能量代谢研究:竞技健美操训练成果

能量代谢是人体和外界进行能量释放、转移或利用的过程，与物质代谢紧密相关。人体内的能量很大一部分来源于体内物质代谢过程中释放的能量。能量代谢有三种主要形式（三大系统），分别是磷酸原供能系统、糖酵解供能系统和有氧氧化供能系统。

运动员在进行竞技健美操训练时身体会消耗大量能量，而机体的供能方式取决于运动状态，受到运动强度和运动负荷的影响。

（一）磷酸原供能系统

在机体的供能过程中，ATP（三磷酸腺苷）和CP（磷酸肌酸）可以释放大量能量直接为机体供能，ATP-CP合称为磷酸原，于是将其组成的供能系统称为磷酸原供能系统。该系统可以快速为机体提供能量。

磷酸原供能系统是唯一将化学能转换为机械能的途径，能够让机体获得直接能量完成生理活动，在竞技健美操运动中是运动员机体内首先启动的供能系统。竞技健美操运动员在训练时，其细胞活动的直接能量来源是ATP，而直接影响ATP发挥作用的因素不是其储存量，而是转换速率。ATP的转换速率取决于运动强度，二者成正比。在高强度运动状态下，运动员体内的ATP和CP分解速度和释放能量的速度非常快。

人体中的ATP在分解过程中可以短时间释放大量能量，具有爆发性，由于需要耗费大量原料，而人体内的ATP和CP是有限的，因而这种高能量输出只能维持极短的时间。另外，因为该供能系统为机体提供的能量不能被储存起来在以后使用，只能在当时被消耗掉，所以要源源不断消耗原料，当机体中的ATP和CP含量不够时，该供能系统也就无法继续为机体供能了，持续时间会很短。

可见，磷酸原供能系统有着明显的优势，它在所有供能系统中是最快响应、最先启动的，并且释放的能量不仅非常可观，还可以直接被细胞使用，作用时间短。当然，磷酸原供能系统相比其他供能系统，它的缺点和劣势也非常明显，即这种高功率的能量释放状态只能持续极短的时间，无法满足机体长时间运动的需求。

（二）糖酵解供能系统

运动员在竞技健美操训练过程中，持续的高强度运动会让运动员的身体消耗巨大的能量，当这种消耗量超过了体内磷酸原供能系统的短时最大供能，并且供氧量也不足时，就是糖酵解供能系统发挥作用之时，它释放的能量成为身体消耗能量所能依靠的主要来源。

在机体供氧量不足的情况下仍能正常开展供能是糖酵解供能系统的最大特点，它能保证在供氧量不足时机体对能量的需求。但是因为供能过程中氧的参与度极低，所以葡萄糖或糖原得不到彻底的分解，极易产生一种强酸物质——乳酸并堆积在体内，不利于人体的内环境平衡，不仅对身体不利，还会降低肌肉的力量和持久耐力。例如，人们在进行大量运动后通常会在次日及以后的几天内觉得锻炼的部位酸痛无力。

运动员在竞技健美操训练之初，体内首先启动的是磷酸原供能系统，随着ATP的消耗，其浓度下降，CP就会分解释放能量，促进ATP的合成。而糖酵解供能系统也随着CP分解而被激活，在反应中释放能量并生成少量ATP，为机体活动提供所需能量。可见，糖酵解供能系统是一个在机体运动中发挥重要作用的供能系统。

（三）有氧氧化供能系统

运动员在进行竞技健美操训练时，当身体处于供氧充足的状态下，体内的能源物质能够在代谢过程被彻底分解成二氧化碳和水。这种供氧充足的能量代谢被称为有氧氧化，而参与有氧供能的各个部分统称为有氧氧化供能系统。

有氧氧化供能系统的最大特点就是可以持续高效地为机体运动提供所需能量，在运动员进行长时间训练或比赛时就会突显出它显著的供能优势，如该系统产生的ATP比糖酵解系统在无氧条件下产生的ATP高出十几倍。(www.xing528.com)

有氧氧化供能系统与前两种供能系统联系紧密，是两者的最终实现途径，例如，ATP和CP的合成，乳酸的消除都需要其参与。有氧氧化供能系统是供能主系统，其供能水平对运动员的竞技健美操训练活动产生着重要影响。

糖是主要能源物质，因为糖是人体内存储最多的直接供能物质。在小强度的有氧运动中，人体内的糖原消耗过程可以持续1～2小时。

人体内储存的脂肪较为丰富，是储备的供能物质，被称为细胞的“燃料”，消耗途径只有有氧代谢这一种，在有氧运动中是消耗第二大的能源物质。脂肪为机体提供的能量在总供能中的占比并非固定的，而是根据运动强度和运动时间变化，一般会随着运动时长的增加而提高。需要注意的是，并不是运动强度越大，脂肪参与供能系统的比例越高，在超过一定的运动强度时，脂肪参与供能的比例反而会因为人体供能方式发生变化而降低。

在有氧氧化供能系统中，蛋白质参与供能的条件比较苛刻，一般需要机体维持运动状态超过半小时才能达到条件。蛋白质参与供能时，在供能物质中的比例很低，只有在参与供能的糖原不充足时，这个比例才会稍高一些。

有氧氧化供能系统是支持人体进行长时间运动的主要耐力系统，在支持机体活动的过程中受到多方面因素的影响，其中最大影响来自血液循环系统和呼吸系统，而这两大系统的功能支持是人体有氧代谢能力的基础。

1.血液循环系统的影响

有氧氧化功能系统的需要在机体氧供应充足的情况下发挥作用，而人体的氧供应量主要取决于血液中的血红蛋白含量。血红蛋白是氧的运输载体，通过血液将氧运送到身体各个部位。

如果血红蛋白的含量过低，那么身体的供氧能力就会难以满足运动中身体对氧的需求量，导致有氧代谢能力不足，降低有氧氧化供能系统的供能量。心脏是人体的发动机，是心血管系统中最重要的器官。心脏的泵血能力决定了血输出量，从而影响人体的有氧代谢功能。据科学研究证明，人体在运动初期，心脏的血输出量大小决定了有氧氧化供能系统的供能能力。

由此可见，血液循环系统对有氧氧化供能系统的功能产生了很大程度的直接影响。鉴于此，竞技健美操运动员应该通过科学方法将体内的血红蛋白含量控制在健康水平，并严格检测心脏功能，以保证有氧氧化供能系统的功能正常发挥。

2.呼吸系统的影响

人体通过呼吸系统从外界摄入氧气，因而呼吸系统的功能对身体含氧量起到决定性作用。一般来说，呼吸的频率越快、呼吸的深度越大，进入肺部的氧量就越多，因而人体的含氧量也更高，有氧代谢能力也会得到提高。由于人体呼吸系统存在解剖无效腔，要想提高摄氧量只能通过加大呼吸的方式。

呼吸系统的功能决定了人体的摄氧量，从而影响有氧氧化供能系统的功能发挥。因此，竞技健美操运动员要多多开展有氧运动，改善心肺功能，提高呼吸系统的能力，从而为身体有氧氧化供能系统提供良好的条件。