运动营养PPT医学课件.ppt
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1、运动与营养 课程内容1.运动与能量消耗基础2.不同性质运动项目营养指导3.不同人群适合选择的运动项目与营养指导3.肥胖的运动处方3113.1.1 身体运动的能量来源 生物体一切生命活动的能量都直接来源于三磷酸腺苷(ATP)1.肌肉收缩的直接能源 ATP的三个磷酸根之间的结合键中蕴藏着大量的化学能。在ATP酶的催化下,ATP可分解为ADP(二磷酸腺苷)+P(无机磷酸)41ATP的水解过程APPPPiAPP能量能量酶ATP ADP+P i+能量酶51磷酸肌酸(简称CP),是贮存在肌纤维中与ATP紧密相关的另一种高能磷化物,分解时能放出大量能量。CP释放出能量用以将61磷酸肌酸的分子结构与功能磷酸肌
2、酸的分子结构 磷酸肌酸生成简图磷酸肌酸生成简图71 运动与能量消耗基础知识细胞内ATP的储量很低,所以ATP一但被分解,便必须迅速重新再合成。直接补充是由肌肉中的另一一高能磷酸化合物磷酸肌酸(CP)完成。CP释出能量用以将二磷酸腺苷(ADP)再合成ATP。肌肉中CP的再合成所需要的能量则要靠糖、脂肪、蛋白质三大营养素的分解。http:/ 81其一,细胞内其一,细胞内ATP的含量是相对稳定的的含量是相对稳定的其二,其二,ATP在细胞内的含量是极少的在细胞内的含量是极少的其三,细胞内的糖类、脂类等能源物质不能被细胞直其三,细胞内的糖类、脂类等能源物质不能被细胞直接利用,接利用,ATP的水解后释放的
3、能量才是细胞内各种生的水解后释放的能量才是细胞内各种生命活动的直接能量来源命活动的直接能量来源其四,呼吸作用分解有机物释放能量不能为生物体直其四,呼吸作用分解有机物释放能量不能为生物体直接利用,只有这些能量转移给接利用,只有这些能量转移给ATP,且,且ATP水解后释水解后释放的能量才可被细胞利用放的能量才可被细胞利用 91 运动与能量消耗基础知识2肌肉活动能量供应的3个系统 ATP的再合成是一个吸收能量的过程,所需要的能量分别由3种不同的能量系统供给,即磷酸原系统、乳酸能系统和有氧氧化能系统。101之一:磷酸原系统肌肉在安静状态下,高能磷化物以CP的形式积累,故肌细胞中CP的含量约为ATP的3
4、5倍。CP的含量是有限的,它全部分解时只能维持数秒钟的剧烈运动,必须有其他供应ATP再合成的能量才能使肌肉活自持续下去。CP供能使ATP再合成的重要意义,不在其含量,而在其快速可动用性。111(3)磷酸原系统供能特点 启动运动开始时最早起动,最快利用,具有快速供能的特点。功率最大功率输出。短时间极量运动时,磷酸原系统的最大输出功率可达每千克干肌每秒1630毫摩尔P。持续时间可维持最大供能强度运动时间约68秒钟。运动项目与速度、爆发力关系密切。短跑、投掷、跳跃、举重及柔道等项目的运动。供能方式无需氧参与,直接水解ATP中高能磷酸键,或由CP传至ATP后直接水解。不产生乳酸等中间产物。胞液进行。1
5、21之二:乳酸能系统运动持续时间在10秒以上且强度很大时,机体所需的能量已远超出磷酸原系统,同时机体的供氧量也远远满足不了需要。这时运动所需ATP再合成能量就主要靠糖原酵解来提供。糖酵解以肌糖原为原料,在肌糖原分解成乳酸的过程中生成ATP。所产生的乳酸在氧供应充足时,一部分在线粒体中被进一步氧化生成能量,一部分合成肝糖原等。131肌糖原肌糖原糖酵解糖酵解无氧无氧乳酸乳酸+ATP氧供应充足氧供应充足线粒线粒体体能量能量肝糖原肝糖原5.2mmolATP(kgs)141151之二:乳酸能系统乳酸在体内积聚过多会破坏内环境的酸碱平衡,使肌肉工作能力下降,造成机体暂时性疲劳。因此,依靠糖原无氧酵解供能也
