现代运动生物化学研究现状及进展

现代运动生物化学研究进展 姓名：石建东 单位：09级体育学院研究生 专业：运动人体科学 学号104753090718 摘要：运动生物化学是生物化学的一个分支，是生物化学在体育科学实践中的应用。运动生物化学是从分子水平上研究运动对机体适应的一门学科。 运动生物化学的任务：运动对机体化学组成的影响； 运动时物质代谢、能量代谢的特点和规； 为体育锻炼科学化，运动训练科学化服务。其较新的研究方向：对免疫机能的研究，对基因 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达的研究。而如何借用相关学科的研究方法 , 充分利用、开发祖国医学和天然药物以提高人体健康水平 , 更大范围地普及推广运动生物化学 , 是今后发展的趋势和方向。 关键词：运动生物化学；研究；现状；进展 运动生物化学是研究体育活动对人体化学组成和化学变化影响的规律，并应用这些规律为运动实践服务的一门科学．本文从运动生物化学的角度，结合体育运动对人体的影响，回顾现代运动生物化学的发展历史，探讨现代运动生物化学与有关学科的关系，及其目前体育运动研究热点，展望此项领域未来的发展趋势．运动对机体化学组成的影响人体的化学组成是相对稳定的，在运动的影响下，可以发生相适应的变化。这种适应性变化是增强体质，提高运动能力的物质基础之一。人体的化学组成主要是蛋白质、核酸、脂类、糖、无机盐和水等。运动时这些物质会发生相应的变化。通过运动生物化学的研究能够揭示、促进人体代谢机能的变化 , 并可从根本上提高人体健康水平和运动能力。为体育锻炼科学化，运动训练科学化服务，尤其在当前体育运动事业蓬勃发展 , 人们生活水平不断提高的情况下 , 运动生物化学的作用愈来愈受到广泛的重视并得到了较大程度的推展。 1.运动生物化学的发展史 生物化学是20世纪初叶才脱离有机化学和生理学发展成为一门独立的新兴学科。运动生物化学是体育科学和生物化学发展内必然产物。在形成独立的学科之前运动生物化学的研究孕育在洼他学科的研究内容之中，在20世纪40—50年代运动生物化学沟研究有了很大的发展，60年代成熟为一门独立的新兴边缘学科。 1.1萌芽时期19世纪初在基础医学和临床医学的研究中即已经涉及到一些运动生物化学的研究内容。例如英国Berzelius(1807)的论文“肌肉的机器”中最早报道了肌肉收缩产生乳酸。Chauveau(1887)研究报道了运动时血糖代谢的特点。Pettenkofes和Voit(1886)报道肌肉收缩时蛋白质参与供能未比静息状态增加。上述各方面的论文皆表明运动生物化学的研究萌芽于其他学科的研究之中。运动条件下体内物质代谢和能量代谢的变化已开始引起人们的关注。 1.2早期20世纪韧生物化学成为一门单独的学科，处于一个蓬勃发展时期，对高能磷酸化合物的代谢、糖酵解和生物氧化等能量代谢的研究都取得了重要的进展。Fktcher和Hohkins(1907)，Meyer—hof(1920)，Hill(1923一1925)对肌肉收缩时乳酸的生成，乳酸生成和缺氧的关系，糖原是乳酸生成的前体物质作了大量的研究报道。Lohmann(1928)在肌肉的浸出物中发现了ATP，不久又提出了ATP和CP之间可以互相补充高能磷酸基团的Lohmann反应。Margaria(1933)年综合前人的研究，把氧债分成非乳酸性氧债和乳酸性氧债两个部分。Krebs(1937)提出了著名的三羧酸循环的代谢理论。在50年代，由于生物化学研究方法技术上的突破，如同位素示踪、组织化学、电泳、层析、超速离心法等技术的应用，也不断促进了运动生物化学的研究，并且逐渐建立了运动生物化学的专门研究机构和教师队伍。 1.3中期20世纪50年代前后，运动生物化学专门研究机构的建立，伎这一门学科从理论上的研究逐步做到面向运动实践。51kIno“ccKan(1950)根据电刺激肌肉时肌糖原的消耗和恢复过程的特点提出了超量恢复的理论。