（一）人体运动时的能量供应
1.运动时的供能系统认知
人体运动时的唯一直接能源是来自体内一种特殊的高能磷酸化合物——三磷酸腺苷（ATP）。肌肉活动时，肌肉中的ATP在酶的催化下，迅速分解为二磷酸腺苷（ADP）和磷酸，同时释放出能量供肌肉收缩。但是人体肌肉内ATP含量很少，依靠肌肉中的ATP做功只能维持1秒左右，因此机体只有不停地合成ATP才能满足肌肉收缩的需要。人体内有3个系统可以合成ATP，分别是磷酸原系统（ATP-CP系统）、乳酸能系统和有氧氧化系统。
2.运动时供能系统的特点分析
人体从事各种不同的运动，其能量都由这3个供能系统供应。发展这3个供能系统的方法各不相同。
（1）磷酸原系统。
肌肉活动的直接能源是ATP，ATP水解为ADP，释放出能量供肌肉做功。磷酸肌酸（CP）是储存在肌细胞内的另一种高能磷化物，安静状态下肌肉中CP的含量约为ATP的3倍。剧烈运动时，当肌肉中ATP含量减少而ADP含量增加时，ATP/ADP的比值将变小。ATP/ADP比值对于调节能量代谢过程有着极大的意义。其比值稍一变小，即可促使CP分解释放能量，供ADP再合成为ATP；在运动后的恢复期，肌肉中ATP大量合成后，经肌酸激酶的催化作用，肌酸磷酸再合成为CP。研究证明，全身肌肉中磷酸原系统供能能力仅能持续8秒左右。磷酸原系统供能是短时间、大强度运动的主要供能方式。发展这一系统供能能力最好的训练方法是采用持续10秒左右的全速跑，且重复进行练习，中间休息30秒以上。
（2）乳酸能系统。
当机体进行稍长时间（多于10秒）的大强度运动时，这时仅靠CP已不能满足机体对能量的需求，而此时供给机体的氧量也不能满足运动的实际需要。这种情况下的ATP的再合成主要依靠肌糖原的无氧酵解；由于糖酵解的产物是乳酸，所以将这一系统称为乳酸能系统，又称无氧糖酵解系统。依靠糖酵解再合成的ATP，剧烈运动可持续30—40秒以上。由于乳酸的生成和积累，酵解作用部分完全被抑制，因此，依靠糖酵解供能的运动不能持续太长时间。400米和800米跑是典型的乳酸能系统供能的运动项目。
（3）有氧氧化系统。
在氧供应充足的条件下，机体利用糖和脂肪氧化分解成二氧化碳与水，同时释放出大量能量来合成ATP，这一过程称为有氧供能系统。除糖和脂肪氧化供能外，蛋白质也可参与供能，但所占比例较小。运动初期糖是主要的供能物质，随着运动时间的延长，脂肪供能比例增加，蛋白质也将参与供能。所以，有氧氧化系统是进行长时间耐力运动的主要供能系统。
人体的有氧供能能力和心肺功能有关，要提高这一供能能力，可采用较长时间的中等或较低强度的匀速跑，或较长距离的中速间歇训练等。
无氧供能和有氧供能是机体在不同的运动强度和运动时间下，依据需氧量的不同而采用的两种供能方式，其紧密相连，不可分割。10秒以内的短时间最大强度的运动，几乎完全依赖无氧供能；800米跑的无氧和有氧供能比例相差不大；长时间低强度的运动，有氧供能占主导地位。(www.xing528.com)
肌肉收缩时，肌细胞中ATP水解后的再合成并不是孤立地依靠某一种能量代谢途径提供高能磷酸基团，在各种供能系统的能量转换机制之间有着密切的联系，这能保证整个肌细胞能量代谢的有机协调和高效率。因此可以认为，在肌细胞内ATP再合成过程中，各种代谢途径所提供的高能磷酸基团之间的转换，是一种极其有效的细胞自身调节机制。
（二）运动时的能源物质消耗
糖、脂肪和蛋白质是机体主要的能源物质，人体生命活动所需能量的60%—70%来自糖。安静时糖供能占25%，脂肪供能占75%，糖供能比例与运动强度的增大成正比。长时间低强度运动时脂肪是最主要的能源；在运动强度为25%最大摄氧量水平时，糖和脂肪供能各占50%左右；运动强度达到50%最大摄氧量水平时，糖供能占身体总耗能的65.9%，成为运动时主要的供能物质；在70%—90%最大摄氧量水平范围内运动时，肌糖原是决定性的供能物质。
