肪之外還有糖原的儲備,就是說,一開始就進行有氧運動,體內(nèi)的能量供應也是從糖類的有氧氧化開始,而不能馬上脂肪動員;第三,先進行力量訓練,可以消耗掉大部分的糖原儲備,當您開始有氧運動時,脂肪很快就可以動員起來,燃燒脂肪的效率提高了(長時間的跑步的確是一件很乏味的事情);第四,力量
16、訓練由于是糖酵解供能,勢必產(chǎn)生很多乳酸,乳酸的堆積不僅影響了運動能力還延緩了運動后機體的恢復,而力量訓練后再進行有氧運動就可以將乳酸經(jīng)丙酮酸帶入三羧酸循環(huán)徹底氧化,避免了乳酸的堆積;第五,隨著無氧運動的進行,體內(nèi)腎上腺激素、去甲腎上腺素等兒茶酚胺激素和生長激素等分泌增加,有利于脂肪動員和分解;另外,力量訓練還可以增加肌肉修復和合成,機體含有更多的瘦組織則基礎代謝率就高,消耗的能量越多,越有利于增加脂肪的燃燒。有氧運動前先進行力量訓練的好處好處理由有利脂肪動員先消耗部分糖原儲備加速乳酸代謝糖酵解產(chǎn)生乳酸堆積,有氧運動將乳酸帶入有氧氧化徹底燃燒,有利于減少運動疲勞,利于恢復增加脂解激素的分泌無氧運
17、動促進脂解激素分泌,提高脂肪燃燒率有利于肌肉合成機體瘦組織增加則基礎代謝率提升,有利于能量消耗第十七張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月4、人體需要量的確定確定各類人群或個體的能量需要量,對于指導人們改善自身的膳食結構、膳食規(guī)律,維持能量平衡,提高健康水平是非常重要的,也是營養(yǎng)學工作和研究中經(jīng)常進行的工作?,F(xiàn)主要采用下面三種方法。 一、直接法 原理是人體釋放的能量多少,可反映機體能量代謝情況,進而可求出機體的能量需要。測定時,將受試者放入四周被水包圍的小室,人體釋放的能量可全部被水吸收而使水溫升高,根據(jù)水溫的變化和水量,即可計算出釋放的總能量。這是一種實用價值不大的方法,很少采用。人體能
18、量需要的確定第十八張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月二、間接法(一)間接測熱法;其原理是產(chǎn)熱營養(yǎng)素在體內(nèi)氧化產(chǎn)生02和H20并釋放能量滿足機體需要。因此需測出氧氣的消耗量或水的產(chǎn)生量。測定氧氣的消耗是使用一種特殊的設備,可準確記錄人體吸入空氣和呼出的氣體量,并根據(jù)兩種氣體中含氧量的差,計算出氧氣的消耗量。按每消耗1L氧氣可產(chǎn)熱20.3kJ(4.852kcal)的能量,就可以算出能量的消耗量。(二)穩(wěn)定同位素測定法:這是目前較為精確、易行的最新的方法,但需要專門的測試儀器,一般單位難以具備這種條件。(三)能量攝入的調(diào)查: 一種簡便、易行但相對粗糙的方法,對于確定個體或群體的能量需要均可行,且被廣為使用。 人體能量需要的確定第十九張,PPT共二十一頁,創(chuàng)
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