6、只能使肌肉工作持续几十秒钟。糖酵解供能时,不需要氧,但产生乳酸,故称乳酸能系统。乳酸能系统供能的特点是在暂时缺氧的情况下能快速供给能量,其输出功率可达52mmolATP(kgs),该系统是1分钟以内要求高功率输出运动的物质基础,如400米跑、100米游泳等。161 之三:有氧氧化系统有氧氧化系统是指糖、脂肪和蛋白质在细胞内彻底氧化成H20和CO2,的过程中,再合成ATP的能量系统。糖类、脂肪和蛋白质在氧供给充分时,可以氧化分解提供大量能量。只要人体能正常摄入补充三大产能营养素,该系统供给的能量是源源不断的。有氧氧化系统供能特点是ATP生成总量很大,由糖原产生的葡萄糖有氧氧化所产生的ATP为无氧
7、糖酵解的13倍。但供能速率很慢,需要氧的参与,终产物是H20和C02,不产生乳酸,供能持续时间很长,该系统是进行长时间耐力活动的物质基础。171181 运动与能量消耗基础知识无氧运动-运动过程中主要以无氧代谢(磷酸原系统和乳酸能系统)供给能量的运动(由于磷酸原系统和乳酸能系统分解释放能量不需要氧)如100米跑、举重、摔跤、400米跑等。有氧运动-运动过程中主要以有氧氧化系统供给能量的运动就称为有氧运动,如健美训练中为减少体内脂肪而进行的长跑、做健美操、登山、长距离游泳、马拉松跑等等。191 肌肉活动能量供应的三个系统总结(一)磷酸原系统(ATP-CP系统):ATP、CP供能总量少,持续时间短(
8、7.5s);功率输出最快。不需氧,不产生乳酸。一切高功率输出项目的物质基础。如:短跑、举重、足球射门、棒球等。201肌肉活动能量供应的三个系统总结(二)乳酸能系统:糖、糖原 供能较多,持续时间较短。功率输出次之。不需氧,产生乳酸。一分钟内高功率输出项目的物质基础,如:4001500米跑、羽毛球等211肌肉活动能量供应的三个系统总结(三)有氧氧化系统:糖、脂肪、蛋白质 供能总量很大,持续时间很长。功率输出慢。需氧,不产生乳酸。长时间耐力活动的物质基础,如:长跑、自行车、登山、郊游等。221 3运动中能量物质的动用 虽然磷酸原系统和乳酸能系统在运动过程中供能不需要氧,但ATP和CP的最终合成以及糖
9、酵解产物乳酸的消除却都要通过有氧氧化来实现。所以,肌肉活动所需能量的最终来源是糖、脂肪和蛋白质的有氧氧化,三大产能营养素来自食物。在运动中,糖和脂肪动用的程序和利用的程度是不相同的,这主要与运动强度和持续时间、膳食安排与训练程度等因素有关。231 3运动中能量物质的动用 1)运动强度和持续时间的影响在运动强度增加、持续时问缩短时,ATP的生成主要由乳酸能系统提供能量,糖是无氧酵解的唯一能源。对于运动强度低、时间长的运动,脂肪便成了主要能量来源。长时间持续运动(如马拉松跑)的后期,约有80的ATP来自脂肪氧化。虽然脂肪是长时间剧烈运动的主要能源,但糖仍很重要,尤其是在运动开始阶段,糖被大量利用,
10、随着运动的继续,糖才缓慢而平稳地低于脂肪的利用。241 运动持续时间运动持续时间 10秒秒 2分分 10分分 20分分 30分分 60分分 120分分 无氧运动比例无氧运动比例 85%50%10-15%8%5%2%1%有氧运动比例有氧运动比例 15%50%85-90%92%95%98%99%251 3运动中能量物质的动用 2)膳食的影响膳食类型对运动有重要影响。在耐力运动(如长跑)中:普通(混合)膳食者(能量比例中,碳水化合物占55、脂肪占30和蛋白质占15)开始时利用糖,随后逐渐转为利用脂肪。连续数天食用高脂肪低碳水化合物膳食后,运动时优先利用的是脂肪,但出现疲劳的时间提前很多。连续数天食用
