第一章代謝生理
一、新陳代謝
生命最基本的特征是新陳代謝。新陳代謝，簡單地講就是新老交替。在生命的過程中，有不斷的體內(nèi)、外物質(zhì)交換和物質(zhì)在體內(nèi)的一系列轉(zhuǎn)變稱為物質(zhì)代謝過程。機體不斷從外界環(huán)境中攝取營養(yǎng)物質(zhì)，通過消化、吸收、運轉(zhuǎn)，同化轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨斫M織的一部分，并儲存能量是物質(zhì)代謝的新生過程稱為合成代謝；機體不斷分解自身舊的代謝物質(zhì)，由細胞組織分解、運送而排出體外并釋放能量供給機體生命活動的需要稱為分解代謝。這是人體內(nèi)物質(zhì)代謝的兩個過程，這兩個過程隨著生命的不同階段而有所改變，生長發(fā)育期，合成代謝大于分解代謝；成人期，合成代謝與分解代謝基本保持平衡；老年期，分解代謝大于合成代謝。
二、基礎代謝
基礎代謝是指在清醒而又極端安靜狀態(tài)下，排除肌肉活動、食物、環(huán)境溫度和精神緊張等影響時人體的能量代謝，單位時間內(nèi)的基礎代謝稱為基礎代謝率。基礎代謝率隨性別、年齡等生理情況而異，男性大于女性，幼年高于成年，年齡越大，代謝率越低
三、能量代謝
（一）能量代謝的定義
生物體內(nèi)物質(zhì)代謝過程中所伴隨著的能量釋放、轉(zhuǎn)移、利用稱為能量代謝（energy metabolic）。能量代謝根據(jù)機體的狀態(tài)可分為基礎代謝、安靜代謝、睡眠代謝、勞動代謝和食物特殊動力作用。（二）能量
簡單地講能量就是做功的能力。人體所進行的每一項活動如工作、學習，從事各種運動以及人體內(nèi)進行的所有活動，包括心跳、呼吸、消化吸收、細胞的分裂生長、組織的更新修復等都離不開能量，可以說沒有能量也就沒有生命。任何能量形式最后均轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，故機體釋放的熱量是整個機體能量消耗的精確尺度。熱能是機體生命活動的動力。熱能本身不是一種營養(yǎng)素，它是食物燃燒所釋放的熱量。熱量表示單位是千卡kcal）
kcal熱能相當于使1kg水從14.5℃升高到15.5℃所需要的能
（三）能量的攝入
人類每天從外界攝入能量來維持生命。能量普遍存在于各種食物中。能量主要由飲食中的三大營養(yǎng)物質(zhì)：糖（碳水化合物）、蛋白質(zhì)、脂肪供給。經(jīng)測定，每克碳水化合物產(chǎn)生4kcal熱能，每克蛋白質(zhì)產(chǎn)生4kcal熱能，每克脂肪產(chǎn)生9keal熱能。人體內(nèi)約60%的能量轉(zhuǎn)化為熱能，維持體溫，40%的能量可作為做功的自由能提供人體一切活動的能量。人體能量的攝入（收）
和消耗（支）應達到動態(tài)平衡，如果攝人超過消耗能量即儲存當消耗大于攝入，則組織的儲存能將被利用。
（四）能量的消耗
機體每時每刻都在消耗能量，當臥床不活動時，身體內(nèi)部仍然有條不紊的進行工作，如心臟在跳動肺在呼吸，肝在分解和合成化學物質(zhì)，腎臟在分泌尿液、排泄廢物，胃腸進行繁忙的消化吸收等，所有這些活動都需要能量。能量消耗的另一途徑是人們進行的各項活動包括從事各項工作和各種運動。機體消耗的能量與勞動或運動強度是成正比的，人的活動愈劇烈，消耗的能量愈多，身體所需要的熱能也就越多。正常人的能量儲備功能有以下特點：①從幼年到成年主要是蛋白質(zhì)的合成增加
②成年時期，體重和身體的組成相對穩(wěn)定；③成年以后隨年齡的增加，脂肪的儲存超過蛋白質(zhì)的儲存五）能量的平衡
由于機體每時每刻都在消耗能量，因此需要不斷地從膳食中攝人能量，以補充身體失去的能量，使能量保持平衡。所謂能量平衡就是指能量的攝入與消耗達到一動態(tài)平衡，只有這樣，才能使身體達到最佳的健康水平。長期能量的攝入大于能量的消耗將會導致肥胖
（六）能量的測定
能量的測定比較復雜，有直接測量法和間接測量法。直接測量法是指直接測量機體在一定時間內(nèi)所散發(fā)的熱量；間接測量法是指氣體代謝方法，這種方法是測量機體在一定時間內(nèi)消耗的氧和二氧化碳的產(chǎn)生量然后根據(jù)呼吸商值和氧的熱價，間接計算機體所消耗的能量。能量常用的表示單位是每單位體表面所消耗的能量（千卡/每平方米）。無論直接測量法或間接測量法其操作都是比較復雜的，難以普及和推廣。根據(jù)氣體代謝方法原理，采用身高、體重、年齡和性別等參數(shù)研制出人體能量監(jiān)測儀。該儀器可以自動測量您每天的總能量和運動能量消耗從而監(jiān)測您每天攝入的能量與消耗的能量是否達到動態(tài)平衡，使您保持理想的體重，促進身體健康。
