
健身知识:能量系统
大家都知道运动能分成 “无氧” 及 “有氧” 两种。这个区分的原理,正是因为人体的能量系统可分为无氧系统与有氧系统两大类。
无氧
当中,无氧系统又可再细分为磷酸肌酸(ATP-PCr)与醣酵解作用;
有氧
有氧系统虽然只有一种,不过硬要讲的话,其实还能分成克氏循环与电子传递链两个部分来解释。
能量产生
在运动时,能量系统会有顺序的启动。基本上是以磷酸肌酸为第一优先,接着是醣酵解作用,然后进入有氧系统的克氏循环,最後走完电子传递练,产生大量能量。
但不论你从事什么样运动,这些能量系统都会参与其中,只是随着运动项目(强度)的不同,系统在能量供给的比例上也会不一样。
例如:进行100公尺冲刺的能量供应,磷酸肌酸、无氧醣酵解及有氧系统分别占了95%、3%、2%;而进行42公里的马拉松时,三者的比例则转变成5%、5%、90%。
要注意的是:任何运动的能量来源绝对都包含这三个系统,只是比例上的差别而已。
我们将把注意力放在重量训练领域中最常使用到的无氧系统,也就是磷酸肌酸与醣酵解系统,
大家应该都记得,ATP是人体肌肉收缩时所需消耗的燃料。而磷酸肌酸系统用简单的方法来解释,就是将平常游离在肌肉细胞中的ATP,直接拿来供应活动所需。
你可以把这个概念想像成:每次出门前,口袋总要备着一堆刚用找钱机器(磷酸肌酸系统)换好的零钱(ATP),这样万一路上口渴(需要使用能量)的话,你随时都可以投杯饮料(花费ATP)来解渴!
这个系统有个好处,因为ATP已经储存在身体里,你不需再经过繁复的代谢作用,肌肉就能获取能量,让供能的时间缩短到极限,利於瞬间取用。但相对的这种方式的储量非常有限,大约仅能提供8~12秒的活动时间。
因此大部分时间短、速度快、力量强,像是以爆发力或肌力为主(百米冲刺、跳远等约10秒内就能完成)的运动,就需要依靠它直接提供能量。
注:轻量运动在刚启动时,也会是由磷酸肌酸系统负责大部分的能量供应。
接着,当储存的ATP用尽後,身体会寻求下一个、相对较慢启动的系统来持续供应能量:醣酵解系统。
如果以顺序来排的话,醣酵解系统主要负责持续运动12秒到4分钟的能量供应。(注:系统供应能量的时间可以透过训练拉长时效,并非一定值)
不过,醣酵解系统为了让产能速度提升,相对牺牲了效率,消耗大量燃料却无法生成大量的ATP,甚至还会产生副产物:"乳酸"(严格说起来其实是丙酮酸+氢离子),引起肌肉疲劳。
这也是为什么有些人在进行无氧训练一段时间后,会用乳酸堆积来解释导致疲劳的原因。
所以当我们平常在做重量训练(以8~12RM,3组为例)的时候,做到後面第2或第3组的时候会有点举不起来,那是因为前面的每一组训练,几乎都会花超过12秒的时间(注意这秒数只是参考值),让磷酸肌酸的储量被榨乾,而动用到醣酵解系统。
加上休息时间短暂,让身体产生的废物来不及清除,导致疲劳累积而无法完成既有的组数。