陕师大运动营养学课件02运动与能量

第二章第二章 运动与能量运动与能量 本本章章主主要要介介绍绍了了食食物物的的卡卡值值、ATP与与能能量量代代谢谢、氧氧热热价价、呼呼吸吸商商等等基基本本知知识识，论论述述了了影影响响人人体体能能量量需需要要量量的的因因素素，包包括括维维持持基基础础代代谢谢所所需需的的能能量量，从从事事活活动动包包括括日日常常生生活活学学习习、体体育育锻锻炼炼与与劳劳动动所所消消耗耗的的能能量量以以及及食食物物特特殊殊动动力力作作用用所所消消耗耗的的能能量量；根根据据不不同同劳劳动动强强度度的的能能量量补补充充量量以以及及能能量量平衡。平衡。【本章提要】【本章提要】第一节基本概念与术语第一节基本概念与术语人类为了维持生命、从事劳动以及体育运动必须每天人类为了维持生命、从事劳动以及体育运动必须每天从各种食物中取得能量，以满足机体的需要。事实上，不从各种食物中取得能量，以满足机体的需要。事实上，不仅劳动或运动时需要能量，就是机体处于安静状态，也要仅劳动或运动时需要能量，就是机体处于安静状态，也要消耗一定的能量。例如心脏跳动、血液循环、等都需要消消耗一定的能量。例如心脏跳动、血液循环、等都需要消耗能量，其来源就是每天摄取食物中的糖类、脂肪和蛋白耗能量，其来源就是每天摄取食物中的糖类、脂肪和蛋白质三种营养素。质三种营养素。对人类来说，机体可以从食物中获得能量，对人类来说，机体可以从食物中获得能量，食物中能食物中能作为能源物质的只有糖、脂肪、蛋白质三大类物质，这三作为能源物质的只有糖、脂肪、蛋白质三大类物质，这三类物质又统称为热源物质或能源物质。类物质又统称为热源物质或能源物质。能量的单位，营养学上用能量的单位，营养学上用“卡卡”(cal)表示，按照量和表示，按照量和单位国家标准，能量的单位应采用单位国家标准，能量的单位应采用“焦耳焦耳”(Joule)表示，表示，营养学上仍习惯采用卡或千卡。营养学上仍习惯采用卡或千卡。千卡千卡(kcal)4.18千焦耳（千焦耳（kJ）千焦耳（千焦耳（kJ）0.24千卡（千卡（kcal）一、能量与能量单位一、能量与能量单位通常把通常把1克供能物质氧化分解时所释放的能量，称为该克供能物质氧化分解时所释放的能量，称为该物质的卡价。物质的卡价。糖、脂肪、蛋白质三大营养物在体内氧化的糖、脂肪、蛋白质三大营养物在体内氧化的卡价分别为：卡价分别为：糖糖 4.1 千卡千卡/克（克（17.14千焦千焦/克）克）脂肪脂肪 9.3千卡千卡/克（克（38.87千焦千焦/克）克）蛋白质蛋白质 4.1千卡千卡/克（克（17.14千焦千焦/克）克）二、食物的卡值二、食物的卡值糖类、脂肪和蛋白质在体内氧化燃烧，最后生成二氧化糖类、脂肪和蛋白质在体内氧化燃烧，最后生成二氧化碳和水。营碳和水。营养素在体内被氧化成为二氧化碳和水并放出能量养素在体内被氧化成为二氧化碳和水并放出能量的过程可以称为生物氧化，的过程可以称为生物氧化，在生物氧化过程中，有腺苷三磷在生物氧化过程中，有腺苷三磷酸酸(ATP)形成，形成，ATP在细胞内普遍存在。在细胞内普遍存在。ATP分子水解时分子水解时可释放能量是机体进行各种生命活动所需能量的来源等。可释放能量是机体进行各种生命活动所需能量的来源等。三、三、ATP与能量代谢与能量代谢 营养物质在体内氧化时，每消耗营养物质在体内氧化时，每消耗1升氧气所释放的能量升氧气所释放的能量称为该物质的氧热价。称为该物质的氧热价。食物在体内氧化要消耗氧，但由于食食物在体内氧化要消耗氧，但由于食物的分子结构不同，所以氧化分解时的耗氧量也不同。物的分子结构不同，所以氧化分解时的耗氧量也不同。1克糖完全氧化需耗氧气克糖完全氧化需耗氧气0.83升，根据升，根据1克糖的卡价为克糖的卡价为4.1千卡（千卡（17.14千焦），就可算出千焦），就可算出每消耗每消耗1升氧来氧化糖升氧来氧化糖类食物时，其氧热价为类食物时，其氧热价为5千卡。千卡。