（三）运动时的血糖浓度变化
安静状态下，血糖浓度的正常值为每分升80—120毫克，经常处于进入血液和组织摄取的动态平衡之中。血糖是中枢神经系统的基本能源物质，也是长时间运动时骨骼肌的重要代谢产物。运动时血糖浓度的变化主要由肝脏输出葡萄糖的速率和工作肌摄取利用血糖量来决定，中枢神经系统摄取血糖的速率基本上与休息状态时相同。
短时间大强度运动时（如100—800米跑），骨骼肌主要依靠肌糖原酵解供能，此时不但不摄取血糖，还可能释放少量葡萄糖到血液中，但血糖浓度基本上没有太大变化；如果运动时间相对较长（如1000—3000米跑），骨骼肌仍以利用肌糖原进行有氧氧化和无氧酵解为主要的能量代谢方式，摄取利用血糖很少，此时肝脏输出葡萄糖的速率增加，葡萄糖进入血液的速率明显超过组织器官摄取葡萄糖的速率，血糖浓度明显升高，可达到每分升180—200毫克以上，出现尿糖现象；如果运动时间持续更长（如5000—10000米跑），因肌糖原已有一定的消耗，骨骼肌摄取利用血糖速率相对增大，血糖浓度开始有所下降，但仍显著高于休息状态时，大约为每分升130—140毫克；长时间运动时，由于肌糖原大量排空，骨骼肌摄取利用血糖速率显著增大，肝糖原储存量也大量排空，利用糖异生作用来生成和输出葡萄糖已很难完全满足机体的需要，如果没有外源性葡萄糖的补充，血糖浓度会出现进行性降低，甚至可能出现低血糖现象，严重时还会引起低血糖休克。血糖下降首先影响神经系统的正常活动，是引起中枢疲劳的重要因素。因此，在进行长时间运动（如马拉松）时，比赛过程中应适当补充糖，以弥补血糖的降低。
（四）运动后的能源物质恢复
运动时人体内的代谢加强，以不断满足身体对能量的需要。运动中及运动后，需要不断补充和恢复能源物质。能源物质的恢复过程大致可分为3个阶段。第一阶段是运动中恢复过程就已开始。这时机体一边消耗能量，一边补充能源物质，由于消耗大于补充，因此能源物质的储量逐渐下降。第二阶段是运动结束后，此时能源物质消耗已逐渐减少，而恢复过程却不断增强，锻炼中消耗掉的能源物质不断得到补充，直至补充到锻炼前的水平。第三阶段是超量恢复阶段，能源物质恢复到原水平后并未停止，而是继续恢复补充，在一段时间中，能源物质的恢复可超过原有储备的水平，这在生理学上称为超量恢复。这一段时间后能源物质的储备又回到原来水平。如果经常坚持体育锻炼，不断增强能源物质的恢复过程，超量恢复便能达到更高程度，体质也就不断得到增强。
（五）运动时的超量恢复
运动时，消耗过程占优势，由于能源物质的消耗大于恢复，所以运动时能源物质逐渐减少，肌肉和身体各系统的工作能力逐渐下降。运动停止后消耗过程减弱，恢复过程占优势，这时能源物质和各器官系统功能逐渐恢复到原来水平。体内能源物质的再生与合成进一步加强，运动时被消耗的物质不但恢复到原来水平，而且在一段时间内超过原来的水平，此时机体的工作能力最强，随后又逐渐回到原来的水平，这就是超量恢复现象。
超量恢复是体育运动的重要理论依据。在进行高强度、超负荷的运动训练后，运动水平能否提高取决于超量恢复的水平。因为超量恢复使机体中能源物质的储存高于以往，负荷能力增强，因此，此时是投入训练的最好时机。可以说，充分恢复的标准就是机体能否最大限度地超量恢复。超量恢复是ATP、CP、肌糖原、蛋白质等能源物质的超量补偿和存储的过程。
超量恢复是建立在两个基础上的，那就是充足的营养和充分的睡眠。机体在承担一定的负荷后要经历疲劳—恢复—超量恢复的过程，要使疲劳症状得到恢复，使机体产生超量恢复，就得让机体在承受一定的负荷后得以休息，使负荷与休息交替进行。在保证机体充分恢复的前提下，负荷越大，对机体刺激越深刻，产生的超量恢复水平也就越高。这就必须对每天训练中的负荷做一个科学合理的安排。
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