人體內(nèi)的三大供能系統(tǒng)

1、人體內(nèi)的三大供能系統(tǒng)在人體內(nèi)有三大供能系統(tǒng)，它們是：ATP-磷酸肌酸供能系統(tǒng)、無氧呼吸供能系統(tǒng)和有氧呼吸供能系統(tǒng)。（ 1） ATP 在肌肉中的含量低，當(dāng)肌肉進行劇烈運動時，供能時間僅能維持約 13 秒。（ 2）之后的能量供應(yīng)就要依靠 ATP 的再生。這時，細胞內(nèi)的高能化合物磷酸肌酸的高能磷酸鍵水解將能量轉(zhuǎn)移至 ADP ，生成 ATP。磷酸肌酸在體內(nèi)的含量也很少，只能維持幾秒的能量供應(yīng)。人在劇烈運動時，首先是 ATP-磷酸肌酸供能系統(tǒng)供能，通過這個系統(tǒng)供能大約維持 6 8 秒左右的時間。（ 3）這兩項之后的供能， 主要依靠 葡萄糖和糖元的無氧酵解 所釋放的能量合成 ATP。無氧酵解約能維持 2

2、3 分鐘 時間。（ 4）由于無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸易導(dǎo)致肌肉疲勞，所以長時間的耐力運動需要靠有氧呼吸釋放的能量來合成 ATP 。綜上所述，短時間大強度的運動，如 100 米短跑，主要依靠 ATP-磷酸肌酸供能；長時間低強度的運動， 主要 靠有氧呼吸提供能量；介于二者之間的較短時間的中強度運動，如400 米跑，則 主要由無氧呼吸提供能量。運動項目總需氧量（升）實際攝入氧量（升）血液乳酸增加量馬拉松跑600589略有增加400 米跑162顯著增加100 米跑80未見增加人在劇烈運動呼吸底物主要是糖。但在長時間劇烈運動時，如馬拉松式的長跑運動，人體內(nèi)貯存的糖是不夠用的，在消耗完貯存的糖類物質(zhì)后，就動用體

3、內(nèi)貯存脂肪和脂肪酸。一、運動時供能系統(tǒng)的動用特點(一 )人體骨骼肌細胞的能量儲備(二 )供能系統(tǒng)的輸出功率運動時代謝供能的輸出功率取決于能源物質(zhì)合成ATP 的最大速率。(三 )供能系統(tǒng)的相互關(guān)系1運動中基本不存在一種能量物質(zhì)單獨供能的情況，肌肉可以利用所有能量物質(zhì)，只是時間、順序和相對比率隨運動狀況而異，不是同步利用。2最大功率輸出的順序，由大到小依次為：磷酸原系統(tǒng) >糖酵解系統(tǒng) >糖有氧氧化 >脂肪酸有氧氧化，且分別以近50的速率依次遞減。3當(dāng)以最大輸出功率運動時，各系統(tǒng)能維持的運動時間是：磷酸原系統(tǒng)供極量強度運動 68 秒；糖酵解系統(tǒng)供最大強度運動 30 90 秒，可維持

4、 2 分鐘以內(nèi)； 3 分鐘主要依賴有氧代謝途徑。 運動時間愈長強度愈小，脂肪氧化供能的比例愈大。脂肪酸是長時間運動的基本燃料。4由于運動后三磷酸腺苷 (ATP) 、磷酸肌酸 (CP) 的恢復(fù)及乳酸的清除，須依靠有氧代謝系統(tǒng)才能完成，因此有氧代謝供能是運動后機能恢復(fù)的基本代謝方式。二、不同活動狀態(tài)下供能系統(tǒng)的相互關(guān)系安靜時，不同強度和持續(xù)時間的運動時，骨骼肌內(nèi)無氧代謝和有氧代謝供能的一般特點表現(xiàn)如下。(一 )安靜時：安靜時，骨骼肌內(nèi)能量消耗少， ATP 保持高水平；氧的供應(yīng)充足，肌細胞內(nèi)以游離脂肪酸和葡萄糖的有氧代謝供能。線粒體內(nèi)氧化脂肪酸的能力比氧化丙酮酸強，即氧化脂肪酸的能力大于糖的有氧代謝

