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人体运动时的能量供给系统
1.人体运动的能量来源有三种:磷酸原系统、糖酵解
系统和有氧氧化系统。根据运动的强度和时间的长短,每种
系统起的作用不同。人体能量来源最终表达在能量物质ATP
〔三磷酸腺苷〕上。即:ATP是我们人体利用能量的直接形
式,当人体需要能量时,ATP在酶的作用下,脱掉一个磷酸
变成ADP并释放出能量。这个能量提供了我们机体所有的生
命活动的能源,包括:化学能、机械能、生物能等。
〔1〕磷酸原系统是通过体的高能物质磷酸肌酸在磷酸肌酸
激酶的作用下将高能磷酸键转给ADP,这时ADP结合一磷酸
变成ATP。由于磷酸肌酸在体的储存量很少,所以它只能提
供肌体很短时间的运动能量;
〔2〕糖酵解系统也就是体糖类〔血液中的葡萄糖、肝脏中
的肝糖原和骨骼肌中的肌糖原和糖异生途径〕在肌体供氧缺
乏的情况下产生的无氧氧化而产生能量。同样,由于是无氧
酵解,产生的能量也不是很多〔一分子的葡萄糖经糖酵解产
生3个ATP〕,但是因为体的糖原储藏比磷酸肌酸要多得多,
所以糖酵解可以提供比磷酸原系统更长时间的运动能量;
〔3〕有氧氧化系统顾名思义是在氧供给充足的条件下发生
的,是机体最大的能量供给系统,它可以由体的糖储藏〔一
分子葡萄糖有氧氧化产生36/38个ATP〕和脂肪分解〔一分
子的软脂酸氧化分解产生129ATP〕来产生。由于人体氧的供
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给和利用有其局限性〔最大摄氧量〕,当机体在短时间进展
大强度的运动时,氧供给缺乏,有氧氧化系统不能或只能局
部参加机体的能量供给;相反地,在长时间和低强度的运动
中,氧供给充足,有氧系统可以成为机体主要的能量供给系
统。
〔4〕尽管机体的磷酸肌酸储藏很少,但是它可以马上调动
起来,所以在大强度具爆发性的运动开场〔7~8秒左右〕,主
要是磷酸原系统提供能量;同时,糖酵解系统也启动起来,
它可以提供2分钟之的大强度运动;如果机体继续维持大强
度的运动,糖酵解能量供给也跟不上,机体就因为能量供给
不上而运动能力下降了。
我们通过飞人的110米栏来说明您就很快可以理解了:发令
声一响,飞人就像箭一样的飞了出去,这时他体的氧供给还
不能满足他飞箭一样的巨大需求,主要是磷酸原系统和糖酵
解系统提供能量;在起跑后的几秒,磷酸原系统也消耗完了,
这时开场主要是糖酵解系统提供能量。飞人是世界冠军,他
是110栏跑得最快的人,他调动了机体所有的能量,但是糖
酵解提供的能量还是无法维持他要成为超级飞人的雄心,
〔尽管磷酸原能量可以在2~4秒局部恢复,但毕竟能量极少〕,
所以我们看到,在快速冲刺的时候,速度反而比途中跑还慢
了。这不是飞人认为可以得冠军就骄傲了,而是他的体能调
动已经到达了极限。这回,您明白了吗?
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〔5〕则,我们体储藏最多提供能量也最多的有氧氧化系统
在那儿歇菜干嘛呢?请别误解,它心有余而力缺乏,英雄无
用武之地呀!因为短时间大强度的运动能量需要巨大,而瞬
间氧的供给又极少〔从平静到爆发性过程〕,有氧氧化根本
派不上用场。相反地,在长时间低强度的运动如马拉松等,
体氧气供给充足〔人体靠呼吸获得氧气〕,糖类和脂肪都参
与有氧氧化,产生了很多的能量,所以可以维持长时间〔马
拉松要2个多小时〕的运动。理论上说,有氧氧化是可以持
续稳定地提供能量直到全部消耗殆尽。这也是我们机体有氧
运动减肥的理论根底。
〔6〕则,介于飞人和马拉松之间的很多运动是怎样的呢?
氧的供给局部可以提供给机体,所以,这样的运动有氧无氧
供能都有,只是比例不同罢了。运动供能系统
系统
维持运动时间
特点
素质
评定
供能底物
代产物
磷酸能
7-8秒极限运动
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