第一章代谢生理
一、新陈代谢
生命最基本的特征是新陈代谢。新陈代谢，简单地讲就是新老交替。在生命的过程中，有不断的体内、外物质交换和物质在体内的一系列转变称为物质代谢过程。机体不断从外界环境中摄取营养物质，通过消化、吸收、运转，同化转变为自身组织的一部分，并储存能量是物质代谢的新生过程称为合成代谢；机体不断分解自身旧的代谢物质，由细胞组织分解、运送而排出体外并释放能量供给机体生命活动的需要称为分解代谢。这是人体内物质代谢的两个过程，这两个过程随着生命的不同阶段而有所改变，生长发育期，合成代谢大于分解代谢；成人期，合成代谢与分解代谢基本保持平衡；老年期，分解代谢大于合成代谢。
二、基础代谢
基础代谢是指在清醒而又极端安静状态下，排除肌肉活动、食物、环境温度和精神紧张等影响时人体的能量代谢，单位时间内的基础代谢称为基础代谢率。基础代谢率随性别、年龄等生理情况而异，男性大于女性，幼年高于成年，年龄越大，代谢率越低
三、能量代谢
（一）能量代谢的定义
生物体内物质代谢过程中所伴随着的能量释放、转移、利用称为能量代谢（energy metabolic）。能量代谢根据机体的状态可分为基础代谢、安静代谢、睡眠代谢、劳动代谢和食物特殊动力作用。（二）能量
简单地讲能量就是做功的能力。人体所进行的每一项活动如工作、学习，从事各种运动以及人体内进行的所有活动，包括心跳、呼吸、消化吸收、细胞的分裂生长、组织的更新修复等都离不开能量，可以说没有能量也就没有生命。任何能量形式最后均转变为热能，故机体释放的热量是整个机体能量消耗的精确尺度。热能是机体生命活动的动力。热能本身不是一种营养素，它是食物燃烧所释放的热量。热量表示单位是千卡kcal）
kcal热能相当于使1kg水从14.5℃升高到15.5℃所需要的能
（三）能量的摄入
人类每天从外界摄入能量来维持生命。能量普遍存在于各种食物中。能量主要由饮食中的三大营养物质：糖（碳水化合物）、蛋白质、脂肪供给。经测定，每克碳水化合物产生4kcal热能，每克蛋白质产生4kcal热能，每克脂肪产生9keal热能。人体内约60%的能量转化为热能，维持体温，40%的能量可作为做功的自由能提供人体一切活动的能量。人体能量的摄入（收）
和消耗（支）应达到动态平衡，如果摄人超过消耗能量即储存当消耗大于摄入，则组织的储存能将被利用。
（四）能量的消耗
机体每时每刻都在消耗能量，当卧床不活动时，身体内部仍然有条不紊的进行工作，如心脏在跳动肺在呼吸，肝在分解和合成化学物质，肾脏在分泌尿液、排泄废物，胃肠进行繁忙的消化吸收等，所有这些活动都需要能量。能量消耗的另一途径是人们进行的各项活动包括从事各项工作和各种运动。机体消耗的能量与劳动或运动强度是成正比的，人的活动愈剧烈，消耗的能量愈多，身体所需要的热能也就越多。正常人的能量储备功能有以下特点：①从幼年到成年主要是蛋白质的合成增加
②成年时期，体重和身体的组成相对稳定；③成年以后随年龄的增加，脂肪的储存超过蛋白质的储存五）能量的平衡
由于机体每时每刻都在消耗能量，因此需要不断地从膳食中摄人能量，以补充身体失去的能量，使能量保持平衡。所谓能量平衡就是指能量的摄入与消耗达到一动态平衡，只有这样，才能使身体达到最佳的健康水平。长期能量的摄入大于能量的消耗将会导致肥胖
（六）能量的测定
能量的测定比较复杂，有直接测量法和间接测量法。直接测量法是指直接测量机体在一定时间内所散发的热量；间接测量法是指气体代谢方法，这种方法是测量机体在一定时间内消耗的氧和二氧化碳的产生量然后根据呼吸商值和氧的热价，间接计算机体所消耗的能量。能量常用的表示单位是每单位体表面所消耗的能量（千卡/每平方米）。无论直接测量法或间接测量法其操作都是比较复杂的，难以普及和推广。根据气体代谢方法原理，采用身高、体重、年龄和性别等参数研制出人体能量监测仪。该仪器可以自动测量您每天的总能量和运动能量消耗从而监测您每天摄入的能量与消耗的能量是否达到动态平衡，使您保持理想的体重，促进身体健康。
四、有氧代谢
（一）有氧代谢的定义
