- Biển số
- OF-6561
- Ngày cấp bằng
- 1/7/07
- Số km
- 108
- Động cơ
- 543,380 Mã lực
Em lượm nhặt một số kiến thức về sinh lý trong vận động thể thao up lên đây để các bác cùng tham khảo nhé.
A. Chuyển hóa năng lượng:
Thức ăn trình tự được đi từ khoang miệng, xuống dạ dày thời gian hết khoảng 2 - 9 giây tùy thuộc vào tính chất cứng, mềm, lỏng, rắn của thức ăn; thức ăn lưu ở dạ dày khoảng từ 4-8 giờ sau đó xuống ruột non, đoạn ruột này là đoạn dài nhất trong ống tiêu hóa (từ 3m-6m) ở đây thức ăn tiếp tục được tiêu hóa để hoàn tất quá trình tiêu hóa và hấp thụ vào máu và bạch huyết. Tiếp đến là ruột già và cuối cùng là trực tràng. Thức ăn bị tiêu hóa cơ học và hóa học. Tiêu hóa cơ học gồm cắn, xé, nhai, và hòa tan, làm cho thức ăn nhỏ, mềm hơn tạo điều kiện cho việc di chuyển thuận lợi và quá trình tiêu hóa hóa học xảy ra dễ dàng. Tiêu hóa hóa học xảy ra dưới tác động các của men tiêu hóa chứa trong dịch tiêu hóa có ở khoang miệng, dạ dày, dịch mật, dịch tụy, dịch ruột... chúng là chất xúc tác sinh học phân giải các hợp chất phức tạp của thức ăn thành các chất đơn giản (các chất dinh dưỡng) hấp thụ vào máu.
Các chất dinh dưỡng sau khi được tiêu hóa sẽ đi vào máu, tức là đi vào môi trường bên trong cơ thể. Ở bên trong cơ thể, các chất dinh dưỡng sẽ trải qua một quá trình chuyển hóa phức tạp để tổng hợp các cấu trúc của tể bào, của các men (quá trình xây dựng) và đảm bảo việc cung cấp năng lượng cho tế bào thực hiện hoạt động sống (quá trình năng lượng).
Sự chuyển hóa chất, về bản chất là một chuỗi các phản ứng sinh hóa phức tạp, các phản ứng này cũng góp phần quan trọng vào việc ổn định môi trường bên trong cơ thể.
Chuyển hóa chất được phân chia thành: chuyển hóa đạm (prôtit), đường (gluxit), mỡ (lipit), nước và các chất khoáng.
(Quá trình năng lượng):
Đạm (prôtit): 1g protit sẽ giải phóng 4,1 Kcal năng lượng. Trong hoạt động của cơ, vai trò cung cấp năng lượng của protit không đáng kể so với gluxit và lipít, chỉ chiếm khoảng 5-7% tổng năng lượng tiêu hao và điều này cũng chỉ xảy ra trong các điều kiện đặc biệt. Các protit chủ yếu tham gia vào hoạt động của cơ một cách gián tiếp thông qua các men protit. Trong hoạt động cơ kéo dài, sự phân hủy protit tăng lên. Sau khi ngừng vận động động, các nguồn dự trữ năng lượng được hồi phục dần, các cấu trúc protit trong cơ cũng được tăng cường tổng hợp. Sự tổng hợp đó không chỉ bù lại số đã bị tiêu hao mà còn phát triển các cấu trúc giúp cho việc nâng cao khả năng vận động (to tim, to cơ ...).
Đường (Gluxit): Gluxit là các chất cấu tạo từ các nguyên tố cácbon, oxy và hydro, chúng rất phổ biến trong thiên nhiên, chưa nhiều trong các thực phẩm thực vật. Trong cơ thể phần lớn lượng gluxit chứa dự trữ ở gan, dưới cơ ở dạng glucogen.
Gluxit là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu của cơ thể. 1g gluxit sẽ giải phóng 4,1 Kcal (tương đương như protit). Song khi oxy hóa gluxit thì tiêu hao ít oxy nhất, do vậy gluxit được sử dụng trong các điều kiện có nhu cầu cao về oxy như hoạt động cơ bắp. Khác với lipit, gluxit có thể cung cấp năng lượng trong điều kiện yếm khí (không có oxy). Ngoài ra gluxit là chất được huy động ra từ kho dự trữ (gan, cơ dưới dạng glycogen) rất nhanh thông qua hệ tuần hoàn. 5% trọng lượng của gan là glycogen, đây là kho dự trữ gluxit lớn và quan trọng của cơ thể. Ở các cơ vân, glycogen chiếm 1-2% trọng lượng của cơ. Tổng dự trữ glycogen trong cơ thể vào khoảng 400-700g.
