運動和糖代謝PPT

1、關于運動與糖代謝課件第一張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月糖代謝概況合成糖原合成：GGn糖異生：非糖物質(zhì)（生糖aa、甘油、HL）G/Gn分解糖原分解：GnG（肌糖原供肌肉急需，肝糖原補充血糖）糖酵解：Gn 、G HL（無氧、胞液、快、不徹底）糖的有氧氧化：Gn 、G CO2、H2O（有氧、線粒體、慢、徹底）磷酸戊糖途徑：第二張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月 糖是運動時唯一能無氧代謝合成ATP的細胞燃料。糖氧化具有耗氧量低、輸出功率大等特點，是大強度運動的主要能量來源。 (1)當以9095最大攝氧量以上強度運動時，糖供能占95左右； (2)是中等強度運動的主要燃料； (3)在低強度

2、運動中糖是脂肪酸氧化供能的引物，并在維持血糖水平中起關鍵作用； (4)任何運動開始、加力或強攻時，都需要由糖代謝提供能量。第三張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 肌糖原與運動能力第二節(jié) 血糖與運動能力 第三節(jié) 肝臟釋放葡萄糖與運動能力第四節(jié) 乳酸與運動第四張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 肌糖原與運動能力第五張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月一、影響肌糖原儲量的因素 儲量約為10-15克千克濕肌。影響因素： 1、肌肉部位： 2、肌纖維類型：快收縮肌纖維慢收縮肌纖維。3、運動訓練水平：長時間耐力訓練，增加儲量。4、飲食：正常糖原含量的肌肉對飲食糖的敏感性較低。只有

3、在預先經(jīng)運動耗盡肌糖原的情況下，高糖飲食后才出現(xiàn)肌糖原儲量明顯提高。第六張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月# 肌肉的分類（按肌肉收縮的速度）： 快肌收縮速度快、力量大、但易疲勞； 慢肌收縮速度慢、力量小、但不易疲勞。 人體骨胳肌的類型，基本上可以分為慢縮紅肌、快縮紅肌與快縮白肌三大類，一般三種類型的骨胳肌比例各占50、25與25左右。第七張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月不同肌纖維的形態(tài)特征形態(tài)學特征型（慢?。旒。┰诩∪庵械奈恢眉±w維的直徑肌纖維數(shù)量肌漿網(wǎng)（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）突觸小泡-運動神經(jīng)元神經(jīng)肌肉接點終板面積肌節(jié)Z線寬度（埃）毛細血管網(wǎng)血液供應神經(jīng)支配深部細少不發(fā)達少小無皺折小80

4、0-1000較豐富多少表淺粗多發(fā)達多大后膜有皺折大400-500不太豐富少多第八張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月二、影響運動時肌糖原利用的因素運動強度持續(xù)時間纖維類型運動方式訓練水平膳食營養(yǎng)環(huán)境條件肌糖原的利用第九張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月(一)、運動強度、持續(xù)時間與肌糖原利用 在90-95% VO2max以上強度運動時，肌糖原消耗速率最大。在65-85% VO2max強度運動時，肌糖原利用與運動持續(xù)時間有關。以30% VO2max強度運動時，肌內(nèi)主要由脂肪酸氧化供能，很少利用肌糖原。 第十張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月中等強度長時間運動時，肌糖原利用隨時間的變

5、化可分為三個時相： 在第三階段，啟動肌內(nèi)補償措施提高血糖吸收和脂肪動員。肌糖原利用量 第十一張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月不同強度力竭運動時,運動持續(xù)時間不同，肌糖原的消耗量差異很大： 接近或超過VO2max強度運動時； 75% VO2max強度運動，肌糖原消耗最多； 第十二張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月高訓練水平的運動員，執(zhí)行定量亞極量負荷運動時，脂肪酸氧化供能的比例較高，相應的肌糖原利用速率減慢。運動時，增強脂肪酸氧化供能，對肌糖原的利用起節(jié)省作用。(二)、訓練水平與肌糖原利用 第十三張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月運動時，各類肌纖維內(nèi)糖原利用量是不均等的。中、

