能量代谢：为肌肉供能

能源

肌肉收缩，以及所有的细胞内活动都是由ATP供给能量的。我们的身体通过分解食物释放的能量来生产ATP。我们吃下的所有食物——碳水化合物、脂肪、蛋白质——都可以作为ATP的能量来源（脂肪和蛋白质在功率型运动的供能中不那么重要，因为碳水化合物是被优先选择的能量物质，同时主导此类活动的IIB型肌纤维会专门利用碳水化合物供能）。食物在体内分解后，会通过一系列的生化反应，产生ATP这种不可或缺的分子。在本书的讨论范围内，ATP的产生主要有三种形式：（1）通过磷酸肌酸再生或循环利用先前储存的ATP；（2）通过非氧依赖性葡萄糖代谢途径（糖酵解）；（3）利用脂肪酸和糖酵解的代谢终产物进行氧依赖性代谢。我们习惯上把前两种ATP生成机制称为“无氧代谢”，把第三种机制称为“有氧代谢”。不同途径生成ATP的速率不同，产生ATP的总量也不同。

能量利用

ATP储备是肌肉收缩时的能量来源。在肌肉收缩时，ATP失去三个磷酸基团中的一个，变成ADP（二磷酸腺苷），释放储存在分子中的能量使肌肉完成收缩。只需几秒钟，ATP储备就会耗尽，通过从CP（磷酸肌酸）转移高能磷酸根到ADP中，使得ADP通过再循环形成ATP。因此，磷酸肌酸是为ATP补充能量的载体。

ATP通过这种双组分机制被利用、再合成，为短跑和力量训练这样的高强度、短时间运动（10～12秒）供能。如果运动持续时间超过ATP储备可以维持的时间，用来替代刚刚消耗的ATP的那些ATP必须立即为运动供能。这些持续时间稍久一些的活动所需ATP的来源是：（1）如果运动持续时间只有几分钟，能量来自糖酵解代谢产生的ATP；（2）如果运动持续时间非常久，能量来自脂肪酸和糖酵解产物氧化产生的ATP。不过，肌肉收缩使用的所有ATP分子都来自于这个储备的ATP池，然后靠其他步骤产生的能量来完成这些ATP分子的再生。

肌肉中的能量储存形式是肌糖原（一种葡萄糖形式的储备），是由葡萄糖分子聚合形成的长支链分子。持续时间在12秒至数分钟的剧烈运动，比如较长距离的冲刺、高重复次数的力量训练等，需要将糖原分子分解为葡萄糖，这个过程被称为糖原分解。这个过程产生的葡萄糖分子会在糖酵解代谢中进一步分解。糖原分解过程以及糖酵解过程产生的ATP可以为接下来的剧烈运动提供能量。

除了ATP，糖酵解过程的终产物还有丙酮酸和乳酸。这些葡萄糖分解的产物可以进入氧化代谢途径产生更多的ATP。乳酸能够释放到细胞外，被其他细胞摄入，用作氧化代谢的燃料，或者被肝脏、肾脏摄入，作为前体重新合成葡萄糖。在能量需求极高的状况下，释放到血液中的乳酸会超过其被摄取的量，导致血液中的乳酸水平升高。

通过氧化代谢产生ATP的过程对进行力量和功率型训练的人来说不那么重要。慢跑、行走或长距离骑行等低强度、持续数分钟到数小时的规律性重复运动则依赖于脂肪酸和糖酵解的终产物通过三羧酸循环和电子传递链（ETC）的氧化代谢途径产生的能量。在进入三羧酸循环之前，脂肪酸通过β—氧化过程形成乙酰辅酶A（Acetyl-CoA）。丙酮酸和乳酸也会转化为乙酰辅酶A然后进入这个系统。β—氧化和氧化磷酸化两个过程都发生在线粒体内。大量的ATP都是通过氧化代谢过程产生的。这个过程需要氧气的参与。

但因为一组力量训练花费的时间明显不足1分钟，且强度很高，需要在短时间内产生大量的ATP，所以氧化代谢不是力量训练的组成要素。即使氧化代谢还是会参与这个过程（所有产生ATP的过程都有参与），它对一个大重量训练组的贡献也十分有限，因为它需要的时间更久，产生ATP的速度较慢。图4-2是能量供应的概况。