5、。在靜息狀態(tài)下，呼吸商為 0 7，表明骨骼肌基本燃料是脂肪酸。(二 ) 長時間低強度運動時：在長時間低強度運動時，骨骼肌內(nèi) ATP 的消耗逐漸增多， ADP 水平逐漸增高， NAD+ 還原速度加快，但仍以有氧代謝供能為主。血漿游離脂肪酸濃度明顯上升，肌內(nèi)脂肪酸氧化供能增強，這一現(xiàn)象在細胞內(nèi)糖原量充足時就會發(fā)生。同時，肌糖原分解速度加快，加快的原因有兩點：（ 1）能量代謝加強。(2) 脂肪酸完全氧化需要糖分解的中間產(chǎn)物草酰乙酸協(xié)助才能實現(xiàn)。在低強度運動的最初數(shù)分鐘內(nèi)，血乳酸濃度稍有上升，但隨著運動的繼續(xù)，逐漸恢復(fù)到安靜時水平。(三 ) 大強度運動：隨著運動強度的提高，整體對能量的要求進一步提高，

6、但在血流量調(diào)整后，機體對能量的需求仍可由有氧代謝得到滿足，即有氧代謝產(chǎn)能與總功率輸出之間保持平衡。在這類運動中，血乳酸濃度保持在較高的水平上，說明在整體上基本依靠有氧代謝供能時，部分骨骼肌內(nèi)由糖酵解合成ATP。血乳酸濃度是由運動肌細胞產(chǎn)生乳酸與高氧化型肌細胞或其他組織細胞內(nèi)乳酸代謝之間的平衡決定的。（四）短時間激烈運動時：在接近和超過最大攝氧量強度運動時，骨骼肌以無氧代謝供能。極量運動時，肌內(nèi)以ATP、CP 供能為主。超過 10 秒的運動，糖酵解供能的比例增大。隨著運動時間延長，血乳酸水平始終保持上升趨勢，直至運動終止?？傊虝r間激烈運動(10 秒以內(nèi) )基本上依賴ATP、 CP 儲備供能；

7、長時間低、中強度運動時，以糖和脂肪酸有氧代謝供能為主； 而運動時間在 10 秒 10 分內(nèi)執(zhí)行全力運動時，所有的能源儲備都被動用，只是動用的燃料隨時間變化而異：運動開始時， ATP 、CP 被動用，然后糖酵解供能，最后糖原、脂肪酸、蛋白質(zhì)有氧代謝也參與供能。運動結(jié)束后的一段時間，骨骼肌等組織細胞內(nèi)有氧代謝速率仍高于安靜時水平，它產(chǎn)生的能量用于運動時消耗的能源物質(zhì)的恢復(fù)，如磷酸原、糖原等。不同強度運動時磷酸原儲量的變化：（1 ）極量運動至力竭時， CP 儲量接近耗盡，達安靜值的 3以下，而 ATP 儲量不會低于安靜值的60 。（ 2）當(dāng)以 75 最大攝氧量強度持續(xù)運動時達到疲勞時，CP 儲量可降

8、到安靜值的20 左右，ATP 儲量則略低于安靜值。（ 3）當(dāng)以低于 60 最大攝氧量強度運動時，CP 儲量幾乎不下降。這時， ATP 合成途徑主要靠糖、脂肪的有氧代謝提供。運動訓(xùn)練對磷酸原系統(tǒng)的影響： (1)運動訓(xùn)練可以明顯提高ATP 酶的活性；(2)速度訓(xùn)練可以提高肌酸激酶的活性，從而提高ATP 的轉(zhuǎn)換速率和肌肉最大功率輸出，有利于運動員提高速度素質(zhì)和恢復(fù)期CP 的重新合成； (3) 運動訓(xùn)練使骨骼肌 CP 儲量明顯增多，從而提高磷酸原供能時間；(4)運動訓(xùn)練對骨骼肌內(nèi)ATP 儲量影響不明顯。運動時的生理（能量的供應(yīng)）1人體的肌纖維收縮后，其內(nèi)的ADP生成A肌糖元B磷酸肌酸ATP所需的能量主

