身体的3个能量系统

人体利用食物中的能量来促进运动和人体的基本功能,但人体细胞并不能直接从食物中获得能量。食物被消化后,碳水化合物、蛋白质和脂肪分解成简单的化合物——葡萄糖、氨基酸和脂肪酸——被吸收到血液中并输送到全身的各种细胞中。在这些细胞内,并从这些能源,三磷酸腺苷(ATP)形成提供燃料。人体使用三种不同的系统为细胞提供必需的ATP来满足能量需求。身体的大部分活动都使用三种能量系统的连续体,共同确保能量的持续供应。

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ATP-PC系统

无论是举重、走路、思考,甚至是发短信,身体都需要持续的ATP能量供应。它也是能量单位,为新陈代谢提供燃料,或是支持和维持生命的生化反应。对于持续不到10秒的短时间剧烈运动,人体主要使用ATP-PC或磷酸肌酸系统。这个系统是厌氧的,这意味着它不使用氧气。ATP-PC系统利用储存在肌肉中的相对少量的ATP作为直接能源。当人体的ATP供应在几秒钟内耗尽时,磷酸肌酸(PC)分解形成额外的ATP,磷酸肌酸是一种存在于肌肉中的能量化合物。

乳酸体系

乳酸系统,也称为厌氧糖酵解系统,从肌肉糖原(葡萄糖的储存形式)产生能量。糖酵解,或糖原分解为葡萄糖,可发生在有氧或无氧。当氧气不足时,葡萄糖转化为ATP的一系列反应会产生乳酸,从而产生更多的ATP。乳酸系统为相对较短时间(几分钟)的高强度肌肉活动提供燃料,但乳酸的积累会导致肌肉疲劳和烧灼感。

好氧系统

最复杂的能量系统是有氧或氧气能量系统,它提供人体大部分的ATP。当能量从葡萄糖和脂肪酸等营养物质的分解中释放出来时,这个系统产生ATP。在有氧的情况下,三磷酸腺苷可以通过糖酵解形成。这个系统还包括Krebs或三羧酸循环——一系列在线粒体中产生能量的化学反应——人体细胞内的动力装置。这个系统的复杂性,加上它严重依赖循环系统供氧,使得它的动作比ATP-PC或乳酸系统慢。有氧运动系统为身体运动提供能量,持续时间不超过几分钟,如长时间的工作或耐力活动。这一系统也是提供ATP的途径,以补充身体大部分与身体活动无关的能量需求,如建立和修复身体组织、消化食物、控制体温和生长毛发。

把所有的东西放在一起

三个能量系统在体内工作以提供能量。尽管这些系统在提高运动成绩方面的作用众所周知,但ATP对于身体所需的每一种能量都是必不可少的,包括身体生长、发育和维持重要身体功能的所有自动过程。这些能量系统不能独立工作,也不能孤立地工作。相反,所有的系统在任何时候都在运行,但有些系统可能主要基于身体的活动,包括身体活动的类型、强度和持续时间以及一个人的健康水平。

审核人:Kay Peck,MPH,RD

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