体育锻炼的生理学基础

生理学主要研究人体的器官和系统的机能，在体育领域内，生理学主要探索和研究体育运动对人体机能的作用、机制和规律。

（一）生物体的新陈代谢

新陈代谢是生物体在不断与周围环境进行物质和能量交换中实现自我更新的过程。它是生命活动的基本特征。机体各种生理活动都是以新陈代谢为基础才得以进行的。新陈代谢包括同化作用和异化作用两个互相联系、互相制约的过程。同化作用是人体不断从外界环境中摄取营养物质，并在体内经过一系列的转化，合成人体新的组成成分，或转化为能源物质储存于体内。与此同时，异化作用也在进行，即人体本身原有的组成成分不断分解，能源物质不断消耗，释放能量供人体使用。在自然界中，一切生物的生命现象都可以看成是一个吸收能量和释放能量的过程。

（二）身体运动时的能量供应

1.能量消耗与能量平衡

健康的人体每日消耗的能量由两部分组成，即维持基础代谢所需要的能量与维持日常生活活动所需要的能量，这些能量来源于体内能源物质的分解代谢。只有能源物质分解时所释放出来的能量与消耗量达到平衡时，人体才能保持正常的生活活动。运动时，人体消耗的能量急剧增加，其增加程度与运动方式、运动强度及运动的持续时间有关系。剧烈运动时，能量消耗可以达到安静时的10～12倍。

2.运动时的能量供应

肌肉收缩时能量的直接来源是三磷酸腺苷（ATP）的分解，最终来源是糖和脂肪的氧化分解。肌肉活动时，肌肉中的三磷酸腺苷在酸的催化下，首先迅速分解为二磷酸腺苷（ADP）和无机磷酸，同时释放能量（每分子ATP分解为ADP时，可释放50.24千焦的热能），这些能量就是肌肉收缩唯一的直接能量。但是肌肉中ATP的储备量很少，所以必须边分解边再合成才能使肌肉活动得以持久。因为当肌肉中存在着ADP时，肌肉中的另一种高能磷化合物磷酸肌酸（CP）立刻分解为磷酸和肌酸，放出的能量（每分子CP分解为磷酸和肌酸时，可释放50.24千焦的热能）供给ADP再合成ATP。但肌肉中的磷酸肌酸的含量也是很有限的，也必须不断地再合成。磷酸肌酸再合成所需的能量，来自糖的氧化分解。根据当时机体氧供应的情况，糖的氧化分解有两种方式，一种方式是当氧供应充足时，糖（脂肪）有氧氧化，另一种方式为当氧供应不足时，糖无氧酵解成乳酸。乳酸最后在氧供应充足时，一部分继续氧化放出能量，使其剩余部分再合成为肝糖原。所以，严格来说，肌肉收缩能量的最终来源是物质（糖、脂肪）的有氧氧化。为了保证运动时的能量供应，人体必须通过调节膳食来保证身体运动的营养供应。