肌肉収縮与能量的关系

骨格肌肉纤维细胞内的ATP(三磷酸腺苷)被分解为ADP(磷酸腺苷)时，所产生的能量使肌肉収縮。ATP→ADP
被分解而产生的ADP吸収能量后再合成变回ATP、再被利用。以上两个过程连续不断地循环下去。ADP→ATP

○ADP吸收分解肌肉中存在的肌酸酐、肝糖原时所产生的能量，然后再合成为ATP。
●ADP吸收由血液输送的肌酸酐、脂肪分解时产生的能量，然后再合成为ATP。

○前者「短时间大量合成ATP，引发出很大的力气」。被称为无氧性能量供应过程。这种途径有ATP-CP系※1和乳酸系※2。
●后者「持续合成少量的ATP，引发出较小的力气」。被称为有氧性能量供应过程。这种途径为TCA回路系※3。

在此分别说明以上三种系
※1  ATP-CP系   所贮藏的 ATP被分解为ADP发出较大力气时，ATP很快就被消耗掉，此时ADP吸收所贮藏的CP分解过程中产生的能量，再合成为ATP。ATP又迅速被分解为ADP，产生肌肉收缩所需的能量。这种循环过程称作ATP-CP系。这个过程不需要氧气。所贮藏的CP被消耗掉后，ATP的再合成仃止，肌肉收缩也仃止。
举个例：体重为60kg的成人，ATP-CP系的能量约存有6,000卡，肌肉输出较大能量时，ATP-CP系的能量约8秒就供应结束。

※2 乳酸系 所贮藏的CP被消耗掉后，ATP的再合成仃止，肌肉收缩也仃止。一般认为ATP-CP系的能量约持续8秒就供应结束。实际上虽然输出了较大力气，ATP-CP系的能量将会持续至约33秒。其因是除了ATP-CP系外尚有其他能量的来源。它是所贮藏的肌肉糖原被分解时所产生的能量，该能量继续完全ADP→  ATP循环。氧气不参于这个过程，但是产生副产物乳酸，因此称为乳酸系。乳酸妨碍肌肉收缩，在肌肉里蓄储了一定量的乳酸时肌肉仃止收缩。
无氧性运动有：100～400米跑步，摆动球棒、球棒、100米游泳、500米滑冰、举重、瞬间跳跃等运动。

※3 TCA回路系  肌肉所发出的力气小时，足够的氧气被输送到肌肉纤维细胞里，分解肝糖原、脂肪时所产生的能量被ADP吸收，再合成ATP。此时，肝糖原、脂肪被分解为二氧化碳和水，这些物质被排泄在体外，因此不会妨碍肌肉的收缩。这种能源的供应称为TCA回路系(Tri-Carbo-hydrate Acid)。
TCA回路系 所能供应的能量比起无氧性的少，因此肌肉所发出的力气较弱。但是只要有足够的氧气、肝糖原、脂肪时ADP→  ATP循环将继续下去，肌肉将持续收缩。
有氧运动有：1,500米马拉逊、越野滑雪、步行、散步、骑自行车等。

使尽全力跑步后「哈-哈-....」这种喘气现象将持续一段时间，然后逐渐回复到正常呼吸。所进行的运动越剧烈，「哈-哈-....」喘气现象持续的时间越长，回复的时间也越慢。这种运动的能源供应为 ATP-CP系。
慢走时几乎不会产生喘气，这种运动的能源供应为TCA回路系。

