人体三大供能系统
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人体三大供能系统1-磷酸原系统ATP和CP组成的供能系统。
ATP以最大功率输出供能可维持约2秒;CP以最大功率输出供能可维持约3-5倍于ATP。
剧烈运动时CP 含量迅速下降,但ATP变化不大。
其特点是能总量少,持续时间短,功率输出最快,不需要氧气,不产生乳酸等物质。
短跑、跳跃、举重只能依靠此系统。
2-乳酸能系统乳酸能系统是指糖原或葡萄糖在细胞浆内无氧分解生成乳酸过程中,再合成ATP的能量系统。
其最大供能速率或输出功率为29.3 J·kg-1·s-1,供能持续时间为33s左右。
由于最终产物是乳酸,故称乳酸能系统。
其特点是,供能总量较磷酸原系统多,输出功率次之,不需要氧,产生乳酸。
由于该系统产生乳酸,并扩散进入血液,所以,血乳酸水平是衡量乳酸能系统供能能力的最常用指标。
乳酸是一种强酸,在体内聚积过多,超过了机体缓冲及耐受能力时,会破坏机体内环境酸碱度的稳态,进而又会限制糖的无氧酵解,直接影响ATP的再合成,导致机体疲劳。
乳酸能系统供能的意义在于保证磷酸原系统最大供能后仍能维持数十秒快速供能,以应付机体的需要。
该系统是1min以内要求高功率输出运动的供能基础。
如400m跑、100m游泳等。
专门的无氧训练可有效提高该系统的供能能力。
3-有氧氧化系统有氧氧化系统是指糖、脂肪和蛋白质在细胞内彻底氧化成水和二氧化碳的过程中,再合成ATP的能量系统。
从理论上分析,体内贮存的有氧氧化燃料,特别是脂肪是不会耗尽的,故该系统供能的最大容量可认为无限大。
其特点是ATP生成总量很大,但速率很慢,需要氧的参与,不产生乳酸类的副产品。
据计算,该系统的最大供能速率或输出功率为15 J·kg-1·s-1,该系统是进行长时间耐力活动的物质基础。
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ATP-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。
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ATP-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ATP-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。
简述人体在运动中的三大供能系统
人体在运动过程中主要依靠三大供能系统提供能量,分别是磷酸肌酸系统、糖原系统和有氧系统。
1. 磷酸肌酸系统:该系统的反应速度非常快,能够在数秒内提供能量,适用于高强度、短时的运动,如举重、短跑等。
磷酸肌酸是肌肉储存的一种高能磷酸盐,能够通过磷酸肌酸酶的催化反应释放出能量,合成ATP供能。
2. 糖原系统:糖原是肝脏和肌肉中储存的多糖,可以分解成葡萄糖供能,适用于高强度、中长时的运动,如铁人三项、马拉松等。
该系统的缺点是需要氧气参与分解反应,无氧运动时供能效率低下,易产生乳酸。
3. 有氧系统:有氧运动是指长时间、低强度的运动,如长距离跑、游泳等。
该系统的能量来源主要是脂肪和糖类,需要氧气参与有氧代谢过程,产生大量ATP供能。
因此,有氧运动的供能效率高,但速度相对较慢。
人体内的三大供能系统 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】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)ATP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ATP-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ATP-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。
运动项目总需氧量(升)实际摄入氧量(升)血液乳酸增加量马拉松跑600589略有增加400米跑162显着增加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。
人体内三大供能系统在人体内有三大供能系统,它们就是:1、A TP-磷酸肌酸供能系统。
2、无氧呼吸供能系统3、有氧呼吸供能系统。
(1) ATP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,首先就是ATP-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,主要依靠葡萄糖与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ATP-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。