Quá trình phân giải gluxit để cung cấp năng lượng có thể chia thành 2 giai đoạn. Phân giải glucoza thành axít lactic xảy ra không cần có sự tham gia của oxy gọi là phân giải yếm khí. Khi có oxy, axít lactic được tiếp tục phân giải thành nước và co2 và được gọi là phân giải ưa khí. Các sản phẩm cuối cùng của chuyển hóa gluxit là nước và co2 được đào thải qua thở và bài tiết theo nước tiểu và mồ hôi.
Nồng độ glucoza trong máu bình thường ở mức 80-120mg%. Nếu giảm thấp hơn 40mg% thì hoạt động thần kinh trung ương sẽ bị rối loạn, hiện tượng này được gọi là choáng do hạ đường huyết.
Mỡ (lipit): Lượng lipit trong cơ thể có thể thay đổi phụ thuộc vào chế độ ăn, giới tính, tuổi, gen, mức độ vận động... Trung bình lipit chiếm khoảng 10-20% trọng lượng cơ thể. Lipit chứa trong các mô mỡ, là những kho dự trữ lớn của cơ thể. 1g lipit sẽ cung cấp 9,3 Kcal (gấp hơn 2 lần so với gluxit và protit).
Thức ăn lipit được phân hủy trong đường tiêu hóa thành axít béo và glyxerin. Ở các tế bào thành ruột, các axít béo lại được tổng hợp lại thành lipit đặc trưng cho chủng loại. Từ ruột, mỡ được hấp thụ vào bạch huyết và máu rồi từ đó đi đến gan. Từ gan các phân tử lipit và các axít béo tự do được vận chuyển tới các tế bào, tổ chức khác nhau để tạo năng lượng và tạo hình. Sản phẩm cuối cùng của quá trình oxy hóa lipit là nước và co2. Khi oxy hóa lipit đòi hỏi phải tiêu hao oxy nhiều hơn. Vì vậy việc sử dụng lipit để cung cấp năng lượng chỉ phù hợp với điều kiện có thể cung cấp đầy đủ oxy. Phù hợp với các hoạt động thể thao công suất tương đối thấp trong thời gian dài (xe đạp đường dài, chạy việt dã, chạy maratong...)
Nước và các chất khoáng: Nước là thành phần cấu tạo của các tổ chức và tế bào của cơ thể. Cơ thể người có 60-70% là nước. Phần lớn các phản ứng sinh hóa đều xảy ra với sự tham gia trực tiếp của nước. Nước có ý nghĩa quan trọng trong điều hòa thân nhiệt qua việc bài tiết mồ hôi và bay hơi. Nhu cầu về nước của 1 người khoảng 2-2,5 Lít/ngày. Trong đó 85% lượng nước được cung cấp cùng với thức ăn và nước uống, số còn lại 15% cơ thể nhận được từ phản ứng sinh hóa. Khi hoạt động thể thao mồ hôi tiết ra nhiều để giải nhiệt cùng với việc tăng cường hô hấp làm cơ thể mất đi 1 lượng lớn nước. Khi hoạt động kéo dài, nhất là trong điều kiện nắng nóng, lượng nước có thể mất tới 4-5 lít. Một phần lượng nước được bổ sung do kết quả của quá trình oxy hóa, tuy nhiên là không đủ để bù đắp. Khi lượng nước mất đến 2-4% trọng lượng cơ thể thì khả năng vận động sẽ giảm sút. Vậy việc bổ sung nước bị mất trong vận động có ý nghĩa quan trọng.
Trong thành phần cấu tạo của các tế bào có chứa rất nhiều muối khoáng (canxi, photpho, natri, clo...) cùng các chất vi lượng (sắt, đồng, coban, nhôm...) Các chất này ở trong cơ thể dưới dạng hợp chất hữu cơ, muối hoặc ion. Ý nghĩa sinh học của các chất này rất đa dạng. Cơ thể nhận các chất khoáng này từ thức ăn và nước uống. Được hấp thụ vào máu qua thành ruột non. Các chất khoáng được đào thải ra ngoài chủ yếu theo nước tiểu, phân và mồ hôi. Cùng với nước, trong vận động cơ thể còn mất một lượng lớn các chất khoáng do bị bài tiết theo mồ hôi. Trong đó đặc biệt quan trọng là natri và kali.
