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無氧代謝
人體的代謝過程之一
基本信息
| 中文名 | 無氧代謝 |
| 發(fā)生實體 | 肌肉中 |
| 生成 | 乳酸 |
| 實質(zhì) | 一種代謝過程 |
| 定義 | 指肌肉里糖的分解和釋放能量無氧的參與 |
| 釋放 | 能量 |
| 合成 | 三磷酸腺苷 |
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基本介紹
無氧代謝
無氧代謝是指肌肉里糖的分解和釋放能量無氧的參與。人一旦運動，體內(nèi)預存的熱能物質(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，氧在血管里的運行一時跟不上，血糖就必須在無氧狀態(tài)下，迅速合成新的ATP來供能。時間短強度高的肌肉運動，大多以無氧代謝為主。無氧代謝產(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。而且運動后肌肉里會累積大量乳酸。乳酸是一 種強酸，積聚過多會使體內(nèi)酸堿度的穩(wěn)定受到破壞，使機體工作能力降低。此時堅持訓練，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)運動，讓你很難集中意念訓練，更不用說建立肌肉與意志的聯(lián)系了。這個時候的情況就有點像我上面講的，一方面那位同志怎么“進步”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，它希望運動的主體停滯、退步，它暗示運動意志繃得太緊、暗藏危險，必須靠調(diào)整來緩解，它需要你休息，或改為有氧運動。較長時間的運動，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。有氧運動的目的是調(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；無氧運動則是力量訓練，使負荷能力增強，可見二者方向不同。無氧運動是不計內(nèi)城空虛竭力擴展邊界，有氧運動是轉顧各種 條件邊調(diào)整邊提高供能基礎。前者急功近利，后者功效間接，性急的人難免有畢其功于“無氧”一役的想法，這就難怪上述那位同志會突然崩潰了。在一次聘用中，該同志因沒得到提升，失去理智，與領導大吵。領導萬想不到他會急得差半步就等不得了——這是以無欲度有欲，那感覺自然是天壤之別：領導豈知該同志在無氧代謝中九死一生專等著領導輸氧的急切啊。從這點來說，無氧運動是本能，有氧運動卻需要自覺意識。該同志經(jīng)此一劫，長了自覺，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，系統(tǒng)因為他的停滯獲得了休息，嫉妒的乳酸也經(jīng)過環(huán)境肝臟的解毒轉化為肝糖原，肌肉的酸痛也就此消失了。
能力特征
不同專項運動員無氧代謝能力特征
無氧代謝
代謝特點
有氧和無氧運動能量代謝特點
什么叫有氧運動，什么叫無氧運動？大多數(shù)健美運動員和健美愛好者只解其表，不解其理，訓練中一般是盲目聽 從，對訓練所要達到的目的過程并不十分明確，以致影響了訓練的自覺性和訓練效果。本文就有氧和無氧運動能量代謝的特點作一分析，以助大家釋疑解惑，從根本上了解健美運動的特點，提高訓練的自覺性。要了解有氧和無氧運動的能量代謝特點，得從的作用談起。三磷酸腺苷(簡稱ATP)是肌肉活動唯一的直接能源，也是人體其它任何細胞活動(如腺細胞的分泌、神經(jīng)細胞的興奮等)的直接能源。ATP貯存在細胞中，其中以肌細胞(肌纖維)為最多。ATP由一個稱為腺苷的大分子和三個較簡單的磷酸根組成，后兩個磷酸根上有"高能鍵"，鍵上貯有大量化學能，故ATP這類化合物又稱為高能磷化物。當ATP末端一個磷酸鍵斷裂時，便釋放出能量，使細胞做功或完成其生理功能。
肌肉活動時，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)和無機磷(PI)，釋放出能量，牽動肌絲滑動，使肌纖維縮短，完成做功。但肌肉中ATP的儲量較少，必須邊分解邊合成，才能不斷滿足肌肉活動的需要，使活動得以持久。事實上ATP一被分解就立刻再合成。再合成所需的能量，根據(jù)運動的具體情況，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(簡稱CP)是貯存在肌纖維中與ATP緊密相關的另一種高能磷化物，分解時能放出大量能量。當肌肉收縮且強度很大時，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全部分解時只能維持數(shù)秒鐘的劇烈運動，必須有其它供應ATP再合成的能量才能使肌肉活動持續(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不能直接用作營養(yǎng)補劑，因為其分子過大，不能被人體吸收。而一羥基肌酸能被人體直接吸收，進入肌細胞合成CP，進而為合成ATP所用，供給肌肉活動的能量，對力量鍛煉有一定的良好作用。
