1、第三章脂代谢与运动 教学目标1 掌握脂质的功能 运动时脂肪利用的特点与规律 了解脂质的概念 脂质的分类 脂肪酸分解代谢的过程 2 了解酮体的生成和利用及运动中酮体代谢的意义 3 掌握运动 脂代谢与健康的关系 并学会如何应用所学的知识 科学的指导体育锻炼以改善脂代谢 增进健康 体内过度的脂肪积累成为影响健康 导致死亡的重要因素 按化学组成 单纯脂质 复合脂质 衍生脂质 第一节脂质概述 一 脂质的概念由脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物 二 脂质的分类 是化学组成和结构不同但功能和性质相似的一类有机化合物 其共同特性是不溶于水而易溶于乙醚 氯仿等有机溶剂 单纯脂中最丰富的一大类 脂肪的通式 一 单纯
2、脂 由脂肪酸和醇所形成的酯 脂肪酸的结构与分类 脂肪酸 饱和脂肪酸 硬脂酸 软脂酸 不饱和脂肪酸 UFA 必需脂肪酸 维持人体正常生长所需而体内又不能合成必须从食物中摄取的脂肪酸 包括亚油酸和亚麻酸 单不饱和脂肪酸 MUFA 油酸 多不饱和脂肪酸 PUFA 亚油酸 亚麻油酸 花生四烯酸 EPA DHA 二 复合脂 复合脂 磷脂 含磷酸的复合脂 糖脂 含糖 脂肪酸 含氮醇的复合脂 脂蛋白 主要由蛋白质 脂肪 胆固醇 磷脂等组成 血中脂类的运输形式 由脂肪酸 醇类和其他物质组成的酯类物质 三 衍生脂 胆固醇的化学结构 由单纯脂与复合脂衍生而来 具有脂类一般性质的一类物质 三 脂质的生物学功能 1
3、脂肪氧化释放能量脂肪是低强度 长时间运动时的主要能源物质2 复合脂和衍生脂是构成细胞的成分3 促进脂溶性维生素的吸收4 脂肪防震和隔热保温作用5 脂肪的氧化利用具有降低糖和蛋白质消耗的作用 第二节脂肪的分解代谢 一 脂肪的动员与水解脂肪动员 脂肪细胞内储存的脂肪经脂肪酶催化水解释放出脂肪酸 并进入血液循环供给全身各组织摄取利用的过程 脂肪的水解 二 甘油代谢及其生物学意义 一 甘油的分解代谢甘油只能在肝 肾等少数组织中被氧化利用 肌肉中缺乏甘油磷酸激酶 故甘油不能直接为肌肉供能 二 运动时甘油代谢的生物学意义1 甘油的糖异生 甘油可在肝组织中转化为糖原和葡萄糖 占甘油代谢总量的3 4 2 甘油
4、糖异生的意义 当人体处于饥饿状态或进行长时间的耐力运动时 甘油的糖异生对维持血糖稳定有重要作用 三 脂肪酸的分解代谢 脂肪酸是长时间运动的基本燃料 肝和肌肉是进行脂肪酸氧化最活跃的组织 其最主要的氧化形式是 氧化 一 脂肪酸的 氧化1 脂肪酸的活化脂肪酸 ATP CoASH脂酰辅酶A AMP PPi Mg2 脂酰辅酶A合成酶 2 脂酰辅酶A进入线粒体脂酰辅酶A需依靠肉碱携带才能透过线粒体内膜 3 脂酰辅酶A的 氧化每次 氧化生成1个乙酰 CoA 1个NADH 1个FADH2和较原来少2个碳原子的脂肪酸 脂酰辅酶A经历多次 氧化作用后逐步降解成多个乙酰辅酶A 4 脂肪酸完全氧化和ATP的合成软脂
5、酸彻底氧化共产生130分子ATP 瘦肉中肉碱含量较多 脂肪酸 氧化反应步骤 脂肪酸 CoA SH 脂酰 CoA 反式 2烯脂酰 CoA L 3 羟脂酰 CoA 酮脂酰 CoA 乙酰 CoA 脂酰 CoA 硫激酶 ATP AMP PPi 脂肪酸活化 脂酰 CoA脱氢酶 FADH2 烯脂酰 CoA水合酶 H2O 羟脂酰 CoA脱氢酶 NADH 硫解酶 脱下了两个碳原子 二 脂肪酸 氧化的生理意义1 氧化是体内脂肪酸分解的主要途径 可以供给机体所需要的大量能量2 是脂肪酸的改造过程 四 酮体代谢 酮体代谢与运动1 运动对血酮体浓度的影响正常情况下血酮体含量很少 运动对血酮体的影响主要发生在中低强度长