11、高碳水化合物、低脂肪膳食后,运动时优先利用的能源是糖,随着运动的继续,逐渐偏向利用脂肪,但运动耐力却是食用混合膳食的两倍,是高脂肪膳食的3倍。261 3运动中能量物质的动用 3)训练程度的影响运动负荷相同,有训练者利用脂肪供能的比例较无训练者大。在运动所需的总能最中,由脂肪提供的能量:有训练者为50,无训练者为41。虽然蛋白质可用作有氧氧化系统供能中的一种能源,但它不是主要来源。271 三大能量 直接能量来源 最终能量来源 无氧(产生乳酸)1-3min 糖分解 有氧(不产生乳酸)三磷酸腺甘(ATP-CP)脂肪(不产生乳酸)unlimit 蛋白质(不产生乳酸)28113.1.2 运动强度的分级运
12、动强度一般是指单位时间移动的距离或速度,或肌肉单位时间所做的功。分为:极量强度、亚极量强度(大强度)、中等强度、小强度 1以心率确定运动强度 心率是最简便、易测的生理指标。运动生理学研究表明当心率在110170次分钟范闱时,心率与运动强度之间呈直线相关的关系。29113.1.2 运动强度的分级 不同强度运动的心率范围约为:极量强度:最大心率的90以上;亚极量强度(大强度):最大心率的8090;中等强度:最大心率的6080:小强度:最大心率的60以下。最大心率计算公式是:最大心率(次分钟)=220-年龄 301运动强度的分级 某男性,30岁,无任何疾病史。不同运动强度心率计算举例。极量强度的心率
13、:(220-30)90=171次分钟以上。亚极量强度:(220-30)(8090)=152171次分钟之间中强度:(220-30)(6080)=114152次分钟之间小强度:(220-30)60以下 =114次分钟以下。31113.1.2 运动强度的分级2.以最大吸氧量百分数(V02max)确定运动强度由于运动强度与耗能成正比,而能耗量又与吸氧量成正比相关,故可用单位时间内(分钟)的吸氧量来评定运动强度的大小,在实际应用中运动强度则通常用本人的最大吸氧量(V02max)的百分比来表示。定义:人体在进行有大量肌肉群参加的力竭性动动中,当氧运输系统中的心泵功能和肌肉的用氧能力达到本人的极限水平时,
14、人体每单位时间所能摄取的氧量。直接反映个人的最大有氧代谢能力,标志一个人氧运输系统功能的强弱,称为最大吸氧量(V02max)321运动强度的分级 极量强度:相当于本人最大吸氧量95100以上的强度。亚极量强度:相当于本人最大吸氧量7080的强度。中强度:相当于本人最大吸氧量5565以L的强度。小强度:等于或低于本人最大吸氧量50的强度。由于最大吸氧量与心率在一定范围内呈线性相关,因此可以将运动强度(v02max)换算成心率。表13-1 P.417 331 13.2 不同性质运动项目营养指导耐力性运动的营养指导 耐力性运动项目是指运动强度相对小,持续时间较长的运动,如长距离步行、长跑、马拉松跑、
15、长距离游泳、长距离滑雪等。耐力性运动单位时间内能量消耗小,但运动时间长,总能量消耗很大,能量代谢以有氧氧化为主,随运动时间的延长脂肪供能比例增加。341 13.2 不同性质运动项目营养指导膳食中碳水化合物提供的能量应占总能量的6070以上,推荐摄取碳水化合物810gkg,以保证糖原储备量。蛋白质供能应达总能量1214。耐力运动对脂肪的利用和转换率高,膳食中脂肪的比例可略高于其他项目,达到总能量的3035。为使机体具有较好的供氧能力,需摄入较多的铁、维生素B、维生素C。此外,耐力运动时间长,出汗较多,在运动中及运动后水和电解质的补充十分重要。351力量性运动的营养指导 力量性运动要求神经肌肉兴奋
16、性高、协调性好,在短时间内有很强的爆发力,如举重、投掷、摔跤等项目。361不同性质运动项目营养指导为发展肌肉力量,可以在膳食中适当增加蛋白质、维生素B2的摄入量,特别在训练初期蛋白质供应量可提高到2gkg以上,其中优质蛋白质大于13,其占能量百分比可达18左右。为了增加体内磷酸肌酸的储备,可以适当补充促进肌肉合成代谢的特殊营养品,如肌酸、HM(-羟基-甲基一丁酸钙)等,肌酸与碳水化合物、磷酸盐同时进食可促进肌酸的吸收。此外,为保证神经肌肉的正常功能,钠、钾、钙、镁的补充也很重要。PS:肌酸(Creatine)是由精氨酸(arginine)、甘氨酸(glycine)及甲硫氨酸(methionin
