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有氧运动减肥的生理生物化学分析论文
在个人成长的多个环节中,大家最不陌生的就是论文了吧,论文是我们对某个问题进行深入研究的文章。写起论文来就毫无头绪?以下是我为大家整理的有氧运动减肥的生理生物化学分析论文,欢迎阅读与收藏。
摘要:
肥胖是一种慢性疾病,本文分析了肥胖产生的原因,通过生化指标剖析了有氧运动的作用机理,着重探讨了有氧运动减肥的科学性,为肥胖者达到理想的体重提供理论指导。
关键词:
生物学分析;有氧运动;减肥;
引言:
肥胖不仅影响人们的形体美,造成心理负担,而且常会引发高血压、冠心病、糖尿病以及血脂异常等疾病,对身体健康造成威胁。肥胖被认为是由遗传、营养、活动不足等因素引起的。据不完全统计,我国目前20岁以上的肥胖病人已超过2000万,体重超重者多达1.5亿人。因此通过有氧运动,降低体脂含量、改变体成分,将体重维持在健康状态是十分必要的。
1.有氧运动与减肥健身的关系
有氧运动,亦称有氧代谢运动,指以糖和脂肪的有氧代谢方式供能的运动,运动过程中,机体的摄氧量与需氧量基本持平。运动时HR在120-150次/m,大强度的有氧运动HR也会超过150次/m,而且会有无氧代谢参与部分供能。有氧运动的特点是运动强度低、持续时间长、大肌肉群参与、有一定节奏,方便易行,易于坚持。中国运动医学年会(1991)建议,每周至少运动3~5次,持续时间30~60min,这对减肥健身效果才较明显。研究表明,人在运动过程中随着锻炼时间延长,脂肪供能比例增大,如在40min、90min、180min持续运动时,脂肪酸供能比分别为27%、37%、50%,在有氧锻炼时,有些问题值得我们注意,如运动的时间、强度、项群等,应因人而异地制订训练计划。
1.1运动强度
运动强度是有氧锻炼的一个重要因素,它与能量供给、能量摄入、耗氧量、运动损伤等因素皆有相关,运动强度的大小常以HR、耗氧量及METS(安静时能量或耗氧量的倍数)来表示。由于每个人的年龄、体能和健康等状况不同,每个人的有氧锻炼量亦不相同。
1.2持续时间
运动持续时间与运动强度呈负相关。增加强度则运动时间会减短,反之,负荷减轻时运动时间则可以持续更久;持续时间可用距离或能量消耗来代表。美国运动医学会建议每天以中等强度持续运动30~60min,每次活动耗能保持300千卡左右。有许多运动科学资料都会将运动的METS表示出来,有METS即可算出能量消耗值。一般而言,跑步或走路1600m约可消耗100千卡,但能量消耗会受体重和速度的影响。如从事速度稳定的运动(快走或慢跑)且知道体重,即可利用“每小时所跑或走的公里数为METS”的简便原则来计算能量消耗。如一位体重60kg的人在15min内快走2000m,那么1h可走8km,所以运动强度为8METS(即运动时消耗的能量约为安静时的8倍),依公式1METS=1千卡/kg体重×h,则60kg以此强度运动1h会消耗480千卡(8千卡/kg.h×60kg=480千卡/h),每分钟消耗8千卡。
体能较差者开始运动时,每次消耗100~200千卡为宜;待体能逐渐改善后,每次能量消耗可增加至200~300千卡;中等体能者每次消耗200~400千卡为宜;体能较佳者大约400千卡以上。反之,若以有氧锻炼为标准,只要知道运动时平均速度(如快走)和体重,便可计算出要运动多少时间才可消耗上述建议的能量。如一位60kg普通体能者,慢跑时平均速度180m/min,若每次消耗300千卡,需运动多长时间?180m/min相当于10.8km/h,即运动时的能量消耗约10.8METS即为10.8千卡/kg.h,由于他体重60kg,所以他1h消耗10.8×60=648千卡,每分钟消耗10.8千卡,若消耗300千卡,则需运动300÷;10.8=28min,这对减肥提高体能是大有好处的。开始运动时若无法一口气持续运动15min或更长时间,可以分段实施,在一天内完成。
2.运动减肥的生理生化分析
体重指数(BMI)与身体活动之间呈逆向的关系,运动可以通过增加能量消耗而减少体内脂肪的积蓄。
2.1运动减肥的作用