为什么会发生「哈-哈-....」喘气呢？以ATP-CP系、乳酸系运动后，为了使ATP、CP的贮藏量恢复到正常量，另外，需要迅速排出掉贮蓄在肌肉内的乳酸需要比平时多得多的的氧气，因此剧烈运动后发生「哈-哈-....」喘气现象，这种剧烈运动后氧气的大量摄取现象被称为氧气负债(无氧运动)。
○3秒钟就结束的用尽全身气力的运动：  主要产生ATP-CP系能源供应。为了使ATP、CP的贮藏量恢复到正常量，运动后要有某种程度的氧气负债。
○10秒～1分钟左右就结束的用尽全身气力的运动： 主要产生ATP-CP系、乳酸系能源供应。为了迅速排出掉贮蓄在肌肉内的乳酸并回复正常，运动后要有某种程度的氧气负债，其量比前述者(ATP-CP系)多。
○1分～3分接近于用全身气力的运动： 乳酸系加上ＴＣＡ回路系能源供应。为了恢复正常运动后要有某种程度的氧气负债。
○持续3分钟以上的运动：ＴＣＡ回路系能源供应。所贮藏的糖原、CP等的消耗及乳酸的贮蓄少，运动后氧气负债少。再次进行这种程度的运动时，会引发ATP-CP系能源供应，由于有足够的氧气供应，马上开始ＴＣＡ回路系的能源供应。

红肌肉及白肌肉

骨格可分为迟肌肉纤维(即红肌肉纤维)和速肌肉纤维(即白肌肉纤维)
用显微镜看肌肉时肌红蛋白(在肌肉内贮藏氧气的器官)多的颜色有些红因此称作红肌肉；相反少的显得白些因此称为白肌肉。另外，白肌肉的收缩速度比红肌肉快2～3倍因此称作速肌肉纤维（Fast-twitch；ＦＴ）；红肌肉的收缩速度慢因此称作迟肌肉纤维（slow-twitch；ＳＴ）。
白肌肉的特徵
○速肌肉纤维＝肌肉收缩速度快，虽然发出的瞬间力气大但容易疲倦○能源几乎是糖(无氧性能源)
○瞬发力强
红肌肉的特徵                              
○迟肌肉纤维＝肌肉收缩速度慢，能源为有氧性因此耐久
○能源大量使用脂肪，因此脂肪容易燃烧(有氧性能源)
○持久力强                                       
从以上可知速肌肉纤维较多的人适合于需要瞬发力的运动项目。相反迟肌肉纤维较多的人适合于需要持久力的运动项目。速肌肉纤维及迟肌肉纤维在全个肌肉所占的比率受遗传基因的影响。一生下来就已有适合于或不适合于某种运动项目的体质(据传原苏联培养运动员时先测定儿童的肌肉纤维组织，然后按肌肉纤维组织情况，培养各种运动项目的精英)。
人类的白肌肉与红肌肉的比率一生下来就已定下来，如何锻练也无法改变这个比率。白肌肉中有两种纤维，FTa纤维和FTb纤维，这两者的收缩速度和分解糖的能力相同，不同的是FTa纤维的氧化能力和耐疲累能力比FTb纤维优异。通过锻练可以把FTb纤维转变为FTa纤维。有些人虽然瞬间暴发力很强，但是持久力不强时，可以通过锻练提高持久力。也就是说把体质改变为消耗能量多而不容易胖的体质。
这也说明虽然对某种运动项目有了先天性的优势，但是对该运动项目取得优异成绩还得靠锻练提高其瞬发力及持久力。
如何知道自己的白肌肉与红肌肉的比率
红、白肌肉之比率称为「肌肉线维组织」，测定该比率是切一片大腿外侧的"外侧广肌肉"来测定。一般的人该比率各占一半。一流的马拉逊选手80%为红肌肉，20%为白肌肉。短跑选手或者投铅球选手80%为白肌肉，20%为红肌肉。
这也说明只靠兴趣来选择运动不能成为一流选手。首先要懂得自己的肌肉性质。如何知道自己的肌肉是红肌肉多还是白肌肉多呢？有一个非常简单的方法，只要30分钟就行了。比较跑50米的时间，和12分钟所跑的距离。跑50米快者可以认为白肌肉系。跑12分钟快者为红肌肉系。
鱼类的红肌肉和白肌肉
在鱼背上的稍微发黑的肉是红肌肉，通常鱼类是只用该部位的肌肉来游泳，当遇到敌人时外围的白肌肉也一起用。也就是说，轻微运动时用红肌肉；激烈的运动时才用到白肌肉。
要掌握好最适合于自己的齿轮比
要充公发挥自己的肌肉能量，骑自行车上班的，或者经常参加自行车比赛者，应懂得自己在生理上最适宜的齿轮比。
讲到人体的能量(即瞬间所发出的力气)，许多人以为是自己所能发出的最大的气力，瞬间力气应是在一定时间内所产生的工作量(瞬间力气=力x速度)。
例如，骑自行车踩踏时应重视最有效的地发出自己"能量"的齿轮比，这样才能保持最快的速度。知道自己的"能量"何时产生"时，才能摸索出最适宜自己的齿轮比，一般为最大筋力的30～35%。最大筋力各人各异，因此最适宜的齿轮比也各人各异。掌握不好自己最适宜的齿轮比，将浪费力气，因此找出最适合于自己的齿轮比非常重要。

