運動與脂代謝

關(guān)于運動與脂代謝第一節(jié)運動時脂肪的分解代謝運動時脂肪可以參加能量代謝，脂肪的供能地位是與血漿游離脂肪酸的作用分不開的。游離脂肪酸在血漿庫內(nèi)轉(zhuǎn)換率高，可以成為多種器官和組織的供能物質(zhì)，也是安靜、運動時骨骼肌的主要供能物質(zhì)之一。第2頁,共32頁，2024年2月25日，星期天脂肪作為長時間運動骨骼肌細胞燃料的選擇脂肪作為ATP的潛在能量儲存形式有其優(yōu)點1.儲量大糖原儲存能量是4－5×106J脂肪組織可儲能400×106J蛋白質(zhì)可以儲能100×106J2.儲存形式糖原是以水合物的形式儲存在細胞內(nèi)脂肪是以無水形式儲存第3頁,共32頁，2024年2月25日，星期天（1）脂肪組織（脂庫）儲存的脂肪（2）循環(huán)系統(tǒng)即血漿脂蛋白含有的脂肪（3）肌細胞漿中的脂肪。運動時人體基本不利用肝臟中儲存的脂肪參與骨骼肌供能的脂肪酸來源第4頁,共32頁，2024年2月25日，星期天人體內(nèi)脂肪組織中儲存的甘油三酯水解后釋放出脂肪酸和甘油，在進一步參加能量代謝，是運動時利用脂類物質(zhì)供能的最主要方式。1、脂肪水解2、脂肪動員3、脂肪組織釋放脂肪酸和甘油脂肪組織中脂肪分解第5頁,共32頁，2024年2月25日，星期天脂肪水解脂肪組織中甘油三酯在一系列脂肪酶催化下分解為脂肪酸和甘油的過程，稱為脂肪水解。甘油三酯甘油二酯

+脂肪酸甘油一酯

+脂肪酸甘油

+脂肪酸甘油二酯脂肪酶H2O甘油一酯脂肪酶H2O甘油二酯甘油一酯甘油三酯脂肪酶H2O第6頁,共32頁，2024年2月25日，星期天脂肪動員脂肪細胞內(nèi)儲存的脂肪經(jīng)脂肪酶催化水解釋放出脂肪酸，并進入血液循環(huán)供給全身各組織攝取利用的過程，稱為脂肪動員。骨骼肌、心肌等組織也有少量脂肪儲存，水解生成的游離脂肪酸并不釋放至血液，而是在細胞中氧化供能或合成脂肪。第7頁,共32頁，2024年2月25日，星期天脂肪水解產(chǎn)生的脂肪酸只有部分量釋放入血（約1/3），動員入血的脂肪酸（為長鏈脂肪酸的形式，即軟脂酸、硬脂酸和油酸等）立即與血漿清蛋白結(jié)合，以增加其水溶性，便于運輸?shù)礁鹘M織器官進一步代謝，而大部分脂肪酸在脂肪細胞內(nèi)直接參與再酯化過程（2/3）。脂肪水解產(chǎn)生的甘油不能重新為細胞利用，基本上全部釋放入血，經(jīng)過血液循環(huán)運輸?shù)礁闻K等組織進一步代謝。脂肪組織釋放脂肪酸和甘油第8頁,共32頁，2024年2月25日，星期天葡萄糖葡萄糖丙酮酸糖酵解

