人体内的三大供能系统
人体内的三大供能系统
在人体内有三大供能系统，它们是：ATP-磷酸肌酸供能系统、无氧呼吸供能系统和有氧呼吸供能系统。 （1） A TP 在肌肉中的含量低，当肌肉进
行剧烈运动时，供能时间仅能维持约1～3秒。 （2） 之后的能量供应就要依靠ATP 的再
生。这时，细胞内的高能化合物磷酸肌酸的高能磷酸键水解将能量转移至ADP ，生成ATP 。磷酸肌酸在体内的含量也很少，只能维持几秒
的能量供应。人在剧烈运动时，首先是A TP-磷酸肌酸供能系统供能，通过这个系统供能大约维持6～8秒左右的时间。 （3） 这两项之后的供能，主要依靠葡萄糖和糖元的无氧酵解所释放的能量合成ATP 。无氧
酵解约能维持2～3分钟时间。 （4） 由于无氧呼吸产生的乳酸易导致肌肉疲劳，所以长时间的耐力运动需要靠有氧呼吸释
放的能量来合成ATP 。
综上所述，短时间大强度的运动，如100米短跑，主要依靠A TP-磷酸肌酸供能；长时间低强度的运动，主要靠有氧呼吸提供能量；介于二者之间的较短时间的中强度运动，如400米跑，则主要由无氧呼吸提供能量。
人在剧烈运动呼吸底物主要是糖。但在长时间剧烈运动时，如马拉松式的长跑运动，人体内贮存的糖是不够用的，在消耗完贮存的糖类物质后，就动用体内贮存脂肪和脂肪酸。
一、运动时供能系统的动用特点 (一)人体骨骼肌细胞的能量储备 (二)供能系统的输出功率
运动时代谢供能的输出功率取决于能源物质合成ATP的最大速率。
(三)供能系统的相互关系
1．运动中基本不存在一种能量物质单独供能的情况，肌肉可以利用所有能量物质，只是时间、顺序和相对比率随运动状况而异，不是同步利用。
2．最大功率输出的顺序，由大到小依次为：磷酸原系统>糖酵解系统>糖有氧氧化>脂肪酸有氧氧化，且分别以近50％的速率依次递减。
3．当以最大输出功率运动时，各系统能维持的运动时间是：磷酸原系统供极量强度运动6—8秒；糖酵解系统供最大强度运动30—90秒，可维持2分钟以内；3分钟主要依赖有氧代谢途径。运动时间愈长强度愈小，脂肪氧化供能的比例愈大。脂肪酸是长时间运动的基本燃料。
4．由于运动后三磷酸腺苷(ATP)、磷酸肌酸(CP)的恢复及乳酸的清除，须依靠有氧代谢系统才能完成，因此有氧代谢供能是运动后机能恢复的基本代谢方式。
二、不同活动状态下供能系统的相互关系
安静时，不同强度和持续时间的运动时，骨骼肌内无氧代谢和有氧代谢供能的一般特点表现如下。
(一)安静时：
安静时，骨骼肌内能量消耗少，A TP保持高水平；氧的供应充足，肌细胞内以游离脂肪酸和葡萄糖的有氧代谢供能。线粒体内氧化脂肪酸的能力比氧化丙酮酸强，即氧化脂肪酸的能力大于糖的有氧代谢。在静息状态下，呼吸商为0．7，表明骨骼肌基本燃料是脂肪酸。
(二) 长时间低强度运动时：
在长时间低强度运动时，骨骼肌内A TP的消耗逐渐增多，ADP水平逐渐增高，NAD+还原速度加快，但仍以有氧代谢供能为主。血浆游离脂肪酸浓度明显上升，肌内脂肪酸氧化供能增强，这一现象在细胞内糖原量充足时就会发生。同时，肌糖原分解速度加快，加快的原因有两点：
（1）能量代谢加强。
(2)脂肪酸完全氧化需要糖分解的中间产物草酰乙酸协助才能实现。
在低强度运动的最初数分钟内，血乳酸浓度稍有上升，但随着运动的继续，逐渐恢复到安静时水平。
(三) 大强度运动：
随着运动强度的提高，整体对能量的要求进一步提高，但在血流量调整后，机体对能量的需求仍可由有氧代谢得到满足，即有氧代谢产能与总功率输出之间保持平衡。在这类运动中，血乳酸浓度保持在较高的水平上，说明在整体上基本依靠有氧代谢供能时，部分骨骼肌内由糖酵解合成ATP。血乳酸浓度是由运动肌细胞产生乳酸与高氧化型肌细胞或其他组织细胞内乳酸代谢之间的平衡决定的。
（四）短时间激烈运动时：
