人体运动时的能量供应 （吉林体育学院 长春 130022） 摘 要 本文对人体运动时的供能物质.供能系统及其特点进行了分析。为体育教师.教练员和运动员的科学训练提供了依据。 关键词 运动 能量 供应 前 言 人体生命活动的运行需要消耗能量。在人们参加剧烈体育运动时，肌肉长时间地收缩和舒张，脏器的活动增强，以及神经系统能量消耗增加，将使运动时总的能量消耗比静息时增加几倍到几十倍，甚至百倍以上。从另一方面讲，长期科学训练将使人体运动时的能量供应与消耗得到改善，从而为提高人体运动能力奠定物质基础。因此，了解与研究人体运动时的能量供应是体育教师.教练员以及运动员必备的知识。 一 肌肉活动的能量及其能量的释放 人体运动需要大量能量。这些能量的来源是自食物中的六大营养素中的三大营养物质，即糖、脂肪和蛋白质。 （一） 糖及其分子中能量的释放与转移 糖是肌肉活动最主要的燃料。人体糖的存在形式有两种：第一种是以葡萄糖的形式存在于血液中；第二种是存在于肝脏和肌肉中的糖原（肝糖原和肌糖原）。人体运动所需的能量主要是由糖（或脂肪）的氧化分解过程释放出来的。糖的氧化分解主要有两个途径：（1）在无氧条件下进行的糖酵解；（2）在有氧条件下进行的有氧氧化。在一般条件下，糖主要以有氧氧化的途径分解供能。 糖的代谢方式 有氧氧化 无氧糖酵解 有无O2参与反应 有 无 进 行 部 位 线 粒 体 细 胞 液 最 终 产 物 CO2 H2O 乳 酸 ATP 生 成 量 多 少表1：有氧氧化同无氧糖酵解的对比
脂肪是肌肉活动的另一主要原料。机体内储备的脂肪量是势能的最大来源。与其他营养物质比较，可作为能量的脂肪数几乎是无限的。来自储藏脂肪的实际燃料贮存量大约相当于90000 110000千卡左右。成年人体内贮存脂肪量的差别很大，且缺乏精确的正常值。一般成年男子的贮存脂肪量约占体重的15 20%，女子稍高。 脂肪氧化时,.体内首先由脂肪酶催化水解为甘油和脂肪酸。甘油随着血液循环至肝脏和其他组织进行再分解。而释出的脂肪酸进一步氧化释放能量，共全身各组织摄取利用。脂肪酸彻底氧化所释放的能量比糖多得多，且利用率也比糖高。 当脂肪酸大量分解时，会产生三种中间物质：乙酰乙酸、B- 羟丁酸和丙酮。我们将这三种中间产物合称为酮体。短时间剧烈运动后，血液中的酮体上升。这是由于运动时的糖供能不足，脂肪酸利用量增加而又氧化不足的缘故。运动员在运动后血液中酮体上升较无训练者少，这说明运动员能较多的利用脂肪酸供能，而且氧化比较完善。但运动结速后的恢复期中，无训练者在肝脏和肌肉中的酮体反而比有训练者高，这说明
运动时的供能系统及其供能特点
人体运动时的供能系统，依其运动强度和运动持续时间的不同可分为ATP—CP（磷酸原）系统、无氧糖酵解（乳酸）系统和有氧氧化系统。 (一) ATP—CP（磷酸原）系统及其供能特点磷酸原系统供能不在其数量的多少，而在与其能量的快速可动用性。在三个供能系统中，其能量输出功率最高。凡是短时间极量运动（如：短跑、举重、冲刺、投掷等）时所需的能量几乎全部由ATP—CP系统供给。任何强度的运动，开始首先供能的都是ATP—CP系统，其特点是：①分解供能速度快，重新合成ATP速度最快。②不需要氧。③不产生乳酸。④ATP—CP供能系统最大输出功率为50W /Kg体重，是三个供能系统中输出功率最高者。⑤维持供能的时间短。例如一名70kg的人参加运动的肌肉以20kg计算，ATP—CP供能系统储备的能量，可供轻快走步运动的时间约为1分钟；或可维持最大强度运动时间约为6—8秒左右。