只hosneB(1955)编写了《运动生物化学概论》：是运动生物化学的第一本专著，比较全面的描述·了急性运动和运动训练对有机体的影响，他采用了比较生物化学的方法，对比运动能力不同的各种动物组织器官化学组成的特点，并以不‘同的运动训练方式，如耐力训练(小白鼠游泳)、力量训练(小白鼠负重爬扦)和速度训练(小白鼠跑车轮)观察不同训练引起动物肌肉和其他组织所产生的生化适应性变化的特点。较全面的测定了动物和人类急性运动产生的各组织、器官代谢的变化及运动训练弓[起各器官代谢水平的适应，开始利用上述变化作为身体素质、疲劳和机能评定的手段。美国的Rowell，西德的Kuel和瑞典的Pfnow等人用动静脉导管的技术取血研究了人体运动时糖类、脂肪和蛋白质代谢的特点和规律。瑞典的Begstr；m(1962)将组织活检的技术运用到运动生物化学的研究中，直接对人体骨镐肌活检取样分析。以后又有人将活组织检查法应用到人体脂肪组织、肝脏等部位。对进一步加深认识人体在运动时或运动训练对身体各组织部位。对进一步加深认识人体在运动时或运动训练对身体各组织的影响和代谢变化，取得了直接的测试数据，改变了过去间接依靠分析血液和尿、汗中某些化学成分的变化来推测运动对机体各组织器官的影响，对运动生物化学这一学科的发展有重要推动作用。在这一时期世界各国有些体育院系开设了有关运动生物化学的课程，一些国家还建立了运动生物化学伪科研机构。运动生物化学从理论到实践建立了相当规模的学科体系。 1.4成熟和科学的诞生1968年在联合国科教文组织中的国际运动和体育联合协会的倡议下在比利时首都布鲁塞尔召开了有几十个国家的代表参加的第l届国际运动生物化学会议。成立了“国际运动生物化学研究组”由Portman担任主席。这一次会议的召开和专门机构的建立标志着运动生物化学已进入成熟时期，成为一门独立的新兴边缘学科。由于运动生物化学的蓬勃发展，每隔3年左右要定期的召开一次国际运动生物化学会议，直至1994年在英国的苏格兰召开第9届国际运动生化会议，表明这一学科伪发展正处于鼎盛时期。 3.   运动生物化学与其它有关学科的关系 运动生物化学作为一门专业基础理论课，必然会与其他学科交叉和相互渗透 3.1运动生物化学与运动生理学的关系，运动生物化学四是生物化学的分支，生物化学是从有机化学和生理学发展起来的。因此，它与运动生理学有着十分密切的关系，从分子水平上阐明运动时身体机能变化是运动生物化学和运动生理学的共同任务。在目前，采用运动生物化学的理论和方法研究和解释生理现象的研究成果越来越多，运动生理学的发展，也促进运动生物化学的提高。 3.2运动生物化学与运动医学的关系，运动生物化学是运动医学的基础。运动性疾病的发生和物质代谢过程紊乱密切相关，因此，应用生物化学的指标来评定运动员身体机能状态、诊断过度训练及某些运动性疾病是准确和灵敏的监测方法运动生物化学是运动医学的基础。运动性疾病的发生和物质代谢过程紊乱密切相关，因此，应用生物化学的指标来评定运动员身体机能状态、诊断过度训练及某些运动性疾病是准确和灵敏的监测方法。 3.3运动生物化学与运动营养学的关系，运动营养学是以运动生物化学为基础是运动员个体水平的生物化学。运动员每天需要吃什么，如何吃才能满足运动的需要和提高身体机能的需要，在运动员保健食品的研究和实施中，运动化学的理论和方法是必备的条件。 3.4运动生物化学与运动训练学的关系，运动生物化学是运动训练学的基础。运动时物质和能量代谢规律是制定训练计划、选择和改进训练方法的依据。在竞技运动员向生理极限挑战中，对运动生物化学也提出了更高的要求。 3.5运动生物化学与运动心理学的关系，在研究运动员的心理现象和规律时，认得心理活动除受社会影响外，也有其生物化学的基础，如运动员焦虑状态与神经递质(肾上腺素、去甲肾上腺素等)有关。因此，运动生物化学的方法和理论将会更多地被运动心理学应用。研究运动时神经和内分泌的变化时也应和运动员的心理活动结合起来。 体育科学是多学科的交叉，运动生物化学作为一门专业基础理论课，必然会与其他学科交叉和相互渗透。 4.现代运动生物化学研究的热点 4.1.运动疲劳性机制与身体机能性恢复．