圖、文：呂孟凡營養師
運動時的能量來源是什麼！？
運動時的主要燃料稱為三磷酸腺苷，英文簡寫為ATP，英文全名為Adenosine triphosphate。Tri-代表”三”的意思，所以ATP在結構上就是由腺苷與3個磷酸基團所組成。ATP主要是由細胞內的發電廠：粒線體所製造。
ATP如何產生能量？
如上一段所說，一個ATP有3個磷酸基，當其中最尾端的磷酸基斷開時，就會產生能量，而這個能量就可以讓肌肉收縮！三磷酸腺苷斷開一個磷酸基後就剩下兩個磷酸基，稱為二磷酸腺苷，簡寫為ADP，英文全名為Adenosine diphosphate，Di-代表”二”的意思。
三磷酸腺苷（ATP）
二磷酸腺苷（ADP）
能量一個磷酸基
二磷酸腺苷（ADP）能量一個磷酸基ATP斷開一個磷酸基變成ADP所產生的能量，會被轉移到肌肉的收縮絲（肌動蛋白和肌球/凝蛋白）上，一旦被活化，肌原纖維就會相互滑過並導致肌肉收縮。雖然ATP是人體內主要通用的燃料，但是它的存量相當少。研究指出，任何時候人體內所儲存ATP大約只有3盎司（約85公克）。這個份量只夠維持運動時前幾秒鐘的能量，之後若持續運動，ATP就必須被重新合成，而生成ATP的途徑主要分為三種，兩種為無氧途徑，一種為有氧途徑，以下分別作介紹。
運動時的三大能量系統
無氧途徑1：ATP-PC系統
這條途徑不需氧氣，是提供ATP最快速的途徑，PC是磷酸肌酸（Phosphocreatine）的縮寫。磷酸與肌酸在被分解時會產生能量，這個能量可以被二磷酸腺苷（ADP）跟磷酸根用來重新合成ATP。但是由於肌肉中的磷酸肌酸含量也是有限的，所以主要提供爆發性、短時間（約8秒內）運動的能量，例如：網球發球、短跑。
無氧途徑2：乳酸系統
乳酸系統也不需氧氣，是提供ATP次快的系統，主要是藉由糖解作用（Glycolysis）來獲得ATP，由於在無氧狀態下，最終產物是乳酸，所以被稱作乳酸系統。這條代謝途徑中需要的輔酶也是有限的，所以同樣無法持久，但是比ATP-PC系統久一些，約可維持60-120秒。運動舉例：400公尺短跑、短距離游泳競賽。
有氧途徑：檸檬酸循環
當運動時間超過90-120秒後，就需要更多的ATP來提供能量，此時需仰賴有氧途徑，靠著代謝三大營養素，生成乙醯輔酶A（Acetyl CoA），在粒線體進入檸檬酸循環（Citric acid cycle）以產生ATP。
葡萄糖進入檸檬酸循環可產生比乳酸系統多18-19倍份量的ATP；脂肪經過beta氧化後可產生大量的乙醯輔酶A，再進入檸檬酸循環就可以產生大量的ATP；胺基酸除了可以被代謝為乙醯輔酶A，也可被代謝成為其他許多中介物質而進入檸檬酸循環。
雖然運動時的能量系統分為以上三種，但使用能量的過程卻不是依序進行，而是三種能量系統同時運作，只是佔比不同。隨著運動持續時間的增加，主要的能量系統會從ATP-PC系統轉換為乳酸系統，最後則是有氧系統為主要能量來源。
以上就是粗淺的運動營養介紹，內容都是我根據原文書翻譯而來，希望對看到這邊的各位有所幫助喔！
參考文獻：
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