運動與糖代謝概論糖氧化具有耗氧量低、輸出功率大等特點。是大強度運動的主要能量來源，在運動供能中占據重要地位。1當以90％－95％最大攝氧量以上強度運動時糖供能占95％左右。2是中等強度運動的主要燃料。3低強度運動中，糖是脂肪氧化供能的引物，并維持血糖的平衡。4任何運動開始、加力、強攻，都需要有糖供能。一、影響肌糖原儲量的因素1肌肉部位2肌纖維類型3運動訓練水平4飲食第一節肌糖原與運動能力二、影響運動時肌糖原利用的因素（一）運動強度、持續時間1、在90％－95％最大攝氧量以上強度運動時肌糖原消耗速率最大，但其會抑制糖酵解，肌糖原消耗不到原儲量的一半。2、在65％－85％最大攝氧量強度長時間運動時，能維持45－200分鐘，肌糖原利用速率相當高，消耗量最大。其可分為三個階段。3、以30％最大攝氧量強度運動時，肌肉主要由脂肪酸氧化供能，很少利用肌糖原。（二）訓練水平耐力訓練可以提高肌肉氧化糖、脂肪酸的能力。三、肌糖原與運動能力的關系（一）有氧運動能力與肌糖原儲量長時間大強度運動中，肌糖原儲量直接影響耐力訓練和比賽的運動能力。

亞極量強度運動中，肌糖原消耗會導致肌肉疲勞，原因如下：1、肌糖原難以得到及時補充。2、血糖的利用導致低血糖，影響中樞神經系統的能量供應。3、影響脂肪氧化供能。4、脂肪供能比例增加會使運動能力下降。（二）無氧運動能力與肌糖原儲量短時間或間歇性極量運動時，一般不會引起糖原耗竭或低血糖。但肌糖原儲量過低時，會抑制乳酸生成和降低無氧代謝的能力。對于無氧代謝供能為主的運動項目，比賽前足夠的肌糖原儲量是必要的。

第二節血糖與運動能力一、概述空腹血糖4.4-6.6mmol/L低血糖<3.8mmol/L高血糖>7.2mmol/L腎糖閾8.8mmol/L（一）血糖的來源與去路來源：食物、肝臟釋放。去路：合成糖原、氧化供能、轉換成脂肪和氨基酸。（二）血糖的生物學功能1、是中樞神經系統的主要供能物質腦組織對血糖變化敏感2、是紅細胞的唯一能源物質成熟紅細胞無線粒體不能進行有氧氧化3、是運動肌的肌外燃料運動時骨骼肌不斷吸收和利用血糖二、影響運動肌攝取和利用血糖的因素（一）運動強度和持續時間在15％－90％最大攝氧量強度、持續40分鐘的運動中，隨運動強度的增大，肌肉吸收血糖量增多，肌肉血流量增加促進肌肉攝取和利用血糖。

（二）肌糖原儲量與血糖利用肌糖原儲量充足時，運動肌對血糖供能的依賴較低；而在低糖原的肌肉中，對肌外燃料的依賴性高。

4、1－2小時長時間運動至疲勞時：肌糖原大量消耗，血糖水平處于正常水平的下限。5、超過2－3小時運動至疲勞時：可能會出現低血糖。（二）血糖與運動能力的關系血糖在極量運動的能量代謝中占很小的地位。長時間運動時，運動肌不斷吸取血糖，從而保持或提高運動耐力。

第三節肝臟釋放葡萄糖與運動能力一、安靜時肝葡萄糖釋放(一)安靜時肝糖原分解正常進食后安靜時，肝葡萄糖釋放量較低，約為0.8-1.1毫摩爾／分，其中肝糖原分解速率為每分鐘0.54毫摩爾葡萄糖，占肝臟釋放葡萄糖總量的70％(其余由糖異生提供)，只能滿足大腦和依靠糖酵解供能的組織需要。一天饑餓或缺糖飲食后，肝糖原儲量接近零，糖原分解速率也下降到零或接近零。此時肝葡萄糖釋放基本來自糖異生(二)安靜時糖異生作用體內非糖物質轉變成葡萄糖和糖原的過程稱為糖異生。糖異生的途徑如圖5-6所示?；旧鲜翘墙徒獾哪娣磻?，但須通過另外4種酶，克服糖酵解中的三個不可逆反應。正常進食后安靜時，糖異生作用生成的葡萄糖只占肝臟輸出葡萄糖總量的25％～30％。糖異生的底物有乳酸、丙酮酸、甘油和生糖氨基酸。二、運動時肝葡萄糖釋放(一)運動時肝糖原分解1．短時間大強度運動時肝糖原分解占肝葡萄糖釋放總量的90％，表明肝糖原分解速率大大提高。但由于運動持續時間短，肝糖原排空很少。(二)運動時糖異生作用

1、短時間大強度運動時，糖異生作用不明顯。2、長時間持續運動的前40分鐘內，糖異生速率變化不大。3、長時間中等強度運動中，隨著肝糖原儲量的下降以及糖異生基質的血漿濃度逐漸升高，糖異生供糖的相對比值可上升到40％～45％4、當肝糖原趨于耗竭時，血糖的來源幾乎全部為糖異生過程提供。長時間運動中，糖異生基質的成分和相對作用不斷變化：

