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無(wú)氧代謝
人體的代謝過程之一
基本信息
| 中文名 | 無(wú)氧代謝 |
| 發(fā)生實(shí)體 | 肌肉中 |
| 生成 | 乳酸 |
| 實(shí)質(zhì) | 一種代謝過程 |
| 定義 | 指肌肉里糖的分解和釋放能量無(wú)氧的參與 |
| 釋放 | 能量 |
| 合成 | 三磷酸腺苷 |
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基本介紹
無(wú)氧代謝
無(wú)氧代謝是指肌肉里糖的分解和釋放能量無(wú)氧的參與。人一旦運(yùn)動(dòng)，體內(nèi)預(yù)存的熱能物質(zhì)ATP（三磷酸腺苷）只夠用15秒的，跑完100米就用完了，再繼續(xù)跑，氧在血管里的運(yùn)行一時(shí)跟不上，血糖就必須在無(wú)氧狀態(tài)下，迅速合成新的ATP來供能。時(shí)間短強(qiáng)度高的肌肉運(yùn)動(dòng)，大多以無(wú)氧代謝為主。無(wú)氧代謝產(chǎn)生ATP速度快，但是數(shù)量比較少，只能維持40秒，跑完400米就用完了。而且運(yùn)動(dòng)后肌肉里會(huì)累積大量乳酸。乳酸是一 種強(qiáng)酸，積聚過多會(huì)使體內(nèi)酸堿度的穩(wěn)定受到破壞，使機(jī)體工作能力降低。此時(shí)堅(jiān)持訓(xùn)練，肌肉感覺不刺激，很難練出效果，而且肌肉酸痛本能地排斥繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，讓你很難集中意念訓(xùn)練，更不用說建立肌肉與意志的聯(lián)系了。這個(gè)時(shí)候的情況就有點(diǎn)像我上面講的，一方面那位同志怎么“進(jìn)步”自己都感覺不過癮，一方面周圍情緒的酸堿度已經(jīng)極度不平衡了——原來嫉妒就是系統(tǒng)里不自覺的乳酸反應(yīng)，它希望運(yùn)動(dòng)的主體停滯、退步，它暗示運(yùn)動(dòng)意志繃得太緊、暗藏危險(xiǎn)，必須靠調(diào)整來緩解，它需要你休息，或改為有氧運(yùn)動(dòng)。較長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)動(dòng)，比如跑800米后面的400米，必須由血糖、血脂肪酸和血氨基酸在有氧狀態(tài)下，合成新的ATP來提供能量。有氧運(yùn)動(dòng)的目的是調(diào)節(jié)內(nèi)臟器官，特別是提高心肺功能，使之與肌肉的發(fā)展相適應(yīng)；無(wú)氧運(yùn)動(dòng)則是力量訓(xùn)練，使負(fù)荷能力增強(qiáng)，可見二者方向不同。無(wú)氧運(yùn)動(dòng)是不計(jì)內(nèi)城空虛竭力擴(kuò)展邊界，有氧運(yùn)動(dòng)是轉(zhuǎn)顧各種 條件邊調(diào)整邊提高供能基礎(chǔ)。前者急功近利，后者功效間接，性急的人難免有畢其功于“無(wú)氧”一役的想法，這就難怪上述那位同志會(huì)突然崩潰了。在一次聘用中，該同志因沒得到提升，失去理智，與領(lǐng)導(dǎo)大吵。領(lǐng)導(dǎo)萬(wàn)想不到他會(huì)急得差半步就等不得了——這是以無(wú)欲度有欲，那感覺自然是天壤之別：領(lǐng)導(dǎo)豈知該同志在無(wú)氧代謝中九死一生專等著領(lǐng)導(dǎo)輸氧的急切啊。從這點(diǎn)來說，無(wú)氧運(yùn)動(dòng)是本能，有氧運(yùn)動(dòng)卻需要自覺意識(shí)。該同志經(jīng)此一劫，長(zhǎng)了自覺，從此他走路又能看見人了——明白了氧氣不只是來自上方，也是可以從前后左右獲得的。與此同時(shí)，系統(tǒng)因?yàn)樗耐@得了休息，嫉妒的乳酸也經(jīng)過環(huán)境肝臟的解毒轉(zhuǎn)化為肝糖原，肌肉的酸痛也就此消失了。