B. Năng lượng cung cấp cho cơ vận động:
Nguồn cung cấp năng lượng trực tiếp cho cơ vận động là ATP (Adenozin triphotphat). ATP là hợp chất giàu năng lượng, khi phân giải (thủy phân) ATP tạo ra ADP (Adenozin diphotphat) và một nhóm photphat. Quá trình này xảy ra với sự tham gia của men (Miozin - ATP - aza) giải phóng 10 Kcal năng lượng. Dự trữ ATP trong cơ không nhiều, để cơ hoạt động được lâu dài thì ATP phải luôn đwọc phục hồi đầy đủ. Nguồn dùng để phục hồi ATP được tạo ra bằng cách phân giải các chất dinh dưỡng khác như đường, đạm, mỡ. Các chất này sẽ kết hợp với một nhóm photphat vào ADP để tạo ra ATP. Trong cơ thể, sự phục hồi ATP có thể thực hiện bằng hai đường chính. Con đường yếm khí (anaerobia) không có sự tham gia của oxy. Con đường ưa khí (aerobia) có sự tham gia của oxy. Để tái tạo ATP, nguồn năng lượng trực tiếp, duy nhất cho cơ hoạt động, trong cơ thể có 3 hệ thống tái tạo làm việc. 3 hệ thống này còn được gọi là hệ năng lượng, bao gồm: Hệ photphagen, Hệ lactic, Hệ oxy. Trong đó Hệ photphagen và Hệ lactic là hệ yếm khí, còn hệ oxy là hệ ưa khí. 3 hệ này khác nhau về cách dùng các chất để sinh năng lượng. Mức độ tham gia của 3 hệ này vào việc cung cấp năng lượng để tái tạo ATP phụ thuộc vào công suất và thời gian hoạt động của cơ, điều kiện và mức độ cung cấp oxy cho hoạt động của cơ thể.
- Hệ năng lượng photphagen: Lượng ATP tiêu hao trong cơ thể được tái tổng hợp nhờ năng lượng của 1 hợp chất photphat giàu năng lượng là CP (creatinphotphat) chứa trong cơ. ATP và CP đều thuộc nhóm photphagen. Khi phân giải, CP sẽ cung cấp 1 nhóm photphat và lượng lớn năng lượng đwọc sử dụng trực tiếp để tái tạo ATP từ ADP. Vậy CP là nguồn dự trữ năng lượng đầu tiên của cơ. Quá trình phân giải CP để cung cấp năng lượng xảy ra rất nhanh, không quá nhiều phản ứng hóa học phức tạp và không phụ thuộc vào việc cung cấp oxy cho cơ thể. Hệ photphagen là nguồn cung cấp năng lượng nhanh nhất cho cơ hoạt động. Nó được sử dụng trong giai đoạn đầu của tất cả các hoạt động cơ bắp. Hệ photphagen có công suất hoạt động lớn nhất trong các hệ năng lượng, lớn gấp 3 lần Hệ lactic và gấn 4-10 lần Hệ oxy. Công suất vào khoảng 36Kcal/phút. Tuy nhiên dung lượng của hệ này lại không lớn vì dự trữ CP cũng như ATP trong cơ thể rất ít. Do đặc điểm như vậy nên hệ này có vai trò chủ yếu trong các hoạt động có công suất cao, tối đa (chạy ngắn, ném đẩy, nhảy, cử tạ...) Sự cung cấp năng lượng hoàn toàn bằng hệ photphagen chỉ duy trì trong thời gian rất ngắn (VD: Trong chạy ngắn không quá 5 giây). Vậy trong hoạt động với thời gian dài hơn thì việc cung cấp năng lượng phải sử dụng các hệ năng lượng khác.
- Hệ năng lượng lactic: Trong các hoạt động của cơ tương đối dài, cơ thể có thể sử dụng năng lượng để tái tổng hợp ATP và CP bằng cách phân giải hóa học yếm khí glycogen và glucoza. Phản ứng này sẽ tạo ra axít lactic, vì vậy hệ cung cấp năng lượng theo cách như thế được gọi là Hệ lactic, hay gọi là Hệ gluco phân. Glycogen là một chuỗi glucoza, khi phân giải phân tử glycogen sẽ tách thành các phần tử glucoza. Glucoza được dự trữ nhiều ở gan, máu. Khi hoạt động, glucoza được chuyển từ máu vào cơ và glucoza được dự trữ trong gan được đưa vào máu. Hệ năng lượng này có công suất tương đối lớn, công suất trung bình của hệ này vào khoảng 12 Kcal/phút. Hàm lượng glycogen trong cơ trung bình vào khoảng 15g/kg. Trong hoạt động với mức tối đa, sự phân giải glycogen yếm khí cũng chỉ xảy ra với không quá 25% lượng glycogen dự trữ. Sự phân giải glycogen yếm khí trong thực tế xảy ra ngay từ khi bắt đầu hoạt động của cơ, song đạt công suất lớn sau 30-40 giây. Hệ này có vai trò cung cấp năng lượng cho các hoạt động kéo dài từ 20 giây đến vài phút có sự co cơ mạnh và tốc độ cao như chạy 200m, 800m, bơi 50m đến 200m).