-磷酸甘油脂肪細胞血液TGFFA脂酰輔酶AFFA甘油脂肪組織內(nèi)甘油三酯和脂肪酸循環(huán)脂酰輔酶A

-磷酸甘油TG甘油FFA甘油三酯水解第9頁,共32頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)、運動時脂肪酸的利用運動時骨骼肌氧化脂肪酸依靠甘油三酯水解和攝取血漿FFA，隨著運動時間延長，血漿FFA供能起主要作用。第10頁,共32頁，2024年2月25日，星期天骨骼肌利用血漿游離脂肪酸1、血漿FFA在骨骼肌內(nèi)的供能地位2、影響肌細胞內(nèi)血漿FFA供能的因素3、骨骼肌脂肪酸氧化與運動能力的關(guān)系4、運動訓(xùn)練對骨骼肌脂肪酸氧化能力的影響第11頁,共32頁，2024年2月25日，星期天1、血漿FFA在骨骼肌內(nèi)的供能地位安靜時，動脈血FFA是骨骼肌的基本燃料。在短時間極量或高強度運動中，血漿FFA供能意義不大。在長時間運動中，血漿FFA在骨骼肌的供能中起著關(guān)鍵作用。第12頁,共32頁，2024年2月25日，星期天2.影響肌細胞內(nèi)血漿FFA供能的因素（1）運動強度和持續(xù)時間運動強度下降到60-70%最大攝氧量、超過20-30分鐘的長時間運動中，動脈血FFA持續(xù)而緩慢地升高，肌細胞吸收血漿FFA供能比例增大，例如運動40、90、180、240分鐘，脂肪酸供能占總能耗的百分數(shù)分別為37%、37%、50%、62%。第13頁,共32頁，2024年2月25日，星期天（2）血漿脂肪酸濃度血漿FFA濃度受血漿清蛋白數(shù)量及其結(jié)合力的影響。在長時間運動時，血漿FFA濃度逐漸升高，運動肌攝取和利用量也相應(yīng)增多，二者存在正比關(guān)系。運動時間

090180240

（min）游離脂肪酸

0.660.781.571.83（mmol/L）第14頁,共32頁，2024年2月25日，星期天（3）飲食低糖膳食使肌糖原儲量低下時，或饑餓1-3天，脂肪酸氧化供能量可高達80-90%。吃糖可抑制脂肪組織的脂肪分解，服用咖啡因促進脂肪組織的脂解作用。補充肉堿，也可加快脂肪酸的分解代謝。第15頁,共32頁，2024年2月25日，星期天（4）耐力訓(xùn)練水平高水平耐力運動員呼吸循環(huán)系統(tǒng)轉(zhuǎn)運氧的能力高，肌內(nèi)線粒體氧化脂肪酸的能力強，因而運動時脂肪酸氧化供能的比例相對較高，有利于運動時節(jié)省糖儲備。（5）肌內(nèi)局部因素肌內(nèi)肉堿含量也影響血漿脂肪酸的利用。第16頁,共32頁，2024年2月25日，星期天（6）環(huán)境溫度與常溫天氣下比較，冷天消耗血漿脂肪酸的數(shù)量增多。第17頁,共32頁，2024年2月25日，星期天3、骨骼肌脂肪酸氧化與運動能力的關(guān)系（1）促進脂肪酸供能與最大耐力任何使血漿FFA濃度提前升高的因素，都能造成運動前期肌內(nèi)糖利用速率下降，節(jié)省糖對提高馬拉松跑能力十分有用。（2）抑制脂肪酸供能與大強度耐力在低于30分鐘的運動中，減少脂肪酸供能是提高運動能力的重要生化因素。補糖能抑制脂肪組織分解和釋放脂肪酸，減少肌肉吸收和氧化脂肪酸。第18頁,共32頁，2024年2月25日，星期天4運動訓(xùn)練對骨骼肌脂肪酸氧化能力的影響運動訓(xùn)練中以耐力訓(xùn)練對人體骨骼肌脂肪酸代謝的影響最明顯。耐力訓(xùn)練可提高骨骼利用脂肪酸供能能力，主要原因是：（1）耐力訓(xùn)練使每分心輸出量增大，血紅蛋白、肌紅蛋白含量增多，骨骼肌毛細管密度增大，其結(jié)果對骨骼肌的供氧能力提高。（2）訓(xùn)練肌的細胞內(nèi)線粒體數(shù)目增多和體積增大，位于線粒體內(nèi)的酶活性升高，其結(jié)果提高了骨骼肌代謝利用氧的能力。第19頁,共32頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)運動與甘油、酮體代謝一、運動與甘油代謝(一)甘油代謝：在中低強度運動時，骨骼肌、脂肪組織和血漿甘油三酯分解加強，釋放出游離甘油。由于脂肪組織、骨骼肌和心肌細胞內(nèi)甘油激酶活性很低，故直接利用很少，主要在肝臟中進一步代謝。第20頁,共32頁，2024年2月25日，星期天甘油代謝的基本過程（一）甘油分解代謝途徑

