运动对能量代谢的影响要素

2023-11-01 理论教育版权反馈

【摘要】：当运动强度减小、运动时间延长时，糖和脂肪供能比例也发生变化，糖的利用减少，而脂肪的利用增加。运动冲刺时，糖供能占优势，此变化反映了运动的适应过程。在20℃～30℃时代谢稳定，主要是由于肌肉松弛的结果。当环境温度为30℃～45℃时，代谢率又会逐渐增加。因此，在测定基础代谢率时，受试者必须摒除精神紧张的影响。此外，其他一些营养素如维生素、烟酸、铁、镁等与能量代谢也密切相关。

（一）运动的强度和持续时间

运动强度大、时间短的运动以无氧代谢供能为主，而强度小、时间长的运动则以有氧代谢供能为主，除百米跑的能量绝大部分由磷酸原系统供给外，多数运动的能量供应是多系统混合性的。运动强度达到85%～100%或大于100%时，主要依赖无氧供能，通过糖无氧酵解途径，ATP合成率高，为有氧供能的5～6倍，可满足短时间做功量高的运动，如冲刺跑和举重等。限制ATP合成的主要因素是时间短、CP消耗和无氧糖酵解生成的H+堆积。当运动强度减小、运动时间延长时，糖和脂肪供能比例也发生变化，糖的利用减少，而脂肪的利用增加。运动冲刺时，糖供能占优势，此变化反映了运动的适应过程。糖是运动中能量供给必需的物质，肌肉中储备的糖源耗竭时，运动能力会明显下降，且易发生运动损伤。增强长时间运动中动用脂肪的能力，可节约肌糖原，有利于提高运动能力。

（二）肌纤维类型

红肌纤维（慢肌纤维）中含有大量的肌红蛋白、颗粒物质、肌浆及线粒体，收缩速度慢，靠糖和脂肪氧化作燃料，进行有氧代谢，氧化酶活性高，不易疲劳，有利于保持等长活动；而白肌纤维（快肌纤维）比慢肌纤维直径大，收缩速度快，主要靠糖酵解供能，容易疲劳，适合于快速收缩。

由此可见，骨骼肌中快肌纤维百分比高则糖酵解供应的能量大，肌肉中的慢肌纤维比例高则运动的有氧代谢能力强，运动耐力好。

（三）训练水平

系统运动训练可改变人体对某一供能系统的依赖。例如，长跑运动员的有氧供能能力比短跑运动员强，而短跑运动员的无氧供能能力较强；有氧运动能力强的运动员对脂肪的利用能力亦强。

经常参加劳动或进行体育锻炼者的肌肉，其能量代谢有显著改善，其肌肉组织不但在活动时从血中摄取葡萄糖、脂肪酸等燃料的能力显著增强，而且肌细胞中糖原及甘油三酯的贮量亦明显增加；同时肌红蛋白的含量及线粒体的数目也会增多；参加糖及脂类有氧代谢及氧化磷酸化作用的酶活性升高。综上所述，训练有素的肌肉组织更多的是靠有氧代谢来提供能量。进行锻炼的人与不进行锻炼的人从事同等强度的肌肉活动时的代谢状况（以氧的消耗量代表有氧代谢进行的强度，以乳酸生成量代表无氧酵解进行的强度），结果发现进行锻炼的人耗氧量较大，乳酸生成较迟亦较少。这充分说明锻炼确实使肌肉组织有氧代谢能力增强，因而使无氧酵解处于更为保留的地位。

（四）环境温度(www.chuimin.cn)

人（裸体或只着薄衣）安静时的能量代谢，在20℃～30℃的环境中最为稳定。实验证明，当环境温度低于20℃时，代谢率开始有所增加，在10℃以下，代谢率便显著增加。环境温度低时代谢率增加主要是由于寒冷刺激反射地引起寒战以及肌肉紧张增强所致。在20℃～30℃时代谢稳定，主要是由于肌肉松弛的结果。当环境温度为30℃～45℃时，代谢率又会逐渐增加。这可能是因为体内化学过程的反应速度有所增加的缘故，这时还有发汗功能旺盛及呼吸、循环功能增强等因素的作用。

（五）精神活动

脑的重量只占体重的2%，但在安静状态下，却有15%左右的循环血量进入脑循环系统，这说明脑组织的代谢水平是很高的。据测定，在安静状态下，100克脑组织的耗氧量为3.5毫升/分钟（氧化的葡萄糖量为4.5毫克/分钟），此值接近安静肌肉组织耗氧量的20倍。脑组织的代谢率虽然如此之高，但据测定，在睡眠中和在活跃的精神活动情况下，脑中葡萄糖的代谢率却几乎没有差异。可见，在精神活动中，中枢神经系统本身的代谢率即使有些增强，其程度也是可以忽略的。

人在平静地思考问题时，能量代谢受到的影响并不大，产热量增加一般不超过4%，但在精神处于紧张状态，如烦恼、恐惧或强烈情绪激动时，由于随之出现的无意识的肌紧张以及刺激代谢的激素释放增多等原因，产热量可以显著增加。因此，在测定基础代谢率时，受试者必须摒除精神紧张的影响。

（六）膳食情况

富含碳水化合物的膳食有利于提高运动耐力。脂肪产能量虽高，但动用慢。此外，其他一些营养素如维生素、烟酸、铁、镁等与能量代谢也密切相关。

在安静状态下摄入食物后，人体释放的热量比摄入的食物本身氧化后所产生的热量要多。例如摄入能产100千焦热量的蛋白质后，人体实际产热量为130千焦，额外多产生了30千焦热量，这表明进食蛋白质后，机体产热量超过了蛋白质氧化后产热量的30%。食物能使机体产生“额外”热量的现象称为食物的特殊动力作用（Specificdynamicaction）。糖类或脂肪的食物特殊动力作用为其产热量的4%～6%，即进食能产100千焦热量的糖类或脂肪后，机体产热量为104～106千焦；而混合食物可使产热量增加10%左右。这种额外增加的热量不能被利用来做功，只能用于维持体温。因此，为了补充体内额外的热量消耗，机体必须多进食一些食物补充这份多消耗的能量。

食物特殊动力作用的机制尚未完全了解。这种现象在进食后1小时左右开始，并延续到7～8小时。有人将氨基酸注入静脉内，可出现与经口给予相同的代谢率增值现象，这些事实使人们推想，食后的“额外”热量可能来源于肝处理蛋白质分解产物时“额外”消耗的能量。因此，有人认为肝在脱氨基反应中消耗了能量可能是“额外”热量产生的原因。

运动对能量代谢的影响要素

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