跑步的能量从何而来？该如何训练？

在跑步运动过程中，伴随着巨大的能量需求，根据跑步强度不同，能量消耗约是安静时的5~16倍。如此高密度的能量输出，在我们的身体中是如何运作和产生的？

01. 运动的能量从何而来？

人体拥有一套复杂的供能系统，即可以提供短时间、高强度的冲刺性运动需求，也可以提供长时间持续运动的需求。而所有能量的释放，都源于体内物质的分解。其中，人体所需的能量直接利用的渠道，仅来源于三磷酸腺苷（ATP），即ATP最外侧的磷酸键断裂，生成二磷酸腺苷（ADP）和磷酸（Pi）同时释放能量的过程。相反，ADP和Pi接收到能量后又可以合成为ATP，再次将能量以物质形态储存。因此，ATP在消耗的同时也在不断合成，保持体内储量的动态稳定。

供人体ATP合成的能量来自于哪里呢？

答案就是人体的三大供能系统，即有氧供能系统、糖酵解供能系统和ATP-CP供能系统。由于糖酵解和ATP-CP供能系统都不需要氧气参与，因此也可以叫无氧供能系统。

ATP-CP供能系统

可以为100米冲刺、高强度间歇跑等需要瞬间、快速的能量供应的运动，全力运动约可以维持10秒。CP指的是磷酸肌酸，它和ATP一样拥有一个储存能量的磷酸键，当ATP被快速消耗时，CP就会将自身的磷酸键转移给ADP补充ATP的生成。该过程仅有存储磷酸键的转移，因此是人体中供能速度最快且输出功率最高的供能系统。

糖酵解供能系统

可以为中长跑等较长时间的次最大强度运动提供所需能量，在该供能系统主导下全力运动可维持约2-3分钟。糖是该系统的核心分解底物，由糖分解最终生成乳酸，并释放能量。由于在该过程中，受有氧供能能力的限制，乳酸在体内将不断累积，到达一定程度后会抑制该过程的进一步发生，从而无法长期维持该强度运动。此时表现为运动时肌肉的酸乏无力。在降低运动强度或适当休息后，机体可以通过有氧供能系统将乳酸代谢清除，恢复到运动前正常水平。

有氧供能系统

可以为安静及较低强度的运动，提供长时间的能量供应。该系统主要通过氧气，氧化分解糖、脂肪、蛋白质，生成水、二氧化碳等物质，并释放能量。由于无氧供能系统的供能方式合成ATP的数量非常有限，在长时间运动中，肌肉还是必须依赖有氧供能系统提供能量。有氧供能系统的供能能力高低，取决于人体呼吸摄取氧气、心血管运输氧气等其他物质、肌肉利用氧气的综合能力。

长期训练的运动员与普通人的供能效率可能可以相差1倍以上，这也说明人体供能系统的能量输出能力可以通过运动训练来得到提升。不同跑步项目所需要训练的内容有所不同，半马或全马距离的长跑运动，主要以提升有氧供能系统及糖酵解供能系统的训练为主。

02. 用心率区间指导训练供能系统

跑步训练的心率区间，通常使用储备心率法来划定，这种方式考虑了静息心率，可以更好地匹配个体差异下的训练要求。储备心率是指运动可调动的心率范围，通过运动最大心率减去静息心率获得，储备心率区间的计算方式为：该区间储备心率百分比*储备心率+静息心率。

在不同储备心率区间下，可以锻炼不同的供能系统能力。

其中最为典型的训练强度为E、T、I区间，分别锻炼有氧供能基础能力，混氧（有氧与糖酵解供能系统共同发挥作用的阶段）供能的上限及维持能力，有氧供能的最大上限水平。