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武术训练的生物化学特点
众所周知，人体运动是肌肉利用能量完成做功的过程，运动越激烈，时间越长,消耗的 能量就越多。譬如当以1 ~2分钟达到力竭的强度运动时，肌肉所消耗的能量，可达到安静 时的120~200倍之多，而能量生成的速率与形成，则主要取决于运动强度。作为教练员, 必须掌握运动时人体能量代谢的基本特点与作用，才能更科学、更合理地制定身体负荷训 练计划，才能更有成效地培养出优秀运动员。
（一）人体内的能源及代谢
三磷酸腺昔（ATP）：ATP是由一个分子腺昔和三分子磷酸相连形成的。其中末尾 两个磷酸分子上各含一个高能键。用“ ~ ”表示。
当人体活动需要消耗能量时，ATP在ATP酶的催化下，其末端磷酸根被解离出来, ATP变成ADP,同时释放出能量，由于ATP分解所释放出的能量可为人体细 胞所直接利用，故常称ATP是人体细胞活动的直接能源。
在人体激烈的运动中,ADP分子中含有的另一个高能磷酸键也会分解释放出能量，以 供肌细胞急需，其分解反应为：
2ADP 肌激酶…—ATP + AMP
细胞内ATP浓度很低，用肌肉活检测定,在安静状态下，人体肌肉ATP含量为6.9毫 克分子/公斤湿肌。以20公斤肌肉计算，人体肌肉ATP总贮量为138毫克分子，只能维持 肌细胞全力收缩不到1秒钟。由于ATP贮量少，肌细胞也不能从血液或其他组织中摄取 ATP,故从能量观点上看,ATP消耗后的恢复速度是影响运动能力的最重要因素。因此，当 ATP被分解以后，肌细胞必须从其他能源物质索取能量以促使ATP的再合成，这样才能保 证肌细胞活动的需要。从这个意义上讲,人体活动所消耗的能源不是ATP,而主要是其他 的间接能源物质。
磷酸肌酸(CP): CP也是人体内的高能磷酸化合物，主要存在于肌细胞液中，它是 由一分子肌酸(C)和一个高能磷酸基团组成。
CP虽是高能磷酸化合物，其磷酸基团解离后虽也能释放能量，但此能量不能为肌细 胞所直接利用，只能转给ADP而合成ATP。因此，当运动消耗ATP,并使ADP增多时，在肌 酸激酶(CK)催化下发生反应：
CP + ADP °、ATP + C
上述反应可以逆转，当细胞内ATP浓度高时，肌酸从ATP得到高能磷酸基团而生成 磷酸肌酸，而ATP则变成ADPo故CP既是细胞内高能磷酸基团的贮存者，又是ATP最快 速的补充者。
细胞内CP浓度大约是ATP浓度的3~5倍，安静状态骨骼肌中CP浓度约为20毫克 分子/公斤湿肌，人体内不同类型肌纤维中CP含量不同，快肌纤维中的含量高于慢肌纤 维。
ATP和CP都是通过分子内所含高能磷酸键裂解释放能量,故常把ATP和CP合称为 麟酸原。激烈运动时，肌细胞利用ATP的速率迅速增加，ATP分解产生的ADP量迅速增 多，从而激活CK催化的反应，使CP分解加速以再合成ATP。由于肌肉细胞内磷酸原贮量 少，运动时单独靠它们供能，只能维持一段很短的时间，要维持最大运动的时间也只有 6 ~ 8 秒。
糖类:糖不仅是人体的重要组成成分，也是人体的主要能源物质之一。
存在于人体中作为能源的糖主要有糖元（多糖）和葡萄糖（单糖）两种形式。存在于血 液中的葡萄糖称为血糖，是糖在人体中的运输形式，正常人空腹静脉血中含葡萄糖80 ~ 120毫克/100毫升；糖元通常由几百个，甚至几千个葡萄糖连结而成，是糖在人体内的贮 存形式，存在于肝脏的称为肝糖元，存在于肌肉中的称为肌糖元，正常人体内糖元贮量约 为 350 ~ 400 克。
人体内糖主要来源于食物，此外，体内一些非糖物质如乳酸、甘油、某些氨基酸可通过 糖异生作用而转化为糖。
糖在人体内有两条主要的分解代谢途径：