能力特征
不同專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員無(wú)氧代謝能力特征
無(wú)氧代謝
代謝特點(diǎn)
有氧和無(wú)氧運(yùn)動(dòng)能量代謝特點(diǎn)
什么叫有氧運(yùn)動(dòng)，什么叫無(wú)氧運(yùn)動(dòng)？大多數(shù)健美運(yùn)動(dòng)員和健美愛好者只解其表，不解其理，訓(xùn)練中一般是盲目聽 從，對(duì)訓(xùn)練所要達(dá)到的目的過程并不十分明確，以致影響了訓(xùn)練的自覺性和訓(xùn)練效果。本文就有氧和無(wú)氧運(yùn)動(dòng)能量代謝的特點(diǎn)作一分析，以助大家釋疑解惑，從根本上了解健美運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，提高訓(xùn)練的自覺性。要了解有氧和無(wú)氧運(yùn)動(dòng)的能量代謝特點(diǎn)，得從的作用談起。三磷酸腺苷(簡(jiǎn)稱ATP)是肌肉活動(dòng)唯一的直接能源，也是人體其它任何細(xì)胞活動(dòng)(如腺細(xì)胞的分泌、神經(jīng)細(xì)胞的興奮等)的直接能源。ATP貯存在細(xì)胞中，其中以肌細(xì)胞(肌纖維)為最多。ATP由一個(gè)稱為腺苷的大分子和三個(gè)較簡(jiǎn)單的磷酸根組成，后兩個(gè)磷酸根上有"高能鍵"，鍵上貯有大量化學(xué)能，故ATP這類化合物又稱為高能磷化物。當(dāng)ATP末端一個(gè)磷酸鍵斷裂時(shí)，便釋放出能量，使細(xì)胞做功或完成其生理功能。
肌肉活動(dòng)時(shí)，貯存在肌纖維中的ATP在ATP酶的催化下迅速分解為二磷酸腺苷(ADP)和無(wú)機(jī)磷(PI)，釋放出能量，牽動(dòng)肌絲滑動(dòng)，使肌纖維縮短，完成做功。但肌肉中ATP的儲(chǔ)量較少，必須邊分解邊合成，才能不斷滿足肌肉活動(dòng)的需要，使活動(dòng)得以持久。事實(shí)上ATP一被分解就立刻再合成。再合成所需的能量，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的具體情況，來源有三：一是磷酸肌酸分解放能；二是糖原酵解生能；三是糖和脂肪(還有部分蛋白質(zhì))氧化生能。
1、磷酸肌酸的分解。磷酸肌酸(簡(jiǎn)稱CP)是貯存在肌纖維中與ATP緊密相關(guān)的另一種高能磷化物，分解時(shí)能放出大量能量。當(dāng)肌肉收縮且強(qiáng)度很大時(shí)，隨著ATP的迅速分解，CP也迅速分解放能，以使ADP和PI合成ATP。肌肉在安靜狀態(tài)下，高能磷化物以CP的形式積累，故肌細(xì)胞中CP的含量約為ATP的3－5倍。盡管如此，其含量也是有限的，CP全部分解時(shí)只能維持?jǐn)?shù)秒鐘的劇烈運(yùn)動(dòng)，必須有其它供應(yīng)ATP再合成的能量才能使肌肉活動(dòng)持續(xù)下去。CP供能使ATP再合成的重要意義，不在其含量，而在其快速可動(dòng)用性。由于CP既能迅速分解放有，又不需氧、不產(chǎn)生乳酸，故它與ATP一起在供能系統(tǒng)中稱為磷酸原系統(tǒng)(ATP－CP系統(tǒng))CP和ATP不能直接用作營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)劑，因?yàn)槠浞肿舆^大，不能被人體吸收。而一羥基肌酸能被人體直接吸收，進(jìn)入肌細(xì)胞合成CP，進(jìn)而為合成ATP所用，供給肌肉活動(dòng)的能量，對(duì)力量鍛煉有一定的良好作用。