运用高新技术探讨运动性疲劳产生的机制，仍然是21世纪运动生物学的重点研究领域，这方面的研究成果将会对运动性疲劳提供更多的指导．研究者将继续从整体、器官、细胞和分子水平探讨运动训练的疲劳机制和疲劳特征，会更加重视消除疲劳和加速身体机能恢复的生物学研究，有针对性地采用生物学手段消除运动性疲劳的研究将会大有作为． 4.2.对运动员身体机能评定．在应用生物技术深入研究疲劳机制的同时，评定运动员身体机能状态的指标将更趋向于简单实用．血液指标仍然是评定运动员身体机能的重要参数；唾液、尿液测定等无创伤性方法是评定运动员身体机能的发展方向；开发新的有价值的无创性指标将受到重视；遥测技术以及数字化技术将会使运动员身体机能评定更加简便、科学和准确． 4.3骨骼肌机能．运动生物学起源于骨骼肌运动能力及代谢特征的研究，20世纪后期的研究更进一步证明骨骼肌在提高运动技能中起着举足轻重的作用，从事高强度的运动训练对骨骼肌的要求更全面，骨骼肌机能的研究为运动员运动训练提供的更准确的指导．在新世纪，肌肉力量训练的内分泌调节、核磁共振无损伤测定肌肉代谢、骨骼肌微细损伤及其适应运动过程中肌细胞的血液供应等，依然是运动生物学的研究热点． 4.4运动员的科学选材．20世纪50年代DNA双螺旋结构模型的发现使生命科学发生了根本变化，也为运动员科学选材提供了新的思路，DNA技术的引人，将极大地推动这一领域的研究向前发展，优秀运动员特异的DNA片段将成为21世纪运动员选材的重要依据． 4.5运动健身理论与方法．21世纪人们将更加注重生活质量，因而体育锻炼将成为提高大众健康水平不可缺少的重要手段，运动作为全方面提高和锻炼人的方式，将会占有重要位置．可以认为，运动与免疫机能、运动与抗衰老、运动与身体成分、运动与心血管疾病、糖尿病等慢性病的研究，将在运动生物学研究中占有重要位置，并为体育锻炼提供更多的理论依据和 充分探明运动锻炼与这些慢性病的关系及其预防机理， 能够给人们提供科学的体育治疗方法， 并为不同的人群、不同的个体提供不同的运动处方" 5.现代运动生物化学研究展望 面向21世纪现代科学技术的发展趋势,运用科学的诊断方法与手段，对运动员身体机能的生理生化指标以及身体机能状态的指标评定将更加简单实用；数字化以及遥测技术将会使身体机能评定更加简便、科学和准确；血液仍然是重要的评定指标；唾液、尿液检测等无创性方法将进一步发挥其功能；在运动训练时，对身体状态的诊断、监控将更加及时准确．随着神经分子生物学的应用，中枢疲劳研究将会有新的进展；研究者将继续从整体、器官、细胞和分子水平探讨体育运动训练的疲劳特征与机制；加大运动性疲劳发生机理及恢复方法的研究力度．人们会发现疲劳的分子生物学机理，通过药物等手段，抑制导致运动疲劳或诱发恢复的基因表达．利用基因探针进行运动员科学选材， 通过基因调控防止运动性疲劳和加快恢复过程，利用基因诊断技术对运动员进行身体机能评定，利用基因诊断技术对运动员进行身体机能评定。 21世纪已经向我们走来，我国从事运动生物学工作者应立足本职，面向世界，面向体育运动实践这个主战场，不断加强自身的优势，进一步提高研究水平，借鉴其它学科的先进技术，实行强强联手，相信我国的运动生物学研究在不远的将来一定能跻身于世界的前列，为促进体育事业的发展做出更大的贡献． 参考资料 1.林文韬《运动负荷的生化评定》广东高等教育出版社 1996年3月 2.全国体育院校通用教材《运动生物化学》人民体育出版社 1999年6月 3.冯炜权《运动训练的生物化学》北京体育大学出版社 1998 4.冯炜权《血乳酸与运动训练——应用手册》人民体育出版社，1990 5.林文韬 《运动生物化学》人民体育出版社1999 6.冯连世．2l世纪运动生理学和运动生物化学研究展望C．中国体育科技，2002，38(1)：14～7.唐有祺．展望今后化学之发展[J]．化学通报，1998，(7)：6—8．． 8. 冯连世. 徐晓阳. 冯炜权. 基因工程与运动生化的发展和展望[J] 中国运动医学杂志2000.19(1).69-70.