人體各種生理活動(包括肌肉運動)所需的能量均由 ATP 供應,但由於 ATP 的儲量有限,僅能即時提供少於 10秒的能量。ATP一旦被分解,便得利用磷酸肌酸迅速分解所釋放的能量而再次合成。

三磷酸腺苷—磷酸肌酸系統(亦即 ATP-PC 系統)就具有供能總量持續時間輸出功率最快不產生乳酸不需要氧氣參與的特點,所以是肌肉進行極量運動初期的能量來源。

ATP-PC 系統是一個較為簡單的無氧系統。在人體的肌肉細胞內,其實還儲存著另一種高能量化合物-磷酸肌酸(phosphocreatine,簡稱 PC;亦有稱作 creatine phosphate,CP)。當 PC 被分解的時候,就會釋放出能量,而這些能量就可以用來重新合成 ATP(1)


備註

(1) ATP 被分解時的情況相類似,PC 被分解時,最末端的一個磷酸鹽(phosphate)分子便會脫離母體(PC),並同時釋放出能量。

不過,PC 在人體內的儲存量也是極為有限,人體全身的肌肉內只有 450 至 510 微摩爾 PC,或 4.5 至 5.1 千卡的能量(2),而且要重新合成 PC 的話,原來也是要用上 ATP被分解時所釋放出來的能量,只不過這過程會在運動後人體處於恢復狀態之下才進行。因此,當 PC 在極高強度肌肉活動(如短跑)中被消耗殆盡時,便要等待運動結束後才可以得到恢復了。


備註

(2) 根據 Hultman(1967) Karlsson(1971),每千克(kg)的肌肉內有 15 至 17 微摩爾(mM)的 PC,若以每 1 摩爾(mole)PC 同樣可釋放 10 千卡(kcal)能量計算,這相當於 0.15 至 0.17 千卡的能量。假設一個人的體重為 70 千克,則全身的肌肉重量約為 30 千克,所以全身肌肉內 PC 的儲存量為450 至 510 微摩爾,亦即相當於 4.5 至 5.1 千卡的能量。

以一個人的體重為 70 千克計算,全身肌肉的重量約為 30 千克,肌肉內 ATP 及 PC 的總存量為 120 + 450 = 570 至 180 + 510 = 690 微摩爾,亦即相當於 5.7 至 6.9 千卡的能量,僅足以維持不到十秒盡全力活動。由此可見,ATP-PC 系統所能提供的能量極為有限,但它的重要性並不在於所能夠提供能量的多寡,而在於能夠提供即時的能量作肌肉活動之用。因此,對於那些強度、速度並且只需在數秒間完成的活動,如起跑、跳躍、投擲、舉重等,ATP-PC 系統的作用尤為重要。

由於 ATP-PC 系統並不需要把氧氣輸送到肌肉中才能運作,所需的燃料(ATP 及 PC)亦早已儲存於肌肉細胞之中,而且當 PC 被分解時所涉及的化學反應亦較另外兩個供能系統少,所以ATP-PC 系統是人體內最迅速的能量來源。


最近更新日期:2016-04-29