人体三大供能系统

人体三大供能系统

人体内的三大供能系统

在人体内有三大供能系统，它们是：atp-磷酸肌酸供能系统、无氧呼吸供能系统和有

氧呼吸供能系统。（1）atp在肌肉中的含量低，当肌肉进

行剧烈运动时，储能时间仅能够保持约1～3秒。（2）之后的能量供应就要靠atp的

再

生。这时，细胞内的高能化合物磷酸肌酸的高能磷酸键水解将能量转移至adp，生成atp。磷酸肌酸在体内的含量也很少，只能维持几秒的能量供应。人在剧烈运动时，首

先是atp-磷酸肌酸储能系统储能，通过这个系统储能大约保持6～8秒钟的时间。（3）这两项之后的供能，主要靠葡萄糖和糖元的无氧酵解所释放出来的能量制备atp。无氧

酵解约能维持2～3分钟时间。（4）由于无氧呼吸产生的乳酸易导致肌肉疲劳，所以

长时间的耐力运动需要靠有氧呼吸释

摆的能量去制备atp。

综上所述，短时间大强度的运动，如100米短跑，主要依靠atp-磷酸肌酸供能；长时间低强度的运动，主要靠有氧呼吸提供能量；介于二者之间的较短时间的中强度运动，如400米跑，则主要由无氧呼吸提供能量。

运动项目马拉松走400米走100米走总需氧量（升）600168实际摄取氧量（升）58920血液乳酸增加量有所减少明显减少未见减少

人在剧烈运动呼吸底物主要是糖。但在长时间剧烈运动时，如马拉松式的长跑运动，

人体内贮存的糖是不够用的，在消耗完贮存的糖类物质后，就动用体内贮存脂肪和脂肪酸。

一、运动时储能系统的动用特点(一)人体骨骼肌细胞的能量储备(二)储能系统的输出

功率

运动时代谢供能的输出功率取决于能源物质合成atp的最大速率。(三)供能系统的相

互关系

1．运动中基本不存有一种能量物质单独储能的情况，肌肉可以利用所有能量物质，

只

是时间、顺序和相对比率随运动状况而异，不是同步利用。

2．最小功率输入的顺序，由小至大依次为：磷酸原系统>糖酵解系统>糖有氧水解>脂

肪酸有氧水解，且分别以近50％的速率依次递增。

3．当以最大输出功率运动时，各系统能维持的运动时间是：磷酸原系统供极量强度运动6―8秒；糖酵解系统供最大强度运动30―90秒，可维持2分钟以内；3分钟主要依赖有氧代谢途径。运动时间愈长强度愈小，脂肪氧化供能的比例愈大。脂肪酸是长时间运动的基本燃料。

4．由于运动后三磷酸腺苷(atp)、磷酸肌酸(cp)的恢复正常及乳酸的去除，须靠有氧新陈代谢系统就可以顺利完成，因此有氧新陈代谢储能就是运动后机能恢复正常的基本新陈代谢方式。

二、不同活动状态下供能系统的相互关系

安静时，相同强度和持续时间的运动时，骨骼肌内无氧新陈代谢和有氧新陈代谢储能的通常特点整体表现如下。

(一)安静时：

安静时，骨骼肌内能量消耗太少，atp维持高水平；氧的供应充裕，肌细胞内以游离脂肪酸和葡萄糖的有氧新陈代谢储能。线粒体内水解脂肪酸的能力比水解丙酮酸弱，即为水解脂肪酸的能力大于糖的有氧新陈代谢。在静息状态下，体温万雅0．7，说明骨骼肌基本燃料就是脂肪酸。

(二)长时间低强度运动时：

在长时间高强度运动时，骨骼肌内atp的消耗逐渐激增，adp水平逐渐升高，nad+还原成速度大力推进，但仍以有氧新陈代谢储能居多。血浆游离脂肪酸浓度显著下降，肌内脂肪酸水解储能进一步增强，这一现象在细胞内糖原量充裕时就可以出现。同时，肌糖原分解速度大力推进，大力推进的原因存有两点：

