人體內的能量系統
人體用來自食物的能量給活動和必要身體功能提供燃料,但身體細胞不是直接從食物獲得能量。在食物消化后,碳水化合物、蛋白質和脂肪被分解成簡單化合物 — 葡萄糖、氨基酸和脂肪 — 被吸收進血液并傳輸到全身的各種細胞。在這些細胞內,能量來源被轉換成提供燃料的三磷酸腺苷(ATP)。人體用3個不同系統給細胞供應三磷酸腺苷,以滿足能量需要的燃料 。大多數身體活動使用這三個能量系統的統一體,共同保證能量持續供應。
磷酸肌酸系統
身體需要持續供應ATP用于能量,舉重、步行、思考、甚至發短信都需要能量。它也是供給新陳代謝燃料,或支持和維持生命的生化反應的能量單元。對于持續不超過10秒的短暫劇烈運動,身體主要用磷酸肌酸系統。該系統是厭氧,意味著不使用氧氣。磷酸肌酸系統利用已存儲在肌肉內的少量ATP作為即時能量來源。在身體的ATP供應耗盡時,會通過分解磷酸肌酸(肌肉內的能量化合物)形成額外的三磷酸腺苷。
乳酸系統
乳酸系統也叫做糖酵解供能系統,從肌肉糖原(葡萄糖的儲存形式)產生能量。糖酵解(或糖原分解轉化為葡萄糖),能在有氧或無氧時發生。在獲得氧氣不充分時,一系列將葡萄糖轉換成ATP的反應導致乳酸產生。乳酸系統供給燃料時間相對較短 — 只有幾分鐘高強度肌肉活動,但乳酸積聚會導致肌肉疲勞和燒灼感。
好氧系統
最復雜的能量系統是提供大部分身體ATP的需氧或氧能量系統。該系統產生ATP能量是從葡萄糖和脂肪酸等營養的分解釋放出來。在有氧的情況下,可以通過糖酵解形成ATP。該系統還涉及三羧酸循環 — 在線粒體(相當于人體細胞的發電廠)中產生能量的一系列化學反應。這種系統的復雜性,以及嚴重依賴循環系統供應氧氣的事實,使之比磷酸肌酸系統和乳酸系統行動慢。給身體活動供應能量的需氧系統持續時間超過幾分鐘,如長時間工作或耐力活動等。該系統也是提供ATP,滿足構建和修復人體組織、消化食物、控制體溫和頭發生長等與生理活動相對無關的身體能量需求的途徑。
人體內的這三個能量系統負責提供能量。體內的每個能量需要都必需ATP,其中包括所有生長,發育和維持重要身體功能的自身身體過程。這些能量系統不能單獨工作,并且不能孤立功能。相反,所有系統都同時操作,但有些基于身體活動支配,如體力活動類型,強度和持續時間,以及個人健康水平等。
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作者:Riley.Chou
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