6、时间运动中 尤其在糖储备低下的运动过程中 血酮体明显升高 血酮体水平的上升能间接反映体内糖储备状况 2 运动时酮体代谢的生理意义 1 酮体是体内能源物质转运的一种形式酮体可视为肝输出脂肪酸类能源的一种形式 2 酮体参与脑组织和肌肉的能量代谢长期饥饿时 酮体是脑组织主要的能量补充 运动时酮体可在一定程度上代替血糖为脑组织和肌肉供应能量 3 参与脂肪酸动员的调节其能直接或间接抑制脂肪组织中的脂解作用 及时终止运动后超常的脂肪酸动员速率 促进恢复 从而提高机体的运动能力 4 血 尿酮体浓度可评定体内糖贮备状况 作业 一 填空题1 长时间中低强度运动时脂肪酸氧化供能首先通过生成乙酰辅酶A 然后经途径完
7、全氧化释放大量能量2 在体内糖贮备不足时脂肪酸不完全氧化生成 3 脂肪酸氧化时需经载体将其转运至线粒体内 二 是非判断题1 运动时 骨骼肌氧化利用血浆游离脂肪酸的比例随运动时间的延长逐渐增加 2 丙酮 乙酰乙酸 羟丁酸总称为酮体 3 甘油是长时间中低强度运动时运动肌主要能量供应者 4 长时间运动时 甘油作为糖异生原料合成糖对维持血糖恒定起着重要作用 5 运动时酮体可作为大脑和肌肉组织的重要补充能源 三 单项选择题1 脂肪氧化 酮体生成和胆固醇合成的共同中间产物是 A 乙酰辅酶AB 乙酰乙酸C 乙酰乙酰辅酶AD 丙二酰辅酶A2 活化脂肪酸不能直接穿过线粒体内膜 需要借助内膜上的 转运机制 A 肉
8、碱B CPC 磷酸甘油D 苹果酸 第三节运动时脂代谢的特点 运动时脂肪参加能量代谢的作用是与血浆游离脂肪酸的密不可分的 游离脂肪酸在血浆库内转换率高 可以成为多种器官和组织的供能物质 也是安静 运动时骨骼肌的主要供能物质之一 一 运动时的脂肪代谢 能量 骨骼肌胞浆中的脂滴 血浆脂蛋白中的脂肪 脂库中的脂肪 脂肪参与分解供能的三种主要来源 再酯化过程 三酰甘油 脂肪酸循环 一部分脂肪水解后生成的脂肪酸通过合成脂酰辅酶A 再与 甘油磷酸合成三酰甘油 安静时 人体脂肪组织内脂肪水解所产生的脂肪酸大约1 3进入血液 2 3经再酯化作用生成三酰甘油 血糖浓度升高 进入脂肪细胞的葡萄糖增多 促进再酯化作用
9、 血乳酸浓度升高也会促进脂肪组织中的再酯化作用 故在人体内糖储备量比较充足 运动强度也相对较大时 运动总是优先利用糖 葡萄糖 葡萄糖 丙酮酸 糖酵解 磷酸甘油 脂肪细胞 血液 TG FFA 甘油 脂肪组织内甘油三酯和脂肪酸循环 TG 运动时骨骼肌氧化脂肪酸依靠肌内甘油三酯水解和摄取血浆FFA 随着运动时间延长 血浆FFA供能起主要作用 二 运动时脂肪酸的利用 一 血浆游离脂肪酸浓度及其转运率 安静 空腹状态时 6 16mg 0 1mmol L 运动过程中 血浆FFA浓度升高 1 血浆FFA浓度正常值 血浆FFA转运率较快 半寿期大约为4分钟 运动时 其转运率也随着加快 血浆FFA无论在静息状态
10、 低强度和中等强度运动时都能积极地参与各组织器官的氧化供能 2 血浆FFA转运率 二 血浆FFA在骨骼肌内的供能地位 安静时 动脉血FFA是骨骼肌的基本燃料 在短时间极量或高强度运动中 血浆FFA供能意义不大 在长时间运动中 血浆FFA在骨骼肌的供能中起着关键作用 1 运动强度和持续时间运动强度下降到60 70 最大摄氧量 超过20 30分钟的长时间运动中 动脉血FFA持续而缓慢地升高 肌细胞吸收血浆FFA供能比例增大 例如运动40 90 180 240分钟 脂肪酸供能占总能耗的百分数分别为37 37 50 62 2 脂肪动员和脂肪酸转运的能力 三 影响脂代谢的因素与运动能力 3 饮食 低糖膳