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,因此有氧代谢供能就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,不同强度与持续时间的运动时,骨骼肌内无氧代谢与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,ATP保持高水平;氧的供应充足,肌细胞内以游离脂肪酸与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就是脂肪酸。
(二) 长时间低强度运动时:在长时间低强度运动时,骨骼肌内ATP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。
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) ATP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ATP-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ATP-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。
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。
运动项目总需氧量(升) 实际摄入氧量(升) 血液乳酸增加量马拉松跑600 589 略有增加400米跑16 2 显著增加100米跑8 0 未见增加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。
三大能量系统
●A TP-CP系统
●乳酸系统
●有氧系统
注:在缺氧状态下体内能源物质的代谢过程,称为无氧代谢,包括以下两个供能系统:
非乳酸系统(ATP-CP系统)
乳酸系统
●A TP-CP系统
●即,磷酸原系统(ATP-CP系统),通常是指ATP 和磷酸肌酸(CP)组成的系统,由于二者的化学结构都属于高能磷酸化合物,故称为磷酸原系统。
●ATP:腺嘌呤核苷三磷酸(简称三磷酸腺苷)是一种不稳定的高能化合物
●CP:磷酸肌酸是在肌肉或其他兴奋性组织(如脑和神经)中的一种高能磷酸化合物,是高能磷酸基的暂时贮存形式。
●ATP-CP系统的能量形式理解
身体好比是一台电风扇,体内的糖和脂肪好比是煤,燃烧煤如果要使电风扇运转,必须转化为电能,而ATP-CP就是身体被转化出来的电能;
●注:ATP不能被储存
ATP和ADP的转化
ATP——酶(水解酶)——ADP+Pi+能量
ADP+Pi+能量——另一种酶(合成酶)——ATP
ATP是一种高能磷酸化合物,在细胞中,它能与ADP 的相互转化实现贮能和放能,从而保证了细胞各项生命活动的能量供应。
生成ATP的途径主要有两条:一条是植物体内含有叶绿体的细胞,在光合作用的光反应阶段生成ATP;另一条是所有活细胞都能通过细胞呼吸生成ATP
ATP发生水解时,形成ADP并释放一个磷酸根,同时释放能量。
这些能量在细胞中就会被利用,肌肉收缩产生的运动,神经细胞的活动,生物体内的其他一切活动利用的都是ATP水解时产生的能量。
ATP 在细胞中含量是很少的。
但是ATP在细胞中转化是非常迅速的。
细胞中ATP含量总是处于动态平衡之中,这对于构成生物体内部稳定的供能环境具有重要意义。
非乳酸(ATP-CP)系统和乳酸系统是从事短时间剧烈运动肌肉供能的主要方式
乳酸能系统供能特点:供能总量较磷酸原系统多,持续时间较短,功率输出次之,不需要氧,终产物是导致疲劳的物质——乳酸。
由于该系统产生乳酸,并扩散进入血液。
因此,血乳酸水平是衡量乳酸能系统供能能力的最常用指标。
乳酸是一种强酸,在体内聚积过多,超过了机体缓冲及耐受能力时,会破坏机体内环境酸碱度(pH )的稳态,进而又会限制糖的无氧酵解过程,直接影响ATP 的再合成,导致机体疲劳。
乳酸能系统供能的意义在于:保证磷酸原系统最大供能后仍能维持数十秒快速供能,以应付机体短时间内的快速需要。
该系统是1 分钟以内要求高功率输出运动的物质基础。
如400m 跑、100m 游泳等。
专门的无氧训练可有效提高该系统的供能能力。
有氧供能系统是相对于无氧供能系统而言,有氧供能系统是指人体在运动时所消耗的能量是以糖、脂肪、蛋白质的有氧氧化成直接的供能物质ATP。
静息时,身体有持续的氧气供应用来产生能量,维持基础代谢率。
当我们开始运动,比如从坐着到起来走动,我们的能量需求增加,导致我们呼吸与心跳略加快。
只要运动强度增加不是太多、太快,我们的身体会调整呼吸与心跳,有氧代谢仍然能保持身体能量需要,我们就不会感到太疲惫。
基本上我们能持续进行三分钟以上的运动依靠的都是有氧供能系统。
●三大系统总结●优缺点:
各特点对比:。