运动生物化学读书笔记.pdf

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1、运动生物化学读书笔记 运动生物化学是体育科学中的一门重要的应用基础理论课，是体育教育专业大学生必须掌握的重要知识。运动生物化学的任务主要就是要求体育专业学生主要掌握两方面的知识：运动 -身体适应 -促进健康与提高运动能力的基本规律；运动促进健康和提高运动能力的分子水平的物质基础。人体运动对身体的影响本质上就是适应。运动生物化学与体育科学中的其他学科健康科学，运动训练学以及运动人体科学中的其他学科存在紧密的联系。 第一章 运动的物质基础 生命的主要物质基础是蛋白质和核酸，蛋白质是构成生物体细胞结构的基本物质 。运动时能量需求增加，糖类、脂类是人体运动能量来源的主要物质。水、无机盐、维生素的含量和

2、代谢平衡对人体正常的生理功能和运动均起着重要的作用。酶是人体各种重要代谢过程的调节物质。必需氨基酸：机体不能合成活合成速度很慢，不能满足机体的需要，必须从食物中获得的氨基酸称之为必需氨基酸。 酶：酶是 生物细胞产生并 具有催化作用的蛋白质，酶具有蛋白质的所有属性，而蛋白质不一定都具有催化作用。同工酶：人体内有一类酶，它们可以催化同一化学反应，但催化特性、理化性质和生物学性质均有所不同，这类酶称为同工酶。 蛋白质作用：酶的催化作用 ；构成和修复身体组织；各类物资在体内的运输；某些蛋白质具有激素的功能；免疫保护作用；产生和传递神经冲动或细胞调节功能；起接受和传递信息作用；参与代谢供能。 糖类：由多

3、羟基醛或酮及其衍生物的总称 。单糖：凡不能被水解成更小分子的糖，称单糖。寡糖低聚糖，由 2-9 个单糖分子构成的小分子糖。多糖：由 10 个及以上单糖分子组成的大分子糖。糖的存在形式：血糖（运输形式）和肝糖原肌糖原（储存形式）。糖的作用：是组成身体成分，提高机体所需能量，调节脂肪和蛋白质代谢。糖异生： 由非糖物质转变成糖原或葡萄糖的过程称为糖异生作用。 脂 类的分类：脂肪（甘油三酯）和类脂（包括磷脂和固醇类）。脂肪酸：是指一端含有一个羧基的长的脂肪族碳氢键。必需脂肪酸：维持哺乳动物正常的生长所必需，但机体不能合成，必须依赖食物提供的不饱和脂肪酸。脂肪的作用：储存并提供能量（储存能量丰富，供能效

4、率高、占据空间小）、细胞的重要结构成分、脂溶性维生素的主要来源、防震隔热保温、增加饱腹感。 水作用：运输物质、清除血液里垃圾、溶解物质、参与化学反应、关节润滑、保持体温。 无机盐又称矿物质， 7 种主要的矿物质：钙磷钾硫钠氟镁。体液与矿物质：电解质平衡和酸碱平衡。无机盐有维持 体液渗透和酸碱平衡，维持神经肌肉兴奋性，构成组织细胞成分，维持细胞的正常的新陈代谢等功能。 维生素分为脂溶性（维生素 A、 D、 E、 K）和水溶性（维生素 C 和 B 族维生素）。维生素的营养价值是以组成辅酶和辅基的形式，参与体内的物质和能量代谢。 第二章 运动时物质能量代谢规律 物质代谢：泛指生物和周围环境进行物质交

5、换和能量转移的过程。能量代谢：伴随着物质代谢过程发生的能量吸收、储存、释放、转移和利用的过程。 磷酸原： ATP、 CP 分子内军好友高能磷酸键，在代谢中均能通过转移基团的过程释放能量，所以将 ATP、 CP 合称磷 酸原。糖无氧代谢：糖原或葡萄糖无氧生成乳酸并合成 ATP 的过程称为糖无氧代谢。 生物氧化： 有机物 在 细胞 内 经过一系列的氧化分解，生 成水和二氧化碳 或其他产物， 释放出能量 并生成 ATP 的过程称为生物氧化。 有氧氧化：糖、脂肪、蛋白质在有氧条件下彻底氧化成二氧化碳和水，并释放大量能量的反应过程，称为有氧氧化或有氧代谢。 人体生命活动消耗的能量来自于糖、脂肪、蛋白质、

