无氧代谢(人体的代谢过程之一)
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更新时间:2023-05-23
无氧代谢
人体的代谢过程之一
基本信息
中文名 | 无氧代谢 |
发生实体 | 肌肉中 |
生成 | 乳酸 |
实质 | 一种代谢过程 |
定义 | 指肌肉里糖的分解和释放能量无氧的参与 |
释放 | 能量 |
合成 | 三磷酸腺苷 |
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基本介绍
无氧代谢
无氧代谢是指肌肉里糖的分解和释放能量无氧的参与。人一旦运动,体内预存的热能物质ATP(三磷酸腺苷)只够用15秒的,跑完100米就用完了,再继续跑,氧在血管里的运行一时跟不上,血糖就必须在无氧状态下,迅速合成新的ATP来供能。时间短强度高的肌肉运动,大多以无氧代谢为主。无氧代谢产生ATP速度快,但是数量比较少,只能维持40秒,跑完400米就用完了。而且运动后肌肉里会累积大量乳酸。乳酸是一 种强酸,积聚过多会使体内酸碱度的稳定受到破坏,使机体工作能力降低。此时坚持训练,肌肉感觉不刺激,很难练出效果,而且肌肉酸痛本能地排斥继续运动,让你很难集中意念训练,更不用说建立肌肉与意志的联系了。这个时候的情况就有点像我上面讲的,一方面那位同志怎么“进步”自己都感觉不过瘾,一方面周围情绪的酸碱度已经极度不平衡了——原来嫉妒就是系统里不自觉的乳酸反应,它希望运动的主体停滞、退步,它暗示运动意志绷得太紧、暗藏危险,必须靠调整来缓解,它需要你休息,或改为有氧运动。较长时间的运动,比如跑800米后面的400米,必须由血糖、血脂肪酸和血氨基酸在有氧状态下,合成新的ATP来提供能量。有氧运动的目的是调节内脏器官,特别是提高心肺功能,使之与肌肉的发展相适应;无氧运动则是力量训练,使负荷能力增强,可见二者方向不同。无氧运动是不计内城空虚竭力扩展边界,有氧运动是转顾各种 条件边调整边提高供能基础。前者急功近利,后者功效间接,性急的人难免有毕其功于“无氧”一役的想法,这就难怪上述那位同志会突然崩溃了。在一次聘用中,该同志因没得到提升,失去理智,与领导大吵。领导万想不到他会急得差半步就等不得了——这是以无欲度有欲,那感觉自然是天壤之别:领导岂知该同志在无氧代谢中九死一生专等着领导输氧的急切啊。从这点来说,无氧运动是本能,有氧运动却需要自觉意识。该同志经此一劫,长了自觉,从此他走路又能看见人了——明白了氧气不只是来自上方,也是可以从前后左右获得的。与此同时,系统因为他的停滞获得了休息,嫉妒的乳酸也经过环境肝脏的解毒转化为肝糖原,肌肉的酸痛也就此消失了。
能力特征
不同专项运动员无氧代谢能力特征
无氧代谢
代谢特点
有氧和无氧运动能量代谢特点
什么叫有氧运动,什么叫无氧运动?大多数健美运动员和健美爱好者只解其表,不解其理,训练中一般是盲目听 从,对训练所要达到的目的过程并不十分明确,以致影响了训练的自觉性和训练效果。本文就有氧和无氧运动能量代谢的特点作一分析,以助大家释疑解惑,从根本上了解健美运动的特点,提高训练的自觉性。要了解有氧和无氧运动的能量代谢特点,得从的作用谈起。三磷酸腺苷(简称ATP)是肌肉活动唯一的直接能源,也是人体其它任何细胞活动(如腺细胞的分泌、神经细胞的兴奋等)的直接能源。ATP贮存在细胞中,其中以肌细胞(肌纤维)为最多。ATP由一个称为腺苷的大分子和三个较简单的磷酸根组成,后两个磷酸根上有"高能键",键上贮有大量化学能,故ATP这类化合物又称为高能磷化物。当ATP末端一个磷酸键断裂时,便释放出能量,使细胞做功或完成其生理功能。
肌肉活动时,贮存在肌纤维中的ATP在ATP酶的催化下迅速分解为二磷酸腺苷(ADP)和无机磷(PI),释放出能量,牵动肌丝滑动,使肌纤维缩短,完成做功。但肌肉中ATP的储量较少,必须边分解边合成,才能不断满足肌肉活动的需要,使活动得以持久。事实上ATP一被分解就立刻再合成。再合成所需的能量,根据运动的具体情况,来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(还有部分蛋白质)氧化生能。
