身体的能量系统

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人体利用食物中的能量来为运动和身体的基本功能提供燃料,但身体细胞并不直接从食物中获取能量。食物被消化后,碳水化合物、蛋白质和脂肪分解成简单的化合物——葡萄糖、氨基酸和脂肪酸——这些化合物被吸收到血液中,输送到全身的各种细胞中。在这些细胞内,通过这些能量来源,形成三磷酸腺苷(ATP)来提供燃料。人体使用3种不同的系统为细胞提供必要的ATP以满足能量需求。人体的大部分活动都使用这三个连续的能量系统,共同工作以确保持续的能量供应。

图片来源:lzf / iStock /盖蒂图片社

ATP-PC系统

无论举重、走路、思考甚至是发短信,身体都需要持续供应ATP来提供能量。它也是为新陈代谢提供燃料的能量单位,也就是支持和维持生命的生化反应。对于持续不到10秒的短强度运动,身体主要使用ATP-PC系统,即磷酸肌酸系统。这个系统是厌氧的,也就是说它不需要氧气。ATP- pc系统利用已经储存在肌肉中的相对少量的ATP作为直接的能量来源。当人体的ATP供应在几秒钟内耗尽时,磷酸肌酸(PC)——一种存在于肌肉中的能量化合物——的分解会形成额外的ATP。

乳酸系统

乳酸系统,也被称为厌氧糖酵解系统,从肌糖原——葡萄糖的储存形式产生能量。糖酵解,即糖原分解成葡萄糖,可在有无氧的情况下发生。当氧气不足时,葡萄糖转化为三磷酸腺苷的一系列反应会产生乳酸,从而产生更多的三磷酸腺苷。乳酸系统为相对较短时间(几分钟)的高强度肌肉活动提供能量,但乳酸的积累会导致疲劳和肌肉有灼烧感。

有氧系统

最复杂的能量系统是有氧或氧能量系统,它提供人体大部分的ATP。当能量从营养物质如葡萄糖和脂肪酸的分解中释放出来时,这个系统会产生ATP。在有氧的情况下,可以通过糖酵解形成ATP。该系统还包括三羧酸循环——一系列在线粒体中产生能量的化学反应——线粒体是人体细胞内的能量来源。这个系统的复杂性,加上它严重依赖循环系统提供氧气的事实,使得它比ATP-PC或乳酸系统的行动速度慢。有氧系统为超过几分钟的身体运动提供能量,如长时间的工作或耐力活动。这个系统也是提供ATP的途径,来满足与身体活动无关的大部分能量需求,如建立和修复身体组织,消化食物,控制体温和生长毛发。

把它们放在一起

有三个能量系统在体内工作来提供能量。虽然这些系统是众所周知的,他们的作用,为运动员的表现,ATP是必不可少的每一个能量需要在身体-包括所有自动的身体过程的生长,发展和维持重要的身体功能。这些能量系统不是独立工作的,也不是孤立地工作。相反,所有的系统在任何时候都在运作,但有些系统可能会根据身体的活动,包括身体活动的类型、强度、持续时间以及一个人的健康水平而占主导地位。

评论人:Kay Peck, MPH, RD

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