（1）能量代谢加强。

(2)脂肪酸全然水解须要糖水解的中间产物草酰乙酸帮助就可以同时实现。

在低强度运动的最初数分钟内，血乳酸浓度稍有上升，但随着运动的继续，逐渐恢复到安静时水平。

(三)小强度运动：

随着运动强度的提高，整体对能量的要求进一步提高，但在血流量调整后，机体对能量的需求仍可由有氧代谢得到满足，即有氧代谢产能与总功率输出之间保持平衡。在这类运动中，血乳酸浓度保持在较高的水平上，说明在整体上基本依靠有氧代谢供能时，部分骨骼肌内由糖酵解合成atp。血乳酸浓度是由运动肌细胞产生乳酸与高氧化型肌细胞或其他组织细胞内乳酸代谢之间的平衡决定的。

（四）短时间惨烈运动时：

在接近和超过最大摄氧量强度运动时，骨骼肌以无氧代谢供能。极量运动时，肌内以atp、cp供能为主。超过10秒的运动，糖酵解供能的比例增大。随着运动时间延长，血乳酸水平始终保持上升趋势，直至运动终止。

总之，短时间惨烈运动(10秒以内)基本上倚赖atp、cp储备储能；长时间高、中强度运动时，以糖和脂肪酸有氧新陈代谢储能居多；而运动时间在10秒―10分内继续执行全

力运动时，所有的能源储备都被动用，只是动用的燃料随其时间变化而异：运动已经开始时，atp、cp被

动用，然后糖酵解供能，最后糖原、脂肪酸、蛋白质有氧代谢也参与供能。运动结束

后的一段时间，骨骼肌等组织细胞内有氧代谢速率仍高于安静时水平，它产生的能量用于

运动时消耗的能源物质的恢复，如磷酸原、糖原等。

相同强度运动时磷酸原储量的变化：（1）极量运动至力竭时，cp储量吻合用尽，超

过安静值的3％以下，而atp储量不能高于安静值的60％。（2）当以75％最小摄氧量强

度持续运动时达至烦躁时，cp储量可以降至安静值的20％左右，atp储量则略低于安静值。（3）当以高于60％最小摄氧量强度运动时，cp储量几乎不上升。这时，atp制备途径主

要依靠糖、脂肪的有氧新陈代谢提供更多。

运动训练对磷酸原系统的影响：(1)运动训练可以明显提高atp酶的活性；(2)速度训

练可以提高肌酸激酶的活性，从而提高atp的转换速率和肌肉最大功率输出，有利于运动

员提高速度素质和恢复期cp的重新合成；(3)运动训练使骨骼肌cp储量明显增多，从而

提高磷酸原供能时间；(4)运动训练对骨骼肌内atp储量影响不明显。

运动时的生理（能量的供应）

1．人体的肌纤维收缩后，其内的adp生成atp所需的能量主要来源于（）a．肌糖元b．磷酸肌酸c．葡萄糖d．脂肪

2．运动员在长跑过程中，肌细胞中葡萄糖水解水解所释放出来的能量大部分用作（）a．产生热能b．支取atpc．制备糖元d．肌肉膨胀3．人体剧烈运动时，肌肉细胞呼吸作

用的产物存有（）a．co2、酒精、水、atpb．co2、乳酸、atp

c．co2、h2o、乳酸d．h2o、co2、乳酸、atp

4．通过生理测量，在长时间的剧烈运动过程中，骨骼肌细胞中atp含量仅能够保持3秒钟，3秒钟后，肌肉消耗的能量源自于atp的再造，此时atp再造的途径就是（）

a．有氧呼吸b．无氧呼吸c．磷酸肌酸高能键的转移d．三项都是5．当人体在剧烈

运动时，合成atp的能量来源于（）①无氧呼吸②有氧呼吸③磷酸肌酸

a．只有①b．只有②c．只有③d．①②③6．运动员在展开相同项目运动

总需氧量实际摄入氧量血液乳酸时，机体供能方式不同。对