- Hệ năng lượng oxy: Trong các hoạt động cơ bắp có công suất không lớn, kéo dài, khi cơ thể được cung cấp oxy tương đối đầy đủ (hoạt động ưa khí), cơ thể sử dụng phản ứng oxy hóa các chất dinh dưỡng như đường (gluxit), mỡ (lipit) và đạm (protit) để cung cấp cho cơ hoạt động. Các chất dinh dưỡng cơ bản đều có thể sử dụng làm chất cung cấp năng lượng. Song vai trò của chất protit trong quá trình oxy hóa để cung cấp năng lượng rất nhỏ vì vậy thực tế protit không được tính đến khi xem xét các cơ chất của hệ oxy. Hệ này sử dụng hai nhóm chất dinh dưỡng chính là gluxit và lipit. hai loại chất này khác nhau rõ rệt về công suất cũng như dung lượng năng lượng, chúng được sử dụng trong những điều kiện vận động khác nhau.
Sự oxy hóa đường (glycogen và gluocza) xảy ra giống như trong quá trình gluco phân yếm khí của Hệ năng lượng lactic. Trong trường hợp này do thiếu oxy nên đường phân giải đến axít pyruvic sẽ được chuyển thành axít lactic. Khi có oxy, tức là trong điều kiện ưa khí, axít pyruvic không bị chuyển thành axít lactic mà được oxy hóa để thành sản phẩm cuối cùng là co2 và H20 theo phương trình tổng quá sau:
C6H12O6 + 6O2 + 38ADP + 38P = 6CO2 + 6H2O + 38ATP
Để phân giải glucoza (glycogen) bằng con đường ưa khí cơ thể cần phải hấp thụ được một lượng oxy nhất định. Ngoài ra, quá trình oxy hóa đường cũng đòi hỏi phải có một khoảng thời gian nhất định. Những điều đó làm công suất của hệ oxy hóa đường thấp hơn hệ lactic, trung bình công suất đó khoảng 8Kcal/phút. Dung lượng của hệ oxy hóa đường phụ thuộc vào dự trữ glycogen ở cơ, gan và vào khả năng tạo glucoza từ các chất khác (axít lactic, axít amin, axít pyruvic...) của gan. Dự trữ đường của cơ thể vào khoảng 800Kcal đủ để một người bình thường chạy 20 km chỉ bằng cách oxy hóa dự trữ đường. Một nhóm chất quan trọng nữa của hệ oxy là mỡ. Năng lượng được tạo ra ra khi oxy hóa các phân tử axít béo của triglyxerit - là thành phần cấu tạo chủ yếu của mỡ. Sự phân giải ưa khí axít béo tạo ra nhiều năng lượng hơn phân giải ưa khí glucoza vài lần. Mỡ có dung lượng năng lượng lớn nhất trong số các nguồn năng lượng của cơ. Dự trữ mỡ của cơ thể người rất lớn, chiếm từ 10 - 30% trọng lượng cơ thể. Khi cần thiết, mỡ sẽ đi vào máu sau đó tới cơ. Toàn bộ dự trữ ấy lên đến vài chục nghìn Kcal (60.000 kcal). Điều này cho thấy dung lượng của hệ oxy rất lớn, nếu nó sử dụng mỡ làm nhiên liệu oxy hóa. Hệ năng lượng oxy có thể đảm bảo năng lượng cho cơ thể hoạt động với thời gian dài, từ nhiều giờ đến nhiều ngày.
Tỷ lệ giữa lượng đường và mỡ bị oxy hóa phụ thuộc vào công suất của hoạt động ưa khí. Công suất càng lớn thì tỷ lệ oxy hóa đường đóng góp vào việc cung cấp năng lượng càng lớn và tương ứng với nó phần đóng góp của mỡ càng nhỏ. Trong các hoạt động với công suất thấp, thời gian kéo dài phần lớn năng lượng được cung cấp bằng oxy hóa mỡ (hình thức hoạt động này phù hợp với những người muốn giảm béo tập các môn xe đạp đường dài, chạy maratông, đi bộ đường dài...)
