Question

人体在运动时，身体是怎样提供能量的？

Answer 1

  我们人体在运动时中需要的能量主要是由三个不同的能源系统提供的。

  分别是磷酸原系统、糖酵解系统、有氧氧化系统。至于人体在运动时主要是由哪个系统供能，则要取决于运动时间、运动强度和运动项目了。

  在肌肉活动中，ATP 是机体内唯一能够直接提供能源的物质，但是在肌肉中ATP的储存量非常的少，如果要利用的话，只能持续1至2秒的时间。所以为了使肌肉持续的收缩，就需要肌肉中的ATP在消耗的同时又要不断的合成新的ATP。

  我们体内有三种能源物质，分别是糖、脂肪和蛋白质。但这三种能源物质不能直接参与肌肉的供能，而是需要先转化为ATP，然后由ATP给肌肉活动提供能量。

  这三种能源物质在转化为ATP的过程中，只有40％的能量以化学能的形式转移到ATP中储存起来了，而另外的60％则以热能的形式释放出来了，这部分释放的热能就是用来维持人们的体温。

那么这三大能源系统是什么呢？

磷酸原系统：是指机体利用CP分解释放能量合成ATP的过程，CP是指磷酸肌酸，CP的能量其实是来源于ATP，ATP分子内的高能磷酸基团可以转移给肌酸，以磷酸肌酸的形式储存起来。所以磷酸原系统又可称之为ATP-CP系统。

糖酵解系统：是指机体利用肌糖原或者葡萄糖所释放的能力合成ATP的过程。肌糖原和葡萄糖是有人体中的糖转化而来，不同的是，肌糖原存在于肌肉中，而葡萄糖是存在于血液中。糖酵解首先动用的是肌糖原。

有氧氧化系统：是指机体利用糖、脂肪、蛋白质氧化分解释放能量合成ATP的过程。

  这三大能源系统有什么区别，他们之间的供能特点是什么呢？

其主要可以从这几个方面来回答：供能的底物、供能持续的时间、供能的代谢产物、合成ATP的速率、需不需要氧气的参与、它们对应的运动项目。

  首先是供能的底物：磷酸原系统是CP、糖酵解系统是肌糖原或者葡萄糖、有氧氧化系统是糖、脂肪、和蛋白质。

  供能持续的时间和合成速率及适合的运动项目：磷酸原系统因为是ATP供能，其特点就是ATP在合成的时候速度非常快，但是也因此ATP在持续供能的时间就非常短，一般只有7到10秒钟，与此对应的运动项目就是100米跑、举重、跳跃、投掷等项目，就是需要在短时间内用最大的力气来完成；

  糖酵解系统合成ATP的速率大概是磷酸原系统的一半，但是其持续的时间就比较长，在1-3分钟之间。与之对应的运动项目是400米跑、100米游泳等。这些运动项目的持续时间也一般是在这个区间；

  有氧氧化系统合成ATP的速率最慢，但持续的时间也最长，一般是在3分钟以上。运动项目主要是长时间的，比如马拉松、50公里的竞走、公路自行车等。

  供能的代谢产物：在三个系统中，最值得一说的是糖酵解系统，它的代谢产物是乳酸，乳酸存在于肌肉中，如果不加清除，就容易导致肌肉酸痛，肌肉酸痛实际上就是乳酸导致肌肉的收缩能力下降的结果；有氧氧化系统的代谢产物是水和二氧化碳；磷酸原的代谢产物是肌酸。

  氧气的参与：只有有氧氧化系统需要氧气的参与。

  在运动过程中，这三个能源系统相互作用，处于混合供能的状态，根据人体在运动中参与的项目，运动强度和持续时间来分配各个系统供能的比例。

  根据这三个能源系统，我们就能知道，在参加体育锻炼时，参加的运动项目主要是哪个供能系统占主导。对于大部分人来说，在参加体育锻炼时，并不是为了获得一个好成绩或者取得比赛的名次，而是想要通过锻炼来改变自己的精神状态，增强自己的健康和体质。

  如果以大多数人的慢跑或游泳来看的话，其主要的供能系统就是有氧氧化系统，然后我们就能知道其供能的能量来源是糖、脂肪和蛋白质。在长时间的运动过程中，消耗的主要是脂肪，所以想要减肥的人一般有经验的老师会告诉他去长时间的跑步。除此之外，糖也是能量的一个重要来源，而蛋白质则一般情况下基本上不参与供能。 

希望对你有帮助。