在接近和超过最大摄氧量强度运动时，骨骼肌以无氧代谢供能。极量运动时，肌内以ATP、CP供能为主。超过10秒的运动，糖酵解供能的比例增大。随着运动时间延长，血乳酸水平始终保持上升趋势，直至运动终止。
总之，短时间激烈运动(10秒以内)基本上依赖ATP、CP储备供能；长时间低、中强度运动时，以糖和脂肪酸有氧代谢供能为主；而运动时间在10秒—10分内执行全力运动时，所有的能源储备都被动用，只是动用的燃料随时间变化而异：运动开始时，ATP、CP被动用，然后糖酵解供能，最后糖原、脂肪酸、蛋白质有氧代谢也参与供能。运动结束后的一段时间，骨骼肌等组织细胞内有氧代谢速率仍高于安静时水平，它产生的能量用于运动时消耗的能源物质的恢复，如磷酸原、糖原等。
不同强度运动时磷酸原储量的变化：（1）极量运动至力竭时，CP储量接近耗尽，达安静值的3％以下，而ATP储量不会低于安静值的60％。（2）当以7 5％最大摄氧量强度持续运动时达到疲劳时，CP储量可降到安静值的20％左右，ATP储量则略低于安静值。（3）当以低于60％最大摄氧量强度运动时，CP储量几乎不下降。这时，ATP合成途径主要靠糖、脂肪的有氧代谢提供。
运动训练对磷酸原系统的影响：(1)运动训练可以明显提高ATP酶的活性；(2)速度训练可以提高肌酸激酶的活性，从而提高ATP的转换速率和肌肉最大功率输出，有利于运动员提高速度素质和恢复期CP的重新合成；(3)运动训练使骨骼肌CP储量明显增多，从而提高磷酸原供能时间；(4)运动训练对骨骼肌内AT P储量影响不明显。
运动时的生理（能量的供应）
1．人体的肌纤维收缩后，其内的ADP生成ATP所需的能量主要来源于（）A．肌糖元 B．磷酸肌酸C．葡萄糖 D．脂肪
2．运动员在长跑过程中，肌细胞中葡萄糖氧化分解所释放的能量大部分用于（）
A．产生热能B．转存ATP C．合成糖元D．肌肉收缩
3．人体剧烈运动时，肌肉细胞呼吸作用的产物有（）
A．CO2、酒精、水、ATP B．CO2、乳酸、ATP
C．CO2、H2O、乳酸D．H2O、CO2、乳酸、ATP
4．通过生理测定，在长时间的剧烈运动过程中，骨骼肌细胞中ATP含量仅能维持3秒钟，
3秒钟后，肌肉消耗的能量来自于ATP的再生，此时ATP再生的途径是（）
A．有氧呼吸 B．无氧呼吸 C．磷酸肌酸高能键的转移D．三项都是
5．当人体在剧烈运动时，合成ATP的能量来源于（）
①无氧呼吸②有氧呼吸③磷酸肌酸
A．只有① B．只有② C．只有③D．①②③
6．运动员在进行不同项目运动Array时，机体供能方式不同。对三
种运动项目的机体需氧量、实
际摄入氧量和血液中乳酸增
加量进行测定，结果如右表所
示。则根据该表格分析马拉松
跑、400米跑、100米跑运动
过程中机体的主要供能方式
分别是（）
A．有氧呼吸、无氧呼吸、磷酸肌酸分解 B．无氧呼吸、有氧呼吸、磷酸肌酸分解
C．有氧呼吸、无氧呼吸、无氧呼吸 D．有氧呼吸、磷酸肌酸分解、无氧呼吸
7．在马拉松比赛的后半程，运动员大腿肌肉细胞呼吸作用的产物有（）
①CO2②H2O ③乳酸④ATP
A．③ B．④ C．③④D．①②③④
i ATP
1．肌肉收缩所需的能量直接由下列哪项变化提供（）
A．葡萄糖分解 B．肌糖元分解 C．磷酸肌酸水解D．ATP水解
2．下列化学变化为肌肉收缩直接提供能量的是（）
A．肌糖元→丙酮酸→CO2+H2O+能量 B．磷酸肌酸→肌酸+Pi+能量
C．葡萄糖→丙酮酸→乳酸+能量D．ATP→ADP+Pi+能量
3．在激烈运动时，人体骨骼肌所需的能量直接来自于（）
A．肌糖元 B．磷酸肌酸 C．葡萄糖D．三磷酸腺苷
ii磷酸肌酸
1．动物和人体在什么情况下发生下列反应：ADP+磷酸肌酸→ATP+肌酸（）
A．机体消耗ATP过多时 B．细胞缺乏葡萄糖时
C．肌肉组织缺氧时 D．机体进行无氧呼吸时
2．在下列什么情况下，动物和人体内的磷酸肌酸释放能量，使ADP合成ATP（）A．当磷酸肌酸含量大量增加时B．当ATP含量大量减少时