(左图)各竞技选手的红肌肉系和白肌肉系比率。自行车竞技，大致上属于红肌肉系，但是DH和XC项目不同比率又不同。

(右图)公路自行车的车手属于红肌肉系体质。

如何增强肌肉

增加肌肉量的重要性
讲到增加肌肉，一般人认为是运动员应该做的事，实际上一般人为了维持健康增加肌肉也是十分重要。例如，不怎么运动的人，为了健康骑自行车，结果增加了肌肉，这有益于健康。若是希望在比赛时取得好成绩，除了骑自行车外还需要进行体能锻练来增加肌肉。增加肌肉后基础代谢也增强，因此安静时的能量的消耗也增加，成为脂肪较少而肌肉多的体质。有足够的肌肉才能有良好的血液循环，也才能消耗能量，减少脂肪，也予防成人病。下述为增加肌肉量的几点重要性。

●血液循环需要全身的肌肉，因此需要足够的肌肉。因此肌肉被称为「第二个心脏」。一定要保持一定的肌肉量，不要让它减少。若你发现肚腩开始凸起，这证明你的脂肪开始储存，同时肌肉量减少了，血液循环也开始变坏，脑细胞也加速死亡。
●脂肪在正常的肌肉里才能燃烧。为了减肥减少饮食量，结果肌肉量减少了，或者肌肉的质量衰退，脂肪则不易于燃烧，此时虽然限制了饮食量，脂肪虽是少量，但逐渐被储存在体内。也就是说：正常的肌肉能消耗所摄取的60%的热量，若肌肉量只有正常的一半时，只能燃烧30%，剩下的30%全部变成脂肪储存在体内。
●肌肉不足的人也难于在运动中消耗脂肪。肥胖的人一般不怎么运动，肌肉已萎缩，偶尔做做运动一点效果也没有。
以限制食量来减肥可能一时会奏效，但过后不久必定会恢复原状。原因是肌肉减少了，难以把脂肪消耗掉。尽管还继续限制食量，但极少量的脂肪也会不断地积蓄下来。  