6、低等強度運動時，、a型肌纖維內(nèi)糖原動用為主。超過90%最大攝氧量運動時，主要動用b型肌纖維內(nèi)糖原。(三)、纖維類型與肌糖原利用 # a型肌纖維與ATP-乳酸供能有關，是快氧化-酵解型肌纖維； b型肌纖維與ATP-CP供能系統(tǒng)有關，是快酵解型肌纖維。第十四張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月 在運動前30分鐘或運動間歇，適量吃糖，可以減少肌糖原的消耗。 運動前升高血漿游離脂肪酸的濃度，可以使運動時肌肉氧化脂肪酸的比例增大，減慢肌糖原的利用速率。(四)、膳食營養(yǎng)與肌糖原利用 第十五張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月溫度：影響人體的代謝速率和對代謝底物的選擇。熱天肌糖原分解供能增多，寒冷人

7、體利用脂肪供能增多。 在氧分壓較低的高原進行運動時，供氧不足造成糖酵解供能的比例增多，肌糖原消耗加快，乳酸生成明顯增多。 在賽場噪聲刺激下，引起外周血管收縮和血液粘性增大，供給骨骼肌的氧減少，而使糖酵解供能的比例增多，肌糖原消耗加快。(五)、環(huán)境條件與肌糖原利用 第十六張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月 在長時間(45-200分鐘)大強度運動中，運動前肌糖原儲量決定達到運動力竭的時間，直接影響耐力訓練和比賽的運動能力。三、肌糖原與運動能力的關系第十七張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月第十八張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月亞極量強度運動中肌糖原消耗導致運動疲勞的原因在于：(1

8、)糖原在肌細胞內(nèi)分隔存在，當運動肌內(nèi)糖原耗盡時，難以從非運動肌內(nèi)得到補充。(2)肌糖原含量低者，在完成相同負荷運動時，肌肉要較多地吸取血糖供能，可能引起低血糖癥，影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)的能量供應。(3)肌糖原是脂肪氧化供能的代謝引物，缺糖將影響脂肪氧化供能的能力和供能量。(4)肌糖原儲量不足，脂肪酸供能比例增加，使運動能力下降。第十九張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月無氧運動能力和肌糖原儲量： 肌糖原儲量過低時，抑制乳酸生成和降低無氧代謝能力。 總之，肌糖原儲量對耐力運動和極量運動都是必要的能源。設法提高體內(nèi)肌糖原儲量，降低運動時糖原利用速率，加快運動后糖原恢復，并達到超量恢復，對耐力運動能力

9、的提高尤其重要。第二十張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月提要：1.糖是運動時唯一能無氧代謝合成ATP的細胞燃料。是大強度運動的主要燃料、中等強度運動的主要燃料之一、低強度運動脂肪酸供能的引物、運動開始加力強攻時的必要燃料。2.快肌內(nèi)糖原儲量略低于慢肌，長時間耐力運動可增加肌糖原儲量，正常糖原含量的肌肉對飲食糖敏感性較低。3.影響運動時肌糖原利用的主要有：運動強度、持續(xù)時間、運動類型、訓練水平、飲食與環(huán)境因素等。4.運動強度增大，肌糖原消耗速率相應增大。第二十一張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月5.90-95%V02max以上強度運動時，肌糖原消耗不到儲量一半；65-85%VO2ma

10、x強度運動時，肌糖原利用速率隨運動時間延長而下降；30%VO2max強度運動時，肌糖原很少利用。6.不同強度運動至力竭時，以中等強度運動至力竭時肌糖原消耗最多（幾乎耗盡）。7.長時間大強度有氧運動中，運動前肌糖原儲量決定達到運動力竭的時間。亞極量運動中肌糖原消耗導致運動疲勞，其因有四。低強度運動中，降低糖原儲量不一定伴運動下降。8.對無氧代謝供能為主的運動項目，比賽前有肌糖原儲量是必要的。第二十二張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 血糖與運動能力第二十三張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月一、血糖的來源與去路第二十四張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月# 血糖的生物學功能（