1克脂肪完全氧化需耗氧气克脂肪完全氧化需耗氧气2.06升，根据升，根据1克脂肪的卡克脂肪的卡价为价为9.3千卡（千卡（38.87千焦），可算出千焦），可算出每消耗每消耗1升氧来氧化升氧来氧化糖类食物时，其氧热价为糖类食物时，其氧热价为4.5千卡千卡（18.81千焦）。千焦）。四、氧热价四、氧热价 食物在体内被从肺吸入的食物在体内被从肺吸入的O2最终氧化成最终氧化成CO和和2，同时释放能量。不同食物所含的能源物质碳、氢、氧等化学同时释放能量。不同食物所含的能源物质碳、氢、氧等化学组成不尽相同，故在氧化中所需的组成不尽相同，故在氧化中所需的O2及生成的及生成的CO也就不也就不同。同。食物在体内氧化生成食物在体内氧化生成CO体积与同时消耗体积与同时消耗O的体积之的体积之比称为呼吸商（比称为呼吸商（RQ）。糖的呼吸商为）。糖的呼吸商为1.0，脂肪的呼吸商为，脂肪的呼吸商为0.7，蛋白质的呼吸商为，蛋白质的呼吸商为0.8。五、呼吸商五、呼吸商 普通膳食所含糖类，脂类及蛋白质往往不同，因此其普通膳食所含糖类，脂类及蛋白质往往不同，因此其呼吸商是有差异的。根据实验，食进普通膳食的呼吸商约呼吸商是有差异的。根据实验，食进普通膳食的呼吸商约为为0.85，多食糖类则呼吸商增高，多食脂类和蛋白质则呼吸，多食糖类则呼吸商增高，多食脂类和蛋白质则呼吸商降低。正常的呼吸商值在商降低。正常的呼吸商值在1.00.7之间。由于运动强度不之间。由于运动强度不同同,各种能源供能比例不同，呼吸商会出现差异。各种能源供能比例不同，呼吸商会出现差异。人体能量需要量主要决定于下列三个方面：人体能量需要量主要决定于下列三个方面：1.维持基础代谢所需的能量；维持基础代谢所需的能量；2.从事活动包括日常生活学习、体育锻炼和劳动所消从事活动包括日常生活学习、体育锻炼和劳动所消耗的能量；耗的能量；3.食物特殊动力作用所消耗的能量。食物特殊动力作用所消耗的能量。其中最主要的是活动所消耗的能量，所占比重较大。其中最主要的是活动所消耗的能量，所占比重较大。第二节第二节 影响人体能量需要量的因素影响人体能量需要量的因素 基础代谢能量基础代谢能量 是机体处于清醒、神经肌肉完全安静与是机体处于清醒、神经肌肉完全安静与空腹状态下，维持生命所必需的最低能量需要量，亦即机体空腹状态下，维持生命所必需的最低能量需要量，亦即机体静卧在静卧在1825的环境中，完全处于休息状态，既无体力劳的环境中，完全处于休息状态，既无体力劳动也无脑力劳动，而且在动也无脑力劳动，而且在12小时前已停止进食，消化系统也小时前已停止进食，消化系统也处于静止状态，基本上是维持体温和器官内脏最基本活动所处于静止状态，基本上是维持体温和器官内脏最基本活动所需的最低能量。需的最低能量。机体处于安静状态时用于体温维持，心脏跳机体处于安静状态时用于体温维持，心脏跳动、肺的呼吸和肌肉紧张度的维持，所消耗的能量，称之为动、肺的呼吸和肌肉紧张度的维持，所消耗的能量，称之为基础代谢能量。基础代谢能量。一、维持基础代谢所需要的能量一、维持基础代谢所需要的能量 基础代谢率（基础代谢率（BMR）：指以每小时每千克体重或每平方）：指以每小时每千克体重或每平方米体表面积所散发的能量表示基础代谢。米体表面积所散发的能量表示基础代谢。影响运动员的基础代谢的因素：影响运动员的基础代谢的因素：训练水平、每日运动量。训练水平、每日运动量。运动员系统训练后，机体肌肉量增加，使基础代谢相应提高；运动员系统训练后，机体肌肉量增加，使基础代谢相应提高；另一方面，运动训练使迷走神经的紧张度增加，心跳、呼吸变另一方面，运动训练使迷走神经的紧张度增加，心跳、呼吸变慢，肌肉放松，使基础代谢下降。两者相抵，慢，肌肉放松，使基础代谢下降。两者相抵，结果是运动对基结果是运动对基础代谢影响不大。础代谢影响不大。实际测定运动员的基础代谢，有的比正常人实际测定运动员的基础代谢，有的比正常人高，也有的比正常人低，这与受试者的肌肉量及其测定日的身高，也有的比正常人低，这与受试者的肌肉量及其测定日的身体状况等因素有关，应具体分析。