增强肌肉时的注意事项
以前认为想增强肌肉，「必需进行强烈的体育运动」。但是最近的研究则提出进行适合于自己的适量运动，才能增强肌肉。
适量运动的计算公式如下(所得数据为脉拍数)：
20岁的人：(220-20)x0.7=140
60岁的人：(220-60)x0.7=112
计算所得数据说明年纪越轻，激烈的运动能增强肌肉，年纪越大，和缓的运动才能增强肌肉。
增强肌肉按理可以做激烈的运动，也可以做缓和的运动。但是进行激烈运动必需注意下述问题！为了增强肌肉而进行的激烈运动，要在24～25岁以前进行，因为25岁以前，体内会产生足够的抗氧化物质(SOD)，可以消除自由基(活性氧)的毒害。年轻时怎样激烈运动都无所谓，睡了一晚，第二天照样很有精神。过了25岁后，体内产生的抗氧化物质(SOD)忽然减少(大脑的发育仃止)，进行激烈运动时需要大量的能量，产生能量的同时也会产生自由基(活性氧)，它会损坏遗传基因，是人类老化以及癌症等疾病的原因之一，对人体的危害性极大。25岁后要进行激烈运动(大大超过了上述公式计算所得的数据)时，必需补充抗氧化物质(维生素类及矿物质等)。若想知道详细情况，请看本网站的「自由基的毒害及对策」。
增加肌肉的三寿个因素
增加肌肉的方法是：给肌肉刺激，补充蛋白质、体息。
○刺激：不怎么运动的人，为了健康骑自行车，给肌肉一定的负荷刺激，结果增加了肌肉。运动爱好者或者专业车手，每天骑自行车以外也要进行各种体能锻练来增强肌肉。
假若使用比平时多得多的气力锻练时，肌肉纤维被损伤，损伤程度大时肌肉就会酸痛，此时身体本身就本能地修补受损伤的肌肉，并且修复得比以前更强壮，这种现象被称为「超恢复」。
○补充蛋白质等养分：肌肉「超恢复」时需要能量，需要氨基酸(蛋白质由氨基酸组成)等养分，虽然努力锻练身体，但是没有足够的养分就不能增加肌肉量，绝不可以偏食，进食各种食物。
○体息：剧烈运动后必需休息。成长激素不是在运动时产生，而是在睡眠时产生。肌肉受到刺激，刺激则传到大脑，大脑则想：「今天用了肌肉，明天可能还会用到，要增加肌肉才行」。到了晚上成长激素就开始工作，增加肌肉。人们常说「能睡的婴儿长肉快」就是这个道理。
增加肌肉必需要有上述三个因素，缺一都不可以，不能只注意锻练而忽略营养和休息。，
如何提高持久力
影响持久力的最重要的因素是：体内组织所能摄取的氧气量。把氧气输入体内组织的是呼吸循环器官的能力，通过锻练心脏变得强壮，心脏收缩一次所输送的血液量增加，毛细血管的量也增多。从而持久力得到增强。
影响持久力的因素还有营养的摄取。尤其是铁分，在运动过程中，红血球、肌肉纤维受到损害，变得铁分不足，因此平时就应注意铁分的摄取。另外，维他命C、柠檬酸促进铁分的吸收，因此平时多吃些柑桔等富含维他命C、柠檬酸的食物。咖啡、红茶等含有丹宁酸的食物却妨碍维他命C、柠檬酸的吸收，因此少喝为好。
要长时间持续进行运动时，体内所贮藏的能量─糖原和脂肪是不可缺少的。脂肪在体内贮藏有足够的量，因此问题不大，但是糖原有局限性，长时间持续进行运动时，中途必要补充糖原。另外，脂肪若没有了糖也不能燃烧，也需要补充糖分。

运动强度和燃烧脂肪

近年来人们都知道肥胖不利於健康，因此积极参加体育活动设法减肥。但要明白，消耗脂肪和增强肌肉的运动是完全不同类型的运动。增强肌肉的运动是强体力运动，如举重等；消耗脂肪的运动是慢跑、散步之类的花费较长时间的轻松运动。
100米短跑的运动量很大，但不会消耗脂肪，如果只是以减肥为目的，就不太需要做剧烈的运动，就算做了也不会有好的效果，只会引出活性氧的毒素。
另外消耗体内的脂肪需要有充足的氧气，一边进行正常的呼吸，一边进行较长时间的轻松的运动，这么一来，就能提供充足的氧气，可以不断地消耗脂肪。
下图表表示运动强度和燃烧脂肪的关系

纵线为燃料(能源)的供给。横线为步行时间。脂肪的燃烧是随着步行的时间慢慢增加。步行到约20分钟时，脂肪所燃烧的量提高到约50%，步行的时间越长所燃烧的脂肪量就越多。

