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运动能力在很大程度上取决于肌肉产生的能量。这里所指的能量是从我们的食物（碳水化合物、脂肪和蛋白质）中获得的。这些能源物质在被机体分解时产生的能力较少，不足以供给肌肉的活动。而细胞可以将这些低能源物质转变成一种高能化合物——三磷酸腺苷（ATP），成为肌肉活动的直接能源。反过来，当ATP分解时（第三个磷酸根分离出来），储存在ATP分子中的能量就释放了出来。
肌肉有四种ATP来源： ①储存在肌肉内的 ②从其他磷酸化合物产生的ATP如ATP和磷酸肌酸（ATP-CP） ③由肌糖原分解出的ATP（糖酵解系统） ④在有氧条件下产生的ATP（有氧氧化系统） —CP供能系统：磷酸肌酸（CP）存在于肌纤维内，但它的功能与ATP不尽相同。磷酸肌酸不像ATP那样直接在细胞内供能，而是重新合成ATP分子，使这种高能物质保持相对恒定的数量。因此，当ATP分解产生能量时，它可以通过磷酸肌酸的能量再合成。然而这种能量储备非常有限，只能维持几秒钟的高强度运动。糖酵解系统：在运动刚开始的几分钟，当肌肉用力强度比较高时，机体还不能供应足够的氧用来产生ATP，因此需要ATP—CP和糖酵解系统在无氧条件下产生ATP作为补偿，这个过程即无氧代谢供能。糖酵解是肌糖原在无氧条件下分解的过程，其结果是乳酸的产生和堆积。因此，糖酵解是在氧供应不充足的条件下产生的ATP的。这个过程的效率相对来说比较低，但却非常重要。在有氧条件下，有氧代谢产生的ATP比糖酵解多13倍。在氧供应不足情况下，糖酵解系统能够作为ATP—CP系统的补充，为高强度活动供应能量。 有氧供能系统：耐力项目中最主要的供能系统是有氧供能。这种供能系统需要机体具备较强的向运动肌肉运送氧的能力。 线粒体能够利用能源和氧产生大量的ATP。这个过程的主要能源是碳水化合物和脂肪。这些能源物质的分子在肌浆和线粒体内，在有氧氧化酶（一种特殊的蛋白质）的催化下被分解。在这个过程中，氢原子（H）在有氧条件下释放出能量，产生ATP和水。如果没有这个过程，能源物质中的氢化物将影响细胞的功能。有氧代谢的中外一个副产品是二氧化碳，由能源物质中的碳和氧结合而成。幸运的是，二氧化碳能够很容易地弥散到细胞外，由静脉运输到肺脏，通过呼气排出体外。 向肌肉中运输氧的过程 氧向肌肉的运输对维持有氧代谢的速率起着十分重要的作用。在轻微运动中，血液流经肺脏时接受氧，将氧运输到肌肉，同时接受肌肉中的二氧化碳，再流回心脏和肺脏，释放出二氧化碳，重新运输氧。当运动强度提高、能量需求增大时，有氧代谢供能的速度也随之加快。为满足肌肉对氧的需要，心脏跳动加快，向肌肉运送更多的血液和氧。由于机体几乎不能储存氧，血液流经肺脏时吸收的氧可以看做有氧代谢所消耗氧的直接反映。所以可以通过测定摄氧量来精确估计有氧代谢的速率。 虽然能量代谢过程发生在肌纤维内，但循环系统和呼吸系统担负着将能源物质和氧运输到肌肉，并将代谢物质支出的任务。血液能够将氧、葡萄糖和其他物质运输到与细胞直接接触的毛细血管。将能源物质运输到肌肉后，再将二氧化碳、乳酸和其他代谢产物运走。血液流回心脏后被送到肺脏，将二氧化碳弥散到肺脏内，随呼吸排出体外。与此同时，肺内的氧气扩散到血液，补充到肌肉和其他组织中。 |
