能量

有效的能量来源一直以来都被认为是产生爆发力最主要的因素 ^{［15，80］} ［图1.1（a）］。研究发现人体主要通过体内对三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）的水解作用来获取能量，机体使用的能量来自于第三个磷酸基团和相邻磷酸基团之间的键能 ^［83］ 。这些键之间的能量来源于身体对初级碳水化合物和脂类的处理过程，而这些碳水化合物和脂类则来源于被摄入体内的天然食物，最原始的能量来源于太阳 ^{［19，44］} 。因为爆发力是单位时间内做的功，所以产生最大爆发力的动作或者活动似乎都是在相当短的时间内完成的 ^［9］ 。初级能量源都是可以迅速获取的。这些能量源包含存储在肌肉中的三磷酸腺苷，以及通过磷酸肌酸分解释放的磷酸基团在短时间内迅速合成的三磷酸腺苷，这种三磷酸腺苷同样也储存在肌肉当中 ^［36］ 。额外的三磷酸腺苷来自人体对储存在肌肉和肝脏之中的葡萄糖（碳水化合物）的无氧代谢过程。耐力性活动需要低强度到中等强度的持续性爆发力输出，所需要的能量来源于身体对无氧糖酵解最终产物的后续处理（丙酮酸盐），或者通过无氧呼吸对脂肪细胞中存储的脂肪酸进行β氧化的过程［克雷布斯循环（即三羧酸循环）和电子传递链］ ^{［38，95］} 。

肌肉对外做功的过程表现在肌肉力量和收缩过程 ^［77］ ［图1.1（b）和图1.1（c）］。这种肌肉收缩会引起我们的肢体运动，这被称为对内做功，而对内做功与时间的比值就是我们所说的内部功率［图1.1（d）］ ^［70］ 。肢体的运动可以产生外部力量（通过上肢和下肢施加给地面或者外部物体的力），这种力随后会导致我们整个身体的重心（center of mass，COM）移动。对外做功等于身体产生的外部力乘以身体重心的位移距离，对外做功与时间之间的比值就是外部功率［图1.1（e）］ ^［52］ 。外部功率是爆发力活动表现水平（如跑步速度和跳高的高度）的一个指标 ^［72］ 。在耐力性运动或者重复进行的活动中，机械效率（单位时间产生能量与外部功率的比值）是我们最关注的变量 ^{［45，63］} 。理解肌肉产生爆发力这一过程，首先要理解身体产生力量的能力。