30—60公尺疾速跑全靠ATP—CP供能系统保证；60—100公尺跑主要靠ATP—CP系统供能；200—400公尺跑大部分由ATP-CP系统供能（也靠乳酸系统提供部分能量）。可见，ATP—CP系统在短时间最大强度运动的供能体系中起着重要作用。 （二） 糖酵解系统及其供能特点 当人体剧烈运动时，骨骼肌能量消耗不仅量大且速度快，有氧供能不足。而ATP-CP大量消耗时，糖的无氧酵解便开始参与供能。当氧供应不足的程度为氧化供能需要量的2倍以及肌肉中ATP-CP被消耗的量约为原储备量50%左右时，为了迅速再合成ATP以保证持续运动的能力，骨骼肌中的糖原便大量无氧分解，乳酸开始生成。糖无氧酵解系统是400m、800m、1500m跑，100m、200m游泳的主要供能系统。 糖无氧酵解系统供能的特点：①糖原酵解供能速度快，比有氧氧化供能来得及时，故称其为应急能源。②糖原酵解供能不需要氧，是脂肪酸、甘油、氨基酸等供能物质所不及的。③糖无氧酵解系统供能的最大输出功率为25W/kg体重，约为磷酸原系统的1/2。因此，利用以糖无氧酵解系统供能为主的运动，表现的速度与力量都不如磷酸原系统，但维持供能时间比较长。④糖酵解产生的能量有限，但可积少成多。⑤糖酵解的代谢产物为乳酸。乳酸在肌细胞中的大量增多，不仅对ATP的合成起抑制作用，且引起肌细胞代谢性酸中毒，工作能力降低，易发生疲劳。 （三） 有氧氧化系统及其供能特点 虽然在糖酵解作用中，能迅速释放能量并且不需要氧，可是在这种情况下再合成ATP的量是相当少的。糖、脂肪和蛋白质在氧供应充足的条件下，氧化为二氧化碳和水，同时释放大量能量，使ADP再合成ATP。这种有氧氧化供能过程，称为有氧氧化系统。 有氧氧化系统供能的特点：（1）体内95%的ATP均来自线粒体内的氧化磷酸化作用，是ATP生成的主要途径，是人体能量消耗的主要供能系统。（2）糖的有氧氧化释放的能量比糖酵解生成的ATP数量大19倍，因此比糖酵解产生的能量多，且比脂肪消耗的能量少，是体内最经济的能量供应系统。（3） 有氧供能系统的能量物质来源广阔、种类多、储备量大，是取之不尽的能量来源。（4）有氧氧化过程复杂、供能速度慢，脂肪的氧化供能因耗氧量大，受氧利用率的影响，只有在运动强度低.氧供应充足的条件下才能被大量利用。所以有氧供能系统是耐力运动项目的主要供能来源。（5）糖和脂肪的有氧氧化时，最大输出功率比其他两个系统均低。 ATP－CP系统 糖无氧酵解系统 有氧氧化系统无氧代谢 十分迅速 化学能源：CP ATP生成很少肌中少量少 用于短跑或任何高功率、短时间的活动无氧代谢 迅速 食物能源：糖原 有限的ATP生成 副产品乳酸可导致肌肉疲劳 用于1 3min的活动有氧代谢 慢 食物能源糖、脂肪、蛋白质 ATP生成很多 没有导致疲劳的副产品 勇于耐力或长时间的活动
供氧 条件 共氧机构 能量容量（每千克体重）能量产生速度 （功体重） 能量持续时间无 氧ATP－CP非乳酸能 乳酸能（糖原-乳酸）100卡 230卡 13卡 秒 7卡 秒10013=7.7S 2307=33S 有氧 糖原－CO2+H2O 氧充分时100000卡 3.6卡 秒 1.5 2小时
不同项目中的供能系统
项 目 时 间 ATP－CP供能 无氧糖酵解供能 有氧供能100m 200m 400m 800m 1500m 3000m 5000m 10000m 马拉松 田赛项目10＂ 15＂ 22＂ 35＂ 1’ 1’30＂ 2’ 3’ 4’ 6’ 10’ 16’ 15’ 25’ 30’ 50’ 135’ 18098 95