9、要來源于（C葡萄糖D脂肪）2運動員在長跑過程中，肌細胞中葡萄糖氧化分解所釋放的能量大部分用于（）A產(chǎn)生熱能B轉(zhuǎn)存 ATPC合成糖元D肌肉收縮3人體劇烈運動時，肌肉細胞呼吸作用的產(chǎn)物有（）ACO2、酒精、水、 ATPB CO2、乳酸、 ATPCCO、 H O、乳酸D HO、 CO、乳酸、 ATP22224通過生理測定，在長時間的劇烈運動過程中，骨骼肌細胞中ATP含量僅能維持 3 秒鐘，3 秒鐘后，肌肉消耗的能量來自于ATP的再生，此時ATP再生的途徑是（）A有氧呼吸B無氧呼吸C磷酸肌酸高能鍵的轉(zhuǎn)移D三項都是5當(dāng)人體在劇烈運動時，合成ATP的能量來源于（） 無氧呼吸 有氧呼吸 磷酸肌酸A只有B只有

10、C只有D6運動員在進行不同項目運動時，機體供能方式不同。 對三總需氧量實際攝入氧量血液乳酸運動項目種運動項目的機體需氧量、實（升）（升）增加量際攝入氧量和血液中乳酸增加量進行測定， 結(jié)果如右表所馬拉松跑600589略有增加示。則根據(jù)該表格分析馬拉松400 米跑162顯著增加跑、 400 米跑、 100 米跑運動過程中機體的主要供能方式100 米跑80未見增加分別是（）A有氧呼吸、無氧呼吸、磷酸肌酸分解B無氧呼吸、有氧呼吸、磷酸肌酸分解C有氧呼吸、無氧呼吸、無氧呼吸D有氧呼吸、磷酸肌酸分解、無氧呼吸7在馬拉松比賽的后半程，運動員大腿肌肉細胞呼吸作用的產(chǎn)物有（）CO2 H2O乳酸 ATPABCDi

11、ATP1肌肉收縮所需的能量直接由下列哪項變化提供（）A葡萄糖分解B肌糖元分解C磷酸肌酸水解D ATP水解2下列化學(xué)變化為肌肉收縮直接提供能量的是（）A肌糖元丙酮酸 CO 2+H2O+能量B磷酸肌酸肌酸 +Pi+ 能量C葡萄糖丙酮酸乳酸+能量DATPADP+Pi+能量3在激烈運動時，人體骨骼肌所需的能量直接來自于（）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動物和人體在什么情況下發(fā)生下列反應(yīng)：ADP+磷酸肌酸 ATP+肌酸（）A機體消耗 ATP過多時C肌肉組織缺氧時DB細胞缺乏葡萄糖時機體進行無氧呼吸時2在下列什么情況下，動物和人體內(nèi)的磷酸肌酸釋放能量，使ADP合成 ATP（A當(dāng)磷酸肌

12、酸含量大量增加時B當(dāng) ATP含量大量減少時C當(dāng)兩者含量達到平衡時D當(dāng) ATP含量超過磷酸肌酸時）iii無氧呼吸1人體骨骼肌細胞在無氧情況下分解A43.7%B 6.8%1mol 葡萄糖，只利用了葡萄糖所含能量的（C 2.1%D 7.9%）2人在進行劇烈運動時，處于暫時相對缺氧狀態(tài)下的骨骼肌，可以通過無氧呼吸獲得少量能量，此時，葡萄糖分解成為（）A酒精B乳酸C酒精和二氧化碳D乳酸和二氧化碳3人體劇烈運動后，會感到肌肉酸痛。其原因是（）A運動過度，肌肉拉傷B無氧呼吸，積累乳酸C運動量大， ATP用完D無氧呼吸，積累酒精4劇烈運動使肌肉產(chǎn)生疲勞,這是由于細胞中積累了（）A二氧化碳B乳酸C丙酮酸D三磷酸

13、腺苷5人體在劇烈運動后，血漿的pH值會有所下降，其原因是血漿中哪種物質(zhì)增多（A碳酸B磷酸肌酸C乳酸D丙酮酸）iv有氧呼吸1人體在進行長期劇烈活動時，獲取能量的方式是（）A只進行無氧呼吸B進行有氧呼吸C主要是無氧呼吸D主要是有氧呼吸2在馬拉松長跑運動中，運動員所消耗的能量主要來自（）A有氧呼吸B高能化合物的轉(zhuǎn)移C無氧呼吸D3通過生理測定得知，骨骼肌細胞中ATP僅能維持短時間的能量供應(yīng)，ATP再生的主要途徑是（）脂肪的氧化長時間劇烈運動時，A有氧呼吸C無氧呼吸BD磷酸肌酸中的能量轉(zhuǎn)移上述三種途徑同時進行1劇烈運動時，肌肉產(chǎn)生的大量乳酸進入血液，但不會引起血漿其中發(fā)揮緩沖作用的物質(zhì)主要是（）pH發(fā)生