11、1）血糖是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的主要供能 物質(zhì)，用以維持中樞的正常機能。（2）血糖是紅細胞的唯一能源。（3）血糖是運動肌的肌外能源物質(zhì)。（1）血糖是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的主要供能 物質(zhì)，用以維持中樞的正常機能。（2）血糖是紅細胞的唯一能源。（3）血糖是運動肌的肌外能源物質(zhì)。（1）血糖是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的主要供能 物質(zhì)，用以維持中樞的正常機能。（2）血糖是紅細胞的唯一能源。第二十五張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月血糖濃度以空腹（進食12小時之后）值為準，正常值為4.4-6.6mmol/L(80-120mg%)。當血糖低于3.8mmol/L (70mg%)時，臨床上稱為低血糖；血糖高于7.2mmol/L (1

12、30mg%)，為高血糖；血糖 8.8mmol/L(160mg%)稱為腎糖閾。二、低 / 高血糖第二十六張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月# 血糖水平的動態(tài)平衡 胰島素是體內(nèi)唯一的降低血糖的激素，也是唯一同時促進糖原、脂肪、蛋白質(zhì)合成的激素。第二十七張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月骨骼肌攝取和利用血糖運動強度肌糖原儲量持續(xù)時間三、影響骨骼肌對血糖攝取和利用的因素 安靜狀態(tài)： 運動時，骨骼肌攝取和利用血糖增多，數(shù)量多少與下面因素有關。第二十八張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月 隨著運動強度增大，肌肉吸收血糖量增多。其主要原因是肌肉血流量增加促進了肌肉攝取和利用的血糖增多。 最初

13、幾分鐘運動腿肌吸收血糖量迅速增多，且隨著運動時間延長保持上升趨勢。腿肌吸收血糖與運動強度、持續(xù)時間的關系（引自P.Felig等,1975)運動強度：第二十九張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月強度不同，肌肉攝取血糖的高峰時間出現(xiàn)也不同。在持續(xù)3-4小時的60%和30%最大攝氧量強度運動中，骨骼肌吸收血糖的高峰時間之后，吸收血糖的速率逐漸下降，下降速率與腿肌動脈血糖濃度的降低呈平行關系。運動肌吸收血糖下降可能是肝糖原接近耗竭引起血糖水平下降的結果。持續(xù)時間：第三十張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月肌糖原儲量：在正常的肌糖原貯量時，運動肌對血糖供能的依賴性較低，血糖供能只占總能耗的7%左

14、右；而在低糖原的肌肉內(nèi)，對肌外能源的依賴性較高，血糖供能可高達46%左右。肌糖原儲備可使運動肌吸收和利用的血糖量減少，有利于血糖維持正常水平或延遲血糖水平下降，對推遲運動性疲勞的發(fā)生有積極意義。第三十一張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月四、運動時血糖濃度調(diào)節(jié)與運動能力 運動可致血糖濃度變化，運動中調(diào)節(jié)維持血糖濃度的正常水平對于運動能力的發(fā)揮具有重要的意義。 運動時血糖濃度的調(diào)節(jié)是在神經(jīng)系統(tǒng)、激素和組織器官協(xié)同作用下完成的。第三十二張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月(I)、運動時血糖濃度變化與運動能力 運動對血糖需求劇增的組織主要是收縮肌，血糖濃度反映肝臟與收縮肌之間的動態(tài)平衡。在不

15、同時間的全力運動中血糖濃度變化特點如下：第三十三張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月 長時間運動時，血糖對于保持或提高運動耐力起決定性的作用，血糖是長時間運動能力的限制因素之一，原因表現(xiàn)在： 中樞神經(jīng)系統(tǒng)因血糖供能缺乏出現(xiàn)中樞疲勞; 影響紅細胞能量代謝，供氧運輸能力下降； 運動肌外源性糖供應不足致外周疲勞使運動能力下降。 短時間激烈運動時，血糖在運動中的供能比例很小，只有1%。第三十四張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月血糖低于3.6mmol/l時，首先出現(xiàn)腦細胞能量代謝障礙、紅細胞功能下降。出現(xiàn)動作協(xié)調(diào)性差、反應遲鈍。血糖低于3.3mmol/l時，相繼出現(xiàn)饑餓感、乏力、心悸、出冷汗。

