運動時的能量轉換

人體就像是一部汽車，需要能量才能發動運作，而人體所需要的燃料就是食物。食物經由消化系統處理後，其中的營養成分經過一系列的代謝過程轉變成人體細胞所需的能量形式──腺苷三磷酸（ATP）。

為了維持生命，身體器官會不斷地運作，所以人體全天24小時都在消耗能量。不過，激烈運動時所需的能量比靜態活動時高出許多，甚至可以達到200倍之多，因此運動時身體必須快速應對提供足夠的能量。

人體的運動是經由肌肉收縮而實現的，而肌肉收縮所需要的能量，來自於儲藏在肌肉中的ATP分解為ADP（二磷酸腺苷）時所產生。然而，存在於肌肉細胞中的ATP非常有限，大約在2-3秒內就會被耗盡。為了讓運動能夠持續進行，身體會通過其它代謝路徑來不斷提供ATP給細胞使用。

這些路徑包括：

(1) 經由磷酸肌酸（CP）的分解來重新合成；

(2) 將糖類經由「糖解作用」產生；

(3) 將糖類、脂肪與蛋白質經由氧化作用代謝形成。

1 ATP-CP系統：

ATP-CP系統是人體製造ATP最快捷的方式，當肌肉細胞內的ATP被分解，原本儲存在肌肉細胞內的CP會通過肌酸激酶的催化分解為肌酸和磷酸，同時釋放出能量，在此過程中產生的能量可以幫助ADP重新合成為ATP。

不過，因為儲存在肌肉中的ATP或CP的數量不多，故此系統所產生的ATP主要是提供運動初始時或10秒內完成高強度運動的能量所需，例如：短跑衝刺、揮棒擊球等。

2 乳酸系統：

中等功率/短時間

乳酸系統是肌肉細胞中ATP與CP將耗盡且運動需持續進行時會啟動的能量系統，簡單來說，是將葡萄糖或肝糖經由糖解作用分解為丙酮酸或乳酸，同時產生ATP供應身體所需。

不過，糖解作用是一個極為繁複的流程，肌肉中的糖類經由多階段分解，成為丙酮酸來產生肌肉所需能量，而且會先消耗ATP，再獲得更多ATP。另外，在糖解作用中會產生一對氫原子，由細胞中的煙鹼醯胺腺嘌呤二核苷酸（NAD，輔酶的一種）來接收，還原成為NADH。當運動強度提升，需要快速且大量產生ATP供肌肉使用時，糖解作用必須加速進行，大量氫原子被產出，若細胞內的NAD不足時，還原態的NADH會通過乳酸脫氫酶的催化，將一對氫原子轉給丙酮酸而形成NAD，得到氫原子的丙酮酸因而還原成為乳酸，因此這個過程被稱為乳酸系統。

由於乳酸系統與ATP-PC系統的過程中都不需氧氣參與，因此兩者又合稱為無氧系統。由於存在於體內的上述物質都有限，乳酸系統大約30秒就會完全耗盡。

3 有氧系統：

低功率/長時間

有氧系統是身體將所攝取的碳水化合物、脂肪與蛋白質經過消化分解，並經過一系列的代謝作用之後，產生能量來幫助ATP的合成，因為過程中有氧氣參與，故而得名。在糖解系統中產生的丙酮酸與血液中的脂肪酸，進入至細胞粒線體中的 「檸檬酸循環」（又名三羧酸循環或克氏環）來產生ATP，由於過程複雜，因而需要花費較長時間。

當從事的運動強度較低時，ATP會以較慢的速度被消耗，因此也就會有較為充裕的時間進行ATP再合成。只要能獲得充分的氧氣供應，並攝取足夠的糖類、蛋白質與脂肪，就能長時間持續地供應身體運動所需的能量。此系統在進行長距離跑步、快走等運動中較為活躍。

雖然人體有以上三種供能系統產生能量供應肌肉，但它們三者之間並非是絕對涇渭分明的，也就是說，在進行任何一種運動時，有可能是以其中一種系統為主，身體中其它系統同時也會進行少量的產出。

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