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一、代谢的基本概念
代谢(metabolism)是生物体内所发生的用于维持生命的一系列有序的化学反应的总称，需要酶的催化。代谢过程可以分为两类，即分解代谢(catabolism)和合成代谢(anabolism)。
代谢的调控通过关键限速酶的活性调节来实现，调控有两个水平。
(1)细胞内水平：主要有代谢底物、产物来完成。
(2)整体水平：主要通过神经内分泌系统来实现。 二、糖代谢
1.糖的主要功能
糖的基本结构式是CH2O,也称之为碳水化合物，是人体能量的主要来源；还参与构成糖蛋白、糖脂；血浆蛋白、抗体和某些酶及激素中也含糖。
2.糖的分解代谢
(1)糖酵解：糖酵解是指细胞在无氧条件下，在细胞质中分解葡萄糖生成丙酮酸的过程，并伴有少量ATP的生成。少数组织即使在有氧条件下，仍需从糖酵解获得能量；另外剧烈运动时，缺氧肌肉必须通过糖酵解获能。糖酵解过度，产生过多乳酸，可致酸中毒。
(2)有氧氧化：有氧条件下，葡萄糖氧化分解成二氧化碳和水，是糖分解代谢的主要方式。
1)氧化阶段：第一阶段是在细胞液中由葡萄糖生成丙酮酸。第二阶段是上述过程产生的NADH+、H+和丙酮酸在有氧状态下，进入线粒体中，在丙酮酸脱氢酶系的催化下氧化脱羧生成乙酰CoA进入三羧酸循环，进而氧化生成CO2和H2O,同时NADH+、H+等可经呼吸链传递，伴随氧化磷酸化过程生成H2O和ATP。
2)三羧酸循环：有氧氧化始于乙酰CoA,与草酰乙酸缩合生成含有三个羧基的柠檬酸，然后经过一系列的代谢反应，乙酰基被氧化分解，而草酰乙酸再生，因此三羧酸循环过程又称柠檬酸循环或Krebs循环，是机体获能的主要方式。糖的有氧氧化不但释能效率高，而且逐步释能，并逐步储存于ATP分子中，能的利用率很高。三羧酸循环是糖、脂肪和蛋白质三种物质在体内彻底氧化的共同代谢途径，乙酰辅酶A不但是糖氧化分解产物，也可来自甘油、脂肪酸和氨基酸代谢，人体内2/3的有机物是通过三羧酸循环而被分解。三羧酸循环是体内三种主要有机物互变的联结机构。
(3)磷酸戊糖途径：磷酸戊糖途径又称己糖单磷酸旁路或磷酸葡萄糖旁路。此途径由6-磷酸葡萄糖开始生成具有重要功能的NADPH和5-磷酸核糖。其意义主要是作为供氢体，参与体内多种生物合成反应，如脂肪酸、胆固醇和类固醇激素的生物合成；维持还原型谷胱甘肽(GSH)的正常含量：参与激素、糖醛酸代谢药物、毒物的生物转化过程。
(4)糖醛酸代谢：糖醛代谢主要在肝胜和红细胞中进行，由尿嘧啶核苷一磷酸葡萄糖(UDPG)进人糖原合成途径，主要在石生成磷酸戊糖而进入磷酸戊糖通路。 3、糖原 是由多个葡萄精组成的行分支的大分子多糖，是体内糖的储存形式，主要贮存在肌肉和肝胜中，葡萄精合成精原的反应在细胞质中进行，需要消耗ATP。 4、精异生 非糖物质转变为葡萄精或精原的过程称为糖异生。运动时糖异生的成分和相对作用不断变化，糖异生是维持机体代谢的重要途径，对保证某些主要依赖葡萄糖供能的组织的功能具有重要意义。 5.糖的细胞运转
葡萄糖不能直接扩散进人细胞，有两种运转方式。
(1)与Na+共运转，是耗能逆浓度梯度转运，主要发生在小肠黏膜细胞、肾小管上皮细胞等部位。
(2)通过细胞膜上特定转运载体将葡萄糖转运入细胞内，是不耗能顺浓度梯度的转运。 6.运动的能量代谢
运动时能量代谢体系由两种代谢过程（无氧运动和有氧运动过程）和三个供能系统（磷酸原系统、糖酵解系统和有氧氧化系统）组成。 7.运动与糖代谢