A. Chuyển hóa năng lượng:
Thức ăn trình tự được đi từ khoang miệng, xuống dạ dày thời gian hết khoảng 2 - 9 giây tùy thuộc vào tính chất cứng, mềm, lỏng, rắn của thức ăn; thức ăn lưu ở dạ dày khoảng từ 4-8 giờ sau đó xuống ruột non, đoạn ruột này là đoạn dài nhất trong ống tiêu hóa (từ 3m-6m) ở đây thức ăn tiếp tục được tiêu hóa để hoàn tất quá trình tiêu hóa và hấp thụ vào máu và bạch huyết. Tiếp đến là ruột già và cuối cùng là trực tràng. Thức ăn bị tiêu hóa cơ học và hóa học. Tiêu hóa cơ học gồm cắn, xé, nhai, và hòa tan, làm cho thức ăn nhỏ, mềm hơn tạo điều kiện cho việc di chuyển thuận lợi và quá trình tiêu hóa hóa học xảy ra dễ dàng. Tiêu hóa hóa học xảy ra dưới tác động các của men tiêu hóa chứa trong dịch tiêu hóa có ở khoang miệng, dạ dày, dịch mật, dịch tụy, dịch ruột... chúng là chất xúc tác sinh học phân giải các hợp chất phức tạp của thức ăn thành các chất đơn giản (các chất dinh dưỡng) hấp thụ vào máu.
Các chất dinh dưỡng sau khi được tiêu hóa sẽ đi vào máu, tức là đi vào môi trường bên trong cơ thể. Ở bên trong cơ thể, các chất dinh dưỡng sẽ trải qua một quá trình chuyển hóa phức tạp để tổng hợp các cấu trúc của tể bào, của các men (quá trình xây dựng) và đảm bảo việc cung cấp năng lượng cho tế bào thực hiện hoạt động sống (quá trình năng lượng).
Sự chuyển hóa chất, về bản chất là một chuỗi các phản ứng sinh hóa phức tạp, các phản ứng này cũng góp phần quan trọng vào việc ổn định môi trường bên trong cơ thể.
Chuyển hóa chất được phân chia thành: chuyển hóa đạm (prôtit), đường (gluxit), mỡ (lipit), nước và các chất khoáng.
(Quá trình năng lượng):
Đạm (prôtit): 1g protit sẽ giải phóng 4,1 Kcal năng lượng. Trong hoạt động của cơ, vai trò cung cấp năng lượng của protit không đáng kể so với gluxit và lipít, chỉ chiếm khoảng 5-7% tổng năng lượng tiêu hao và điều này cũng chỉ xảy ra trong các điều kiện đặc biệt. Các protit chủ yếu tham gia vào hoạt động của cơ một cách gián tiếp thông qua các men protit. Trong hoạt động cơ kéo dài, sự phân hủy protit tăng lên. Sau khi ngừng vận động động, các nguồn dự trữ năng lượng được hồi phục dần, các cấu trúc protit trong cơ cũng được tăng cường tổng hợp. Sự tổng hợp đó không chỉ bù lại số đã bị tiêu hao mà còn phát triển các cấu trúc giúp cho việc nâng cao khả năng vận động (to tim, to cơ ...).
Đường (Gluxit): Gluxit là các chất cấu tạo từ các nguyên tố cácbon, oxy và hydro, chúng rất phổ biến trong thiên nhiên, chưa nhiều trong các thực phẩm thực vật. Trong cơ thể phần lớn lượng gluxit chứa dự trữ ở gan, dưới cơ ở dạng glucogen.
Gluxit là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu của cơ thể. 1g gluxit sẽ giải phóng 4,1 Kcal (tương đương như protit). Song khi oxy hóa gluxit thì tiêu hao ít oxy nhất, do vậy gluxit được sử dụng trong các điều kiện có nhu cầu cao về oxy như hoạt động cơ bắp. Khác với lipit, gluxit có thể cung cấp năng lượng trong điều kiện yếm khí (không có oxy). Ngoài ra gluxit là chất được huy động ra từ kho dự trữ (gan, cơ dưới dạng glycogen) rất nhanh thông qua hệ tuần hoàn. 5% trọng lượng của gan là glycogen, đây là kho dự trữ gluxit lớn và quan trọng của cơ thể. Ở các cơ vân, glycogen chiếm 1-2% trọng lượng của cơ. Tổng dự trữ glycogen trong cơ thể vào khoảng 400-700g.
