第三節(jié)　人體運(yùn)動(dòng)的能量代謝

一、運(yùn)動(dòng)時(shí)能量的來源

人體運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要有能量供應(yīng)，人體活動(dòng)的直接能量來源于三磷酸腺苷(ATP)的分解，而最終的能量是來源于糖、脂肪和蛋白質(zhì)的氧化分解。

(一)糖

糖是人體內(nèi)最主要的能源物質(zhì)，主要以血糖和肝糖原的形式存在。機(jī)體60%的熱能都是由糖來提供的。短時(shí)間、大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)體所需能量的絕大部分是由糖氧化供給的；長時(shí)間、低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)，是由糖逐漸變成脂肪供給的。糖還有調(diào)節(jié)脂肪代謝和節(jié)約蛋白質(zhì)供能的作用。脂肪在體內(nèi)的完全氧化，必須有糖的參與才能完成。而在糖代謝受阻的情況下，由于脂肪大量分解以保證供能，會(huì)引起脂肪分解的中間產(chǎn)物(酮體)的大量堆積，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致中毒。所以，糖代謝正常時(shí)，可減少脂肪的分解；糖供應(yīng)充足時(shí)，可減少蛋白質(zhì)的分解供能。

(二)脂肪

脂肪是含能量最多的物質(zhì)。人體內(nèi)脂肪貯量很大，脂肪最主要的功能就是氧化供能，也是長時(shí)間肌肉運(yùn)動(dòng)的主要能源。脂肪所提供的不飽和脂肪酸是細(xì)胞膜、酶、線粒體及脂蛋白的重要組成成分。另外，它還有促進(jìn)脂溶性維生素的吸收和利用的作用。脂肪是脂溶性維生素A、D、E、K及胡蘿卜素的溶劑。缺少食物脂肪的攝入會(huì)降低體內(nèi)脂溶性維生素的含量，有可能導(dǎo)致此類維生素缺乏癥。分布于皮下組織和內(nèi)臟周圍的脂肪起著熱墊和保護(hù)墊的作用，既能防止散熱，又能緩沖機(jī)械撞擊，防止內(nèi)臟和肌肉損傷。

(三)蛋白質(zhì)

蛋白質(zhì)是生命的基礎(chǔ)，是修補(bǔ)、建造和再生組織的主要材料。一切酶都是由蛋白質(zhì)組成的。肌肉收縮、神經(jīng)系統(tǒng)的興奮傳遞等都與蛋白質(zhì)有關(guān)。蛋白質(zhì)參與各種生理和機(jī)能的調(diào)節(jié)，它分解時(shí)產(chǎn)生能量，是體內(nèi)能量的來源之一。

二、人體運(yùn)動(dòng)時(shí)的三大供能系統(tǒng)

(一)磷酸原系統(tǒng)(ATP－CP系統(tǒng))

磷酸原系統(tǒng)是由ATP和磷酸肌酸(CP)組成的供能系統(tǒng)。ATP在肌肉內(nèi)的貯量很少，若以最大功率輸出僅能維持2秒左右。肌肉中CP貯量為ATP的3～5倍，CP能以ATP分解的速度最直接地使之再合成。劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，肌肉內(nèi)的CP含量迅速減少，而ATP含量變化不大。ATP－CP系統(tǒng)供能總量少，持續(xù)時(shí)間短，功率輸出快，不需氧，不產(chǎn)生乳酸等物質(zhì)。磷酸原系統(tǒng)是一切高功率輸出運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的供能基礎(chǔ)。數(shù)秒鐘內(nèi)要發(fā)揮最大能量輸出的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，只能依靠ATP－CP系統(tǒng)。

(二)乳酸能系統(tǒng)

乳酸能系統(tǒng)是指糖原或葡萄糖在細(xì)胞漿內(nèi)無氧分解生成乳酸的過程中，再合成ATP的能量系統(tǒng)。由于該系統(tǒng)產(chǎn)生乳酸，并擴(kuò)散進(jìn)入血液，所以血乳酸水平是衡量乳酸能系統(tǒng)供能能力的最常見指標(biāo)。乳酸是一種強(qiáng)酸，在體內(nèi)聚積過多，超過了機(jī)體緩沖及耐受能力時(shí)，會(huì)破壞機(jī)體內(nèi)環(huán)境酸堿度的穩(wěn)定，也會(huì)限制糖的無氧酵解，直接影響ATP的再合成，導(dǎo)致機(jī)體疲勞。乳酸能系統(tǒng)供能的意義在于保證磷酸原系統(tǒng)最大供能后仍能維持?jǐn)?shù)十秒快速供能，以應(yīng)付機(jī)體的需要。該系統(tǒng)是1分鐘以內(nèi)要求高功率輸出運(yùn)動(dòng)的供能基礎(chǔ)。

(三)有氧氧化系統(tǒng)

有氧氧化系統(tǒng)是指糖、脂肪和蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)徹底氧化成水和二氧化碳的過程中，再合成ATP的能量系統(tǒng)。該系統(tǒng)是通過逐步氧化，逐步放能再合成ATP的。其特點(diǎn)是ATP生成總量很大，但速率很慢，需要氧的參與，不產(chǎn)生乳酸類的副產(chǎn)品。有氧氧化系統(tǒng)是進(jìn)行長時(shí)間耐力活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

三、運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)糖和水的補(bǔ)充

(一)糖的補(bǔ)充

運(yùn)動(dòng)時(shí)能量消耗多，運(yùn)動(dòng)前應(yīng)以糖類食品作為膳食的主要成分。運(yùn)動(dòng)前1．5～2小時(shí)服糖的效果良好。因?yàn)檫@種服糖方式，在運(yùn)動(dòng)開始前已完成肝糖原合成過程，在運(yùn)動(dòng)開始后，肝糖原被動(dòng)員進(jìn)入血糖供給需要，保持較高的血糖水平。在長時(shí)間的運(yùn)動(dòng)中飲用低糖度的飲料對(duì)運(yùn)動(dòng)有利。

(二)水的補(bǔ)充

水主要儲(chǔ)存在肌肉、皮膚、肝臟、脾臟等組織器官中。人在運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)大量排汗，水就從這些組織器官中進(jìn)入血液，保持水的平衡。但必須注意，運(yùn)動(dòng)員不能由于有渴的感覺而暴飲，這樣會(huì)對(duì)心臟造成有害的影響。在人體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)，水的補(bǔ)充量要大于平常的飲用量，并且還要在補(bǔ)充水中加入適量的鹽和無機(jī)鹽等，以維持體內(nèi)的多種平衡，維持人體正常的生理機(jī)能。