C．当两者含量达到平衡时 D．当ATP含量超过磷酸肌酸时
iii无氧呼吸
1．人体骨骼肌细胞在无氧情况下分解1mol葡萄糖，只利用了葡萄糖所含能量的（）A．43.7% B．6.8% C．2.1% D．7.9%
2．人在进行剧烈运动时，处于暂时相对缺氧状态下的骨骼肌，可以通过无氧呼吸获得少量能量，此时，葡萄糖分解成为（）
A．酒精B．乳酸 C．酒精和二氧化碳 D．乳酸和二氧化碳3．人体剧烈运动后，会感到肌肉酸痛。其原因是（）
A．运动过度，肌肉拉伤B．无氧呼吸，积累乳酸
C．运动量大，ATP用完 D．无氧呼吸，积累酒精
4．剧烈运动使肌肉产生疲劳, 这是由于细胞中积累了（）
A．二氧化碳B．乳酸 C．丙酮酸 D．三磷酸腺苷
5．人体在剧烈运动后，血浆的pH值会有所下降，其原因是血浆中哪种物质增多（）A．碳酸 B．磷酸肌酸C．乳酸 D．丙酮酸
iv有氧呼吸
1．人体在进行长期剧烈活动时，获取能量的方式是（）
A．只进行无氧呼吸 B．进行有氧呼吸
C．主要是无氧呼吸D．主要是有氧呼吸
2．在马拉松长跑运动中，运动员所消耗的能量主要来自（）
A．有氧呼吸 B．高能化合物的转移 C．无氧呼吸 D．脂肪的氧化3．通过生理测定得知，骨骼肌细胞中ATP仅能维持短时间的能量供应，长时间剧烈运动时，ATP再生的主要途径是（）
A．有氧呼吸 B．磷酸肌酸中的能量转移
C．无氧呼吸 D．上述三种途径同时进行
1．剧烈运动时，肌肉产生的大量乳酸进入血液，但不会引起血浆pH发生剧烈的变化。其中发挥缓冲作用的物质主要是（）
A．碳酸氢钠 B. 碳酸 C. 三磷酸腺苷 D. 钾离子
下图中能够表示运动员在短跑过程中和短跑结束后血液乳酸浓度变化的曲线是[ ] A．曲线a B．曲线b C．曲线c D．曲线d
解析：人在进行剧烈运动时，尽管呼吸运动和血液循环都大大加强了，但仍不能满足骨胳肌对氧的需求，骨胳肌就进行部分无氧呼吸，葡萄糖不彻底分解，产生乳酸。当剧烈运动停止后，骨胳肌无氧呼吸随之停止，体内积累的乳酸将不断氧化分解或转移到肝脏中转化为肝糖元，血液中乳酸浓度随之下降。答案：C
3.运动后血液中乳酸变化解释正确的是（A ）
A．乳酸与NaHCO3反应生成CO2
B．乳酸与Na2CO3反应生成CO2
C．乳酸与NaH2PO4反应生成H3PO4
D．乳酸与Na2HPO4反应生成NaH2PO4
一、人体运动时能量的供应
1．运动时的直接能源
人体运动时的直接能源是来自体内一种特殊的高能磷酸化合物--三磷酸腺苷（ATP）。肌肉活动时，肌肉中的ATP在酶的催化下，迅速分解为二磷酸腺苷
（ADP）和磷酸，同时放出能量供肌肉收缩。但是人体肌肉内ATP含量甚微，
只能供极短时间消耗，因此肌肉要持续运动，就需及时补充ATP。
2．运动时三个供能系统
人体运动时，当ATP分解放能后需要及时补充，补充的途径有三条：即磷酸肌酸（CP）分解、糖的无氧酵解及糖与脂肪的有氧氧化。生理学上称之为运动时的三个供能系统。人体从事的各种不同的运动，其能理供应都分别属于这三个
供能系统，而发展这三个供能系统的方法又各不相同。（1）磷酸原系统（ATP －CP系统）磷酸肌酸（CP）是贮存在肌细胞内的另一种高能磷化物。当ATP
分解放能后，CP立刻分解放能以补充ATP的再合成，由于这一过程十分迅速，不需要氧气也不会产生乳酸，因此，生理学上将它与ATP 一道合称为非乳酸系
统，又称磷酸原系统。
生理学研究证明，全身肌肉中ATP－CP系统供能能力仅能持续8s左右。这一系统供能能力的强弱，主要和绝对速度有关，如果要提高50m、100m、200m
等短距离跑的绝对速度，就要发展磷酸原系统的供能能力。
发展这一系统的供能能力的训练方法最好是采用持续10s以内的全速跑，重复进行练习，中间间歇休息30s以上。如果间歇时间短于30s，则由于磷酸原系统恢复不足，会产生乳酸积累。
