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第一种是利用储存在人体肌肉组织中的ATP直接供能。
一个ATP分子分解产生约33.47kj能量,产能快、输出高,在运动开始阶段迅速提供大量能量,这个时候表现出来的力量最大。例如1RM卧推最要就是依靠储备ATP供能。但ATP的机体储存非常有限,普通人身体中仅有约0.5kg左右的ATP储备量,只能维持剧烈运动不到1秒时间,之后细胞必须持续合成ATP。
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第二种是利用CP(肌酸磷酸)生成ATP持续供能。
如同手机电量消耗完后我们需要给充电一样。把ATP比喻为充满电的电池,那么ADP就是使用后的空电池。CP使ADP磷酸化生成ATP的反应就相当于给电池充电的过程,之后我们就获得“充满电量”的ATP继续为人体供能。如果说ATP是手机电池,那么为“空电池”充电的CP就是能量储备库--充电宝。
在100米短跑这种短时间尽全力运动中,消耗了储备的ATP后,会通过消耗储备的CP生成ATP进行提供运动所需能量的供能方式成为ATP-CP供能系统。这两种供能化学反应所提供的能量只能维持剧烈运动约6秒左右时间。
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第三种是肌酸(C)与磷酸基团(Pi)合成CP恢复能量储备。
充电宝只使用不充电也不行。ATP源源不断的生成需要消耗大量CP,磷酸肌酸是一种特殊的高能化合物,在平滑肌、骨骼肌、心肌等细胞中大量存在,储备量是ATP的4至5倍。但一段时间消耗后需要合成补充,C与Pi在酶(肌酸磷酸酶CPK)的作用下生成CP,达到恢复能量储备的目的,相当于给充电宝充电。
细胞活动所需的能量由ATP提供,ATP-CP供能系统在运动开始约6秒内主要供能,特性是高强度短时间。有储备ATP直接供能和ATP再生两个阶段,随后转入无氧供能。
ATP如何供能
ATP-CP系统化学能可迅速被利用的方式有三种:第一种是直接使用骨骼肌中储存的ATP供能,第二种是利用CP(肌酸磷酸)生成ATP持续供能,第三种是通过二磷酸腺苷缩合而成。
在剧烈运动时生成大量的ADP,运动强度降低或运动终止情况下停止,由其他几种供能方式来参与主动供能。体内拥有较高的高能磷酸化合物储量,可以提供更多运动时间及更大的强度。
这就是补充肌酸等相关营养补剂的原理。在任何时间,所有的能量代谢系统均参与供能。但是在如何运动情况下,都是混合供能,从其运动强度、持续时间和氧气供应决定可能只有一种能量代谢系统居于主导地位
ATP如何供能
在ATP中有一个高能磷酸键。在它参与化学反应过程中,高能磷酸键断裂,同时生成另一种含能量水平比ATP中的高能磷酸键低但仍然含相对高能量的磷酸化的有机物(如C-P和C-P)。