人體內(nèi)三大供能系統(tǒng)

1、精選文庫人體內(nèi)三大供能系統(tǒng)在人體內(nèi)有三大供能系統(tǒng)，它們是：1、ATP-磷酸肌酸供能系統(tǒng)。2、無氧呼吸供能系統(tǒng)3、有氧呼吸供能系統(tǒng)。（1） ATP在肌肉中的含量低，當肌肉進行劇烈運動時，供能時間僅能維持約13秒。（2） 之后的能量供應(yīng)就要依靠ATP的再生。這時，細胞內(nèi)的高能化合物磷酸肌酸的高能磷酸鍵水解將能量轉(zhuǎn)移至ADP，生成ATP。磷酸肌酸在體內(nèi)的含量也很少，只能維持幾秒的能量供應(yīng)。人在劇烈運動時，首先是ATP-磷酸肌酸供能系統(tǒng)供能，通過這個系統(tǒng)供能大約維持68秒左右的時間。（3） 這兩項之后的供能，主要依靠葡萄糖和糖元的無氧酵解所釋放的能量合成ATP。無氧酵解約能維持23分鐘時間。（4） 由

2、于無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸易導(dǎo)致肌肉疲勞，所以長時間的耐力運動需要靠有氧呼吸釋放的能量來合成ATP。綜上所述，短時間大強度的運動，如100米短跑，主要依靠ATP-磷酸肌酸供能；長時間低強度的運動，主要靠有氧呼吸提供能量；介于二者之間的較短時間的中強度運動，如400米跑，則主要由無氧呼吸提供能量。運動項目總需氧量（升）實際攝入氧量（升）血液乳酸增加量馬拉松跑600589略有增加400米跑162顯著增加100米跑80未見增加人在劇烈運動呼吸底物主要是糖。但在長時間劇烈運動時，如馬拉松式的長跑運動，人體內(nèi)貯存的糖是不夠用的，在消耗完貯存的糖類物質(zhì)后，就動用體內(nèi)貯存脂肪和脂肪酸。一、運動時供能系統(tǒng)的動用特點

3、(一)人體骨骼肌細胞的能量儲備(二)供能系統(tǒng)的輸出功率運動時代謝供能的輸出功率取決于能源物質(zhì)合成ATP的最大速率。(三)供能系統(tǒng)的相互關(guān)系1運動中基本不存在一種能量物質(zhì)單獨供能的情況，肌肉可以利用所有能量物質(zhì)，只是時間、順序和相對比率隨運動狀況而異，不是同步利用。2最大功率輸出的順序，由大到小依次為：磷酸原系統(tǒng)糖酵解系統(tǒng)糖有氧氧化脂肪酸有氧氧化，且分別以近50的速率依次遞減。3當以最大輸出功率運動時，各系統(tǒng)能維持的運動時間是：磷酸原系統(tǒng)供極量強度運動68秒；糖酵解系統(tǒng)供最大強度運動3090秒，可維持2分鐘以內(nèi)；3分鐘主要依賴有氧代謝途徑。運動時間愈長強度愈小，脂肪氧化供能的比例愈大。脂肪酸是長

4、時間運動的基本燃料。4由于運動后三磷酸腺苷(ATP)、磷酸肌酸(CP)的恢復(fù)及乳酸的清除，須依靠有氧代謝系統(tǒng)才能完成，因此有氧代謝供能是運動后機能恢復(fù)的基本代謝方式。二、不同活動狀態(tài)下供能系統(tǒng)的相互關(guān)系安靜時，不同強度和持續(xù)時間的運動時，骨骼肌內(nèi)無氧代謝和有氧代謝供能的一般特點表現(xiàn)如下。(一)安靜時：安靜時，骨骼肌內(nèi)能量消耗少，ATP保持高水平；氧的供應(yīng)充足，肌細胞內(nèi)以游離脂肪酸和葡萄糖的有氧代謝供能。線粒體內(nèi)氧化脂肪酸的能力比氧化丙酮酸強，即氧化脂肪酸的能力大于糖的有氧代謝。在靜息狀態(tài)下，呼吸商為07，表明骨骼肌基本燃料是脂肪酸。(二) 長時間低強度運動時：在長時間低強度運動時，骨骼肌內(nèi)AT

5、P的消耗逐漸增多，ADP水平逐漸增高，NAD+還原速度加快，但仍以有氧代謝供能為主。血漿游離脂肪酸濃度明顯上升，肌內(nèi)脂肪酸氧化供能增強，這一現(xiàn)象在細胞內(nèi)糖原量充足時就會發(fā)生。同時，肌糖原分解速度加快，加快的原因有兩點：（1）能量代謝加強。(2)脂肪酸完全氧化需要糖分解的中間產(chǎn)物草酰乙酸協(xié)助才能實現(xiàn)。在低強度運動的最初數(shù)分鐘內(nèi)，血乳酸濃度稍有上升，但隨著運動的繼續(xù)，逐漸恢復(fù)到安靜時水平。(三) 大強度運動：隨著運動強度的提高，整體對能量的要求進一步提高，但在血流量調(diào)整后，機體對能量的需求仍可由有氧代謝得到滿足，即有氧代謝產(chǎn)能與總功率輸出之間保持平衡。在這類運動中，血乳酸濃度保持在較高的水平上，說

