你吃的東西的確會影響你如何有效和高效地為你的肌肉提供能量。 身體通過幾種不同的能量路徑將食物轉化為燃料,並且對這些系統有基本的了解可以幫助您更有效地訓練和飲食,並提升您的整體運動表現 。
這是關於ATP的一切
運動營養建立在了解碳水化合物,脂肪和蛋白質等營養物質如何促成人體進行鍛煉所需的燃料供應上。
這些營養素以三磷酸腺苷或ATP的形式轉化為能量。 它來自ATP分解釋放的能量,使肌肉細胞收縮。 然而,每種營養素都具有獨特的性質,決定了它如何轉化為ATP。
碳水化合物是促進中等強度到高強度運動的主要營養素,而脂肪可以長時間燃燒低強度運動。 蛋白質通常用於維持和修復身體組織,並且通常不用於促進肌肉活動。
能源途徑
由於身體不容易儲存ATP(並且儲存的東西在幾秒鐘內就會消耗掉),因此在運動過程中需要持續創造ATP。 一般來說,身體將營養物質轉化為能量的兩種主要方式是:
- 有氧代謝(含氧)
- 無氧代謝(無氧)
這兩條途徑可以進一步劃分。 大多數情況下,它是能量系統的組合,能夠提供鍛煉所需的燃料,鍛煉的強度和持續時間決定了何時使用哪種方法。
ATP-CP厭氧能量通路
ATP-CP能量通道(有時稱為磷酸鹽系統)提供大約10秒鐘的能量,用於短時間的運動,如100米衝刺。 該途徑不需要任何氧氣來產生ATP。 它首先消耗存儲在肌肉中的任何ATP(約2-3秒),然後使用磷酸肌酸(CP)重新合成ATP直到CP耗盡(另外6-8秒)。
在使用ATP和CP後,身體將繼續進行有氧或無氧代謝(糖酵解),繼續製造ATP以促進運動。
厭氧代謝 - 糖酵解
無氧能量通路或糖酵解僅由碳水化合物產生ATP,其中乳酸是副產物。 無氧糖酵解通過葡萄糖的(部分)分解而不需要氧氣來提供能量。 無氧代謝產生的能量用於在乳酸積聚達到稱為乳酸閾值和肌肉疼痛閾值和肌肉疼痛,燃燒和疲勞之前不超過幾分鐘的短時間,高強度爆發活動,從而難以維持這種強度。
有氧代謝
有氧代謝加強了長時間活動所需的大部分能量。 它使用氧氣將營養素(碳水化合物,脂肪和蛋白質)轉換為ATP。 這個系統比厭氧系統慢一點,因為它依靠循環系統在產生ATP之前將氧運送到工作肌肉。 有氧代謝主要在耐力運動中使用 ,這種運動通常不那麼激烈,並且可以持續很長時間。
在運動過程中,運動員將穿過這些代謝途徑。
鍛煉開始時,ATP通過無氧代謝產生。 隨著呼吸和心率的增加,有更多的氧氣供應,有氧代謝開始並持續到達到乳酸閾值。 如果超過這個水平,身體不能足夠快地輸送氧氣來產生ATP,並且無氧代謝再次開始。 由於該系統壽命短,乳酸水平升高,強度不能持續,運動員需要降低強度以除去乳酸積聚。
助力能源系統
基於活動的強度和持續時間,營養物質被轉換為ATP,其中碳水化合物作為主要的營養物質加速運動至中等強度到高強度,並且脂肪在運動期間以較低的強度提供能量。
脂肪對於耐力賽來說是一種很好的燃料,但對於諸如衝刺或間歇等高強度運動來說,它是不夠的。 如果以低強度運動(或低於最大心率的50%),只要有足夠的氧氣以允許脂肪代謝發生,您就有足夠的儲存脂肪來促進活動數小時甚至數天。
至於運動強度增加,碳水化合物代謝接管。 它比脂肪代謝更有效,但能量儲存有限。 這種儲存的碳水化合物(糖原)可以為約2小時的中等到高水平的運動提供燃料。 之後,發生糖原耗竭(儲存的碳水化合物用完),如果沒有更換燃料,運動員可能撞上牆壁或“屁股”。 運動員可以繼續進行中等到高強度的運動,只需在運動過程中補充碳水化合物存儲。 這就是為什麼在持續超過幾個小時的適度運動中吃容易消化的碳水化合物是至關重要的。 如果你沒有攝入足夠的碳水化合物,你將被迫減少你的強度,並重新進入脂肪代謝,以促進活動。
至於運動強度增加,碳水化合物代謝效率急劇下降,無氧代謝接管。 這是因為你的身體不能快速攝取和分配氧氣,以便輕鬆使用脂肪或碳水化合物代謝。 事實上,在充足氧氣的條件下,碳水化合物的代謝產生的能量(以ATP形式)每克能產生比在強烈勞動(衝刺)期間發生的缺氧,缺氧環境中產生的能量多近20倍的能量(以ATP的形式)。
通過適當的培訓,這些能量系統將適應並變得更加高效,並允許更高強度的運動持續時間。
資源
Wilmore,JH和Costill,DL運動和鍛煉生理學:第3版。 2005年人類動力學出版。