(1)40分鐘以內的運動，動用基質主要是乳酸(2)運動40分鐘左右，生糖氨基酸的糖異生作用可達最大值，其中以丙氨酸最為重要。葡萄糖—丙氨酸循環成為肌肉-肝臟糖代謝的重要橋梁；(3)長時間運動后期，甘油異生作用的重要性隨脂肪供能的增強而加大，利用量可以增大10倍。丙氨酸葡萄糖肌肉蛋白質氨基酸NH3谷氨酸α-酮戊二酸丙酮酸酵解途徑肌肉丙氨酸血液丙氨酸葡萄糖α-酮戊二酸谷氨酸丙酮酸NH3尿素尿素循環糖異生肝丙氨酸-葡萄糖循環葡萄糖目錄三、膳食對肝糖原儲備量的影響因素

肝糖原的儲量受膳食糖含量的影響極大。1、普通膳食后，肝糖原總儲量約為500毫摩爾葡萄糖。2、一天高糖膳食后，肝糖原總儲量達800-900毫摩爾葡萄糖。3、一天低糖膳食后，肝糖原總儲量下降到20-120毫摩爾葡萄糖。4、運動后恢復期攝取高糖膳食，能促使肝糖原合成加快。攝取果糖后在肝內轉變成糖原的能力，比攝取葡萄糖高3—4倍。第四節乳酸與運動一、運動時肌乳酸的生成機理糖酵解是生物體內普遍存在的一種代謝方式，正常條件下也有乳酸生成。安靜狀態下，肌肉代謝率低，以氧化脂肪酸為主，亦有低速乳酸生成。運動時乳酸的生成

乳酸生成的多少取決于丙酮酸和NADH+H+的生成量和氧化量。線粒體膜細胞質線粒體葡萄糖糖原丙酮酸乳酸丙酮酸氧化缺氧水+[ATP][ADP]NAD+NADH-12NADHNAD+-缺氧引起乳酸生成增多的機制(一)短時間極量運動乳酸的生成在超過數秒的極量運動中，糖酵解約在運動30—60秒達到最大速度，肌乳酸迅速增多，直至運動結束。短時間極量運動的供能系統：1）ATP-CP系統，2）糖酵解系統ATPCPADPPiCAMP糖原分解糖酵解乳酸+(二)亞極量運動時乳酸的生成1、在運動開始時，由于局部性缺血引起的暫旺供氧不足，導致乳酸生成量增加。2、通過整體調節提高肌肉血液供應，需花費數分鐘時間。大約在運動5-10分鐘獲得穩態氧耗速率后，糖酵解供能相應減少，乳酸生成速率下降。3、當戰術變換采取加速度或增大運動強度時，乳酸生成速率又會相應提高。所以，長時間、亞極量強度運動時，乳酸的生成主要是在運動開始時氧虧空期間和獲得穩態氧耗速率以前。在長時間亞極量運動的中、后期人體達到穩態氧耗速率時，運動肌仍有一定的乳酸生成。(三)中、低強度運動開始時乳酸的生成在線粒體在達到最大的有氧代謝速率之前，即使存在氧，也會因丙酮酸和還原型輔酶I的生成速率與氧化速率之間的暫時不平衡，導致細胞質內丙酮酸和還原型輔酶工堆積，引起乳酸生成增多。肌乳酸透出肌細胞膜的機理：肌乳酸的半時反應：9分30秒血乳酸的半時反應：10~15分鐘半時反應的概念：物質代謝生成的代謝產物被清除一半時所需要的時間。（或代謝所消耗的物質恢復其一半時所需要的時間。）二、乳酸消除骨骼肌是乳酸生成的主要場所，亦是乳酸消除的主要場所。(一)乳酸消除的基本途徑(1)在骨骼肌、心肌等組織內氧化成二氧化碳和水；(2)在肝和骨骼肌內重新合成葡萄糖和糖原；(3)在肝內合成脂肪、丙氨酸等。此外有少量的乳酸直接隨汗、尿排出體外。(二)運動時乳酸代謝肌肉收縮時，Ⅱb型快肌纖維中生成的乳酸不斷進入Ⅱa型快肌纖維或I型慢肌纖維中氧化利用。此外，部分乳酸則穿出肌細胞膜后經彌散作用進入毛細血管，再通過血液循環運送至非運動肌、心肌氧化利用，或進入肝臟、腎臟作為糖異生作用的底物。2、乳酸的糖異生葡萄糖6-磷酸葡萄糖1、6-二磷酸果糖磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸乳酸6-磷酸果糖草酰乙酸NADH+H+NAD+LDH1丙酮酸羧化酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶二磷酸果糖酶磷酸葡萄糖酶體內乳酸代謝分配比氧化55％～70％肝(肌)糖原<20％蛋白質成分5％～10％葡萄糖和乳酸<2％其他(氨基酸、三羧酸循環的中間代謝產物)<10％

(三)乳酸消除的生物學意義1．乳酸在快肌纖維內生成后，轉移到鄰近的慢肌纖維氧化，或隨血液循環轉移到其他運動強度較低的骨骼肌和心肌，提供氧化的底物。（氧化供能）2．通過糖異生作用轉變為葡萄糖，用以維持血糖水平。3．肌乳酸不斷釋放人血，可以改善肌細胞內環境、防止酸中毒和維持糖酵解的供能速率。三、乳酸與運動能力的關系(一)乳酸