运动可以改善脂肪代谢紊乱加快脂肪代谢,限制脂肪积累。运动还可抑制过度进食引起的脂肪细胞数量升高,并减少脂肪细胞体积的增加;运动可以提高安静时代谢率(RMR),RMR所消耗的能量占总能量消耗量的60%~70%;运动可以改变肥胖者与能量代谢调节相关的激素水平,如提高胰岛素的敏感性等。
2.2身体成分及减肥的机理分析
体重分瘦体重与脂肪体重两部分。瘦体重包括肌肉、皮肤、骨骼、器官、体液及其它非脂肪组织。减肥应尽可能地减去多余的脂肪而保留瘦体重。影响体重的基本要素是热能摄入量与消耗量。当成人热能摄入量等于消耗量时,则体重基本保持不变,即热能平衡。当热能摄入量大于消耗量时则体重增加,即热能正平衡。而热能摄入量小于消耗量时,则体重减轻,即热能负平衡。因此,减肥的最就是要减去体内多余的脂肪,通过变动热能平衡来实现,即调节代谢功能,增加脂肪消耗。
2.3有氧运动对脂肪体积的影响
当人进行长时间的耐力运动时,体内糖提供的热量远不能满足需要,通过增加氧气的供给,体内的脂肪经过氧化分解,产生热能供人体使用。耐力运动中以有氧运动对人体内脂肪代谢的影响最为明显,可以直接影响脂肪组织中脂肪细胞的体积。因为有氧运动可以通过增加能量的消耗减少体内脂肪的积蓄,抑制脂肪细胞的积累,减少脂肪细胞的体积,并且降低了摄食效率,减少脂肪的沉积。
2.4有氧运动对胰岛素作用的影响
降脂和增加能耗主要是通过调节内分泌代谢来实现。有氧运动可改善肥胖者胰岛素受体结合力和胰岛素的敏感性,有氧运动使血浆胰岛素水平下降,胰高血糖素、儿茶酚胺和肾上腺素分泌增加,促使脂肪水解过程的限速酶活性增加,加速脂肪的水解,促进脂肪的分解。因此,有氧运动能够有效地控制脂肪的合成和增加脂肪的供能,从而减少脂肪的合成,促进脂肪的消耗。大量研究表明,在进行长距离中等强度的运动时,血浆游离脂肪酸是重要的化学能源,尤其在运动强度低于50%~60%最大摄氧量水平的时候。实验证明,运动时人体骨骼肌氧化脂肪酸40%来自骨骼肌细胞内脂肪水解,60%来自脂肪组织和血浆甘油三酯水解后释放的游离脂肪酸。另外,有氧运动在减体脂的同时,还可以改善机体功能,提高机体的免疫功能。因此,就能量消耗而言,运动减肥对所有的人都是有效的,尤其是通过有氧运动造成体内能量的负平衡,有氧运动是最为有效、副作用最小、最有利于健康的减肥方法。
2.5有氧运动与抑制脂肪积累的神经内分泌调节机制
运动能增加热能消耗这一点毋庸置疑,正常情况下,轻微的体力活动也能增肌10%~20%的能量消耗,机体运动时,交感神经系统变的异常兴奋来满足运动的需要,此时血浆中的抗胰岛素如儿茶酚胺、胰高血糖素、生长素、糖皮质激素等浓度也会相应升高,抑制胰岛素的'分泌,随着运动时间和强度的增加,血浆胰岛素浓度呈下降趋势,儿茶酚胺和肾上腺皮质素的增加,胰岛素分泌减少,促使脂肪水解过程中的限速酶、甘油三酯酶、细胞色素C氧化酶及柠檬酸合成酶活性增加,而这些酶均与脂肪的摄取、动用、活化有关。活性酶的升高会加速酶的水解,运动能促进脂肪分解,降低血瘦素水平,且与脂肪含量的减少呈正相关。
3.有氧运动减肥的生理学分析
在人们进行健身运动时,人体系统内部发生着各种各样的变化。这些变化的产生是由于身体运动刺激了体内基础代谢水平的提高而引起的体内各功能系统进行重新运作的一种适应性反应。其中循环系统的变化尤为突出,因为它为其它功能系统的运作提供物质保障。从这一点上讲,健身首先应健其心。有氧运动就是强健人的心肺功能的一种健身运动。
4.结论与建议
4.1有氧运动的强度控制在最大吸氧量的70%以下,运动时间每次不少于40min。
运动频率可每周3次。若重度肥胖或有肥胖并发症者,可隔日运动,注意适当补充水分及无机盐。运动中汗液的大量排泄,会引起部分水分及无机盐的流失,运动后应及时对水分及无机盐给予适当的补充。运动减肥一定要持之以恒,在进行有氧运动前应做准备活动,运动结束还要进行适当的放松。另外在进行有氧运动的初期,最好能在有经验的人指导下进行。在坚持有氧运动减肥的同时,配合适当的饮食控制(尤其控制高脂饮食),尤为重要的是要与动物脂肪保持足够的距离,只有这样才能早日达到理想体重。
4.2有氧运动最佳心率范围是(220年龄)x60%—(220–年龄)x85%.