16、血糖低于2.5mmol/l時，腦組織功能嚴重障礙，可導致低血糖昏迷。第三十五張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月()、運動時血糖濃度的調(diào)節(jié) 升高血糖調(diào)節(jié)肝臟神經(jīng)激素肝糖原的分解與糖異生交感神經(jīng)作用及腎上腺素、胰高血糖素、糖皮質(zhì)素和生長激素分泌量增加降低血糖調(diào)節(jié)運動時血糖濃度的調(diào)節(jié)神經(jīng)激素骨骼肌的攝取和利用迷走神經(jīng)作用及胰島素分泌量增加骨骼肌第三十六張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 肝臟釋放葡萄糖與運動能力第三十七張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月 肝臟葡萄糖生成與釋放的重要性反映在耐力運動中，它與血糖水平的維持、中樞神經(jīng)系統(tǒng)及肌肉的供能有關。 肝臟葡萄糖的釋放由肝糖原降

17、解及糖異生途徑提供。第三十八張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月一、安靜時肝葡萄糖釋放（一）安靜時肝糖原分解 正常進食后安靜時，肝葡萄糖釋放量較低，只能滿足大腦與依靠糖酵解供能的組織之需。其中肝糖原分解占肝臟釋放葡萄糖總量的70%。 饑餓一天后或低糖飲食時，肝糖原儲量接近于零，此時肝葡萄糖釋放主要由糖異生提供。第三十九張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）安靜時糖異生作用糖異生：由非糖物質(zhì)（乳酸、丙酮酸、甘油、生 糖氨基酸等）轉(zhuǎn)變成糖與糖原的過程。部位：肝、腎細胞的胞漿與線粒體中。 占進食后安靜時肝輸出葡萄糖之25-30%。第四十張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十一張，

18、PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月 不同基質(zhì)進入糖異生的途徑：第四十二張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月二、運動時肝葡萄糖釋放（一）運動時肝糖原分解1.短時間大強度運動時： 肝糖原分解速率大大提高（占釋放量的90%）； 但肝糖原的釋放量很少（運動持續(xù)時間短）。第四十三張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月2.長時間大強度運動時： 肝糖原分解速率提高。 1小時內(nèi)可提高數(shù)倍；但40分鐘后，肝糖原分解占肝臟葡萄糖釋放的比例逐漸下降，而糖異生占肝臟葡萄糖釋放的比例進行性增加。第四十四張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）運動時糖異生作用短時間大強度運動時，糖異生作用不明顯。長時間持續(xù)

19、運動時，前40分鐘內(nèi)，糖異生速率變化不大。更長時間中等強度運動時，糖異生供糖的比例可增加到40-45%，絕對代謝速率提高2-3倍。肝糖原幾近耗竭時，血糖幾乎由糖異生提供。第四十五張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月 長時間運動時，糖異生基質(zhì)的成分 與相對作用是不斷變化的：第四十六張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月（1）40分鐘內(nèi)之運動，動用的基質(zhì)主要是乳酸，運動強度越大，乳酸的底物作用越大。第四十七張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月代價： 乳酸糖異生是一個耗能量的過程。（2分 子乳酸在肝內(nèi)異生為1分子糖需6分子ATP）生理意義： 1.乳酸再利用，避免乳酸的丟失。 2.防止乳酸的

20、堆積引起酸中毒。第四十八張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）運動40分鐘左右，生糖氨基酸的糖異生作用可達到最大值，其中以丙氨酸為最重要（丙氨酸-葡萄糖循環(huán)）。第四十九張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月第五十張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月生理意義： 1.使肌中的氨以無毒的形式運輸?shù)礁巍?2.肝為肌提供了生成丙酮酸的葡萄糖。第五十一張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）長時間運動后期，甘油糖異生的重要性隨脂肪供能的增強而加大，利用量可增加10倍。 肌肉由于缺乏磷酸甘油激酶，故甘油直接為肌肉供能的意義不大，甘油主要由肝、腎等少數(shù)組織氧化利用。第五十二張，PPT共七十

