肌肉活动的能量供应

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1、第一章肌肉活动的能量供应教学目的与要求1、掌握肌肉活动时直接能量与间接能量来源及相互关系。2、掌握三个供能系统各自的特征以及运动强度、时间的对应关系。3、掌握运动中能量代谢变化的特点和能量统一体概念，学会分析不同性质运动中的代谢规律及应用。教学重点与难点：1、三个供能系统各自特征以及运动强度、时间的对应关系。2、不同性质运动中的能量代谢规律及应用。教学方法与手段：1、教师讲授为主，并密切联系体育实践并与学生互动教学；2、采用多媒体教学。课时分配：4学时教学内容：第一节肌肉活动的能量来源一、能量的直接来源——ATP生物体从

2、单细胞的低等生物到多细胞德高等生物以及人体，其体内的一切生命活动的能量来源都直接来源于ATP。肌肉的收缩活动也是如此。三磷酸腺苷：ATP是一种存在于细胞内（胞浆和核浆内）、由自身合成并课迅速分解被直接利用的一种自由存在的化学能形式。由一个大分子的腺苷和三个磷酸根组成，故称三磷酸腺苷。（一）ATP的分解——放能ATP酶ATP的分解放能，实际上是被酶断开末端高能磷酸键，水解呈ADP和Pī并释放出能量被人体直接利用的过程，以实现各种生理功能。即：ATPADP+Pi+能肌肉收缩就是利用肌细胞内ATP分解释放的能量供肌肉收缩克服阻

3、力来做功，以实现化学能向机械能的转化。目前肯定的是，这种能量转化的部位就在肌球蛋白横桥于肌动蛋白的结合位点，至于这种能量转化的确切机理虽有研究，但还不十分清楚。（二）ATP的再合成——吸能ATP的再生成实际上是ADP与Pi再连接，是一个磷酸化的吸能过程。ATP的生成包括有氧生成和无氧生成两种类型。1、ATP的有氧生成（氧化磷酸化）2、ATP的无氧生成（底物水平磷酸化）1mol的CP可净生成1mol的ATP，反应简式为：CP+ADPATP+C（三）ATP分解与再合成的关系二、能量的直接来源——糖。脂肪、蛋白质第二节肌肉活动

4、能量供应的三个系统Margaria曾计算了体内能源物质最大供能的总容量和输出功率，并比较了它们之间各自特点，把供ATP再合成的能源物质按无氧功能和有氧供能分成了三个系统。即磷酸原系统、乳酸能系统和有氧氧化系统（图1－5）。一、磷酸原系统概念：通常是指ATP和磷酸肌酸（CP）组成的系统，由于二者的化学结构都属于高能磷酸化合物，故称为磷酸原系统（ATP—CP系统）供能特点：供能总量少，持续时间短，功率输出最快，不需要氧，不产生乳酸等类中间产物。磷酸原系统主要供能的运动项目：高功率输出项目，如短跑、投掷、跳跃、举重等运动项目。

5、二、乳酸能系统概念：乳酸能系统是指糖原或葡萄糖在细胞浆内无氧分解生成乳酸过程中（又称酵解），再合成ATP的能量系统。该系统ATP的生成速率取决于底物消耗（糖原、葡萄糖）到产物生成（乳酸）之间的反应速率。供能特点：供能总量较磷酸原系统多，持续时间较短，功率输出次之，不需要氧，终产物是导致疲劳的物质－乳酸。衡量乳酸能系统供能能力的常用指标：血乳酸。乳酸能系统主要供能的运动项目：1分钟高功率输出项目，如400米跑、100米游泳等。三、有氧氧化系统概念：指糖、脂肪和蛋白质在细胞内彻底氧化成H2O和CO2的过程中，再合成ATP的能

6、量系统。供能特点：ATP生成总量很大，但速率很低，持续时间很长，需要氧的参与，终产物是H2O和CO2，不产生乳酸类的副产品。评定有氧工作能力的指标：最大摄氧量和无氧阈等。第三节肌肉活动的代谢特征及影响因素一、肌肉活动时能量供应的代谢特征（一）ATP供能的连续性肌肉工作所完成的各种运动形式即技术动作，可能是周期性的、非周期性的、混合的；也可能是间断性的、连续性的。在完成所有运动时，能量供应必须是连续的，否则肌肉工作会因能量供应中断而无法实现。也就是说，ATP的消耗与其再合成之间必须是连续性的。（二）耗能与产能之间的匹配肌肉

7、活动随着运动强度的变化而对能量需求有所不同，强度越大，耗能也越大，这要求产能速率必须与耗能强度相匹配。否则，运动就不能以该强度持续运动，这是由ATP供能的连续性决定的。（三）供能途径与强度的对应性肌肉在完成不同强度运动时，优先启动不同的供能系统与运动强度的对应性是由产能和耗能速率的匹配关系决定的。在众多调控因素中，胞浆内ATP与ADP的比值变化最为重要，比值上升说明产能大于耗能，反之则耗能大于产能。（四）无氧供能的暂时性根据能量统一体理论，ATP再合成的无氧方式与有氧方式是一个统一体。启动哪一种方式供能取决于运动强度的变

8、化，当运动强度耗能速率大于有氧产能最大速率时，必然动用产能更快的无氧方式，以满足该状态的代谢需要。（五）有氧代谢的基础性从细胞的结构和功能来看，有氧供能是机体生命活动最基本的代谢方式。它具备完善的代谢场所、途径。方式和调节系统。二、能量统一体理论（一）概念运动生理学把完成不同类型的运动项目所需能量之间，以及各能量系统