运动中呼吸宜慢而深,尽量注意吐气,不要大嘴呼吸,应用鼻吸气,用嘴呼气。运动后不要立即停下来或原地不动,应慢走一段,帮助静脉血回流,直到心跳和呼吸稳定再停下来。
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品名暂无
科学减肥一般采用科学饮食计划:
早上吃的营养点,中午吃的丰富点,晚上少吃或只吃水果和蔬菜。每周坚持运动5、6次,每次最少40分钟,例如:慢跑、健身操、跳绳、快走、瑜珈。一定要注意制定科学减肥计划,包括:药物调理计划、饮食计划、锻炼计划和时间计划等。
运动减肥
运动尤其是有氧运动是最有效、最健康的减肥方法。它是一项以有氧代谢为主的耐力性运动,提高人体新陈代谢,可以促进能量的消耗,避免机体能量过剩而转化为脂肪积聚,同时也可以使机体已积聚的脂肪得以分解。
有氧运动包括慢跑、步行、游泳、骑自行车、原地跑、打球、爬山、健身操、练瑜伽和打太极拳等。每次运动最好一次持续做完,保证每天累计40分钟以上,中间可以停止,且每次运动总消耗热量须达300千卡,通常这种运动量会造成心跳加快 ,或流汗的程度,平时建议可以结合决乌汤这类组方茶可起到较好的辅助减肥效果。
楠辉之恋
运动过程影响脂肪代谢的因素如运动强度和运动持续的时间,体内肉碱含量,糖代谢水平,氧供应量,机体内脂肪酶活性,运动训练程度与水平等以及氨基酸和蛋白质在运动中的作用。 脂类是由四碳以上的脂肪酸和醇等组成的酯类及其衍生物,包括中性脂肪和类脂质。脂肪仅指中性脂肪,是甘油和三分子脂肪酸组成的酯。通常说的膳食脂类主要包括:甘油三酯、磷脂和胆固醇。 二、脂类的生理功用 (一)脂肪是组成人体组织细胞的重要组成成分 (二)促进脂溶性维生素的吸收 (三)脂肪是一种富含能量的营养素 (四)保护重要器官 (五)食物中的脂肪可向人体供应必需脂肪酸 三、运动与脂肪代谢 (一)运动中脂肪代谢 运动中,人体组织内的甘油三酯被动员后,游离脂肪酸(FFA)在血液中的浓度变化可分为三个时期:①循环期;②代谢期;③恢复期。影响运动中脂肪代谢的因素有以下几个方面。 1.运动强度和运动持续的时间对脂代谢的影响 2.肉碱对脂代谢的影响 3.糖代谢水平对脂代谢的影响 4.氧供应量对脂代谢的影响 5.脂肪酶活性对脂代谢的影响 6.运动训练程度对脂代谢的影响 (二)运动对血脂、脂蛋白含量的调节 运动可以改善体内的脂肪代谢,降低血脂含量,减轻体重和减少体脂,还可增加血液中高密度脂蛋白的含量,运动可使血浆中甘油三酯和胆固醇下降。运动时机体的能量消耗增加,骨骼肌、心肌摄取游离脂肪酸增多,从而进入肝脏的脂肪酸减少,使体内甘油三酯合成降低。运动能提高脂蛋白脂肪酶活性,清除甘油三酯的功能加强,因而使血脂含量下降(见表1-3)。 (三)运动员的脂肪需要量 运动员膳食中,脂肪的供给量一般应占总能量的30%左右,脂肪的摄取量按每千克体重15克为宜,应多用植物性脂肪和磷脂(大豆中含量高),动物性脂肪不宜超过总能量的10%。 四、膳食中脂肪供给量与健康 膳食中脂肪供给量易受饮食习惯、季节和气候的影响,变动范围较大,不似蛋白质供给量明确。主要原因是脂肪在体内供给的能量,亦可由糖类物质来供给。至于为了供给脂溶性维生素、必需脂肪酸以及保证脂溶性维生素的吸收等作用,所需的脂肪并不太多。 第三节运动和蛋白质 一、蛋白质定义和组成 蛋白质是以氨基酸为组成单位、由肽键相连的具有稳定空间结构的生物大分子,是由碳(C)、氢(H)、氧(O)和氮(N)四种基本元素组成的。