6、明在整體上基本依靠有氧代謝供能時，部分骨骼肌內(nèi)由糖酵解合成ATP。血乳酸濃度是由運動肌細胞產(chǎn)生乳酸與高氧化型肌細胞或其他組織細胞內(nèi)乳酸代謝之間的平衡決定的。（四） 短時間激烈運動時：在接近和超過最大攝氧量強度運動時，骨骼肌以無氧代謝供能。極量運動時，肌內(nèi)以ATP、CP供能為主。超過10秒的運動，糖酵解供能的比例增大。隨著運動時間延長，血乳酸水平始終保持上升趨勢，直至運動終止?？傊?，短時間激烈運動(10秒以內(nèi))基本上依賴ATP、CP儲備供能；長時間低、中強度運動時，以糖和脂肪酸有氧代謝供能為主；而運動時間在10秒10分內(nèi)執(zhí)行全力運動時，所有的能源儲備都被動用，只是動用的燃料隨時間變化而異：運動開

7、始時，ATP、CP被動用，然后糖酵解供能，最后糖原、脂肪酸、蛋白質(zhì)有氧代謝也參與供能。運動結(jié)束后的一段時間，骨骼肌等組織細胞內(nèi)有氧代謝速率仍高于安靜時水平，它產(chǎn)生的能量用于運動時消耗的能源物質(zhì)的恢復(fù)，如磷酸原、糖原等。不同強度運動時磷酸原儲量的變化：（1）極量運動至力竭時，CP儲量接近耗盡，達安靜值的3以下，而ATP儲量不會低于安靜值的60。（2）當以75最大攝氧量強度持續(xù)運動時達到疲勞時，CP儲量可降到安靜值的20左右，ATP儲量則略低于安靜值。（3）當以低于60最大攝氧量強度運動時，CP儲量幾乎不下降。這時，ATP合成途徑主要靠糖、脂肪的有氧代謝提供。運動訓(xùn)練對磷酸原系統(tǒng)的影響：(1)運動

8、訓(xùn)練可以明顯提高ATP酶的活性；(2)速度訓(xùn)練可以提高肌酸激酶的活性，從而提高ATP的轉(zhuǎn)換速率和肌肉最大功率輸出，有利于運動員提高速度素質(zhì)和恢復(fù)期CP的重新合成；(3)運動訓(xùn)練使骨骼肌CP儲量明顯增多，從而提高磷酸原供能時間；(4)運動訓(xùn)練對骨骼肌內(nèi)運動時ATP補充的過程肌肉工作時營養(yǎng)的供應(yīng)直接影響到肌肉力量的發(fā)揮。最大力量的增長、速度力量的提高、力量耐力的持久將取決于ATP-CP供能系統(tǒng)，糖酵解供能系統(tǒng)，有氧供能系統(tǒng)的供能能力，即無氧非乳酸性供能，無氧乳酸性供能，有氧供能。根據(jù)運動生物化學(xué)理論可知，ATP是肌肉收縮的直接能源。無論CP、糖的無氧、糖的有氧及脂肪的有氧供能都必須以ATP的形式供

9、肌肉收縮。當人體激烈活動時，肌肉中的ATP首先能起發(fā)動作用，促使CP同步分解再合成ATP供能，與此同時磷酸立即參與糖的無氧快酵解產(chǎn)生ATP以補充肌肉中的ATP的濃度。當ATP-CP系統(tǒng)供能接近生理允許的極限消耗時間(5.66秒5.932秒)時，開始啟用無氧糖酵解提供的ATP與ATP-CP系統(tǒng)消耗的能力共同供能，直至糖的無氧酵解供能占優(yōu)勢，但此時運動強度下降。極限運動8秒鐘后，開始糖的有氧慢酵解生成丙酮酸進入三羧循環(huán)氧化生成ATP補充肌肉中ATP濃度。當運動30秒左右時，由于糖的無氧酵解被抑制，迫使運動強度降低(即每秒每公斤肌肉消耗的ATP數(shù)量減少)，乳酸作為有氧供能的銜接能源供能。隨運動時間的

10、延長，糖的有氧及脂肪的有氧供能維持肌肉長時間的活動。對發(fā)展力量素質(zhì)來說，無氧非乳酸性供能最為重要。因為力量增長在較短時間內(nèi)，以較快的速度完成技術(shù)動作效果最佳。進行力量練習(xí)時，還應(yīng)注意動員白肌纖維參加工作，因為白肌纖維中CP含量較高。由于進行力量練習(xí)時肌肉活動的強度很大，工作時間很短，又常伴有憋氣，特別是靜力練習(xí)時肌肉持續(xù)緊張，血管被擠壓，血液流動不暢通，往往造成缺氧。在這種情況下，肌肉收縮的能量供應(yīng)，主要依靠能源物質(zhì)的無氧分解，其表現(xiàn)特征是磷酸肌酸大量消耗，肌糖元生成乳酸，血液中乳酸也升高，因此，若發(fā)展力量素質(zhì)，必須提高肌肉的無氧代謝能力。人體運動時，當ATP分解放能后需要及時補充，補充的途徑有三條：即磷酸肌酸（CP） 分解、糖的無氧酵解及糖與脂肪的有氧氧化。生理學(xué)上稱之為運動時的三個供能系統(tǒng)。人體 從事的各種不同的運動，其能理供應(yīng)都分別屬于這三個供能系統(tǒng)，而發(fā)展這三個供能系統(tǒng)的 方法又各不相同。（1）磷酸原系統(tǒng)（ATPCP系統(tǒng)）磷酸肌酸（CP）是貯存在 肌細胞內(nèi)的另一種高能磷化物。當ATP分解放能后，CP立刻分解放能以補充ATP的再 合成，由于這一過程十分迅速，不需要氧氣也不會產(chǎn)生乳酸，因此，生理學(xué)上將它與ATP 一道合稱為非乳酸系統(tǒng)，又稱磷酸原系統(tǒng)。 生理學(xué)研究證明，全身肌肉中ATPCP