6、 ATP, CP 等物质的生物氧化， ATP 是肌肉收缩的直接能源物质； ATP 储量少，可通过磷酸肌酸分解、糖酵解和糖、脂肪、蛋白质有氧氧化等途径再合成。 糖在物质能量 代谢中占有重要地位，运动时人体可供利用的糖包括肌糖原、血糖和肝糖原。糖的供能特点：无氧代谢与有氧代谢均可参与供能、糖供能时的输出功率和对氧气的利用率均高于脂肪、糖的储存量远低于脂肪。血糖是中枢神经系统的主要供能物质，运动时糖的利用主要受运动强度、运动持续时间、训练水平、饮食情况以及环境等因素影响。乳酸是糖酵解的终产物。乳酸消除的途径主要是： 1.在心肌、骨骼肌等组织中氧化生成二氧化破和水； 2.在肝脏、肾脏和骨骼肌通过糖异生

7、作用合成葡萄糖或糖原； 3.转变为脂肪或氨基酸；另外少部分经汗液、尿液排出体外。 脂肪是 人体的最大能量储存库，是长时间低强度运动时的主要供能物质，人体消耗的脂肪主要有三个来源：脂肪组织、骨骼肌和血浆。即使在长时间耐力运动时，血浆中的脂肪供能仅占脂肪氧化总量的 10%以下。运动时脂肪组织与肌内脂肪供能的速率、比例及数量与运动强度、运动持续时间、肌纤维类型等因素有关。长时间运动时，糖大量消耗，血糖下降，酮体成为大脑能量的重要来源。 正常生理情况下，蛋白质主要作为人体的结构物质和功能物质，较少参与供能，但在长时间较大强度运动或力量运动时蛋白质参与供能的比例增加。运动时蛋白质出现净降解，运动后蛋白质

8、出现 净合成。耐力训练能够提高蛋白质有氧代谢供能的能力，力量训练能够促进蛋白质的合成。支链氨基酸（ BCAA)代谢与运动能力密切相关，能够参与长时间持续运动的 供龅 .减少肌糖原的消耗 第三章 不同运动项目运动时的能量供应 举重，爆发力项目及 60 米跑主要供能物质为磷酸原，主要代谢供能系统为磷酸原供能系统。 100 米跑主要供能物质为磷酸原，但糖原也有部分消耗，主要的代謝供能系统为磷酸原和糖酵解供能系统。 200 米跑能量供应主要是糖酵解供能，占全程供能约 60%左右，磷酸原供能系统比例达 20%。 400 米跑项目是典型速度 耐力项目，主要供能系统为糖酵解供能系统 , 800 米跑既有以磷

9、酸原一糖酵解代谢类型的无氧代谢，又有以糖酵解一有氧氧化代谢类型的混合供能。 800 米跑主要供能物质为肌糖原。 1500 米和 3000 米跑其能量代谢特点是有氧代谢、糖酵解和磷酸原三种供能系统兼有的混合代谢。代谢类型随项目中距离的增加，逐渐从无氧代谢为主的混合代谢过程向以有氧代谢为主的混合代谢过程过渡。 长跑与超长跑是典型的有氧代谢为主的运动。 运动起始阶段，由于运动强度较低，主要利用脂肪酸的有氧氧化提供能量；途中跑阶段，脂肪供能的重点逐渐由骨骼肌内的脂肪 转移至脂肪组织分解入血的脂肪酸，糖供能的比例逐漸增加；冲刺阶段人体的能量供应中无氧供能的比例增加。 长跑与超长跑运动员通过乳酸阈强度训练