Quá trình phân giải gluxit để cung cấp năng lượng có thể chia thành 2 giai đoạn. Phân giải glucoza thành axít lactic xảy ra không cần có sự tham gia của oxy gọi là phân giải yếm khí. Khi có oxy, axít lactic được tiếp tục phân giải thành nước và co2 và được gọi là phân giải ưa khí. Các sản phẩm cuối cùng của chuyển hóa gluxit là nước và co2 được đào thải qua thở và bài tiết theo nước tiểu và mồ hôi.
Nồng độ glucoza trong máu bình thường ở mức 80-120mg%. Nếu giảm thấp hơn 40mg% thì hoạt động thần kinh trung ương sẽ bị rối loạn, hiện tượng này được gọi là choáng do hạ đường huyết.
Mỡ (lipit): Lượng lipit trong cơ thể có thể thay đổi phụ thuộc vào chế độ ăn, giới tính, tuổi, gen, mức độ vận động... Trung bình lipit chiếm khoảng 10-20% trọng lượng cơ thể. Lipit chứa trong các mô mỡ, là những kho dự trữ lớn của cơ thể. 1g lipit sẽ cung cấp 9,3 Kcal (gấp hơn 2 lần so với gluxit và protit).
Thức ăn lipit được phân hủy trong đường tiêu hóa thành axít béo và glyxerin. Ở các tế bào thành ruột, các axít béo lại được tổng hợp lại thành lipit đặc trưng cho chủng loại. Từ ruột, mỡ được hấp thụ vào bạch huyết và máu rồi từ đó đi đến gan. Từ gan các phân tử lipit và các axít béo tự do được vận chuyển tới các tế bào, tổ chức khác nhau để tạo năng lượng và tạo hình. Sản phẩm cuối cùng của quá trình oxy hóa lipit là nước và co2. Khi oxy hóa lipit đòi hỏi phải tiêu hao oxy nhiều hơn. Vì vậy việc sử dụng lipit để cung cấp năng lượng chỉ phù hợp với điều kiện có thể cung cấp đầy đủ oxy. Phù hợp với các hoạt động thể thao công suất tương đối thấp trong thời gian dài (xe đạp đường dài, chạy việt dã, chạy maratong...)
Nước và các chất khoáng: Nước là thành phần cấu tạo của các tổ chức và tế bào của cơ thể. Cơ thể người có 60-70% là nước. Phần lớn các phản ứng sinh hóa đều xảy ra với sự tham gia trực tiếp của nước. Nước có ý nghĩa quan trọng trong điều hòa thân nhiệt qua việc bài tiết mồ hôi và bay hơi. Nhu cầu về nước của 1 người khoảng 2-2,5 Lít/ngày. Trong đó 85% lượng nước được cung cấp cùng với thức ăn và nước uống, số còn lại 15% cơ thể nhận được từ phản ứng sinh hóa. Khi hoạt động thể thao mồ hôi tiết ra nhiều để giải nhiệt cùng với việc tăng cường hô hấp làm cơ thể mất đi 1 lượng lớn nước. Khi hoạt động kéo dài, nhất là trong điều kiện nắng nóng, lượng nước có thể mất tới 4-5 lít. Một phần lượng nước được bổ sung do kết quả của quá trình oxy hóa, tuy nhiên là không đủ để bù đắp. Khi lượng nước mất đến 2-4% trọng lượng cơ thể thì khả năng vận động sẽ giảm sút. Vậy việc bổ sung nước bị mất trong vận động có ý nghĩa quan trọng.
Trong thành phần cấu tạo của các tế bào có chứa rất nhiều muối khoáng (canxi, photpho, natri, clo...) cùng các chất vi lượng (sắt, đồng, coban, nhôm...) Các chất này ở trong cơ thể dưới dạng hợp chất hữu cơ, muối hoặc ion. Ý nghĩa sinh học của các chất này rất đa dạng. Cơ thể nhận các chất khoáng này từ thức ăn và nước uống. Được hấp thụ vào máu qua thành ruột non. Các chất khoáng được đào thải ra ngoài chủ yếu theo nước tiểu, phân và mồ hôi. Cùng với nước, trong vận động cơ thể còn mất một lượng lớn các chất khoáng do bị bài tiết theo mồ hôi. Trong đó đặc biệt quan trọng là natri và kali.
