运动对能量的需求极高,但是骨骼肌细胞中三磷酸腺苷(ATP)却非常有限(5~7mmol/kg湿肌),这就要求多个供能系统精细整合,相互协调,共同满足运动要求,这些系统分别是:
1.磷酸原供能系统
该系统包括三磷酸腺苷(ATP)和磷酸肌酸(PCr)2种物质,他们都含有高能磷酸键。ATP作为供能的一般等价物(能量货币)通过断裂1个高能磷酸键生成二磷酸腺苷ADP直接供能。而磷酸肌酸(PCr)可以迅速把自己的高能磷酸键转移给ADP,使其变成ATP继续供能。该系统在运动时最早被调动,但是一般供能不超过10秒,恐怕就是一个跳发和水下蝶腿在加上后续动作的时间。该系统可以通过赛前合理补充营养加以改善(
2.(无氧)糖酵解供能系统
指糖元或葡萄糖在无氧分解过程中再合成ATP的供能系统。由于这一系统供能时需要生成乳酸,所以亦称之为乳酸能系统。该系统在磷酸原系统耗竭,有氧氧化还未启动的时候满足运动需要,通常可以支撑30秒左右。对于专业运动员,这时间够游50米的。此外,当运动强度过大,或者氧供不足时该系统也会发挥作用。糖酵解供能的副产物乳酸将大大抑制运动的能力,所以如何提升自己的乳酸耐受和清除能力是无氧训练的目标之一()。
3.有氧氧化供能系统
有氧氧化系统是指糖(碳水化合物)、脂肪和蛋白质在氧供充足的情况下,彻底氧化成水和二氧化碳的过程中,再合成ATP的功能系统。该系统是机体绝大多数细胞主要的能量获取方式,机体在活动中首先以糖作为有氧氧化的燃料,当糖供应不足时,再消耗脂肪,只有在糖和脂肪含量均不足时才分解蛋白质。该系统ATP合成速度不快,但产能总量较大,不产生乳酸等抑制运动的副产物,但是需要保证氧气的供应(要求呼吸系统和循环系统的配合,即心肺能力)。在顶级比赛中,一般认为超过50米的项目,运动员的功能方式就会有很大的有氧代谢成分,越是长距离,有氧的要求就越高,如何提升自己的心肺及细胞层面功能,同时控制运动强度不要超过乳酸阈值,都是有氧耐力的训练目标之一。
随着运动时间而变化的供能方式:红线为三磷酸腺苷(ATP)直接功能、浅蓝线为磷酸肌酸(PCr)转化为ATP后间接供能,绿线为无氧糖酵解供能(会产生乳酸),蓝线为有氧氧化供能(需要氧气参与,除了碳水化合物外,还可以脂肪及蛋白质为底物通过较为复杂过程来供能)
对于一名参加过比赛的业余泳者,你大概可以明显的感觉到50米和100米的比赛就不是一个套路,在呼吸策略,甚至在技术动作上都有很大差异。而对于50米都觉得很漫长的初学者而言,个人建议还是多关注一下技术,这个阶段谈有氧/无氧耐力为时尚早。