以下是擷取呂孟凡營養師貼文...
[ 運動時的能量來源是什麼!? ]
運動時的主要燃料稱為三磷酸腺苷,英文簡寫為ATP,英文全名為Adenosine triphosphate。Tri-代表”三”的意思,所以ATP在結構上就是由腺苷與3個磷酸基團所組成。ATP主要是由細胞內的發電廠:粒線體所製造。
🤔ATP如何產生能量?🤔
如上面所說,一個ATP有3個磷酸基,當其中最尾端的磷酸基斷開時,就會產生能量,而這個能量就可以讓肌肉收縮!三磷酸腺苷斷開一個磷酸基後就剩下兩個磷酸基,稱為二磷酸腺苷,簡寫為ADP,英文全名為Adenosine diphosphate,Di-代表”二”的意思。
三磷酸腺苷(ATP)➡二磷酸腺苷(ADP)➕能量➕一個磷酸基
ATP斷開一個磷酸基變成ADP所產生的能量,會被轉移到肌肉的收縮絲(肌動蛋白和肌球/凝蛋白)上,一旦被活化,肌原纖維就會相互滑過並導致肌肉收縮。
雖然ATP是人體內主要通用的燃料,但是它的存量相當少。研究指出,任何時候人體內所儲存ATP大約只有3盎司(約85公克)。這個份量只夠維持運動時前幾秒鐘的能量,之後若持續運動,ATP就必須被重新合成,才能維持穩定的能量來源。
至於新的ATP要產生主要分為三個途徑,其中一種為有氧途徑;另外兩種為無氧途徑。
[ 運動時三種提供ATP的方式 ]
🌟無氧途徑1:ATP-PC系統🌟
這條途徑不需氧氣,是提供ATP最快速的途徑,PC是磷酸肌酸(Phosphocreatine)的縮寫。磷酸與肌酸在被分解時會產生能量,這個能量可以被二磷酸腺苷(ADP)跟磷酸根用來重新合成ATP。但是由於肌肉中的磷酸肌酸含量也是有限的,所以主要提供爆發性、短時間(約8秒內)運動的能量,例如:網球發球、短跑。
🌟無氧途徑1:ATP-PC系統🌟
這條途徑不需氧氣,是提供ATP最快速的途徑,PC是磷酸肌酸(Phosphocreatine)的縮寫。磷酸與肌酸在被分解時會產生能量,這個能量可以被二磷酸腺苷(ADP)跟磷酸根用來重新合成ATP。但是由於肌肉中的磷酸肌酸含量也是有限的,所以主要提供爆發性、短時間(約8秒內)運動的能量,例如:網球發球、短跑。
🌟無氧途徑2:乳酸系統🌟
乳酸系統也不需氧氣,是提供ATP次快的系統,主要是藉由糖解作用(Glycolysis)來獲得ATP,由於在無氧狀態下,最終產物是乳酸,所以被稱作乳酸系統。這條代謝途徑中需要的輔酶也是有限的,所以同樣無法持久,但是比ATP-PC系統久一些,約可維持60-120秒。運動舉例:400公尺短跑、短距離游泳競賽。
🌟有氧途徑:檸檬酸循環🌟
當運動時間超過90-120秒後,就需要更多的ATP來提供能量,此時需仰賴有氧途徑,靠著代謝三大營養素,生成乙醯輔酶A(Acetyl CoA),在粒線體進入檸檬酸循環(Citric acid cycle)以產生ATP。
葡萄糖進入檸檬酸循環可產生比乳酸系統多18-19倍份量的ATP;脂肪經過beta氧化後可產生大量的乙醯輔酶A,再進入檸檬酸循環就可以產生大量的ATP;胺基酸除了可以被代謝為乙醯輔酶A,也可被代謝成為其他許多中介物質而進入檸檬酸循環。
註:雖然運動時的能量系統分為以上三種,但使用能量的過程卻不是依序進行,而是三種能量系統同時運作,只是佔比不同,比如隨著時間拉長,有氧系統的佔比才會漸漸提昇。