17、e)三种氨基酸所合成的物质。可以由人体自行合成,也可以由食物中摄取。371速度性运动的营养指导 运动强度大,能量输出功率高,以无氧供能为主 主要由磷酸原系统与乳酸能系统供能,同时产生乳酸 如短跑、跨栏、短距离游泳等项目381不同性质运动项目营养指导例如100米跑,ATP-CP和乳酸能供能占能量系统的98,因此其营养应符合体内能量物质迅速发挥作用,使三磷酸腺苷(ATP)和磷酸肌酸(CP)的再合成加速的要求。所以膳食中应供给丰富易吸收的碳水化合物、维生素c、维生素B等营养素;由于短时间内形成的酸性代谢产物在体内堆积,且神经活动高度紧张,还应供给含蛋白质与磷丰富的食物;此外,为使体内碱储备充足,应多
18、吃蔬菜、水果等碱性食物。391灵巧性运动的营养指导 动作复杂而多样,要求有较强的力量与速度素质以及良好的灵巧与协调性,对神经系统有较高的要求。401不同性质运动项目营养指导如健美操、竞技体操、艺术体操和技巧等运动的膳食中需含较多的维生素B1、维生素c和磷。维生素B1供给量应达到4mgd,维生素c为140mgd。乒乓球、击剑、射击等项目运动时需要较强的视力,眼睛易疲劳,膳食补充应保证充足的维生素A,每日达1800gRE(6000IU),其中大部分应来自动物性食物。411球类性运动的营养指导 球类项目对力量、速度、耐力、灵敏、柔韧等素质都有较高的要求,合理的营养有利于身体素质的全面提高。421不同
19、性质运动项目营养指导不同的球类运动以及同一项球类运动而不同活动位置的运动员其能量消耗会有较大差异,饮食中应根据运动者个体的运动强度和持续时问的长短来确定能量的消耗。相同的是其膳食应保证以高碳水化合物为主,尤其在运动前的34小时采用高碳水化合物饮食。由于球类运动大多数是在神经高度紧张的情况下进行,应注意蛋白质的营养需要。建议球类运动后膳食中蛋白质的需要量应占总能量的1215,或1220gkg,应选择含优质蛋白质食物,注意必需氨基酸所占的比例等。对于足球、橄榄球等有身体接触的运动项目,可能会造成肌肉损伤,运动后迅速的补充蛋白质有助于修复受伤的肌肉和组织431不同性质运动项目营养指导球类运动时间较长
20、,运动中要注意补糖补水。为了加快糖原储备的恢复,应在运动结束后尽快补充50g糖,以后每隔12小时重复补充,直至下一餐。恢复期的24小时内,补糖的总量应达到10gkg,并采用高糖指数的食物。另外,球类运动膳食中要含丰富的维生素B1、C、E、A。小球类项目如乒乓球、羽毛球等,要求食物中维生素A(与正常视力有密切关系)的含量应更高。441游泳运动的营养指导 游泳是在水中进行的体育运动,由于水的阻力比空气大,而且游泳时水温一般在20260C之间,低于体温,水的传热能力又比空气快25倍,使机体散热较多、较快,因此游泳运动对能量的需求较大。451不同性质运动项目营养指导长时间处在水环境中,身体需要一定的脂
21、肪保持体温和保护皮肤,饮食中脂肪的含量应高于其它运动项目,达总能量的35左右。碳水化合物占总热能的55左右。长距离游泳后需要补充较多的碳水化合物、维生素和无机盐。461不同人群适合选择的运动项目与营养指导在体育锻炼之后的营养补充应考虑到:不同人群由于年龄、性别等不同,其新陈代谢、生理机能以及运动中能量的消耗都会表现不同的变化和需求特点。不同性质的运动项目、不同强度、不同运动量的体育活动,其能量的供应途径不同,需要的营养素也各有特色。471中小学生适合选择的运动项目与营养指导 1适合选择的运动项目小学生可以多进行发展速度、灵敏、协调、柔韧等素质的练习,如各种形式的短跑(接力跑、变向跑、加速跑等)
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