第001課:人體三大供能系統

一、人體三大供能系統簡介

人體三大供能系統分別是:①ATP-CP系統;②糖酵解系統;③有氧系統。

人體的直接能量來源是:ATP(三磷酸腺苷)

ATP在ATP酶的催化下,迅速水解為ADP(二磷酸腺苷)和Pi(無機磷酸),並釋放出能量。

人體三大供能系統的作用就是生成ATP供能。

1、ATP-CP系統

細胞內只儲存了少量ATP,進行劇烈運動時,僅能維持1~3s,之後的能量供應需要依靠ATP的再生。細胞內的另一種高能磷酸分子——磷酸肌酸(CP)可以通過分解作用提供能量和無機磷酸,使ADP重新合成ATP,從而維持ATP的穩定。此過程非常迅速,在無氧和有氧條件下均可進行。

像短跑這樣的大強度運動,在其最初的幾秒內,ATP含量維持在一個相對不變的水平,但磷酸肌酸含量卻不斷下降,因為其要補充消耗的ATP。力竭時,ATP和磷酸肌酸含量均顯著降低,以至於不能繼續提供能量來維持肌肉的收縮和舒張。

ATP-CP系統的特點:

①不需要氧(有氧條件下也可進行);

②輸出功率大、可維持時間短(6-8s),是短時間、極高強度運動(比如短跑、跳躍、舉重)的主要供能系統。

2、糖酵解系統(無氧乳酸系統)

無氧條件下,糖原或葡萄糖通過酵解途徑生成乳酸和ATP。

糖酵解系統的特點:

①不需要氧;

②輸出功率一般,可維持2-3min,是中等時間、高強度運動(比如800m跑)的主要供能系統;

③產生乳酸,乳酸累積過多會導致疲勞。

3、有氧系統

有氧條件下,人體三大能源物質(糖、脂肪和蛋白質)通過氧化作用,生成ATP供能。

有氧系統的特點:

①需要氧;

②輸出功率小、可維持時間長,是持續的長時間中低強度耐力性運動(比如慢跑)的主要供能系統。

二、人體三大供能系統與運動的關係

1、人體三大供能系統供能能力的比較

2、運動時間對主要供能系統的影響

3、人體三大供能系統的相互關係

①不存在由單一供能系統供能的運動。一切運動的能量供應,都由三個供能系統按不同比例提供,比例大小取決於運動的性質和特點。

②運動後ATP、CP的恢復及乳酸的清除,須依靠有氧系統才能完成。

③人體不同供能系統的供能能力決定了運動能力的強弱。

4、什麼是無氧運動和有氧運動?

按照運動中不同供能系統供能所佔比例的不同,可以將運動分為無氧運動和有氧運動兩大類:

注意:在運動中,無氧系統和有氧系統的供能比例主要取決於與運動強度,其次是運動時間舉例:籃球、足球和橄欖球等運動雖然持續時間很長,但屬於無氧運動。因為在整個比賽過程中,人體處於高強度對抗和低強度位移的狀態,主要由無氧供能系統( ATP-CP系統和糖酵解系統)供能。

三、針對人體三大供能系統的訓練

在訓練中,適當的運動強度和休息間隔能夠「選擇」特殊的供能系統,因此,可以對不同供能系統進行有針對性的訓練。

下面提供一份針對不同供能系統的訓練參考:

四、總結

1、人體的直接能量來源是ATP,人體三大供能系統(ATP-CP系統、糖酵解系統和有氧系統)的作用就是生成ATP供能。

2、ATP-CP系統:不需要氧(有氧條件下也可進行);輸出功率大、可維持時間短(6-8s),是短時間、極高強度運動(比如短跑、跳躍、舉重)的主要供能系統。

3、糖酵解系統:不需要氧; 輸出功率一般,可維持2-3min,是中等時間、高強度運動(比如800m跑)的主要供能系統;產生乳酸,乳酸累積過多會導致疲勞。

4、有氧系統:需要氧;輸出功率小、可維持時間長,是持續的長時間中低強度耐力性運動(比如慢跑)的主要供能系統。

5、不存在由單一供能系統供能的運動。一切運動的能量供應,都由三個供能系統按不同比例提供,比例大小取決於運動的性質和特點。此外,運動後ATP、CP的恢復及乳酸的清除,須依靠有氧系統才能完成。人體不同供能系統的供能能力決定了運動能力的強弱。

6、無氧運動是指主要供能系統為無氧供能系統的運動,一般強度較高,可維持時間較短;有氧運動是指主要供能系統為有氧供能系統的運動,一般強度較低,可維持時間較長。需要注意的是,在運動中,無氧系統和有氧系統的供能比例主要取決於與運動強度,其次是運動時間。

7、在訓練中,適當的運動強度和休息間隔能夠「選擇」特殊的供能系統,因此,可以對不同供能系統進行有針對性的訓練。

參考資料:

《運動生理學》第四版——Jack H. Wilmore等著

《運動生理學》——王瑞元 蘇全生主編

《美國國家體能協會私人教練基礎》

附註:

1、本文所參考的這三本書在內容上有出入,我經過綜合考慮並結合自己的理解,做出了優化選擇。

2、關於人體科學,永遠沒有所謂精確的東西。原因很簡單:變數太多。關於本文的數據(個人覺得包括所有健身書籍的大部分數據),只是給大家提供一個參照,讓大家更加清晰明了地理解相關理論。所以,在這方面,大家不要鑽牛角尖。說真的,只要大方向正確就行了,細枝末節的東西真的沒有你想像中的重要。畢竟,真的不影響你的訓練!!!

以上為正文


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