某些复杂的蛋白质还含有硫,有的还含有铜、铁、锌等金属元素。组成蛋白质的基本单位是氨基酸。 二、蛋白质的生理功能 蛋白质是生命现象的主要物质基础之一,它广泛存在于活细胞中。由于蛋白质的结构各不相同,故它们有着各种各样的生理功能。其重要的生理功能列举如下。 (一)构成和修补机体组织 (二)维持机体的渗透压和酸碱平衡 (三)催化功能 (四)防御和保护功能 (五)激素功能 (六)传递信息功能 (七)调节神经肌肉的兴奋与传导 (八)供给能量 三、运动员对蛋白质的需要量 食物中蛋白质的主要作用是用来建造人体自身组织,人体对蛋白质的需要量是随年龄、性别、不同运动项目、运动量和身体状况的不同而异。一般成人蛋白质需要量每日为1.2~1.5克/千克体重,每日蛋白质供给量应占总能量的12%~14%,儿童少年的蛋白质供给量每天约为2.5克/千克体重。儿童运动员应增至3克/千克体重。 四、优质蛋白质及其食物来源 (一)蛋白质的生理价值 具体食物蛋白质的生理价值见表1-4。根据食物中必需氨基酸的含量,可将蛋白质分为完全性蛋白质和非完全性蛋白质。完全性蛋白质含有全部8种必需氨基酸,含量丰富,比例也符合人体的需要。非完全性蛋白质中缺乏一种或数种必需氨基酸。 世界卫生组织(WHO)推荐的必需氨基酸构成比例见表1-5。? 将谷类食品和豆类食品同时混合食用,其所含的氨基酸就能互相补充,满足人体的需要,提高食物的营养价值,这一作用叫做蛋白质的互补作用。互补的几种食物最好同时食用,这样必需氨基酸可同时被吸收利用。如果几种食物分别食用时间相隔过长,则不能起到互补作用(见表1-6)。 (二)蛋白质的主要食物来源 谷类、豆类、坚果类、肉类、禽类、鱼类、蛋类、奶类。 五、氨基酸和蛋白质在运动中的作用 长时间运动会耗尽身体内的糖类储备,这个时候会分解体内的蛋白质作为能量来源,而赛后身体更加需要蛋白质来修复损耗的肌肉组织。蛋白质的补充可选择支链氨基酸(BCAA)、谷氨酰胺和增肌粉等氨基酸和蛋白质补剂。 (一)支链氨基酸 支链氨基酸的作用是: 1.增强肌肉耐力和重建肌肉内的蛋白质。 2.支链氨基酸在运动可氧化分解提供能量生成ATP。 3.在运动中,补充足够的支链氨基酸可以促进运动后恢复期蛋白质的合成代谢,加速肌肉合成,减少肌肉组织的分解,有助于肌肉块的增大。 4.支链氨基酸还是体内骨骼肌供能的主要氨基酸。 5.训练期间摄入支链氨基酸能刺激生长激素的释放和提高胰岛素水平,从而起到促进合成代谢的作用。支链氨基酸还可以抑制色氨酸进入大脑产生5-羟色胺,从而预防中枢疲劳。 (二)增肌粉 增肌粉是一种由高蛋白、低能量、低脂肪构成的一种营养补剂,不仅能为肌肉的生长提供丰富的原料,而且还能刺激激素的分泌,并具有抵抗肌肉分解和增加糖原合成的作用,增加瘦体重、不增加体脂。增肌粉的组成成分有清蛋白、L-谷氨酰胺、牛磺酸、单纯肌酸、磷酸钾、肉碱等。 (三)谷氨酰胺 当机体在大强度运动时,体内谷氨酰胺水平会下降50%,而且要在运动后较长一段时间才可恢复到原来的水平。若运动时不能及时地补充足够的谷氨酰胺,机体就会分解肌肉蛋白以满足机体对谷氨酰胺的需求。及时适量地补充谷氨酰胺能有效地防止肌肉蛋白的分解、增加细胞体积、促进肌肉增长;同时谷氨酰胺还可刺激生长激素、胰岛素和睾酮的分泌,使机体处于合成状态。谷氨酰胺还在一定程度上可减少运动中的乳酸堆积造成的运动能力下降和疲劳。 (四)乳清蛋白 乳清蛋白易于吸收、含有完整氨基酸群,在市场上拥有极高的评价。无论是单独补充乳清蛋白或与其他产品搭配使用,乳清蛋白对机体的修复和肌肉壮大作用都有良好的效果。 (五)大豆蛋白与人体健康 大豆蛋白的营养价值,首先大豆及其产品蛋白质含量高,其次,大豆蛋白含有8种人体必需氨基酸,不但种类齐全,而且各种必需氨基酸含量、构成比例比较接近人体的需要。除蛋氨酸偏低,赖氨酸偏高,其他接近WHO推荐的“理想蛋白质”标准。值得提出的是,粮谷类蛋白质中蛋氨酸含量丰富,赖氨酸含量偏低,因此豆类蛋白与粮谷蛋白质是非常理想的互补蛋白。 此外,由于大豆蛋白有少量异黄酮,具有弱雌激素活性,称植物性雌激素,可用于防治骨质疏松和改善更年期综合症。
Sunnygirl88
脂类代谢与人体健康 脂类物质包括脂肪和类脂二类物质,脂肪又称甘油三酯,由甘油和脂肪酸组成;类脂包括胆固醇及其酯、磷脂及糖脂等。脂类物质是细胞质和细胞膜的重要组分;脂类代谢与糖代谢和某些氨基酸的代谢密切相关;脂肪是机体的良好能源,脂肪的潜能比等量的蛋白质或糖高1倍以上、通过氧化可为机体提供丰富的热能;固醇类物质是某些激素和维生素D及胆酸的前体。脂类代谢与人类的某些疾病(如酮血症、酮尿症、脂肪肝、高血脂症、肥胖症和动脉粥样硬化、冠心病等)有密切关系,因此,脂类代谢对人体健康有重要意义。 一、脂类的消化与吸收 1.脂肪的消化与吸收 食物中的脂肪在口腔和胃中不被消化,因唾液中没有水解脂肪的酶,胃液中虽含有少量脂肪酶,但胃液中的pH为1~2,不适于脂肪酶作用。脂肪的消化作用主要是在小肠中进行,由于肠蠕动和胆汁酸盐的乳化作用,脂肪分散成细小的微团,增加了与脂肪酶的接触面,通过消化作用,脂肪转变为甘油一酯、甘油二酯、脂肪酸和甘油等,它们与胆固醇、磷脂及胆汁酸盐形成混合微团。这种混合微团在与十二指肠和空肠上部的肠粘膜上皮细胞接触时,甘油一酯、甘油二酯和脂肪酸即被吸收,这是一种依靠浓度梯度的简单扩散作用。吸收后,短链的脂肪酸由血液经门静脉入肝;长链的脂肪酸、甘油一酯和甘油二酯在肠粘膜细胞的内质网上重新合成甘油三酯,再与磷脂、胆固醇、胆固醇酯及载脂蛋白构成了乳糜微粒,通过淋巴管进入血液循环。 2.类脂的消化与吸收 食物中胆固醇的吸收部位主要是空肠和回肠,游离胆固醇可直接被吸收;胆固醇酯则经胆汁酸盐乳化后,再经胆固醇酯酶水解生成游离胆固醇后才被吸收,吸收进入肠粘膜细胞的胆固醇再酯化成胆固醇酯,胆固醇酯中的大部分掺入乳糜微粒,少量参与组成极低密度脂蛋白,经淋巴进入血液循环。食物中的磷脂在磷脂酶的作用下,水解为脂肪酸、甘油、磷酸、胆碱或胆胺,被肠粘膜吸收后,在肠壁重新合成完整的磷脂分子,参与组成乳糜微粒而进入血液循环。 二、脂肪的代谢 1.脂肪酸的合成 体内的脂肪酸的来源有二:一是机体自身合成,以脂肪的形式储存在脂肪组织中,需要时从脂肪组织中动员。饱和脂肪酸主要靠机体自身合成;另一来源系食物脂肪供给,特别是某些不饱和脂肪酸,动物机体自身不能合成,需从植物油摄取。它们是动物不可缺少的营养素,故称必需脂肪酸。它们又是前列腺素、血栓素及白三烯等生理活性物质的前体。前列腺素可使血管扩张,血压下降,并能抑制血小板的聚集。而血栓素作用与此相反,有促凝血作用。白三烯能引起支气管平滑肌收缩,与过敏反应有关。 脂肪酸的生物合成是在胞液中多酶复合体系催化下进行的,原料主要来自糖酵解产生的乙酸辅酶A和还原型辅酶Ⅱ,最后合成软脂酸。