糖的分解代谢是人体获能的重要途径，也是运动时骨骼肌细胞获能的主要方式。60分钟以上的运动，来自糖的能量占总消耗的50%~90%。有氧氧化是糖分解的重要途径。短时间运动时，糖酵解供能越多，运动能力就越强。有氧氧化是长时间大强度运动的重要能量来源。 8.运动与肌糖原
肌糖原是运动中的主要能源，运动强度愈大，肌糖原利用愈多。外源性葡萄糖并不能替代肌糖原。50%V02强度时，摄人的葡萄糖才能取代肌糖原为活动肌肉利用。肌糖原的贮存时伴有结合水，耐力运动时肌糖原大量排空，可释放出结合水，对维持运动中的代谢和防止脱水有积极意义。
9.运动与乳酸代谢
肌肉收缩时可产生乳酸，乳酸的清除率随着乳酸浓度的升高而相应的加快，运动可以加速乳酸清除。
10.运动时糖异生的意义
(1)维持运动中血糖的稳定。
(2)有利于乳酸利用。
(3)促进脂肪的氧化分解供能和氨基酸代谢。
11.运动中血糖的意义
(1)中枢神经的主要功能物质：血糖对维持中枢神经系统的正常功能有重要作用，脑组织对血糖极为敏感。
(2)红细胞的唯一能量来源：成熟的红细胞没有线粒体，不能进行有氧氧化，主要通过糖酵解途径获能(85%~95%)，极少数部分通过磷酸戊糖途径(5%~10%)。
(3)是运动肌的肌外燃料：运动时骨骼肌不断地吸取和利用血糖，以减少肌糖原的消耗，防止肌肉疲劳过早发生。
12.运动对血糖的影响
(1)运动强度：短时间极量运动初始阶段，肌细胞不吸收血糖。中等强度运动初期，肌肉吸收血糖快速上升。肌肉摄取血糖，低强度运动时增加2~3倍，剧烈运动时增加4~5倍。
(2)运动时间：随着运动时间的延长，运动肌摄取血糖的量保持上升趋势，兔时间大强度运动时血糖变化不大，但是运动后血糖明显上升。长时间运动时血糖下降。
(3)肌糖原贮量：运动前肌糖原的贮量对血糖吸收影响较大，高肌糖原储备可以使运动肌摄取和利用血糖量减少，有利于维持运动中正常血糖水平，延缓运动性疲劳的发生。
13.运动对血糖的调节
运动时血糖的调节是由神经系统、激素和组织器官的协同作用完成的。运动中交感神经兴奋，升血糖类激素分泌增多，胰岛素分泌减少，对于维持血糖浓度稳定，实现体内血糖调节，保持运动能力非常重要。
(1)激素：升高血糖的激素有肾上腺素、胰高糖素、糖皮质激素、生长激素，降低血糖的激素有胰岛素。
(2)交感神经：交感神经的作用是促进肝糖原分解和糖异生增强，具有升高血糖的作用。
(3)副交感神经：副交感神经除了对肝脏直接调控外，还可通过激素分泌间接调节血糖浓度。 三、脂肪代谢
1.血脂 血浆中的脂类统称为血脂，包括甘油三酯、磷脂、胆固醇和非酯化脂肪（游离脂肪酸)，分为脂肪(fat)和类脂(lipids)。
(1)脂肪：又称甘油三酯，由1分子甘油与3分子脂肪酸通过酯键相结合而成。
(2)类脂：包括磷脂、糖脂和胆固醇三大类。
2.甘油三酯
甘油三酯是人体内含量最多的脂类，肝脏、脂肪等组织可合成甘油三酯，贮存在脂肪中。
3.胆固醇
胆固醇是体内最丰富的固醇类化合物，是细胞生物膜的构成成分，又是类固醇激素、胆酸及维生素D的前体物质。
4.脂肪酸
脂肪酸在有充足氧供给的情况下，可氧化分解为CO2和H2O,释放大量能量。肝和肌肉是脂肪氧化最活跃的组织，氧化形式主要是3-氧化，运动少于30分钟时，以糖供能为主，大于30分钟时，以脂肪供能为主。
5.脂蛋白
血浆甘油三酯(TG)、磷酸、胆固醇、胆固醇酯与载脂蛋白结合构成各种脂蛋白，包括高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、极低密度脂蛋白(VLDL)及乳糜微粒(CM),其中含胆固醇最高的是LDL(50%);含TG最多的是CM(88%),其次是VLDL(54%)。