2、肌糖原的酵解。運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間在10秒以上且強(qiáng)度很大時(shí)，機(jī)體所需的能量已遠(yuǎn)超出磷酸原系統(tǒng)所能供給的，同時(shí)機(jī)體的供氧量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了需要。這時(shí)運(yùn)動(dòng)所需ATP再合成在能量就主要靠糖原酵解來提供了。糖酵解以肌糖原為原料，在把葡萄糖分解成乳酸的過程中生成ATP。所產(chǎn)生的乳酸在氧供應(yīng)充足時(shí)，一部分在線粒體中被氧化生能，一部分合成為肝和糖原等。乳酸是一種強(qiáng)酸，在體內(nèi)積聚過多會(huì)破壞內(nèi)環(huán)境的酸堿平衡，使肌肉工作能力下降，造成肌肉暫時(shí)性疲勞。因此，依靠糖原無(wú)氧酵解供能也只能使肌肉工作持續(xù)幾十秒鐘。無(wú)氧酵解供能時(shí)，不需要氧，但產(chǎn)生乳酸，故稱乳酸能系統(tǒng)。乳酸能系統(tǒng)的重要意義是在缺氧情況下仍能產(chǎn)生能量，以供體內(nèi)急需。
3、糖和脂肪的有氧氧化。當(dāng)運(yùn)動(dòng)中氧的供應(yīng)能滿足氧的需要時(shí)，運(yùn)動(dòng)所需的ATP即主要由糖、脂肪的有氧氧化來供能。有氧氧化能提供大量的能量，從而能維持肌肉較長(zhǎng)的工作時(shí)間。例如，由糖原產(chǎn)生的葡萄糖有氧氧化所產(chǎn)生的ATP為無(wú)氧糖酵解的13倍。這種有氧氧化供能稱為有氧氧化系統(tǒng)。
雖然磷酸原系統(tǒng)和乳酸能系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中都供應(yīng)一定的、甚至大部分的能量，但ATP和CP的最終合成以及糖酵解產(chǎn)物乳酸的消除卻要通過有氧氧化來實(shí)現(xiàn)。所以，肌肉活動(dòng)所需能量的最終來源是糖和脂肪(也許還有蛋白質(zhì))的有氧氧化，而糖和脂肪又來自食物。
在運(yùn)動(dòng)中，糖和脂肪優(yōu)先利用的程度和程序是不相同的。這主要受兩個(gè)因素的影響，一是運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間，二是膳食。同時(shí)還與訓(xùn)練程度有關(guān)。
①運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間的影響。當(dāng)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度增加、持續(xù)時(shí)間縮短時(shí)，糖是占支配地位的能源。因?yàn)樵跁r(shí)間短、強(qiáng)度大的運(yùn)動(dòng)中，ATP的生成主要由乳酸能系統(tǒng)提供能量，即依靠無(wú)氧糖酵解來產(chǎn)生ATP，而糖原是無(wú)氧酵解的唯一能源。強(qiáng)度很大、時(shí)間很短的運(yùn)動(dòng)(如舉重)，ATP再合成的主要來源是CP，糖的無(wú)氧酵解僅能提供少量能量。運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度低、時(shí)間長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)，脂肪便成了主要能量來源。長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)運(yùn)動(dòng)(如馬拉松跑)的后期，約有80%的ATP來自脂肪氧化。雖然脂肪是長(zhǎng)時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)的主要能源，但糖仍很重要，尤其是在運(yùn)動(dòng)開始階段。人在長(zhǎng)距離跑開始時(shí)，糖被大量利用，隨著運(yùn)動(dòng)的繼續(xù)，糖才緩慢而平穩(wěn)地低于脂肪的利用。