体状况等因素有关，应具体分析。根据劳动强度不同，一般将劳动分成五级：根据劳动强度不同，一般将劳动分成五级：（1）极轻体力劳动。）极轻体力劳动。（2）轻体力劳动：。）轻体力劳动：。（3）中等体力劳动。）中等体力劳动。（4）重体力劳动。）重体力劳动。（5）极重体力劳动。）极重体力劳动。二、从事体力活动所消耗的能量二、从事体力活动所消耗的能量 从事劳动所消耗的能量在人体能量总需要量中占主要部从事劳动所消耗的能量在人体能量总需要量中占主要部分。劳动所消耗的能量与劳动强度、劳动持续时间以及工分。劳动所消耗的能量与劳动强度、劳动持续时间以及工作熟练程度有关，即劳动强度越大、持续时间越长、工作作熟练程度有关，即劳动强度越大、持续时间越长、工作越不熟练，能量消耗越多。越不熟练，能量消耗越多。食物的特殊动力作用是食物的特殊动力作用是指食物经过消化吸收后指食物经过消化吸收后,单体在单体在机体内合成有机大分子过程中消耗的能量。机体内合成有机大分子过程中消耗的能量。不同食物特殊动不同食物特殊动力作用消耗的能量，蛋白质的特别动力作用最高，为力作用消耗的能量，蛋白质的特别动力作用最高，为30；糖类者次之，为；脂类最低，只有；正常混合膳食糖类者次之，为；脂类最低，只有；正常混合膳食约为约为10。在计划一个人的膳食时，其能量的供给比其基。在计划一个人的膳食时，其能量的供给比其基础代谢与劳动所需者的总和应高约础代谢与劳动所需者的总和应高约10，以补偿食物特别，以补偿食物特别动力作用耗去的能量。动力作用耗去的能量。三、食物特殊动力作用的能量消耗三、食物特殊动力作用的能量消耗 运动员的食物特殊动力作用稍高于一般人，运动员的食物特殊动力作用稍高于一般人，其原因其原因是训练能引起机体的兴奋性提高和消化机能减低，而且是训练能引起机体的兴奋性提高和消化机能减低，而且运动员的蛋白质摄入量比一般人多（是因能量消耗增多运动员的蛋白质摄入量比一般人多（是因能量消耗增多所致），因此所致），因此宜采用总能量消耗的宜采用总能量消耗的15作为运动员的作为运动员的食物特殊动力效应。食物特殊动力效应。第三节第三节 能量需要量的计算方法能量需要量的计算方法 人体能量消耗的测试方法主要有人体能量消耗的测试方法主要有直接测热法和间接直接测热法和间接测热法测热法。在营养调查工作中，可采用较为简便的。在营养调查工作中，可采用较为简便的“活动活动观察法观察法”或或“体重平衡法体重平衡法”；另外，还可采用；另外，还可采用公式简易公式简易推算法推算法来计算能量消耗。来计算能量消耗。该方法只需测定运动员的身高和体重，不需任何仪该方法只需测定运动员的身高和体重，不需任何仪器。就可推算出运动时的能量消耗量。其具体公式为：器。就可推算出运动时的能量消耗量。其具体公式为：能量消耗量（相对代谢率能量消耗量（相对代谢率12）（基础代谢率（基础代谢率体体表面积表面积60运动时间）（运动时间）（RMR12）BMRBSA60（分钟）（分钟）一、公式简易推算法一、公式简易推算法 对调查对象进行对调查对象进行24小时的跟踪观察，详细计算各小时的跟踪观察，详细计算各项活动的持续时间，参照各种动作能量消耗率，项活动的持续时间，参照各种动作能量消耗率，查算出查算出一日的能量消耗，在此基础上再加上一日的能量消耗，在此基础上再加上15的食物特殊的食物特殊动力作用所消耗的能量，就是一天的能量需要量。动力作用所消耗的能量，就是一天的能量需要量。二、活动观察计算法二、活动观察计算法 计算一日能量消耗的平均值，可进行多日观察，然后计算一日能量消耗的平均值，可进行多日观察，然后根据各类活动在调查期间所占的时间比例，求出一日能量消根据各类活动在调查期间所占的时间比例，求出一日能量消耗的平均值，观察天数越多，代表性越强，偏差越小。耗的平均值，观察天数越多，代表性越强，偏差越小。活动观察法虽简便易行（除秒表计时外，不需要其他设活动观察法虽简便易行（除秒表计时外，不需要其他设备），但要求被