【導(dǎo)語(yǔ)】從源頭講解人體功能系統(tǒng),ATP-CP系統(tǒng)、乳酸系統(tǒng)、有氧供能系統(tǒng),以及他們?cè)谶\(yùn)動(dòng)過(guò)程中的運(yùn)作方式,這一篇為健身進(jìn)階知識(shí)。
當(dāng)你在進(jìn)行各種不同的體育活動(dòng)時(shí),都是依靠肌肉的收縮和伸展來(lái)完成的,但是肌肉的收縮和伸展,都必須由人體內(nèi)所產(chǎn)生的能量來(lái)推動(dòng)。在人體內(nèi)肌肉引起收縮的能量來(lái)源稱為ATP,又稱三磷酸腺甙,當(dāng)ATP分解為ADP,又稱二磷酸腺甙時(shí),就會(huì)釋放出肌肉收縮所需要的能量,肌肉就利用它來(lái)做各種動(dòng)作。
(一)ATP—CP系統(tǒng)
人體內(nèi)除了儲(chǔ)存著能量來(lái)源的ATP外,還儲(chǔ)存著CP,又稱磷酸肌酸,而CP的儲(chǔ)藏量要比ATP多幾倍,當(dāng)分解時(shí)會(huì)迅速產(chǎn)生能量,但它不能被肌肉直接利用,CP會(huì)使ADP與磷酸合成ATP,因此,當(dāng)ATP再次分解成ADP時(shí),就會(huì)釋放出肌肉所需要的能量。由于ATP和CP在體內(nèi)均有一定的儲(chǔ)藏量,所以我們稱ATP和CP是一種產(chǎn)生能量的系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)有:無(wú)需氧氣的參與,ATP和CP可在肌肉中隨時(shí)分解提供能量,它產(chǎn)生能量的過(guò)程很快,因?yàn)樗鼉?chǔ)存在體內(nèi),需要提供能量時(shí)立刻放出。
(二)乳酸系統(tǒng)
乳酸系統(tǒng)是屬于無(wú)氧供能系統(tǒng),它所提供能量的燃料是儲(chǔ)存在肌肉和肝臟中的肝糖,在有需要的時(shí)候,體內(nèi)會(huì)將肝糖分解產(chǎn)生ATP,再分解產(chǎn)生能量。乳酸系統(tǒng)與ATP—CP系統(tǒng)所不同的是,它在分解燃料時(shí)會(huì)產(chǎn)生另一種物質(zhì)——乳酸,然而乳酸在體內(nèi)集聚起來(lái)會(huì)產(chǎn)生不良的影響,如果體內(nèi)乳酸過(guò)多,它表示肌肉和血液的酸度增加(即pH值降低),這時(shí)肌肉的活動(dòng)能量和酵素就會(huì)受到抑制,它就會(huì)引起肌肉不能產(chǎn)生有效的收縮。在激烈運(yùn)動(dòng)時(shí),如要產(chǎn)生大量的ATP,就必須利用大量的肝糖,但它同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量的乳酸,然而,乳酸系統(tǒng)所產(chǎn)生的能量比ATP—CP系統(tǒng)要多。在大強(qiáng)度的劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),供應(yīng)的量只能維持30秒鐘,因此,這兩種系統(tǒng)提供能量的時(shí)間相當(dāng)有限,如果要進(jìn)行超過(guò)1分鐘的活動(dòng),就必須依靠另一種供能系統(tǒng)來(lái)補(bǔ)充,這就是有氧供能系統(tǒng)。
(三)有氧供能系統(tǒng)
在人體中有三種供能系統(tǒng),即ATP—CP系統(tǒng)、乳酸系統(tǒng)和有氧供能系統(tǒng)。這三者間,有氧供能系統(tǒng)產(chǎn)生的能量最多,因?yàn)楫?dāng)利用乳酸系統(tǒng)時(shí),1克分子的肝糖只能產(chǎn)生3克分子的ATP,如果同時(shí)有有氧的參與,便可另外產(chǎn)生36克分子的ATP。有氧供能系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生兩種代謝物,水和二氧化碳,水是人體所必需的,而二氧化碳則會(huì)經(jīng)過(guò)血液輸送至肺部排出體外。有氧供能系統(tǒng)的特點(diǎn)是:它需要氧氣的參與才能產(chǎn)生能量,另外產(chǎn)生的代謝物也不會(huì)被積累,因此它不會(huì)對(duì)身體構(gòu)成不良的影響。這三種供能系統(tǒng)的速率,有氧供能系統(tǒng)是最低的,因?yàn)檠鯕夥肿舆M(jìn)入鼻孔經(jīng)氣管、肺部,再由血液帶到心臟,然后再由心臟經(jīng)血管輸送到肌肉,其中間經(jīng)過(guò)路程頗長(zhǎng),所以它不能應(yīng)付緊急需要。
(四)能量系統(tǒng)的運(yùn)作
ATP—CP系統(tǒng)是利用儲(chǔ)存在肌肉中的能源,及時(shí)供應(yīng)能量以滿足肌肉所耗能量的需要。當(dāng)在持續(xù)工作或活動(dòng)中,人體需要更多的ATP,同時(shí)乳酸系統(tǒng)也發(fā)揮作用。假使呼吸系統(tǒng)和血液循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)作能滿足對(duì)氧氣的需求時(shí),有氧供能系統(tǒng)便會(huì)分解大量的肝糖和脂肪,從而釋放ATP來(lái)不斷地供應(yīng)能量。這時(shí),乳酸系統(tǒng)產(chǎn)生的乳酸,只是被一些較少參與活動(dòng)的肌肉應(yīng)用,或者是暫時(shí)留在體內(nèi),直到活動(dòng)結(jié)束才能被清除。
這三種供能系統(tǒng),在正常情況下,當(dāng)在運(yùn)動(dòng)時(shí),是同時(shí)應(yīng)用而產(chǎn)生能量,這就要看運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和訓(xùn)練強(qiáng)度而定。當(dāng)在休息時(shí),體內(nèi)大部分的能量是由有氧供能系統(tǒng)來(lái)提供的。如果突然增加工作量或增大用力程度,例如在瞬間疾跑或作一些急促動(dòng)作時(shí),有氧供能系統(tǒng)就不能滿足在短時(shí)間內(nèi)對(duì)ATP的大量需求,這時(shí)就必須由無(wú)氧供能系統(tǒng)(即由ATP—CP或乳酸系統(tǒng))來(lái)應(yīng)付,同時(shí),有氧供能系統(tǒng)會(huì)提高工作量來(lái)產(chǎn)生更多的ATP。當(dāng)我們?cè)俨捎弥械葟?qiáng)度或大強(qiáng)度訓(xùn)練時(shí),并持續(xù)了一段時(shí)間,體內(nèi)就會(huì)自動(dòng)提高氧氣輸送系統(tǒng)的效率,如果這時(shí)有氧供能系統(tǒng)能滿足所需要的能量時(shí),體內(nèi)便會(huì)減低其他兩種無(wú)氧供能系統(tǒng)的工作,肌肉中的乳酸含量也會(huì)保持穩(wěn)定。相反,如果訓(xùn)練強(qiáng)度加大,以致有氧供能系統(tǒng)處于極限而不能滿足時(shí),無(wú)氧供能系統(tǒng)就會(huì)保持高度的運(yùn)作,同時(shí)體內(nèi)的乳酸就會(huì)隨訓(xùn)練時(shí)間延長(zhǎng)而增加。
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