運動中的人體是如何實現供能的？帶你了解三磷酸腺苷（ATP）

本文提要：

• 必不可少的ATP和磷酸原系統
• 如何生成ATP
• 一水肌酸也可以幫助快速合成ATP

必不可少的ATP和磷酸原系統

三磷酸腺苷（ATP）是由一個叫做腺苷的物質和三個稱為磷酸基（P）的簡單原子群組成的複雜化學結構。

三個磷酸基組成的磷酸基團之間存在著特殊的高能鍵，而這些高能鍵分解之後會釋放能量直接作用於細胞，使細胞工作。

在肌細胞中，ATP的分解可實現肌肉收縮，如果沒有ATP，肌肉就會停止收縮，並且ATP是新陳代謝的能量基礎。

而磷酸肌酸(CP)是在肌細胞中發現的另一種高能磷酸化合物，ATP和CP組成的系統叫做磷酸原系統（ATP-CP系統），會以磷酸肌酸的形式短暫存儲於人體中（可以簡單的理解為ATP是體內能量轉化和利用的關鍵物質，而磷酸肌酸是ATP的存儲庫）。

並且ATP在實現肌肉收縮時會分解CP快速再次合成ATP，這個過程非常高效，即使是最劇烈的運動，它的濃度也不會降低，但是CP的濃度會下降到一個極低的水平。

雖然肌肉中儲存的ATP和CP總量非常的少，但是由於它可以立即用於肌肉的收縮，所以它在開始身體活動時（例如站起來的一瞬間）和短期高強度的活動（例如舉重、短跑）期間是必不可少的。

所以訓練中的供能下降也是提示我們ATP合成較慢或無法繼續合成的一個信號，來告訴我們需要適應訓練或是放棄訓練。

如何生成ATP

在運動中如果不持續重新合成ATP，磷酸原系統的能量可能只夠全力運動10秒。

所以運動時ATP的持續合成成為關鍵。

由於運動能力對人類祖先獲取食物、追求配偶或逃避捕食的能力的極為重要，因此，它們對很多人體機能進行了組織，以便連續提供ATP：

無氧糖酵解產生ATP：無氧糖酵解需要肌肉葡萄糖與糖原作為基質分解生成ATP，這是除了磷酸肌酸以外最快的提供ATP的途徑。

因此，當我們需要的ATP比磷酸原系統允許的時間長的多的時間（通常1-3分鐘）活動時，就需要進行無氧糖酵解。

但是由於無氧糖酵解會產生乳酸鹽導致肌肉疲勞疼痛，所以無氧糖酵解發揮的作用有限，最多能為可持續約三分鐘的高強度運動提供主要的ATP來源。

有氧糖酵解產生ATP：有氧糖酵解需要血糖、糖原、脂肪酸與蛋白質作為基質，並且在循環系統需要持續提供氧氣來產生ATP。

由於它生成的速度較慢，更適合於更低強度、更長時間的活動。

但是它可持續的運動時間可以長達數個小時，這也是為什麼馬拉松運動員可以進行長時間持續運動的原因之一。

一水肌酸也可以幫助快速合成ATP

除了這兩種代謝途徑幫助代謝生成ATP外，還有一種方式就是增加肌肉中肌酸的存儲量。

由於人體中95%的肌酸存儲於我們的骨骼中，而其餘的肌酸則存儲於不同的器官內，所以肌肉中的可用幫助合成ATP的肌酸少之又少。

正常人每天可以通過動物性食物為人體提供約1克肌酸，還有1克由人體在肝臟、腎臟和胰腺中自行產生並且每天會有2克排出體外。

對於健康人來說體內的肌酸是平衡的，但對於運動者可能不夠。

這時加大肌肉中肌酸的存儲可以幫助持續快速生成ATP以提高運動表現，所以很多人會用一水肌酸進行補充。

研究表明每天攝入20-30克肌酸，持續長達2周可使肌肉中肌酸的存儲量提高10%到30%，並可使力量提高約10%。

因為肌酸是由身體產生的天然物質，因此不包括在任何興奮劑清單中。

但是對於腎功能不全的患者應該經過醫生許可使用。

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小結：雖然本文中說了三大能量系統（磷酸原系統、無氧糖酵解、有氧糖酵解）如何產生ATP以及在運動中的作用，但是這些系統並不是獨立工作的。

也就是說，在一次活動中，一個能量系統通常會占據主導，但全部三個系統也都會提供活動中所需的燃料。

我是佛系老派健身，感謝您的關注。