一切肌肉活動（包括跑步），都需要能量來維持，但食物只是肌肉活動所需能量的間接來源⁽¹⁾。在人體內經過一系列的化學反應後，食物被分解時所釋放的能量，就會被用來製造一種名為三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，簡稱 ATP）的高能量化合物，並儲存於肌肉細胞之中，當 ATP 被分解的時候，就能夠提供能量作肌肉活動之用了。

ATP其實是由一個結構非常複雜的腺苷酸（adenosine）部分和三個相對地較為簡單的磷酸鹽（phosphate）小組所構成。當 1 摩爾⁽²⁾（mole）ATP被分解⁽³⁾ 的時候，就能夠產生 7 至 12 千卡⁽⁴⁾（kcal）的能量。

ATP --> ADP + P + 能量

ADP + P + 能量 --> ATP

可是，ATP 在肌肉內的儲存量極為有限⁽⁵⁾，人體全身的肌肉內只有 120 至 180 毫摩爾（mM）的ATP，或 1.2 至 1.8 千卡的能量，僅足以維持三數秒的盡全力活動（all-out efforts）之用。所以，肌肉活動若要繼續進行下去，就得重新合成 ATP 了。可是，重新合成 ATP 原來也是要用上能量的。人體內就有三個供能系統，可以供應能量作為重新合成 ATP 之用。

備註：
(1) 食物在人體內分解時所釋放出的能量，並不能直接應用於肌肉活動上，這些能量必須先用來製造一種名為三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，簡稱ATP）的高能量化合物，並儲存於肌肉細胞之中，只有 ATP 被分解時所釋放出的能量，才能直接被應用到肌肉活動當中。
(2) 1 摩爾（mole）是指某一化合物的重量，主要按組成該化合物的原子類別和數量而定。
(3) ATP 被分解時，最末端的一個磷酸鹽（phosphate）分子便會脫離母體（ATP），並同時釋放出能量。
(4) 1 千卡（kilocalorie，簡稱 kcal）相當於把 1 千克（kg）水升高攝氏 1 度（°C）所需的熱能。
(5) 根據 Hultman（1967）及 Karlsson（1971），每千克（kg）的肌肉內有 4 至 6 毫摩爾（mM）的 ATP，若以每 1 摩爾（mole，等於 1000 毫摩爾）ATP 平均可釋放 10 千卡（kcal）能量計算，這相當於 0.04 至 0.06 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 ATP 的儲存量為 120 至 180 毫摩爾，亦即相當於 1.2 至 1.8 千卡的能量。

供能系統

1. Fox, L. E., Bowers, R. W., & Foss, M.L. (1993). The Physiological Basis for Exercise and Sport, (5th Ed.). Dubuque, IA: Wm. C. Brown Communications.

2. Hultman, E. (1967). Studies on muscle metabolism of glycogen and active phosphate in man with special reference to exercise and diet. Scand J Clin Lab Invest (Suppl 94), 19, 1-63.

3. Karlsson, J. (1971). Lactate and phosphagen concentration in working muscle of man. Acta Physiol Scand (Suppl), 358, 1-72.

最後更新日期：2020/04/18