软脂酸在内质网和线粒体分别与丙二酰单酰辅酶A和乙酸辅酶A作用,均可以使碳链的羧基端延长到18~26℃。机体还可利用软脂酸、硬脂酸等原料,在去饱和酶的催化下,合成不饱和脂肪酸,但不能合成亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸等必需脂肪酸。 2.脂肪的合成 脂肪在体内的合成有两条途径,一种是利用食物中脂肪转化成人体的脂肪,另一种是将糖转变为脂肪,这是体内脂肪的主要来源,是体内储存能源的过程。糖代谢生成的磷酸二羟丙酮在脂肪和肌肉中转变为 磷酸甘油,与机体自身合成或食物供给的两分子脂肪酸活化生成的脂酰辅酶A作用生成磷脂酸,然后脱去磷酸生成甘油二酯,再与另一分子脂酰辅酶A作用,生成甘油三酯。 3.脂肪的分解 脂肪组织中储存的甘油三酯,经激素敏感脂肪酶的催化,分解为甘油和脂肪酸运送到全身各组织利用,甘油经磷酸化后,转变为磷酸二羟丙酮,循糖酵解途径进行代谢。胞液中的脂肪酸首先活化成脂酰辅酶A,然后由肉毒碱携带通过线粒体内膜进入基质中进行 氧化,产生的乙酰辅酶A进入三羧酶循环彻底氧化,这是体内能量的重要来源。 4.酮体的产生和利用 脂肪酸在肝中分解氧化时产生特有的中间代谢产物——酮体,酮体包括乙酰乙酸、 羟丁酸和丙酮,由乙酰辅酶A在肝脏合成。肝脏自身不能利用酮体,酮体经血液运送到其它组织,为肝外组织提供能源。在正常情况下,酮体的生成和利用处于平衡状态。 三、类脂的代谢 1.胆固醇的代谢 体内胆固醇主要在肝细胞内合成,胆固醇在体内不能彻底氧化分解,但可以转变成许多具有生物活性的物质,肾上腺皮质激素、雄激素及雌激素均以胆固醇为原料在相应的内分泌腺细胞中合成。胆固醇在肝中转变为胆汁酸盐,并随胆汁排入消化道参与脂类的消化和吸收。皮肤中的7-脱氧胆固醇在日光紫外线的照射下,可转变为维生素 ,后者在肝及肾羟化转变为1,25- 的活性形式,参与钙、磷代谢。 2.磷脂的代谢 含磷酸的脂类称为磷脂,由甘油构成的磷脂统称为甘油磷脂,它包括卵磷脂和脑磷脂,是构成生物膜脂双层结构的基本骨架,含量恒定为固定脂。卵磷脂是合成血浆脂蛋白的重要组分。由鞘氨醇构成的磷脂称为鞘磷脂,是生物膜的重要组分,参与细胞识别及信息传递。磷脂酸是合成磷脂的前体,在磷酸酶作用下生成甘油二酯,然后与CDP-胆碱或CDP-胆胺反应生成卵磷脂和脑磷脂。鞘氨醇由软脂酸辅酶A和丝氨酸反应形成。鞘氨醇经长链脂酰辅酶A酰化而形成N-酸基鞘氨醇,即神经酰胺,又进一步和CDP-胆碱作用而形成鞘磷脂。 四、血浆脂蛋白代谢 1.血脂的组成及含量 血浆中所含的脂类统称血脂,它的组成包括甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯以及游离的脂肪酸等。血脂的来源有二:一为外源性,从食物摄取的脂类经消化吸收进入血液;二是内源性,由肝、脂肪细胞以及其它组织合成后释放入血液。血脂受膳食、年龄、性别、职业以及代谢等的影响,波动范围较大。正常人空腹12~24 h血脂的组成及含量见表1。 表1 正常成人空腹时血浆中脂类的组成和含量脂类物质 nmol/L mg/dl 脂类总量 4~7(g/L) 400~700甘油三酯 0.11~1.76 10~160胆固醇总量 3.75~6.25 150~250磷 脂 1.80~3.20 150~250游离脂肪酸 0.3~0.9 8~25血浆中脂类的正常值范围因测定方法不同而有一定的差别。