一条是不需氧的糖的酵解反应。此反应过程在细胞液中经连续十二步反应完成，其产 物是乳酸（LA）,同时释放出能量使ADP生成ATPo由于能量是通过底物水平磷酸化产生 的，故其净生成的量较少，一分子糖元经酵解反应可生成三分子ATP, 一分子葡萄糖经酵 解反应则生成二分子ATP0糖酵解反应生成的能量虽少，但其产生能量的速度却较快（仅 次于ATP、CP分解速率）。乳酸在氧充足条件下则还可进一步被机体利用。
另一条是需氧的糖的氧化分解反应。此反应过程在细胞液和线粒体中进行，其产物是 二氧化碳（COD和水（H20）,并释放出较多的能量用于ATP的再合成。由于这一分解反应 的能量是通过氧化磷酸化而产生的，故其净生成的能量多于糖酵解，一分子糖元（或葡萄 糖）经氧化分解可生成38个分子（或36个分子）ATP。虽然糖的氧化分解产生的能量多于
酵解反应，但其产能的速率却较酵解的反应慢。
脂肪：脂肪又称甘油三酯，是由一分子甘油和三分子脂肪酸组成。脂肪广泛分布于 人体的皮下、肠系膜、内脏周围脂肪组织中，是机体贮存能量的一种形式，当体内能源多 时，基本以脂肪形式贮存。
脂肪只能在氧充足的情况下被氧化分解，它首先分解成甘油和脂肪酸，甘油不能被肌 细胞氧化利用，只能经血液循环进入肝、肾等组织内被利用，脂肪酸在线粒体内经p -氧化 生成乙酰辅酶A,然后经过三狡酸循环而彻底氧化成co2和h2o,同时释放出能量用以再 合成ATP。此外，脂肪酸在肝脏中被不完全氧化生成酮体（乙酰乙酸，羟丁酸和丙酮的 总称）。酮体易溶于水，可通过血液输送到心肌、骨骼肌和脑等处被氧化利用。
由于脂肪只能在氧充足的条件下供能，其分解代谢途径较糖的分解代谢繁杂，能量释 放的速率慢，因此脂肪只能作为长时间低、中等强度运动时的能源。但是，只要氧供应充 足，人体各组织都会尽可能动用脂肪而节省对糖的利用，这种能力的高低也是运动员有氧 耐力水平高低的指标之一。
此外，需要指出的是一般单靠脂肪氧化不能满足运动时肌肉能量的需要，原因是水解 脂库的脂肪生成脂肪酸和甘油的脂肪酶活性是限制因素之一，毛细血管内皮细胞具有屏 障作用，游离脂肪酸从毛细血管向工作肌纤维渗透速率慢，肌细胞之间转运蛋白的浓度较 低，若糖代谢不足以供应足够的草酰乙酸时，脂肪酸氧化生成的乙酰辅酶A,无法与草酰 乙酸缩合生成柠檬酸进入三梭酸循环被氧化等等，从而限制了脂肪利用。
蛋白质：蛋白质是人体内除水以外含量最多的组成成分，占人体干重的45%左 右。人体蛋白质是由二十余种氨基酸通过不同顺序相互连接而成，所以其分子结构相对最 复杂，分子量最大，种类繁多。
蛋白质与运动能力的关系，主要表现在完成各种机能上，譬如肌肉收缩、输氧贮氧、组 成各种酶、参与对代谢的调控等。只有在长时间较大强度运动中，特别是30分钟以上的运 动中，随着肌糖元的消耗，蛋白质分解代谢加强，某些氨基酸参与能量代谢比例明显升 高。但是这种氨基酸氧化分解直接提供的能量，不超过总能耗的20% o
蛋白质的分解代谢也必须在氧充足的条件下进行，它首先分解成氨基酸，各氨基酸再 经脱氨基后变成酮酸，然后进入糖的氧化分解途径和三梭酸循环被氧化分解并释放能 量。脱下的氨则主要在肝脏内合成尿素随尿液排出体外。
体内各组织内存在着数量可变化的一些蛋白质，总量约300克,肝脏中的含量相对较 多些。另外，各组织中有少量游离氨基酸，形成“蛋白质代谢库、长时间运动需要蛋白质产 生能量时，首先动用这些可变量蛋白质，然后进一步消耗组织细胞的结构蛋白质，尤其是 骨骼肌的结构蛋白质。
糖、脂肪和蛋白质三大能源物质在体内的代谢是互相联系的,各条代谢 途径之间关系密切、互相促进和互相制约，以满足不同运动情况时的能量需要。
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