连续很多天都是天亮之后才睡觉。别人问我，你晚上不睡觉都在干嘛。我马上回答，写稿啊，书稿还没交呢。但其实，我一个字也没写。而之所以熬夜，也不过是因为心里有牵挂的人和未完成的事吧。
别人问你怎么还不睡，你说不困。其实熬夜很困，打个哈欠都会有眼泪流出来，只是心中一直有所期待，有所牵挂。就好像下一秒就会收到喜欢的人的消息，下一秒就能遇见一个惊喜。又或者，熬了太久却迟迟得不到自己想要的结果，渐渐的习惯了孤独。
为什么会熬夜呢，大概是因为白天的自己太理智，太冷漠，好像什么都不在乎。所以有些情绪和思念，心酸和不舍，是要留到深夜独自慢慢消化的。白天的自己和晚上的自己完全不是同一个人啊，白天口口声声说一定早睡，晚上却从来做不到。像失忆一样拿命熬夜，白天开开心心无忧无虑，晚上却忧郁的不行。白天觉得我最牛逼，晚上却变成世界第一大傻逼。
总觉得幸福的人是不用熬夜的，每天都有规律的生活，爱的人就躺在身边，现在过的是想要的生活，手里牵的是喜欢的人。
昨天有人问我，为什么你晚上不睡觉。
我想了很久，已经两三年没有在两点之前入睡过了。但我也说不清为什么，那个人突然给我发了一段话，我突然觉得，这是我熬夜的原因，也是很多人熬夜的原因。
你总是习惯熬夜，然后我也故意很晚都不睡。装作是和你一样睡不着，这样就可以和你聊很久，可是你都不知道其实我要困死了。后来你走了，熬夜的习惯却怎么都改不掉。
说片面点是熬夜，说实在点是失眠，说实话是想你。
你有没有过，为了陪一个人聊天，其实下一秒已经要睡着，但还是死抓着手机不肯睡。
你有没有过，因为一个人的一句话，明明很困却突然变得很清醒，开心和喜悦赶走了所有困意。
你有没有过，为了等一个人的晚安，不停的刷着朋友圈发着动态，其实只想让他看到你还没睡。
你有没有过，因为太思念一个人，每天都害怕深夜来临，害怕孤独，害怕寂寞，害怕牵挂的感觉。
我知道，你都有过。
可是，你每天这样熬夜，有人心疼你吗？
前天晚上一个作家姐姐突然发消息说，妹妹，钱是挣不完的，别累着自己，身体最重要。昨晚她发现我又在熬夜，给我发消息说，一定照顾好自己，莫名心疼你。
我很感动，又觉得很可笑。一个没见过面的人看你熬夜都会心疼，会劝你照顾好自己，但你每天熬夜想着的那个人，没给你发过一条消息。第一次见面的陌生人都会劝你少喝酒少抽烟，素不相识的微信好友都会让你早点休息，可你抽烟喝酒熬夜在等的那个人，从来都没在意过你，连一句晚安都没有。
我经常给别人讲道理，永远不要为了一个不爱你的人折磨自己。但这句话其实就像放屁，因为一旦爱上一个人，就没办法控制自己。我们在爱情里，从来都不是理性的。后来有人问我，怎么忘记一个人。
我说，把酒喝够，把烟抽完，把黑夜熬成天亮，等你真的感觉疼了，你就忘记了。不撞南墙不死心，大概就是这个道理。别人苦口婆心的劝说，其实你一点儿都听不进去。你害怕失去、害怕背叛、害怕从未拥有，你害怕的太多、心事太多，所以很难入睡。那你就熬吧，等熬过了这一阵，你又会觉得其实生活还是很美好。
你要记住，所有关于感情的问题，都不要在深夜做决定。无论分手还是牵手，无论坚持还是放弃。因为女人啊，从来都不是理性动物，再加上深夜里的一杯红酒，一根香烟，感性越发强烈。
五年前第一次听梁静茹的《问》，歌里唱，如果女人，总是等到夜深，无悔付出青春，他就会对你真。
那时候真的傻到相信，用心爱一个人，就能把他留在自己身边。现在才明白，在一起一辈子这种事，不是嘴上说了就可以。外面的诱惑这么多，人的欲望这么大，而你能给的爱，其实就这么多。
后来我经常说，如果爱一个人又不可得，那就找个爱自己的吧。别太累，别付出太多，别太委屈，你说你爱他所以无所畏惧，但你的感情和耐心其实就这么多，你无法永远输出。
总有一天它们会因迟迟得不到回应而枯竭。等到那一天你会发现，哪怕再遇到喜欢的人，也没有力气去喜欢了。