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体育运动中的肌肉能量释放

【摘要】:人体在运动时需要大量的能量,这些能量来自六大营养素中的三大营养物质,即糖、脂肪和蛋白质。糖是肌肉活动最主要的能量来源。表3.1有氧氧化和无氧糖酵解的对比脂肪的氧化反应是肌肉活动的另一个主要来源。当人体运动时,有15%~20%的蛋白质可以提供能量,共产生能量30 000~40 000 kcal。耐力训练后肌肉中氧化氨基酸酶类的活性升高,这是蛋白质代谢的酶类对训练所产生的适应性变化。

人体在运动时需要大量的能量,这些能量来自六大营养素中的三大营养物质,即糖、脂肪和蛋白质

糖是肌肉活动最主要的能量来源。人体中糖的存在形式有两种,一种是以葡萄糖的形式存在于血液中,另一种是存在于肝脏和肌肉中的糖原(肝糖原和肌糖原)。支撑人体运动的能量主要是在糖或脂肪的氧化分解过程中释放出来的。糖的氧化分解主要有两个途径,即在无氧条件下进行的糖酵解和在有氧条件下进行的有氧氧化。在一般条件下,糖主要以有氧氧化的途径来提供能量。

表3.1 有氧氧化和无氧糖酵解的对比

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脂肪的氧化反应是肌肉活动的另一个主要来源。贮藏在人体内的脂肪是势能的主要来源,与其他营养物质相比,可用于提供能量的脂肪数几乎是无限的。人体内脂肪的实际贮藏量相当于能释放90 000~110 000 kcal热量的燃料。成年男子的脂肪贮藏量一般占体重的15%~20%,成年女子的脂肪贮藏量稍高。人体内的脂肪在氧化时,首先被脂肪酶催化水解为甘油和脂肪酸,甘油随着血液循环至肝脏和其他组织后进行再分解,而脂肪酸则直接进一步氧化释放能量,供全身各组织摄取利用。脂肪酸彻底氧化所释放的能量比糖多很多,能量的利用率也比糖高。当脂肪酸大量氧化时,会因氧化不完全而产生三种中间物质,即乙酰乙酯、β-羟丁酸和丙酮,这三种中间产物被合成为酮体。在短时间的剧烈运动后,血液中的酮体会上升,就是由于在运动时糖供能不足,脂肪酸利用量增加而又不完全氧化。运动员在运动后血液中酮体上升较普通人少,因为运动员能更好地利用脂肪酸供能,而且氧化比较完全。但是,在运动结束后的恢复期中,没有经过体育训练的普通人在肝脏和肌肉中的酮体反而比运动员的高,这说明运动能改善和调节脂肪的代谢。

蛋白质作为能源是非常有限的,只有当热量供应不足时才适当地利用,作为一种不得已的补充。当人体运动时,有15%~20%的蛋白质可以提供能量,共产生能量30 000~40 000 kcal。运动训练可以影响机体的氮平衡。有人做过实验,受试者在参加训练的前一天,机体处于正氮平衡状态,参加训练后的第一天机体就处于负氮平衡,到参加训练后的第3~4天负氮平衡达到最高峰,以后逐渐减少,直至参加训练后的第11~12天机体的氮平衡又接近平衡。该实验结果表明,机体对运动负荷不适应,体内蛋白质分解代谢加剧,蛋白质的需要量也增加,一直到对运动训练逐渐产生适应。耐力训练后肌肉中氧化氨基酸酶类的活性升高,这是蛋白质代谢的酶类对训练所产生的适应性变化。