在新陈代谢过程中，机体摄取，并消耗氧气和排出二氧化碳，这种生物过程称作气体代谢。在气体代谢过程中有足够的氧气供给，此代谢过程称有氧代谢。如果机体的摄氧量不能满足实际的氧需要，即摄氧量出现了亏欠，通常把亏欠的这部分氧量称作为氧债。如果氧偾不能及时的消除，机体将出现无氧代谢。无论从事何种运动，在运动刚开始时，由于血流量和肌肉有氧代谢的调整迟钝，氧摄取量不能立即弥补所需，出现了氧债只有运动几分钟后才能达到平衡，因此运动锻炼不提倡几分钟的快速急剧运动
（二）有氧代谢运动
有氧代谢运动是指机体主要以有氧代谢方式提供能量的运动称作有氧代谢运动。在整个运动过程中，人体吸入的氧气与机体消耗的氧气基本达到平衡状态，例如步行、太极拳、太极剑、慢跑步、游泳、骑自行车、跳健身舞等等。而那些百米赛跑、举重等，时间短、强度大需要爆发力的竞技性体育比赛项目，因在整个运动过程中，即使由于机体的应激反应，使摄氧量增加，但也仍不能满足激烈运动的需要，此时出现氧债，所以称为无氧代谢运动。有氧代谢运动的特点是强度低、有节奏、不中断、持续时间长。有氧代谢运动对运动的技巧要求不高，可根据个人的身体状况以及平时的爱好选择运动项目（三）最大氧耗量（VO2max）
最大氧耗量（VO2max）是指当机体负担最大负荷量时所消耗的氧量。在运动锻炼过程中，只有保持摄入充足的氧气，才能保证运动锻炼是有氧代谢。运动锻炼时机体反应最敏感的指标是心率和呼吸。运动锻炼时由于每次呼吸容积及频率的增大使每分通气量增大。运动时心跳频率和心脏每分输出量以及每搏氧耗量（每一次心脏跳动所消耗的氧量）均增加。研究证明，心率<150次/分，此时心跳频率和心脏每分输出量以及每搏氧耗量成比例地增加，但当心率>150次/分，每搏氧耗量并不随着心率的加快而成比例地增加，当心率达到165次/分时，每搏氧耗量不但不增加反而下降。可见当运动锻炼过于激烈或运动量过大，即使机体动员所有的应激措施也无法满足运动锻炼时的需求。按照运动锻炼时体力活动强度大小，可分为轻、中、重，有的划分得更细一些，分为轻、中、次重、重、过重、极重。但为了更好地指导糖尿病人进行运动锻炼，治疗和控制糖尿病病情，我们提出“有效运动心率”新概念。
（四）有效运动心率
无论是健康者或是糖尿病病人，进行运动锻炼，目的是强身健体，防病治病，要想达到此目的必须在运动锻炼中使心率达到定的水平。在运动锻炼中心率保持在最高心率的60%
85%的范围之内，此时的心率叫做有效运动心率。当人们进行大强度的体力活动时，同时感到心慌，气短难以忍受，此时测定耗氧量和心输出量，发现耗氧量并不随着心输出量的增加而增加，此时的心率为最高心率。当人们的心率达到最高心率时体力活动已达到上限，提示人们此时活动不能再剧烈，否则会发生危险。最高心率计算公式
男性最高心率=205一年龄/2，女性最高心率=220—年龄。
以50岁的男、女为例：男性最高心率=205-50/2=180（次/分）
女性最高心率=220-50=170（次/分）
50岁男性的有效运动心率范围：为180次/分的60%
85%为108~153次/分，其实际意义是50岁的男性在运动时的心率应保持在108~153次/分是合适的有效运动心率范围，如果低于108次/分，其运动治疗效果不好，高于153次/分时，则运动太剧烈，不安全。为了使人们在实际生活中应用方便，可采用有效运动心率简单的计算公式：有效运动心率=170-年龄采用计算公式确定自己最适宜的有效运动心率就比较简单了以上述50岁男性为例，其合适的有效运动心率=170-50=120（次/分）。糖尿病患者在运动治疗过程中，除保持合适的有效运动心率之外，在每次运动时必须持续一定的活动时间和坚持长期运动，才能达到有氧代谢运动，才能达到治疗糖尿病的目的。在每次锻炼中达到“有效心率范围”时持续30分钟以上，每周3~4次，常年坚持。
注：本文摘自刘尊永教授主编、钱荣立教授主审的由人民卫生出版社2004年10月1日出版的《糖尿病综合防治指南》，仅做科普，不做医疗。返回搜狐，查看更多
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