另外,血脂含量与全身脂类相比,只占极小部分,但所有脂类均通过血液转运至各组织。因此,血脂的含量可以反映全身脂类的代谢概况。 血脂的来源与去路如下:2.血浆脂蛋白的分类、组成及功能 正常人血浆含脂类虽多,却仍清彻透明,说明血脂在血浆中不是以自由状态存在,而与血浆中的蛋白质结合,以血浆脂蛋白的形式运输。载脂蛋白主要有apoA、apoB、apoC、apoD和apoE等五类,还有若干亚型。血浆脂蛋白的结构为球状颗粒,表面为极性分子和亲水基团,核心为非极性分子和疏水基团。各种血浆脂蛋白因所含脂类及蛋白质量不同,其密度、颗粒大小、表面电荷、电泳行为及免疫性均有不同,一般用超速离心法和电泳法将它们分为四类,彼此对应,即:HDL高密度脂蛋白( 脂蛋白)、VLDL极低密度脂蛋白(前 脂蛋白)、LDL低密度脂蛋白( 脂蛋白)和CM乳糜微粒。CM是在空肠粘膜细胞内合成,转运外源性脂肪;VLDL是在肝细胞内合成,转运内源性脂肪;LDL是在血浆中由VLDL转变而来,转运胆固醇至各组织;HDL是在肝细胞内合成,转运胆固醇和磷脂至肝脏。 五、脂类代谢紊乱引起的常见疾病 1.血浆脂蛋白的异常引起的疾病正常时,血浆脂类水平处于动态平衡,能保持在一个稳定的范围。如在空腹时血脂水平升高,超出正常范围,称为高血脂症。因血脂是以脂蛋白形式存在,所以血浆脂蛋白水平也升高,称为高脂蛋白血症。根据国际暂行的高脂蛋白血症分型标准,将高脂蛋白血症分为6型,各型高脂蛋白血症血浆脂蛋白及脂类含量变化见表2。 表2 各型高脂蛋白血浆脂蛋白及脂类含量变化类型 血浆脂蛋白变化 血脂含量变化 发生率 Ⅰ 高乳糜微粒血症 甘油三酯升高 罕见 (乳糜微粒升高) 胆固醇升高 Ⅱa 高 脂蛋白血症 甘油三酯正常 常见 (低密度脂蛋白升高) 胆固醇升高 Ⅱb 高 脂蛋白血症 甘油三酯升高 常见 高前 脂蛋白血症 胆固醇升高 (低密度脂蛋白及极 低密度脂蛋白升高 Ⅲ 高 脂蛋白血症 甘油三酯升高 较少 高前 脂蛋白血症 胆固醇升高 (出现“宽 ”脂蛋白 低密度脂蛋白升高 Ⅳ 高前 脂蛋白血症 甘油三酯升高 常见 (极低密度脂蛋白升高) 胆固醇升高 Ⅴ 高乳糜微粒血症 甘油三酯升高 高前 脂蛋白血症 胆固醇升高 不常见按发病原因又可分为原发性高脂蛋白血症和继发性高脂蛋白血症。原发性高脂蛋白血症是由于遗传因素缺陷所造成的脂蛋白的代谢紊乱,常见的是Ⅱa和Ⅳ型;继发性高脂蛋白血症是由于肝、肾病变或糖尿病引起的脂蛋白代谢紊乱。 高脂蛋白血症发生的原因可能是由于载脂蛋白、脂蛋白受体或脂蛋白代谢的关键酶缺陷所引起的脂质代谢紊乱。包括脂类产生过多、降解和转运发生障碍,或两种情况兼而有之,如脂蛋白脂酶活力下降、食入胆固醇过多、肝内合成胆固醇过多、胆碱缺乏、胆汁酸盐合成受阻及体内脂肪动员加强等均可引起高脂蛋白血症。动脉粥样硬化是严重危害人类健康的常见病之一,发生的原因主要是血浆胆固醇增多,沉积在大、中动脉内膜上所致。其发病过程与血浆脂蛋白代谢密切相关。现已证明,低密度脂蛋白和极低密度脂蛋白增多可促使动脉粥样硬化的发生,而高密度脂蛋白则能防止病变的发生。这是因为高密度脂蛋白能与低密度脂蛋白争夺血管壁平滑肌细胞膜上的受体,抑制细胞摄取低密度脂蛋白的能力,从而防止了血管内皮细胞中低密度脂蛋白的蓄积。所以在预防和治疗动脉粥样硬化时,可以考虑应用降低低密度脂蛋白和极低密度脂蛋白及提高高密度脂蛋白的药物。