四、有氧代謝
（一）有氧代謝的定義
在新陳代謝過程中，機體攝取，并消耗氧氣和排出二氧化碳，這種生物過程稱作氣體代謝。在氣體代謝過程中有足夠的氧氣供給，此代謝過程稱有氧代謝。如果機體的攝氧量不能滿足實際的氧需要，即攝氧量出現(xiàn)了虧欠，通常把虧欠的這部分氧量稱作為氧債。如果氧僨不能及時的消除，機體將出現(xiàn)無氧代謝。無論從事何種運動，在運動剛開始時，由于血流量和肌肉有氧代謝的調(diào)整遲鈍，氧攝取量不能立即彌補所需，出現(xiàn)了氧債只有運動幾分鐘后才能達到平衡，因此運動鍛煉不提倡幾分鐘的快速急劇運動
（二）有氧代謝運動
有氧代謝運動是指機體主要以有氧代謝方式提供能量的運動稱作有氧代謝運動。在整個運動過程中，人體吸入的氧氣與機體消耗的氧氣基本達到平衡狀態(tài)，例如步行、太極拳、太極劍、慢跑步、游泳、騎自行車、跳健身舞等等。而那些百米賽跑、舉重等，時間短、強度大需要爆發(fā)力的競技性體育比賽項目，因在整個運動過程中，即使由于機體的應激反應，使攝氧量增加，但也仍不能滿足激烈運動的需要，此時出現(xiàn)氧債，所以稱為無氧代謝運動。有氧代謝運動的特點是強度低、有節(jié)奏、不中斷、持續(xù)時間長。有氧代謝運動對運動的技巧要求不高，可根據(jù)個人的身體狀況以及平時的愛好選擇運動項目（三）最大氧耗量（VO2max）
最大氧耗量（VO2max）是指當機體負擔最大負荷量時所消耗的氧量。在運動鍛煉過程中，只有保持攝入充足的氧氣，才能保證運動鍛煉是有氧代謝。運動鍛煉時機體反應最敏感的指標是心率和呼吸。運動鍛煉時由于每次呼吸容積及頻率的增大使每分通氣量增大。運動時心跳頻率和心臟每分輸出量以及每搏氧耗量（每一次心臟跳動所消耗的氧量）均增加。研究證明，心率<150次/分，此時心跳頻率和心臟每分輸出量以及每搏氧耗量成比例地增加，但當心率>150次/分，每搏氧耗量并不隨著心率的加快而成比例地增加，當心率達到165次/分時，每搏氧耗量不但不增加反而下降?？梢姰斶\動鍛煉過于激烈或運動量過大，即使機體動員所有的應激措施也無法滿足運動鍛煉時的需求。按照運動鍛煉時體力活動強度大小，可分為輕、中、重，有的劃分得更細一些，分為輕、中、次重、重、過重、極重。但為了更好地指導糖尿病人進行運動鍛煉，治療和控制糖尿病病情，我們提出“有效運動心率”新概念。
（四）有效運動心率
無論是健康者或是糖尿病病人，進行運動鍛煉，目的是強身健體，防病治病，要想達到此目的必須在運動鍛煉中使心率達到定的水平。在運動鍛煉中心率保持在最高心率的60%
85%的范圍之內(nèi)，此時的心率叫做有效運動心率。當人們進行大強度的體力活動時，同時感到心慌，氣短難以忍受，此時測定耗氧量和心輸出量，發(fā)現(xiàn)耗氧量并不隨著心輸出量的增加而增加，此時的心率為最高心率。當人們的心率達到最高心率時體力活動已達到上限，提示人們此時活動不能再劇烈，否則會發(fā)生危險。最高心率計算公式
男性最高心率=205一年齡/2，女性最高心率=220—年齡。
以50歲的男、女為例：男性最高心率=205-50/2=180（次/分）
女性最高心率=220-50=170（次/分）
50歲男性的有效運動心率范圍：為180次/分的60%
85%為108~153次/分，其實際意義是50歲的男性在運動時的心率應保持在108~153次/分是合適的有效運動心率范圍，如果低于108次/分，其運動治療效果不好，高于153次/分時，則運動太劇烈，不安全。為了使人們在實際生活中應用方便，可采用有效運動心率簡單的計算公式：有效運動心率=170-年齡采用計算公式確定自己最適宜的有效運動心率就比較簡單了以上述50歲男性為例，其合適的有效運動心率=170-50=120（次/分）。糖尿病患者在運動治療過程中，除保持合適的有效運動心率之外，在每次運動時必須持續(xù)一定的活動時間和堅持長期運動，才能達到有氧代謝運動，才能達到治療糖尿病的目的。在每次鍛煉中達到“有效心率范圍”時持續(xù)30分鐘以上，每周3~4次，常年堅持。
注：本文摘自劉尊永教授主編、錢榮立教授主審的由人民衛(wèi)生出版社2004年10月1日出版的《糖尿病綜合防治指南》，僅做科普，不做醫(yī)療。返回搜狐，查看更多
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