人体内的能量系统
人体用来自食物的能量给活动和必要身体功能提供燃料,但身体细胞不是直接从食物获得能量。在食物消化后,碳水化合物、蛋白质和脂肪被分解成简单化合物 — 葡萄糖、氨基酸和脂肪 — 被吸收进血液并传输到全身的各种细胞。在这些细胞内,能量来源被转换成提供燃料的三磷酸腺苷(ATP)。人体用3个不同系统给细胞供应三磷酸腺苷,以满足能量需要的燃料 。大多数身体活动使用这三个能量系统的统一体,共同保证能量持续供应。
磷酸肌酸系统
身体需要持续供应ATP用于能量,举重、步行、思考、甚至发短信都需要能量。它也是供给新陈代谢燃料,或支持和维持生命的生化反应的能量单元。对于持续不超过10秒的短暂剧烈运动,身体主要用磷酸肌酸系统。该系统是厌氧,意味着不使用氧气。磷酸肌酸系统利用已存储在肌肉内的少量ATP作为即时能量来源。在身体的ATP供应耗尽时,会通过分解磷酸肌酸(肌肉内的能量化合物)形成额外的三磷酸腺苷。
乳酸系统
乳酸系统也叫做糖酵解供能系统,从肌肉糖原(葡萄糖的储存形式)产生能量。糖酵解(或糖原分解转化为葡萄糖),能在有氧或无氧时发生。在获得氧气不充分时,一系列将葡萄糖转换成ATP的反应导致乳酸产生。乳酸系统供给燃料时间相对较短 — 只有几分钟高强度肌肉活动,但乳酸积聚会导致肌肉疲劳和烧灼感。
好氧系统
最复杂的能量系统是提供大部分身体ATP的需氧或氧能量系统。该系统产生ATP能量是从葡萄糖和脂肪酸等营养的分解释放出来。在有氧的情况下,可以通过糖酵解形成ATP。该系统还涉及三羧酸循环 — 在线粒体(相当于人体细胞的发电厂)中产生能量的一系列化学反应。这种系统的复杂性,以及严重依赖循环系统供应氧气的事实,使之比磷酸肌酸系统和乳酸系统行动慢。给身体活动供应能量的需氧系统持续时间超过几分钟,如长时间工作或耐力活动等。该系统也是提供ATP,满足构建和修复人体组织、消化食物、控制体温和头发生长等与生理活动相对无关的身体能量需求的途径。
人体内的这三个能量系统负责提供能量。体内的每个能量需要都必需ATP,其中包括所有生长,发育和维持重要身体功能的自身身体过程。这些能量系统不能单独工作,并且不能孤立功能。相反,所有系统都同时操作,但有些基于身体活动支配,如体力活动类型,强度和持续时间,以及个人健康水平等。