B. Năng lượng cung cấp cho cơ vận động:
Nguồn cung cấp năng lượng trực tiếp cho cơ vận động là ATP (Adenozin triphotphat). ATP là hợp chất giàu năng lượng, khi phân giải (thủy phân) ATP tạo ra ADP (Adenozin diphotphat) và một nhóm photphat. Quá trình này xảy ra với sự tham gia của men (Miozin - ATP - aza) giải phóng 10 Kcal năng lượng. Dự trữ ATP trong cơ không nhiều, để cơ hoạt động được lâu dài thì ATP phải luôn đwọc phục hồi đầy đủ. Nguồn dùng để phục hồi ATP được tạo ra bằng cách phân giải các chất dinh dưỡng khác như đường, đạm, mỡ. Các chất này sẽ kết hợp với một nhóm photphat vào ADP để tạo ra ATP. Trong cơ thể, sự phục hồi ATP có thể thực hiện bằng hai đường chính. Con đường yếm khí (anaerobia) không có sự tham gia của oxy. Con đường ưa khí (aerobia) có sự tham gia của oxy. Để tái tạo ATP, nguồn năng lượng trực tiếp, duy nhất cho cơ hoạt động, trong cơ thể có 3 hệ thống tái tạo làm việc. 3 hệ thống này còn được gọi là hệ năng lượng, bao gồm: Hệ photphagen, Hệ lactic, Hệ oxy. Trong đó Hệ photphagen và Hệ lactic là hệ yếm khí, còn hệ oxy là hệ ưa khí. 3 hệ này khác nhau về cách dùng các chất để sinh năng lượng. Mức độ tham gia của 3 hệ này vào việc cung cấp năng lượng để tái tạo ATP phụ thuộc vào công suất và thời gian hoạt động của cơ, điều kiện và mức độ cung cấp oxy cho hoạt động của cơ thể.
- Hệ năng lượng photphagen: Lượng ATP tiêu hao trong cơ thể được tái tổng hợp nhờ năng lượng của 1 hợp chất photphat giàu năng lượng là CP (creatinphotphat) chứa trong cơ. ATP và CP đều thuộc nhóm photphagen. Khi phân giải, CP sẽ cung cấp 1 nhóm photphat và lượng lớn năng lượng đwọc sử dụng trực tiếp để tái tạo ATP từ ADP. Vậy CP là nguồn dự trữ năng lượng đầu tiên của cơ. Quá trình phân giải CP để cung cấp năng lượng xảy ra rất nhanh, không quá nhiều phản ứng hóa học phức tạp và không phụ thuộc vào việc cung cấp oxy cho cơ thể. Hệ photphagen là nguồn cung cấp năng lượng nhanh nhất cho cơ hoạt động. Nó được sử dụng trong giai đoạn đầu của tất cả các hoạt động cơ bắp. Hệ photphagen có công suất hoạt động lớn nhất trong các hệ năng lượng, lớn gấp 3 lần Hệ lactic và gấn 4-10 lần Hệ oxy. Công suất vào khoảng 36Kcal/phút. Tuy nhiên dung lượng của hệ này lại không lớn vì dự trữ CP cũng như ATP trong cơ thể rất ít. Do đặc điểm như vậy nên hệ này có vai trò chủ yếu trong các hoạt động có công suất cao, tối đa (chạy ngắn, ném đẩy, nhảy, cử tạ...) Sự cung cấp năng lượng hoàn toàn bằng hệ photphagen chỉ duy trì trong thời gian rất ngắn (VD: Trong chạy ngắn không quá 5 giây). Vậy trong hoạt động với thời gian dài hơn thì việc cung cấp năng lượng phải sử dụng các hệ năng lượng khác.
- Hệ năng lượng lactic: Trong các hoạt động của cơ tương đối dài, cơ thể có thể sử dụng năng lượng để tái tổng hợp ATP và CP bằng cách phân giải hóa học yếm khí glycogen và glucoza. Phản ứng này sẽ tạo ra axít lactic, vì vậy hệ cung cấp năng lượng theo cách như thế được gọi là Hệ lactic, hay gọi là Hệ gluco phân. Glycogen là một chuỗi glucoza, khi phân giải phân tử glycogen sẽ tách thành các phần tử glucoza. Glucoza được dự trữ nhiều ở gan, máu. Khi hoạt động, glucoza được chuyển từ máu vào cơ và glucoza được dự trữ trong gan được đưa vào máu. Hệ năng lượng này có công suất tương đối lớn, công suất trung bình của hệ này vào khoảng 12 Kcal/phút. Hàm lượng glycogen trong cơ trung bình vào khoảng 15g/kg. Trong hoạt động với mức tối đa, sự phân giải glycogen yếm khí cũng chỉ xảy ra với không quá 25% lượng glycogen dự trữ. Sự phân giải glycogen yếm khí trong thực tế xảy ra ngay từ khi bắt đầu hoạt động của cơ, song đạt công suất lớn sau 30-40 giây. Hệ này có vai trò cung cấp năng lượng cho các hoạt động kéo dài từ 20 giây đến vài phút có sự co cơ mạnh và tốc độ cao như chạy 200m, 800m, bơi 50m đến 200m).