②膳食的影響。膳食類型對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)糖或脂肪利用的多少有重要影響。在耐力運(yùn)動(dòng)(如長(zhǎng)跑)中，普通(混合)膳食者(約55%的糖、30%的脂肪和15%的蛋白質(zhì))開始時(shí)利用糖，隨后逐漸轉(zhuǎn)為利用脂肪。數(shù)天食用高脂肪低糖膳食后，運(yùn)動(dòng)時(shí)優(yōu)先利用的是脂肪，但出現(xiàn)疲勞、精疲力盡的時(shí)間提前很多。數(shù)天食用高糖、低脂膳食后，運(yùn)動(dòng)時(shí)優(yōu)先利用的能源是糖，隨著運(yùn)動(dòng)的繼續(xù)，逐漸偏向利用脂肪，但運(yùn)動(dòng)耐力卻是食用混合膳食的兩倍，是高脂肪膳食的三倍。
無(wú)氧代謝
綜上所述，雖然人體中磷酸原系統(tǒng)供能的絕對(duì)值不大，能維持的時(shí)間很短，但其主要作用在于能量的快速可用性。短距離疾跑、跳、投、沖刺、舉重等需要在幾種鐘內(nèi)完成的運(yùn)動(dòng)，全部靠該系統(tǒng)的貯備為主要能源。乳酸能系統(tǒng)的能量來自肌糖原的無(wú)氧酵解，酵解的最終產(chǎn)物為乳酸，放出的能量由ADP接受，再合成ATP，它是機(jī)體處于缺氧情況下的主要能量來源。無(wú)氧訓(xùn)練能提高人體乳酸能系統(tǒng)的供能能力，在完成同一劇烈的定量運(yùn)動(dòng)時(shí)，有訓(xùn)練者的血乳酸較無(wú)訓(xùn)練者低。但在完成短時(shí)間盡力的劇烈運(yùn)動(dòng)后，有訓(xùn)練者的血乳酸則比無(wú)訓(xùn)練者高20－30%，這與有訓(xùn)練者肌肉中糖原含量較高，以及隨著訓(xùn)練水平的提高而提高了糖原的運(yùn)用水平有關(guān)。乳酸能系統(tǒng)的重要作用，同磷酸原系統(tǒng)一樣，是在暫時(shí)缺氧的情況下能快速供給能量。比如，健美訓(xùn)練中完成一組運(yùn)動(dòng)時(shí)就是靠乳酸能系統(tǒng)提供能量的。
有氧氧化系統(tǒng)是指糖或脂肪在氧的參與下分解為二氧化碳和水，同時(shí)生成大量能量，使ADP再合成ATP。有氧氧化系統(tǒng)是進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間耐力活動(dòng)的主要供能系統(tǒng)?？梢?，人體運(yùn)動(dòng)時(shí)能量供應(yīng)系統(tǒng)提供的能量與運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)密切相關(guān)。所謂"無(wú)氧運(yùn)動(dòng)"，是指運(yùn)動(dòng)過程中主要以無(wú)氧代謝(磷酸原系統(tǒng)和乳酸能系統(tǒng))供給能量的運(yùn)動(dòng)，如舉重、健美訓(xùn)練等。有氧運(yùn)動(dòng)則指運(yùn)動(dòng)過程中主要以有氧氧化系統(tǒng)供給能量的運(yùn)動(dòng)，如健美訓(xùn)練中為減少體內(nèi)脂肪而進(jìn)行的長(zhǎng)距離跑。
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這家伙太懶了，什么都沒寫！
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