10、、最大乳酸稳态训练、高原训练、高住低练等方法提高运动能力。 不同运动项目的能量代谢特点存在差异，训练中应根据项目的能量代谢特点选择与之相适应的训练方法。 第四章 运动性疲劳与恢复的生化基础 运动性疲劳是指机体的生理过程不能保持机能在一特定水平或不能维持预定的运动强度。不同运动项目运动后产生的疲劳不同。运动性疲劳按照产生的部位可以分为中枢疲劳和外周疲劳。中枢疲劳是由于神经细胞机能失 调引起的，特点是兴奋抑制失调和脑异常症后群。外周疲劳主要是由于神经肌肉接点、肌细胞膜、肌质网机能和肌细胞代谢因素影响生理机能造成的。短时间的运动疲劳发生主要与磷酸肌酸的消耗为主，长时间的运动疲劳以肌糖原消耗为主。 为

11、了提高训练效果，除了运动训练，运动后身体的恢复质量也是关键。运动后能量物质恢复的一般规律是超代偿恢复。超量恢复又称超代偿恢复指运动时消耗的物质，在运动后恢复期，不仅可以恢复到原来水平，而且在一定时间内出现超过原来水平的恢复现象。运动员物质的恢复与 运动量、运动强度、运动后饮食、运动员训练水平等因 素有关。运动后物质的恢复包括氧的恢复、磷酸原的恢复、糖原的恢复、蛋白质的恢复以及乳酸的消除。半时反应：运动过程中乳酸消除一半所需要的时间也指在恢复期补充运动时消耗能量物质二分之一所需的时间。 不同的运动方式可使机体的组成、物质代谢和能量代谢发生变化，机体对其产生适应性 变化的现象叫做训练适应。训练适应

12、首先对机体不断施加运动负荷的刺激，使其产生训练适应，使人体机能不断地提高。其次是有利于竞技状态的形成，训练是为了比赛，训练适应使运动员在器官系统、形态、机能、运动素质、运动技术战术及心理状态等都达到了相对完善的 程度，使其在比赛中取得好成绩或形成更高水平的竞技状态。第三是了解机体对运动训练的适应表现，可以指导训练。 第五章 体能训练的生物化学 体能：是指人体骨骼肌在神经系统支配下的做功能力；也指在指定时间内完成一定数量运动负荷的能力。体能训练：是指针对运动员或健身者基础或专项需要进行的专门素质练习。 人体内存在三个供能系统，分别是磷酸原供能系统、糖酵解供能系统和有氧代谢供能系统，体能的好坏与他

13、们的功能能力密切相关。 ATP 是人体一切生命活动所消耗能量的唯一直接来源。三个供能系统，以及不同燃料燃烧供能的功率是各不相 同的，他们由小到大的排列顺序是：脂肪有氧代谢供能 600 梅脱 分钟 /周及以上是比较适宜的。体力活动通过降低心血管系统的炎症反应，改善血脂情况和降低体重促进心血管健康，预防糖尿病和代谢综合征等慢性疾病。 运动处方是康复医师或 体疗师根据参加运动者的医学检查结果（包括运动试验和体力测验 )，按其健康、体力以及心血管功能状况，用处方的形式规定运动种类、运动强度、运动时间及运动频率，提出运动中注意事项的一种形式。运动处方的制定包括： 1、询问运动者的基本情况； 2、进行一般

14、医学检查和身体测量； 3、进行处方的制定。 通过锻炼太极拳、五禽戏、木兰扇三种我国传统体育项目，可以增强人体的免疫能力、促进心血管健康、改善骨量、调节激素代谢。 青少年正处在身体生长和发育的时期，身体各方面都有一定的特殊性。根据这些特殊性来安排青少年的锻炼计划，才能达到预期 的运动效果，避免运动性伤病的发生。 中老年人机体的化学组成与代谢有着自身特点，同时存在亚健康、代谢综合症等问题。 体育锻炼这些健康问题起到良好的预防、治疗和康复作用。 女性有其自身的化学组成与代谢特点。了解女性这些特点，对合理安排女性的运动训练 和健身锻炼计划，达到预期的运动效果，避免伤病的发生具有重要的作用。 第八章 运