2、肌糖原的酵解。運動持續(xù)時間在10秒以上且強度很大時，機體所需的能量已遠超出磷酸原系統(tǒng)所能供給的，同時機體的供氧量也遠遠滿足不了需要。這時運動所需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)生的乳酸在氧供應充足時，一部分在線粒體中被氧化生能，一部分合成為肝和糖原等。乳酸是一種強酸，在體內(nèi)積聚過多會破壞內(nèi)環(huán)境的酸堿平衡，使肌肉工作能力下降，造成肌肉暫時性疲勞。因此，依靠糖原無氧酵解供能也只能使肌肉工作持續(xù)幾十秒鐘。無氧酵解供能時，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。當運動中氧的供應能滿足氧的需要時，運動所需的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的工作時間。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)在運動過程中都供應一定的、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現(xiàn)。所以，肌肉活動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。
在運動中，糖和脂肪優(yōu)先利用的程度和程序是不相同的。這主要受兩個因素的影響，一是運動強度和持續(xù)時間，二是膳食。同時還與訓練程度有關。
①運動強度和持續(xù)時間的影響。當運動強度增加、持續(xù)時間縮短時，糖是占支配地位的能源。因為在時間短、強度大的運動中，ATP的生成主要由乳酸能系統(tǒng)提供能量，即依靠無氧糖酵解來產(chǎn)生ATP，而糖原是無氧酵解的唯一能源。強度很大、時間很短的運動(如舉重)，ATP再合成的主要來源是CP，糖的無氧酵解僅能提供少量能量。運動強度低、時間長的運動，脂肪便成了主要能量來源。長時間持續(xù)運動(如馬拉松跑)的后期，約有80%的ATP來自脂肪氧化。雖然脂肪是長時間劇烈運動的主要能源，但糖仍很重要，尤其是在運動開始階段。人在長距離跑開始時，糖被大量利用，隨著運動的繼續(xù)，糖才緩慢而平穩(wěn)地低于脂肪的利用。
②膳食的影響。膳食類型對運動時糖或脂肪利用的多少有重要影響。在耐力運動(如長跑)中，普通(混合)膳食者(約55%的糖、30%的脂肪和15%的蛋白質(zhì))開始時利用糖，隨后逐漸轉為利用脂肪。數(shù)天食用高脂肪低糖膳食后，運動時優(yōu)先利用的是脂肪，但出現(xiàn)疲勞、精疲力盡的時間提前很多。數(shù)天食用高糖、低脂膳食后，運動時優(yōu)先利用的能源是糖，隨著運動的繼續(xù)，逐漸偏向利用脂肪，但運動耐力卻是食用混合膳食的兩倍，是高脂肪膳食的三倍。
無氧代謝
綜上所述，雖然人體中磷酸原系統(tǒng)供能的絕對值不大，能維持的時間很短，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)完成的運動，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，它是機體處于缺氧情況下的主要能量來源。無氧訓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動時，有訓練者的血乳酸較無訓練者低。但在完成短時間盡力的劇烈運動后，有訓練者的血乳酸則比無訓練者高20－30%，這與有訓練者肌肉中糖原含量較高，以及隨著訓練水平的提高而提高了糖原的運用水平有關。乳酸能系統(tǒng)的重要作用，同磷酸原系統(tǒng)一樣，是在暫時缺氧的情況下能快速供給能量。比如，健美訓練中完成一組運動時就是靠乳酸能系統(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，同時生成大量能量，使ADP再合成ATP。有氧氧化系統(tǒng)是進行長時間耐力活動的主要供能系統(tǒng)?？梢?，人體運動時能量供應系統(tǒng)提供的能量與運動專項密切相關。所謂"無氧運動"，是指運動過程中主要以無氧代謝(磷酸原系統(tǒng)和乳酸能系統(tǒng))供給能量的運動，如舉重、健美訓練等。有氧運動則指運動過程中主要以有氧氧化系統(tǒng)供給能量的運動，如健美訓練中為減少體內(nèi)脂肪而進行的長距離跑。
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