- Hệ năng lượng oxy: Trong các hoạt động cơ bắp có công suất không lớn, kéo dài, khi cơ thể được cung cấp oxy tương đối đầy đủ (hoạt động ưa khí), cơ thể sử dụng phản ứng oxy hóa các chất dinh dưỡng như đường (gluxit), mỡ (lipit) và đạm (protit) để cung cấp cho cơ hoạt động. Các chất dinh dưỡng cơ bản đều có thể sử dụng làm chất cung cấp năng lượng. Song vai trò của chất protit trong quá trình oxy hóa để cung cấp năng lượng rất nhỏ vì vậy thực tế protit không được tính đến khi xem xét các cơ chất của hệ oxy. Hệ này sử dụng hai nhóm chất dinh dưỡng chính là gluxit và lipit. hai loại chất này khác nhau rõ rệt về công suất cũng như dung lượng năng lượng, chúng được sử dụng trong những điều kiện vận động khác nhau.
Sự oxy hóa đường (glycogen và gluocza) xảy ra giống như trong quá trình gluco phân yếm khí của Hệ năng lượng lactic. Trong trường hợp này do thiếu oxy nên đường phân giải đến axít pyruvic sẽ được chuyển thành axít lactic. Khi có oxy, tức là trong điều kiện ưa khí, axít pyruvic không bị chuyển thành axít lactic mà được oxy hóa để thành sản phẩm cuối cùng là co2 và H20 theo phương trình tổng quá sau:
C6H12O6 + 6O2 + 38ADP + 38P = 6CO2 + 6H2O + 38ATP
Để phân giải glucoza (glycogen) bằng con đường ưa khí cơ thể cần phải hấp thụ được một lượng oxy nhất định. Ngoài ra, quá trình oxy hóa đường cũng đòi hỏi phải có một khoảng thời gian nhất định. Những điều đó làm công suất của hệ oxy hóa đường thấp hơn hệ lactic, trung bình công suất đó khoảng 8Kcal/phút. Dung lượng của hệ oxy hóa đường phụ thuộc vào dự trữ glycogen ở cơ, gan và vào khả năng tạo glucoza từ các chất khác (axít lactic, axít amin, axít pyruvic...) của gan. Dự trữ đường của cơ thể vào khoảng 800Kcal đủ để một người bình thường chạy 20 km chỉ bằng cách oxy hóa dự trữ đường. Một nhóm chất quan trọng nữa của hệ oxy là mỡ. Năng lượng được tạo ra ra khi oxy hóa các phân tử axít béo của triglyxerit - là thành phần cấu tạo chủ yếu của mỡ. Sự phân giải ưa khí axít béo tạo ra nhiều năng lượng hơn phân giải ưa khí glucoza vài lần. Mỡ có dung lượng năng lượng lớn nhất trong số các nguồn năng lượng của cơ. Dự trữ mỡ của cơ thể người rất lớn, chiếm từ 10 - 30% trọng lượng cơ thể. Khi cần thiết, mỡ sẽ đi vào máu sau đó tới cơ. Toàn bộ dự trữ ấy lên đến vài chục nghìn Kcal (60.000 kcal). Điều này cho thấy dung lượng của hệ oxy rất lớn, nếu nó sử dụng mỡ làm nhiên liệu oxy hóa. Hệ năng lượng oxy có thể đảm bảo năng lượng cho cơ thể hoạt động với thời gian dài, từ nhiều giờ đến nhiều ngày.
Tỷ lệ giữa lượng đường và mỡ bị oxy hóa phụ thuộc vào công suất của hoạt động ưa khí. Công suất càng lớn thì tỷ lệ oxy hóa đường đóng góp vào việc cung cấp năng lượng càng lớn và tương ứng với nó phần đóng góp của mỡ càng nhỏ. Trong các hoạt động với công suất thấp, thời gian kéo dài phần lớn năng lượng được cung cấp bằng oxy hóa mỡ (hình thức hoạt động này phù hợp với những người muốn giảm béo tập các môn xe đạp đường dài, chạy maratông, đi bộ đường dài...)