6.运动与脂代谢
运动时脂肪有三种功能形式。
(1)脂肪酸氧化：心肌和骨骼肌等组织脂肪酸可经氧化生成CO2和水，是主要功能形式。
(2)酮体：在肝脏，脂肪酸氧化不完全，产生中间产物乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮，合成酮体。
(3)糖异生：在肝脏细胞中甘油作为非糖类物质异生为葡萄糖，维持血糖水平。
7.运动与游离脂肪酸
血脂的主要成分是血浆TG和血浆胆固醇，耐力运动可以使老年性血浆TG浓度上升趋势明显减缓。高血脂者参加有氧运动，可明显降低血浆TG。
四、蛋白代谢
1.氨基酸
蛋白质在酶的催化下水解为氨基酸，氨基酸进行分解代谢或参与新的蛋白质合成。氨基酸的主要功能是合成蛋白质，也合成多肽及其他含氮的生理活性物质。除了维生素外，体内各种含氮物质几乎都可由氨基酸转变而成。
2.氨基酸的来源
(1)外源性：食物蛋白消化吸收，以氨基酸的形式通过血液循环运到全身各组织。
(2)内源性：机体蛋白质在酶的作用下，分解为氨基酸；机体还能合成部分氨基酸。
3.运动与蛋白代谢
长时间运动时，氨基酸异生为糖可维持血糖稳定，氨基酸的直接被氧化和促进脂肪酸的被氧化利用，对维持运动能力起重要作用，长时间大强度运动，氨基酸可提供5%~18%的能量
五、激素 1.定义
激素是内分泌细胞分泌的经体液传递信息的生物活性物质，是控制人体物质代谢和生理功能的重要因子。
2.激素的作用方式
(1)远距分泌：大多数激素借助血液的运输到远距离的靶细胞发挥作用。
(2)旁分泌：通过细胞间液弥散到邻近的细胞发挥作用。
(3)自分泌：通过局部弥散又返回作用于该内分泌细胞，发挥反馈作用。
(4)神经分泌：神经细胞分泌的神经激素通过轴浆运输到末梢释放，再经血液的运输作用于靶细胞。
3.激素分类
(1)含氮激素：包括蛋白质激素（如胰岛素、甲状旁腺激素等）、肽类（如神经垂体激素、降钙素、胰高血糖素等)、胺类（如肾上腺素、去甲肾上腺素、甲状腺素）。
(2)类固醇激素：肾上腺皮质激素与性激素。 4.激素调节 激素以相对恒定的速度（如甲状腺素）或一定节律（如皮质醇、性激素）释放。生理或病理因素可影响激素的基础性分泌，反馈调节系统是内分泌系统中的重要自我调节机制。
5.激素与受体
激素需与特异的受体结合以启动其生理活性，激素与受体的结合为特异性的，并且是可逆性的，符合质量与作用定律。 六、水与电解质
1.体液 主要成分是水和电解质。
(1)细胞内液：男性约占体重的40%，女性约占体重的35%。细胞内液绝大部分存在于骨骼肌群。
(2)细胞外液：约占体重的20%。细胞外液又分为血浆和组织间液。血浆量约占体重的5%,组织间液约占15%。
2.体液平衡的调节
机体主要通过肾来调节体液的平衡，保持内环境稳定。肾的调节功能受神经和内分泌反应的影响。
3.酸碱平衡的维持
正常人的体液的缓冲系统、肺的呼吸和肾的调节作用使血清pH值保持在7.35~7.45。 4.水电解质失调
(1)容量失调：体液量等渗性减少或增加，引起细胞外液量改变，发生缺水或水过多。 (2)浓度失调：细胞外液水分的增减导致渗透压改变，如低钠血症或高钠血症。
（3)成分失调：细胞外液离子浓度改变，但不明显改变细胞外液的渗透压，仅造成体液的成分失调，如酸中毒或碱中毒、低钾血症或高钾血症，以及低钙血症或高钙血症等。
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