人体运动时的讲义能量供应与消耗

• 时间再长的项目如马拉松长跑，运动员于 比赛完结时血液内乳酸的浓度往往只是安 静时的2至3倍。对于这类运动员来说，导 致疲累的原因包括：（1）肝糖耗尽以致血 糖浓度下降，（2）肌糖耗尽而出现局部的 肌肉疲劳，（3）水分和电解质流失导致体 温上升，及（4）心理上感到沉闷等
• 四、其他项目 • 除了「时间短、强度大」和「时间长、
三磷酸腺苷
ATP其实是由一个结构非常复杂的腺苷酸 （adenosine）部分和三个相对地较为简单的磷 酸盐（phosphate）小组所构成。当1摩尔 （mole）ATP被分解的时候，就能够产生7至12 千卡（kcal）的能量。
• ATP(adenosine-triphosphate)又叫三磷 酸腺苷，简称为ATP，其结构式是：A— P～P～P。它是一种含有高能磷酸键的有 机化合物，它的大量化学能就储存在高能 磷酸键中。
人体运动时的供能系统，依其运 动项目的特点暨运动强度和运动持 续时间的不同可分为
• 1·ATP—CP（磷酸原）系统、 • 2·无氧糖酵解（乳酸）系统和 • 3·有氧氧化系统。
一、安静及休息时的能量来源
人体处于安静或休息的状态时，因 为心肺系统能够供应充足的氧气给肌 肉细胞使用，所以能量主要是由有氧 系统提供，大约有三分之二的能量是 来自脂肪的代谢，另外的三分之一则 是来自碳水化合物，而蛋白质的贡献 只是微乎其微。
3-有氧氧化供能系统
• 有氧氧化系统是指糖、脂肪和蛋白质在 细胞内彻底氧化成水和二氧化碳的过程中, 再合成ATP的能量系统。 从理论上分析,体 内贮存的有氧氧化燃料,特别是脂肪是不会 耗尽的,故该系统供能的最大容量可认为无 限大。其特点是ATP生成总量很大,但速率 很慢,需要氧的参与,不产生乳酸类的副产品。 据计算,该系统的最大供能速率或输出功率 为15 J·kg-1·s-1,该系统是进行长时间耐力 活动的物质基础。
• 对于要持续时间8秒钟以上才完成的项 目，乳酸系统会逐渐取代ATP-CP系统而 成为主要的供能系统。不过，在乳酸浓度 不断提高的情况下（无氧糖酵解活动的结 果），活动亦只得停止下来或改以较低的 强度继续进行。
• 三、时间长、强度小项目
• 任何可以维持10分钟或以上的运动项 目，都可以被归纳于这个类别之中。有氧系 统是这类活动的主要供能系统，碳水化合物 和脂肪都是主要的供能系统。20分钟以内 的运动项目主要以碳水化合物作为燃料，当 运动持续下去（如30分钟或以上），碳水 化合物（糖元）的储备明显下降时，脂肪便 会逐渐取而代之成为有氧系统的主要燃料。
• ATP在肌肉内的储存量极为有限，仅 足以维持三数秒的尽最大努力活动 （maximal efforts）之用；ATP在人体 内是不断地被分解及重新合成，而重 新合成ATP也是需要能量。人体内就 有三大供能系统，可以供应能量作为 重新合成ATP之用；当中两个是无氧 系统，另外一个则是有氧系统。
1-磷酸原系统
2-乳酸供能系统
乳酸供能系统是指糖原或葡萄 糖在细胞浆内无氧分解生成乳酸过 程中,再合成ATP的能量系统。其最 大供能速率或输出功率为29.3 J·kg-1·s-1,供能持续时间为33s左 右。由于最终产物是乳酸,故称乳 酸能系统。产能过程类似酿酒发酵， 故也称为：糖酵解供能系统或无氧 酵解供能系统。
骨骼肌收缩的直接能源物质——ATP
• ◎运动时骨骼肌ATP利用的部位和作用 • 肌球蛋白ATP酶消耗ATP,引起肌微丝相对
滑动和肌肉收缩做功； • 肌质网膜上钙泵（Ca-ATP酶）消耗ATP，
转运Ca2+,调节肌肉松弛； • 肌膜上钠泵（Na,K-ATP酶）消耗ATP，
转运Na+/K+离子，调节膜电位。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ •
原则上大部分的运动项目皆可被
归纳为两个类别：（1）时间短而强度
大的运动，和（2）时间长而强度较小
的运动。当然，还有其他的一些项目
是未能归入这两个类别之中。
• 二、时间短、强度大项目
• 任何只可以维持2-8秒的运动项目，如 100米、200米、400米短跑及举重、50游 泳等，均可被视为时间短而强度大的项目。 碳水化合物是主要的燃料，脂肪次之，蛋
精品
人体运动时的能量 供应与消耗
• 概述
• 任何的体育活动，都要透过肌肉 收缩而得以完成，但肌肉收缩则要在 能量供应充足的情况下，才能够正常 运作，所以能源可说是各项体育活动 的基本要素。体育锻炼可以改善人体 内能量的储备，从而提高运动表现。
• 食物是肌肉活动所需能量的间接来 源，在人体内经过一系列的化学反应 后，食物被分解时所释放的能量，就 会被用来制造一种名为三磷酸腺苷 （adenosine triphosphate，简称ATP） 的高能量化合物，并储存于肌肉细胞 之中，当ATP被分解的时候，就能够 提供能量作肌肉活动之用了。
• ATP和CP组成的供能系统。ATP以最 大功率输出供能可维持约2秒；CP以 最大功率输出供能可维持约3-5倍于 ATP。剧烈运动时CP含量迅速下降， 但ATP变化不大。其特点是能总量少, 持续时间短,功率输出最快,不需要氧气, 不产生乳酸等物质。因此也称为：高 能磷酸化化物系统或ATP-CP供能系统、 非乳酸能系统。短跑、跳跃、举重只 能依靠此系统。
• ATP是直接能源物质，是生命活动能量的 直接来源。但本身在体内含量并不高。
• ATP在肌肉内的储存量极为有限，人体 全身的肌肉内只有120至180微摩尔（mM） 的ATP，或1.2至1.8千卡的能量，仅足以维 持三数秒的尽最大努力活动（all-out efforts）
之用。所以，肌肉活动若要继续进行下去， 就得重新合成ATP了。可是，重新合成ATP 原来也是要用上能量的。
白质再次是微乎其微。由于单靠有氧系统
是无法迅速供应足够能量作这类活动之用， 经常要求到机体在氧气短缺（oxygen deficit）的情况下提供能量作肌肉活动之用， 所以无氧系统（包括ATP-CP系统及乳酸系 统）是这类项目的主要供能系统。
• 对于时间极短而强度非常大的项目而 言，ATP-CP系统是主要的供能系统。