15、动预防慢性疾病的生物化学 慢性疾病主要指心血管疾病、糖尿病、恶性肿瘤、慢性阻塞性肺部疾病等。 糖尿病分为 1型、 2 型和妊娠糖尿病。运动疗法是治疗糖尿病的一种有效的、科学的方法。流行病学研究 证明有氧运动可加强肌肉对葡萄糖的摄取和利用，增加胰岛素敏感性，降 低胰岛素抵抗，从而达到预防和治疗糖尿病的目的。美国糖尿病学会的糖尿病运动手册指出糖尿病病人应采用最高心率的 60%-80%作为靶心率；运动方式有步行、跑步、骑自行车、游泳等；每次 40-60 分钟，每周 3 次以上。 减肥的最终目的主要是减去体内多余的脂肪，而运动本身能增加热量的消耗。目前研究认为肥胖的运动治疗主要是以有氧运动为主，辅以力

16、量性运动。减肥运动的时间每次至少 30 分钟，每周 3 次以上；抗组训练每个动作 10 次为一组，每一动作 4-5 组，组间休息最 多不超过 50秒，每周 2 3 次。 心血管疾病是冠心病、脑卒中、高血压等的总称。运动锻炼可以改善机体内皮功能障碍、降低全身炎症反应、提高胰岛素的敏感性等来预防和治疗心血管疾病。预防高血压的运动方式有气功、大极拳、医疗体操、步行、健身跑等。冠心病患者在冠心病恢复较好的阶段应该进行适当的体育锻炼，锻炼的形式包括：步行、慢跑、太板拳、气功等，每天练习 1-2 次，每次大约 30 分钟。 第九章 运动营养与运动能力 运动的能量释放与供应是运动能力的核心，常用焦耳和卡为单

17、位来表示能量。运动中热量的直接测试比较难，通常用间接法 ，如呼吸商法、双标水法来进行推算。中国居民的膳食来源的热量中糖：脂肪：蛋白质分别为 55%-65%: 20%-30%: 11%-14%，运动员应增加糖的比例 ,，常用 RNI 来指导膳食营养素摄入量； 运动员所需的各种营养素主要应从膳食中摄取，不同的食物中营养素的种类和含量不同 ,因此，运动员需要摄取多种食物以满足各种营养素的需要。如糖主要来源是谷类及其制品；优质蛋白质的来源主要是动物性食物，运动员应主要摄入鱼肉、禽肉和牛羊肉，动物性蛋白质应占每天蛋白质摄入量的 60%左右，豆类及其制品是运动员埴物性蛋白质的良好来源； 是运动员必须严格控

18、制脂肪的摄入，但是必須每天摄入一定量，并以含不饱和脂肪酸为主的植物油为主，同时坚果类含有较多的不饱和脂肪酸可以适当摄入；矿物质和维生素在体内承载多种功能，应注意合适补充，水果、蔬菜、坚果类等是矿物质和维生素的良好食物来源； 运动训练过程中少量多次补充运动饮料有利于缓解运动性脱水的发生和发展： 不同项目运动员由于其项目的代谢特点、训练特点不同，自然其膳食营养具有项目的特点，运动员应根据本项目运动训练和比赛的能量消耗特点进行膳食营养的补充。 运动营养补剂是为了更好地满足运动员的需要发展而来的一 类特殊运动营养品，根据运动员的不同目的使用不同的运动营养补剂，同时应加强运动员身体机能的监控来针对性应用运动营养补剂以达到最佳效果。 我初步了解了运动的物质基础，运动时的物质能量代谢规律，不同项目的能量供应，运动性疲劳和恢复的生化基础，体能训练的生物化学，运动训练的生化监控，运动促进健康的生物化学，运动预防慢性疾病的生物化学和运动营养与运动能力，在以后的运动生活中可以更好的去运动也可对身边的人进行指导。通过运动生物化学来更健康的运动与饮食。