肥胖人与糖尿病患者的血浆高密度脂蛋白水平较低,故易发生冠心病。 2.酮血症、酮尿症及酸中毒 正常情况下,血液中酮体含量很少,通常小于1mg/100mL。尿中酮体含量很少,不能用一般方法测出。但在患糖尿病时,糖利用受阻或长期不能进食,机体所需能量不能从糖的氧化取得,于是脂肪被大量动员,肝内脂肪酸大量氧化。肝内生成的酮体超过了肝外组织所能利用的限度,血中酮体即堆积起来,临床上称为“酮血症”。患者随尿排出大量酮体,即“酮尿症”。酮体中的乙酰乙酸和 羟丁酸是酸性物质,体内积存过多,便会影响血液酸碱度,造成“酸中毒”。 3.脂肪肝及肝硬化 由于糖代谢紊乱,大量动员脂肪组织中的脂肪,或由于肝功能损害,或者由于脂蛋白合成重要原料卵磷脂或其组成胆碱或参加胆碱含成的甲硫氨酸及甜菜碱供应不足,肝脏脂蛋白合成发生障碍,不能及时将肝细胞脂肪运出,造成脂肪在肝细胞中堆积,占据很大空间,影响了肝细胞的机能,肝脏脂肪的含量超过10%,就形成了“脂肪肝”。脂肪的大量堆积,甚至使许多肝细胞破坏,结缔组织增生,造成“肝硬化”。 4.胆固醇与动脉粥样硬化 虽然胆固醇是高等真核细胞膜的组成部分,在细胞生长发育中是必需的,但是血清中胆固醇水平增高常使动脉粥样硬化的发病率增高。动脉粥样硬化斑的形成和发展与脂类特别是胆固醇代谢紊乱有关。胆固醇进食过量、甲状腺机能衰退,肾病综合症,胆道阻塞和糖尿病等情况常出现高胆固醇血症。 近年来发现遗传性载脂蛋白(APO)基因突变造成外源性胆固醇运输系统不健全,使血浆中低密度脂蛋白与高密度脂蛋白比例失常,例如APO AI,APO CIII缺陷产生血中高密度脂蛋白过低症,APO-E-2基因突变产生高脂蛋白血症,此情况下食物中胆固醇的含量就会影响血中胆固醇的含量,因此病人应采用控制膳食中胆固醇治疗。引起动脉粥样硬化的另一个原因是低密度脂蛋白的受体基因的遗传性缺损,低密度脂蛋白不能将胆固醇送入细胞内降解,因此内源性胆固醇降解受到障碍,致使血浆中胆固醇增高。 5.肥胖症 肥胖症是一种发病率很高的疾病,轻度肥胖没有明显的自觉症状,而肥胖症则会出现疲乏、心悸、气短和耐力差,且容易发生糖尿病、动脉粥样硬化、高血压和冠心病等。除少数由于内分泌失调等原因造成的肥胖症外,多数情况下是由于营养失调所造成。由于摄入食物的热量大于人体活动需要量,体内脂肪沉积过多、体重超过标准20%以上者称为肥胖症。预防肥胖,要应用合理饮食,尤其是控制糖和脂肪的摄入量,加上积极而又适量的运动是最有效的减肥处方。 脂肪是人体内的主要储能物质,机体所需能量的50%以上由脂肪氧化供给;脂肪还协助脂溶性维生素的吸收,因此,脂肪是人体的重要营养素之一;包括胆固醇、胆固醇酯和磷脂等在内的类脂广泛分布于全身各组织中,是构成生物膜的主要物质,它与膜上许多酶蛋白结合而发挥膜的功能,胆固醇还是机体内合成胆汁酸、维生素 和类固醇的重要物质。脂类代谢受多种因素影响,特别是受到神经体液的调节,如肾上腺素、生长激素、高血糖素、促肾上腺素、糖皮质类固醇、甲状腺素和甲状腺刺激素促进脂肪组织释放脂肪酸,而胰岛素和前列腺素的作用则相反。适量的含脂类食物的摄入和适当的体育锻炼,有利于脂类代谢保持正常,一旦某种因素发生变化引起脂类代谢反常时,便导致疾病,危害人体健康。
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