饮食和锻炼的能量途径

你吃的东西的确会影响你如何有效和高效地为你的肌肉提供能量。 身体通过几种不同的能量路径将食物转化为燃料,并且对这些系统有基本的了解可以帮助您更有效地训练和饮食,并提升您的整体运动表现

这是关于ATP的一切

运动营养建立在了解碳水化合物,脂肪和蛋白质等营养物质如何促成人体进行锻炼所需的燃料供应上。

这些营养素以三磷酸腺苷或ATP的形式转化为能量。 它来自ATP分解释放的能量,使肌肉细胞收缩。 然而,每种营养素都具有独特的性质,决定了它如何转化为ATP。

碳水化合物是促进中等强度到高强度运动的主要营养素,而脂肪可以长时间燃烧低强度运动。 蛋白质通常用于维持和修复身体组织,并且通常不用于促进肌肉活动。

能源途径

由于身体不容易储存ATP(并且储存的东西在几秒钟内就会消耗掉),因此在运动过程中需要持续创造ATP。 一般来说,身体将营养物质转化为能量的两种主要方式是:

这两条途径可以进一步划分。 大多数情况下,它是能量系统的组合,能够提供锻炼所需的燃料,锻炼的强度和持续时间决定了何时使用哪种方法。

ATP-CP厌氧能量通路

ATP-CP能量通道(有时称为磷酸盐系统)提供大约10秒钟的能量,用于短时间的运动,如100米冲刺。 该途径不需要任何氧气来产生ATP。 它首先消耗存储在肌肉中的任何ATP(约2-3秒),然后使用磷酸肌酸(CP)重新合成ATP直到CP耗尽(另外6-8秒)。

在使用ATP和CP后,身体将继续进行有氧或无氧代谢(糖酵解),继续制造ATP以促进运动。

厌氧代谢 - 糖酵解

无氧能量通路或糖酵解仅由碳水化合物产生ATP,其中乳酸是副产物。 无氧糖酵解通过葡萄糖的(部分)分解而不需要氧气来提供能量。 无氧代谢产生的能量用于在乳酸积聚达到称为乳酸阈值和肌肉疼痛阈值和肌肉疼痛,燃烧和疲劳之前不超过几分钟的短时间,高强度爆发活动,从而难以维持这种强度。

有氧代谢

有氧代谢加强了长时间活动所需的大部分能量。 它使用氧气将营养素(碳水化合物,脂肪和蛋白质)转换为ATP。 这个系统比厌氧系统慢一点,因为它依靠循环系统在产生ATP之前将氧运送到工作肌肉。 有氧代谢主要在耐力运动中使用 ,这种运动通常不那么激烈,并且可以持续很长时间。

在运动过程中,运动员将穿过这些代谢途径。

锻炼开始时,ATP通过无氧代谢产生。 随着呼吸和心率的增加,有更多的氧气供应,有氧代谢开始并持续到达到乳酸阈值。 如果超过这个水平,身体不能足够快地输送氧气来产生ATP,并且无氧代谢再次开始。 由于该系统寿命短,乳酸水平升高,强度不能持续,运动员需要降低强度以除去乳酸积聚。

助力能源系统

基于活动的强度和持续时间,营养物质被转换为ATP,其中碳水化合物作为主要的营养物质加速运动至中等强度到高强度,并且脂肪在运动期间以较低的强度提供能量。

脂肪对于耐力赛来说是一种很好的燃料,但对于诸如冲刺或间歇等高强度运动来说,它是不够的。 如果以低强度运动(或低于最大心率的50%),只要有足够的氧气以允许脂肪代谢发生,您就有足够的储存脂肪来促进活动数小时甚至数天。

至于运动强度增加,碳水化合物代谢接管。 它比脂肪代谢更有效,但能量储存有限。 这种储存的碳水化合物(糖原)可以为约2小时的中等到高水平的运动提供燃料。 之后,发生糖原耗竭(储存的碳水化合物用完),如果没有更换燃料,运动员可能撞上墙壁或“屁股”。 运动员可以继续进行中等到高强度的运动,只需在运动过程中补充碳水化合物存储。 这就是为什么在持续超过几个小时的适度运动中吃容易消化的碳水化合物是至关重要的。 如果你没有摄入足够的碳水化合物,你将被迫减少你的强度,并重新进入脂肪代谢,以促进活动。

至于运动强度增加,碳水化合物代谢效率急剧下降,无氧代谢接管。 这是因为你的身体不能快速摄取和分配氧气,以便轻松使用脂肪或碳水化合物代谢。 事实上,在充足氧气的条件下,碳水化合物的代谢产生的能量(以ATP形式)每克能产生比在强烈劳动(冲刺)期间发生的缺氧,缺氧环境中产生的能量多近20倍的能量(以ATP的形式)。

通过适当的培训,这些能量系统将适应并变得更加高效,并允许更高强度的运动持续时间。

资源

Wilmore,JH和Costill,DL运动和锻炼生理学:第3版。 2005年人类动力学出版。