1、磷酸肌酸的分解。磷酸肌酸(简称CP)是贮存在肌纤维中与ATP紧密相关的另一种高能磷化物,分解时能放出大量能量。当肌肉收缩且强度很大时,随着ATP的迅速分解,CP也迅速分解放能,以使ADP和PI合成ATP。肌肉在安静状态下,高能磷化物以CP的形式积累,故肌细胞中CP的含量约为ATP的3-5倍。尽管如此,其含量也是有限的,CP全部分解时只能维持数秒钟的剧烈运动,必须有其它供应ATP再合成的能量才能使肌肉活动持续下去。CP供能使ATP再合成的重要意义,不在其含量,而在其快速可动用性。由于CP既能迅速分解放有,又不需氧、不产生乳酸,故它与ATP一起在供能系统中称为磷酸原系统(ATP-CP系统)CP和ATP不能直接用作营养补剂,因为其分子过大,不能被人体吸收。而一羟基肌酸能被人体直接吸收,进入肌细胞合成CP,进而为合成ATP所用,供给肌肉活动的能量,对力量锻炼有一定的良好作用。
2、肌糖原的酵解。运动持续时间在10秒以上且强度很大时,机体所需的能量已远超出磷酸原系统所能供给的,同时机体的供氧量也远远满足不了需要。这时运动所需ATP再合成在能量就主要靠糖原酵解来提供了。糖酵解以肌糖原为原料,在把葡萄糖分解成乳酸的过程中生成ATP。所产生的乳酸在氧供应充足时,一部分在线粒体中被氧化生能,一部分合成为肝和糖原等。乳酸是一种强酸,在体内积聚过多会破坏内环境的酸碱平衡,使肌肉工作能力下降,造成肌肉暂时性疲劳。因此,依靠糖原无氧酵解供能也只能使肌肉工作持续几十秒钟。无氧酵解供能时,不需要氧,但产生乳酸,故称乳酸能系统。乳酸能系统的重要意义是在缺氧情况下仍能产生能量,以供体内急需。
3、糖和脂肪的有氧氧化。当运动中氧的供应能满足氧的需要时,运动所需的ATP即主要由糖、脂肪的有氧氧化来供能。有氧氧化能提供大量的能量,从而能维持肌肉较长的工作时间。例如,由糖原产生的葡萄糖有氧氧化所产生的ATP为无氧糖酵解的13倍。这种有氧氧化供能称为有氧氧化系统。
虽然磷酸原系统和乳酸能系统在运动过程中都供应一定的、甚至大部分的能量,但ATP和CP的最终合成以及糖酵解产物乳酸的消除却要通过有氧氧化来实现。所以,肌肉活动所需能量的最终来源是糖和脂肪(也许还有蛋白质)的有氧氧化,而糖和脂肪又来自食物。
在运动中,糖和脂肪优先利用的程度和程序是不相同的。这主要受两个因素的影响,一是运动强度和持续时间,二是膳食。同时还与训练程度有关。
①运动强度和持续时间的影响。当运动强度增加、持续时间缩短时,糖是占支配地位的能源。因为在时间短、强度大的运动中,ATP的生成主要由乳酸能系统提供能量,即依靠无氧糖酵解来产生ATP,而糖原是无氧酵解的唯一能源。强度很大、时间很短的运动(如举重),ATP再合成的主要来源是CP,糖的无氧酵解仅能提供少量能量。运动强度低、时间长的运动,脂肪便成了主要能量来源。长时间持续运动(如马拉松跑)的后期,约有80%的ATP来自脂肪氧化。虽然脂肪是长时间剧烈运动的主要能源,但糖仍很重要,尤其是在运动开始阶段。人在长距离跑开始时,糖被大量利用,随着运动的继续,糖才缓慢而平稳地低于脂肪的利用。
②膳食的影响。膳食类型对运动时糖或脂肪利用的多少有重要影响。在耐力运动(如长跑)中,普通(混合)膳食者(约55%的糖、30%的脂肪和15%的蛋白质)开始时利用糖,随后逐渐转为利用脂肪。数天食用高脂肪低糖膳食后,运动时优先利用的是脂肪,但出现疲劳、精疲力尽的时间提前很多。数天食用高糖、低脂膳食后,运动时优先利用的能源是糖,随着运动的继续,逐渐偏向利用脂肪,但运动耐力却是食用混合膳食的两倍,是高脂肪膳食的三倍。
无氧代谢
综上所述,虽然人体中磷酸原系统供能的绝对值不大,能维持的时间很短,但其主要作用在于能量的快速可用性。短距离疾跑、跳、投、冲刺、举重等需要在几种钟内完成的运动,全部靠该系统的贮备为主要能源。乳酸能系统的能量来自肌糖原的无氧酵解,酵解的最终产物为乳酸,放出的能量由ADP接受,再合成ATP,它是机体处于缺氧情况下的主要能量来源。无氧训练能提高人体乳酸能系统的供能能力,在完成同一剧烈的定量运动时,有训练者的血乳酸较无训练者低。但在完成短时间尽力的剧烈运动后,有训练者的血乳酸则比无训练者高20-30%,这与有训练者肌肉中糖原含量较高,以及随着训练水平的提高而提高了糖原的运用水平有关。乳酸能系统的重要作用,同磷酸原系统一样,是在暂时缺氧的情况下能快速供给能量。比如,健美训练中完成一组运动时就是靠乳酸能系统提供能量的。
有氧氧化系统是指糖或脂肪在氧的参与下分解为二氧化碳和水,同时生成大量能量,使ADP再合成ATP。有氧氧化系统是进行长时间耐力活动的主要供能系统。可见,人体运动时能量供应系统提供的能量与运动专项密切相关。所谓"无氧运动",是指运动过程中主要以无氧代谢(磷酸原系统和乳酸能系统)供给能量的运动,如举重、健美训练等。有氧运动则指运动过程中主要以有氧氧化系统供给能量的运动,如健美训练中为减少体内脂肪而进行的长距离跑。