21、頁，創(chuàng)作于2022年6月三、膳食對肝糖原儲備量的影響機制1. 肝糖原儲量受膳食糖含量影響極大。2. 運動后恢復期攝取高糖膳食，能促使糖原合成加快。3. 攝取果糖后，在肝內(nèi)轉(zhuǎn)化為糖原的能力，比葡萄糖高3-4倍。膳食類型肝糖原儲量普通膳食后270mmol葡萄糖/kg肝重500mmol葡萄糖高糖膳食1天后500mmol葡萄糖/kg肝重800-900mmol葡萄糖低糖膳食1天后12-73mmol葡萄糖/kg肝重20-120mmol葡萄糖第五十三張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 乳酸與運動第五十四張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月乳酸在供能體系中的重要地位： 1 .糖酵解供能系統(tǒng)的終

22、產(chǎn)物。 2.有氧氧化供能系統(tǒng)的重要氧化基質(zhì)。 3.肝內(nèi)糖異生的原料。乳酸在運動中的負面效應： 過多時，影響體內(nèi)酸堿平衡，致疲勞第五十五張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月一、運動時乳酸的生成原理 安靜時，肌肉只有低速率的乳酸生成。運動時，肌肉是乳酸生成的主要場所。（一）短時間極量運動中乳酸的生成 糖酵解速度大大加快，肌乳酸迅速增多。短時間極量運動時能量供應系統(tǒng)的能量分配運動時間磷酸原糖酵解有氧代謝10秒5344330秒23492890秒124246第五十六張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）亞極量運動時乳酸的生成 長時間、亞極量運動時，乳酸的生成主要在運動開始時的氧虧空期間與獲得

23、穩(wěn)態(tài)氧耗速率前。（三）中、低強度運動開始時乳酸的生成 中、低強度運動開始時，乳酸的生成并非缺氧所致，而是循環(huán)系統(tǒng)處于提高過程和尚未建立穩(wěn)態(tài)代謝時，糖酵解速率超過有氧代謝速率的結果。 （中、低強度運動開始時，運動刺激肌糖原分解速率迅速提高只需30秒，丙酮酸與NADH+H+生成速率達最大值；但線粒體中氧化速率達最大值的激活過程需1-2分鐘。二者堆積引起乳酸生成。） 第五十七張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月二、乳酸消除 骨骼肌是運動時乳酸生成的主要場所，也是乳酸清除的主要場所。（一）乳酸消除的基本機制第五十八張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月第五十九張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年

24、6月（二）運動時乳酸代謝工作肌收縮時，b型快肌生成的乳酸（約半數(shù)以上）不斷進入a、型慢肌中氧化利用。部分乳酸進入毛細血管，通過血液循環(huán)進入非運動肌、心肌利用，或進入肝、腎作為糖異生的底物。第六十張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月例：鼠長時間運動至力竭，運動結束后4小時內(nèi)，體內(nèi)乳酸代謝分配比為（據(jù)布魯克斯）： 氧化 55-70% 肝（?。┨窃?20% 蛋白質(zhì)成分 5-10% 葡萄糖與乳酸 2% 其他（氨基酸與三 10% 羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物）第六十一張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月（三）乳酸消除的生物學意義1.乳酸在快肌纖維內(nèi)生成后，轉(zhuǎn)移到鄰近的慢肌纖維氧化，或隨血液循環(huán)轉(zhuǎn)移到其他運動

25、強度較低的骨骼肌和心肌，提供氧化的底物。2.通過糖異生轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?，用于維持血糖。3.肌乳酸不斷釋放入血，可以改善肌細胞內(nèi)環(huán)境和維持糖酵解的供能速率。低強度運動的活動性休息比靜止性休息乳酸消除速率快。第六十二張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月三、乳酸與運動能力的關系（一）乳酸生成與運動能力 乳酸生成越多，說明糖酵解供能能力越強。最大血乳酸水平的提高，有利于提高以糖酵解系統(tǒng)供能為主的運動項目的成績。第六十三張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月第六十四張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）乳酸清除與運動能力 乳酸的清除主要取決于有氧代謝能力。訓練水平越高，血乳酸的清除能力越強。 1分子乳酸徹底氧化可得ATP18分子。 乳酸轉(zhuǎn)運速率的提高，可以減少肌肉PH下降的幅度，延緩肌肉疲勞的發(fā)生。第六十五張，PPT共七十頁，創(chuàng)作于2022年6月CoASHNADH+H+NAD+CO2NAD+NADH+H+CO2GTPGDP+PiFADFADH2NADH+H+NAD+H2OH