脂肪分解釋放出的甘油，只能在腎、肝等少數(shù)組織被氧化利用，如下圖所示生成的磷酸二羥丙酮后，進入糖代謝途徑。ADP甘油糖原CO2+H2O乳酸ATPNAD+NADH+H+a-磷酸甘油磷酸二羥丙酮第21頁,共32頁，2024年2月25日，星期天（二）運動時甘油代謝的意義運動時甘油代謝的意義主要體現(xiàn)在：1、作為糖異生的底物生成葡萄糖，每2分子甘油經(jīng)糖異生可合成1分子葡萄糖。補充血糖水平，保證運動耐力正常發(fā)揮。2、甘油可作為脂肪分解的強度指標(biāo)。第22頁,共32頁，2024年2月25日，星期天(一)酮體的生成(二)酮體的氧化(三)酮體生成在運動中的意義二、運動與酮體代謝第23頁,共32頁，2024年2月25日，星期天

在肌肉等組織的細胞內(nèi)，脂肪酸能夠完全氧化成二氧化碳和水。但是，在某些組織如肝臟細胞內(nèi)脂肪酸氧化不完全，β-氧化生成的乙酰輔酶A大量堆積,而縮合生成乙酰乙酸、β-羥丁酸和丙酮等中間代謝產(chǎn)物，總稱酮體。酮體是肝臟脂肪酸不徹底氧化產(chǎn)物。(一)酮體的生成第24頁,共32頁，2024年2月25日，星期天第25頁,共32頁，2024年2月25日，星期天(二)酮體的氧化

酮體的氧化主要發(fā)生在心肌、骨骼肌、神經(jīng)系統(tǒng)和腎臟，在這些組織的線粒體內(nèi)有活性很強的代謝酮體的酶系，可以將乙酰乙酸和β—羥丁酸轉(zhuǎn)變成乙酰輔酶A，然后通過三羧酸循環(huán)氧化成二氧化碳和水。丙酮的氧化途徑目前還不太了解。第26頁,共32頁，2024年2月25日，星期天(三)酮體生成在運動中的意義1、是體內(nèi)輸出脂肪酸的一種形式2、參與腦組織和肌肉的能量代謝3、參與脂肪酸動員的調(diào)節(jié)4、血、尿酮體濃度可評定體內(nèi)糖儲備狀況第27頁,共32頁，2024年2月25日，星期天酮體是肝臟脂肪酸代謝的中間產(chǎn)物。酮體是水溶性物質(zhì)，易于在血液中運輸，并且可以通過血腦屏障。人體利用脂肪酸供能時，酮體是聯(lián)系肝臟與肝外組織的一種能量特殊運輸形式。1、酮體是體內(nèi)輸出脂肪酸的一種形式第28頁,共32頁，2024年2月25日，星期天2、參與腦組織和肌肉的能量代謝在進行長時間的耐力運動時，由于脂肪酸大量動員，肝臟中生成的酮體大量增多，在一定程度上，血酮體可以代替血糖成為腦組織和肌肉的重要來源，這在機體糖儲備減少時降低腦組織對血糖的依賴性、防止中樞疲勞、節(jié)省血糖以保持運動能力等有積極作用。第29頁,共32頁，2024年2月25日，星期天3、參與脂肪酸動員的調(diào)節(jié)血酮體激活胰島素[血漿胰島素]脂肪組織脂解作用脂肪動員速率調(diào)節(jié)抑制直接抑制第30頁,共32頁，2024年2月25日，星期天4、血、尿酮體濃度可評定體內(nèi)糖儲備狀況肝糖原的儲量對酮