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磷酸原供能系統
鎖定
- 中文名
- 磷酸原供能系統
- 外文名
- phosphagen system
- 別 名
- 磷酸原系統
- 定 義
- 由ATP(三磷酸腺苷)和CP(磷酸肌酸)組成的供能系統
磷酸原供能系統人體的能量供應
骨骼肌收縮的直接能源——ATP
肌肉活動的直接能量來源是三磷酸腺苷,即ATP。事實上,人體各種生理活動所需要的能量基本由ATP供給。例如,神經衝動傳導時離子的轉運;腺體分泌時分泌物透過細胞膜“出胞”作用;消化道內食物的吸收;肌肉收縮過程等均需要ATP功能。ATP最終來源於糖、脂肪、蛋白質的氧化分解。
磷酸原供能系統磷酸原系統
磷酸原系統主要為短時高強度的活動(例如抗阻訓練和衝刺)提供ATP,並且無論高低,所有運動開始時磷酸原系統都高度活躍。這種能量系統依賴ATP的水解和另一種高能磷酸分子(磷酸肌酸,CP或PCr)的分解。
磷酸原供能系統ATP的儲存
任何時候身體都存儲着約80~100g的ATP,這對於運動而言並不是足夠的能量儲備。此外,由於維持細胞基本功能所需,儲存的ATP不會完全耗盡。事實上,在肌肉疲勞實驗中,ATP的濃度降幅可能最多達起始水平的50%~60%。因此,磷酸原系統使用肌酸激酶反應來維持ATP的濃度。在正常情況下,骨骼肌CP的濃度比ATP濃度高4-6倍。因此,磷酸原系統通過CP和肌酸激酶反應,為快速補充ATP提供能量儲備。此外,Ⅱ型(快縮肌)肌纖維的CP濃度比I型(慢縮肌)肌纖維更高。因此,具有更高比例II型肌纖維的個體能夠在無氧、爆發性運動中通過磷酸原系統更快地補充ATP。
快速補充ATP的另一個重要的單酶反應是腺苷酸激酶(也稱為肌激酶)反應。
磷酸原供能系統磷酸原
運動期間的疲勞與磷酸原的減少有一定的關係。相比有氧運動,進行高強度無氧運動肌肉中的磷酸原會更快地耗盡。在短時和中等持續時間(5-30秒)高強度運動的第一階段內, CP會顯著降低(50%~70%);在高強度力竭性運動中, CP幾乎會完全耗盡。在實驗條件下引起的疲勞期間,肌肉ATP濃度可以僅略微降低或可以降低至起始水平的50%~60。值得注意的是,產生外部做功的動態肌肉動作會消耗更多的代謝能量,並且通常比等長肌肉動作更大幅度地消耗磷酸原。
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運動期間,肌肉內的ATP濃度的維持主要靠CP的分解、肌酸激酶反應和其他能量物質(如糖原和遊離脂肪酸)的氧化所提供的額外ATP。運動後磷酸原的再合成可以在相對短的時間內完成:ATP的完全再合成通常在3~5分鐘內,CP的完全再合成可以發生在8分鐘內(例如,抗阻訓練中,使用1-5RM的重量,組間歇通常在5分鐘以上)。儘管糖酵解有助於高強度運動後的恢復,但是磷酸原的補充主要通過有氧代謝來實現。
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