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【atp是什么】读懂人体生理变化的能量系统

从源头上说明人体功能系统、ATP-CP系统、乳酸系统、有氧供应系统、运动中的工作方式。

你肯定听说过其中个别词汇,比如有氧、乳酸等,那么具体一点是怎样呢?

当我们在进行各种不同的体育活动时(当然包括健身训练),都是依靠肌肉的收缩和伸展来完成的,但是肌肉的收缩和伸展,都必须由人体内所产生的能量来推动。在人体内肌肉引起收缩的能量来源称为ATP,又称三磷酸腺甙,当ATP分解为ADP,又称二磷酸腺甙时,就会释放出肌肉收缩所需要的能量,肌肉就利用它来做各种动作。如果学习了中学生物应该不陌生这些说法。

一、ATP—CP系统

人体内除了储存着能量来源的ATP外还储存着CP,CP又称磷酸肌酸,而CP的储藏量要比ATP多几倍,当分解时会迅速产生能量,但它不能被肌肉直接利用,CP会使ADP与磷酸合成ATP,因此,当ATP再次分解成ADP时,就会释放出肌肉所需要的能量。由于ATP和CP在体内均有一定的储藏量,所以我们称ATP和CP是一种产生能量的系统,

这个系统的优点有:无需氧气的参与,ATP和CP可在肌肉中随时分解提供能量,它产生能量的过程很快,因为它储存在体内,需要提供能量时立刻放出。

二、乳酸系统

乳酸系统是属于无氧供能系统,它所提供能量的燃料是储存在肌肉和肝脏中的肝糖,在有需要的时候,体内会将肝糖分解产生ATP,再分解产生能量。乳酸系统与ATP—CP系统所不同的是,它在分解燃料时会产生另一种物质——乳酸,然而乳酸在体内集聚起来会产生不良的影响,如果体内乳酸过多,它表示肌肉和血液的酸度增加,这时肌肉的活动能量和酵素就会受到抑制,它就会引起肌肉不能产生有效的收缩。

在激烈运动时,如要产生大量的ATP,就必须利用大量的肝糖,但它同时也会产生大量的乳酸,然而,乳酸系统所产生的能量比ATP—CP系统要多。在大强度的剧烈运动时,供应的量只能维持30秒钟,因此,这两种系统提供能量的时间相当有限,如果要进行超过1分钟的活动,就必须依靠另一种供能系统来补充,这就是有氧供能系统。

三、有氧供能系统

在人体中有三种供能系统,即ATP—CP系统、乳酸系统和有氧供能系统。这三者间,有氧供能系统产生的能量最多,因为当利用乳酸系统时,1克分子的肝糖只能产生3克分子的ATP,如果同时有有氧的参与,便可另外产生36克分子的ATP。有氧供能系统在运动时会产生两种代谢物,水和二氧化碳,水是人体所必需的,而二氧化碳则会经过血液输送至肺部排出体外。

有氧供能系统的特点是:它需要氧气的参与才能产生能量,另外产生的代谢物也不会被积累,因此它不会对身体构成不良的影响。

这三种供能系统的速率,有氧供能系统是最低的,因为氧气分子进入鼻孔经气管、肺部,再由血液带到心脏,然后再由心脏经血管输送到肌肉,其中间经过路程颇长,所以它不能应付紧急需要。

ATP—CP系统是利用储存在肌肉中的能源,及时供应能量以满足肌肉所耗能量的需要。当在持续工作或活动中,人体需要更多的ATP,同时乳酸系统也发挥作用。假使呼吸系统和血液循环系统的运作能满足对氧气的需求时,有氧供能系统便会分解大量的肝糖和脂肪,从而释放ATP来不断地供应能量。这时,乳酸系统产生的乳酸,只是被一些较少参与活动的肌肉应用,或者是暂时留在体内,直到活动结束才能被清除。

这三种供能系统,在正常情况下,当在运动时,是同时应用而产生能量,这就要看运动的时间和训练强度而定。当在休息时,体内大部分的能量是由有氧供能系统来提供的。如果突然增加工作量或增大用力程度,例如在瞬间疾跑或作一些急促动作时,有氧供能系统就不能满足在短时间内对ATP的大量需求,这时就必须由无氧供能系统来应付,同时,有氧供能系统会提高工作量来产生更多的ATP。当我们再采用中等强度或大强度训练时,并持续了一段时间,体内就会自动提高氧气输送系统的效率,如果这时有氧供能系统能满足所需要的能量时,体内便会减低其他两种无氧供能系统的工作,肌肉中的乳酸含量也会保持稳定。相反,如果训练强度加大,以致有氧供能系统处于极限而不能满足时,无氧供能系统就会保持高度的运作,同时体内的乳酸就会随训练时间延长而增加。

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