11、食使肌糖原储量低下时 或饥饿1 3天 脂肪酸氧化供能量可高达80 90 吃糖可抑制脂肪组织的脂肪分解 服用咖啡因促进脂肪组织的脂解作用 补充肉碱 也可加快脂肪酸的分解代谢 4 耐力训练水平 耐力水平高 运动时脂肪酸氧化供能的比例相对较高 有利于运动时节省糖储备 6 环境温度 与常温天气下比较 冷天消耗血浆脂肪酸的数量增多 5 脂肪酸的碳链及饱和度脂肪酸的碳链越长 饱和度越高 氧化速率越低 四 骨骼肌脂肪酸氧化与运动能力的关系 1 促进脂肪酸供能与最大耐力 任何使血浆FFA浓度提前升高的因素 都能造成运动前期肌内糖利用速率下降 节省糖对提高马拉松跑能力十分有用 2 抑制脂肪酸供能与大强度耐力 在
12、低于30分钟的运动中 减少脂肪酸供能是提高运动能力的重要生化因素 补糖能抑制脂肪组织分解和释放脂肪酸 减少肌肉吸收和氧化脂肪酸 五 脂肪分解代谢与运动适应 1 耐力训练使人体内脂肪水解和利用的能力增强 还可引起骨骼肌氧化利用脂肪酸的能力增强 2 耐力训练使机体在进行耐力运动时利用脂肪供能比例增加 有利于节省体内的糖储备 第四节运动 血脂代谢与健康 一 血脂的概念 分类及功能 血脂 人体血浆中的脂质血脂包括 胆固醇 三酰甘油 磷脂 FFA 游离脂肪酸 血浆脂蛋白 血浆中的三酰甘油 磷脂 胆固醇等与载脂蛋白以不同的比例结合而形成的血脂的运输形式 研究发现 LDL与心血管疾病的发病率呈正相关为冠心病
13、危险因子 HDL与心血管疾病的发病率呈负相关为抗冠心因子 一 运动对血脂含量的影响1 长期有规律的耐力锻炼可使血浆总胆固醇保持较低的水平 2 长期的中低强度有氧锻炼可以降低血浆三酰甘油水平 二 运动对血脂代谢的影响 二 运动对血浆脂蛋白含量的影响1 耐力训练对HDL C水平的影响耐力训练使HDL C水平比训练前有显著升高 60 80 最大心率的有氧运动可明显改善脂代谢的状况 2 耐力训练对LDL C的影响耐力训练使血浆LDL C水平降低 作业 一 是非判断题1 运动时 骨骼肌氧化利用血浆游离脂肪酸的比例随运动时间的延长逐渐增加 2 脂肪是低强度长时间运动时的主要能源物质 3 高水平耐力运动员脂
14、肪酸氧化分解的能力明显高于一般人 运动时脂肪供能的比例显著增加 4 运动时人体脂肪组织内脂肪水解所产生的脂肪酸大约1 3进入血液 2 3经再酯化作用生成三酰甘油 二 选择题1 运动锻炼可增加血液中 含量 加速血中胆固醇的运输与排出 对于防治动脉硬化起着重要作用 A 极低密度脂蛋白B 中间密度脂蛋白C 低密度脂蛋白D 高密度脂蛋白2 脂肪是 运动时的主要能源物质A 短时间大强度B 短时间低强度C 长时间大强度D 长时间低强度3 耐力训练时耐力运动员比非耐力运动员 脂肪供能增加 糖供能减少B 脂肪供能减少 糖供能增加C 脂肪供能增加 糖供能增加D 脂肪供能减少 糖供能减少 三 填空题1 运动时参与分解供能的脂肪有3种来源途径 分别是 和 2 研究发现 与AS CHD发病率呈正相关 与AS CHD发病率呈负相关 四 问答题1 简述运动对血脂代谢的影响 2 简述骨骼肌脂肪酸氧化与运动能力的关系 3 以马拉松跑为例试述长时间运动时主要能源物质供能的顺序及其机理