14、劇烈的變化。A 碳酸氫鈉B.碳酸C. 三磷酸腺苷D. 鉀離子下圖中能夠表示運動員在短跑過程中和短跑結(jié)束后血液乳酸濃度變化的曲線是A 曲線 aB 曲線 bC曲線 cD曲線 d解析：人在進行劇烈運動時，盡管呼吸運動和血液循環(huán)都大大加強了，但仍不能滿足骨胳肌對氧的需求，骨胳肌就進行部分無氧呼吸，葡萄糖不徹底分解，產(chǎn)生乳酸。當(dāng)劇烈運動停止后，骨胳肌無氧呼吸隨之停止，體內(nèi)積累的乳酸將不斷氧化分解或轉(zhuǎn)移到肝臟中轉(zhuǎn)化為肝糖元 ，血液中乳酸濃度隨之下降。答案：C3. 運動后血液中乳酸變化解釋正確的是（A）A 乳酸與反應(yīng)生成B 乳酸與C乳酸與Na2CO3 NaH2PO4反應(yīng)生成反應(yīng)生成CO2H3PO4D 乳酸與

15、Na2HPO4反應(yīng)生成NaH2PO4一、人體運動時能量的供應(yīng)1運動時的直接能源人體運動時的直接能源是來自體內(nèi)一種特殊的高能磷酸化合物 -三磷酸腺苷（ATP ）。 肌肉活動時，肌肉中的 ATP 在酶的催化下，迅速分解為二磷酸腺苷（ADP ）和磷酸，同 時放出能量供肌肉收縮。但是人體肌肉內(nèi) ATP 含量甚微，只能供極短時間消耗，因此肌肉 要持續(xù)運動，就需及時補充 ATP 。2運動時三個供能系統(tǒng)人體運動時，當(dāng) ATP 分解放能后需要及時補充，補充的途徑有三條：即磷酸肌酸（CP） 分解、糖的無氧酵解及糖與脂肪的有氧氧化。生理學(xué)上稱之為運動時的三個供能系統(tǒng)。人體 從事的各種不同的運動，其能理供應(yīng)都分別屬

16、于這三個供能系統(tǒng)，而發(fā)展這三個供能系統(tǒng)的方法又各不相同。（ 1）磷酸原系統(tǒng)（ ATPCP 系統(tǒng)）磷酸肌酸（CP ）是貯存在肌細胞內(nèi)的另一種高能磷化物。 當(dāng) ATP分解放能后， CP 立刻分解放能以補充 ATP 的再 合成，由于這一過程十分迅速，不需要氧氣也不會產(chǎn)生乳酸，因此，生理學(xué)上將它與 ATP 一道合稱為非乳酸系統(tǒng)，又稱磷酸原系統(tǒng)。生理學(xué)研究證明，全身肌肉中 ATP CP 系統(tǒng)供能能力僅能持續(xù) 8s 左右。這一系統(tǒng)供能 能力的強弱，主要和絕對速度有關(guān)，如果要提高 50m 、100m 、200m等短距離跑的絕對速度，就要發(fā)展磷酸原系統(tǒng)的供能能力。發(fā)展這一系統(tǒng)的供能能力的訓(xùn)練方法最好是采用持續(xù) 10s 以內(nèi)的全速跑，重復(fù)進行練習(xí)， 中間間歇休息 30s 以上。如果間歇時間短于 30s，則由于磷酸原系統(tǒng)恢復(fù)不足，會產(chǎn)生 乳酸積累。遇到失意傷心事，多想有一個懂你的人來指點迷津，因他懂你，會以我心，換你心，站在你的位置上思慮，為你排優(yōu)解難。一個人，來這世間，必須懂得一些人情事理，才能不斷成長。就像躬耕于隴畝的農(nóng)人，必須懂得土地與種子的情懷，才能有所收獲。一個女子，一生所求，莫過于找到一個懂她的人，執(zhí)手白頭，相伴終老。即使蘆花暖鞋，菊花枕頭，也覺溫暖；即使粗食布衣，陋室簡靜，也覺舒適，一句“懂你 ”,叫人無怨無悔，愿以自己的一生來交付。懂得是彼此