如何生成提供身体活动的能量?肌肉与能源的供给

运动时肌肉收缩的能量,是来自于将储藏在肌肉里的「ATP(二磷酸腺苷)」分解成「ADP (二磷酸腺苷)」时所产生。但是,由于所储藏的ATP量有限,在被消耗掉之后,为了持续活动就必须再合成补充。

人体吃进食物后会在体内储藏醣类与脂质,利用分解这些营养素所得到的能量,可以进行ATP的再合成。这样的过程称为能量代谢,主要的途径可分为利用氧气的「有氧系统」,与不利用氧气的「磷酸肌酸(CP)系统」和「醣解系统」三种。

磷酸肌酸系统是利用ATP以及存在于肌肉内部的「磷酸肌酸」物质分解成肌酸与磷酸时所产生的能量,将ADP再合成为ADp。而磷酸肌酸系统虽然能在瞬间供给较大的能量,但由于肌肉内磷酸肌酸的容量少,因此若以全力进行分解,磷酸肌酸在10 秒钟以内就会全部耗尽。

醣解系统则是藉由将肌肉中的醣类经过多阶段的分解,转换成丙酮酸的过程所得到的能量,来将A D P再合成为ATP。分解是由血液中的葡萄糖开始进行,而若是因为运动使得单靠血糖所得到的能量不够时,储藏在肌肉与肝脏里的糖原就会被分解而被使用于再合成。醣解系统供给能量的速度与时间都是介于其他两个系统中间,若全力进行分解,大概30秒左右就会全部耗尽。

有氧系统是透过使醣解系统所生成的丙酮酸或血液中的脂肪酸,进入至细胞粒线体中的三羧酸循环(TCA循环)来产生A T P。虽然有氧系统的供给速度很慢,但是只要能充分地供给氧气,并有足够的醣类与脂质,就能长时间持续地供给能量。

在进行高强度短时间运动(例如100公尺赛跑等)时,大部分的能量是由供给速度快的CP系统而来。而高强度且维持1分钟左右运动,则是以醣解系统为主要的能量供给来源。在进行强度较低的运动时,由于是以有氧系统为主要的能量供给来源,因此能够持续较长的时间。

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