80
30
20
20
10
5
5
902
2
15
65
55
40
20
15
5
100
3
5
5
25
40
70
80
90
0
表4田径项目有氧供能系统与无氧供能系统供能百分比（%） 如上表所示，有些项目主要由ATP－CP系统供能(如：100m)；有些项目几乎全部由有氧氧化系统供能（如：马拉松）；有些项目主要依靠糖酵解系统生成ATP供能（如：400m和800m）；有的则需要无氧代谢与有氧代谢混合供能（如：1500m）。这说明运动项目的能量供应之间是紧密相连的，形成一个连续统一体，称为＂能量连续统一体＂结束语
主要参考文献
天马教学设计作者安娜教材简析全文以简短的篇幅，精炼的文字描写了1969年出土的这一东汉时期的艺术品的造型，表现了设计者的构思和独立的匠心，赞扬了我国古代劳动人民卓越的创造才能。全文五个自然段按金色的草地教学设计金色的草地教学设计之一作者雨点这几天忙着写论文，写案例，一直也静不下来写教案，这两天听这各位专家的讲座，一边听，一边对照自己备的课，今天排除了这种想法，明天又排除了那种想法，到最后二年级上册品德与生活我的家在这里教学设计教案设计我的家在这里教学内容二年级上册活动目标通过活动，让学生了解自己生活在什么地方，能简单地向他们介绍自己生活的地方。活动重点让学生了解自己生活的地方，能简单地向他人介绍自己生活二年级上册数学角的初步认识说课稿今天我说课的内容是小学数学第三册56页57页小学数学二年级上册一说教材1教材分析角的初步认识是学生在认识了长方形正方形三角形等一些基本图形的基础上，接触到的一个抽象的图形概念。对于中学生英语写作课说课稿一教材分析1教学内容本单元是Goforit（下）Unit9。主要围绕Haveyoueverbeentoanamusementpark这一主题展开各种教学活动，并以这一主题引出现在完人教版小学二年级数学上册分米和毫米说课稿一说教材认识分米和毫米这一课的教学内容，是苏教二年级的一个知识。本课学习是建立在学生学习过米和厘米的基础上。通过学习，学生已经认识了学生尺和米尺，会数学生尺上的大格和小格，知道1厘四年级站立式起跑说课稿4篇篇一教材1站立式起跑2游戏直线地滚球接力教学目标1认知目标明白站立式起跑的动作要领，发展学生身体的灵敏速度等素质，提高协调潜力。2技能目标80学生能做到起跑时重心前移，反应速度快。小学四年级体育站立式起跑说课稿范文4篇作为一名辛苦耕耘的教育工作者，就不得不需要编写说课稿，借助说课稿可以有效提高教学效率。那么说课稿应该怎么写才合适呢？以下是小编整理的小学四年级体育站立式起跑说课稿范文，欢迎阅读与收2018苏教版小学数学三年级上册24时计时法说课稿尊敬的各位评委老师大家好！我说课的内容是苏教版小学数学三年级上册24时记时法。此前学生已经认识过钟面，会看钟面表示时间，另外24时记时法也是生活中常见常用的记时方法。鉴于学生这样的五年级语文上册小苗与大树的对话说课稿一说教材本文为略读课文，是一名小学生对季老的访谈录，也是学生第一次接触的一种文体。这一老一小，一个是德高望重学有建树的著名学者，一个是刚开始求学的小学生。他们俩在年龄阅历学识上有着栩栩如生同义词及造句栩栩如生解释栩栩活泼生动的样子。指艺术形象非常逼真，如同活的一样。对以下是品学网小编收集整理的栩栩如生的同义词以及造句。栩栩如生的同义词跃然纸上绘声绘色活灵活现活龙活现惟妙惟肖呼之