从下表可知，强运动时脂肪燃烧量几乎变化不大。强烈运动不能持续很久，因此想变瘦最好较长时间进行轻微的运动。如骑自行车，慢跑或者步行。

有氧运动与减肥

肥胖的原因是：血中的脂肪、糖类未被消耗掉而留在血液中，这些多余的脂肪、糖类被输送到脂肪组织中。体内脂肪增多时血中的脂肪也增多。有些人以体重多少来判断肥胖，这种想法是不准确的，还要知道体内脂肪为多少。

通过有氧运动燃烧脂肪
无氧运动只能燃烧糖分；有氧运动能燃烧糖分及脂肪。因此要减少脂肪必需进行有氧运动。
燃烧脂肪必需要氧气，脂肪在氧气存在下燃烧变成二氧化碳和水。
1克糖能放出4卡的能量；1克脂肪能放出9卡的能量。这说明糖分及脂肪放出同一能量，但脂肪减不到一半。要想燃烧脂肪需要进行长时间的缓慢运动，这很不容易，因此有些人想用其他方法来减肥。
增加肌肉来增强基础代谢
有些人吃的很少但还是很胖；有些人外观不算很胖，但是脂肪很多。其因是肌肉量少因此基础代谢量也低。若增加肌肉量，基础代谢量也升高，不怎么运动也增加能量的消耗量。
一般人所采取的方法是：除了注意饮食之外，应多活动身体。如骑自行车上下班，不乘电梯而走楼梯，散步、步行、慢跑游泳等。其中步行是最简单而有效的方法。在此介绍步行的好处及注意点。
步行的好处及注意点
●步行的强度应按适量运动的计算公式来计算。例如60岁的人，步行强度应保持在脉拍数达到112次以前的程度，此时最容易燃烧脂肪，有益于健康。
●减肥为目的的步行，尚未达到目标时间以前，在运动过程中千万不要仃下来，若非仃不可时原地踏步等，保持运动状态。原因是运动过程中，一仃下来，炭水化合物被分解，血糖值就上升，不能燃烧脂肪。也就是说血糖值过高时，脂肪不能燃烧。假若饭后血糖值升到是170～180时，血糖值降到120以下才能燃烧脂肪。
●步行的姿势：不要弯曲膝盖，脚跟先着地，用脚趾推地面，感觉上好像用脚跟及脚趾抓地面似的。这种行走方法的好处是：脚跟着地时，大腿背后的肌肉拉伸，用脚趾推地面时，伸展大腿的前部及脚板的正面部位。
●步行时鞋子很重要，必需穿上适合于步行的鞋子。
●人类一般的步行速度为一分钟约80米，步行前应保持一分钟约50米左右，然后逐渐增加速度达到一分钟约100米左右，结束步行以前的5分种缓慢步行。
●另外，需要注意步行时的饮料。燃烧脂肪的关键性物质是肾上腺素。进行体育运动时会产生肾上腺素。肾上腺素是使肌肉处于容易燃烧脂肪的激素。假若在运动过程中，补充含有白糖的食物时会分泌胰岛素，胰岛素则抑制肾上腺素的分泌，结果脂肪难于燃烧。果糖或者低聚糖类和白糖一样能使血糖值上升，但所分泌的胰岛素比糖少许多，也能燃烧脂肪。运动后进食含有白糖食物是没有问题的，但在运动当中最好进食水，若是激烈运动进食水果或者含有低聚糖的饮料较好。
●步行时肌肉伸缩活动，会减轻心脏的负担，因此步行后血压降低，尤其是患高血压者，下降的幅度大。
体弱或从来没有步行习惯的人，步行时间不要太长，10分钟左右够了，之后，逐渐增加到30分钟左右。待习惯步行后可以走一万步(约需1小时)，虽说是一万步，对于已经习惯了的人，一点也不会觉得累。  

有利于健康的饮食以及适当进行有氧运动是最佳减肥方法。餐后需要较多能量时，可以多吃些含糖分或脂肪的食物。晚餐后不怎么活动，主要休息来回复时，尽可能少吃脂肪类，多进食一些修补所需的蛋白质类食物。维他命、矿物等促进代谢、以及协助酵素、荷尔蒙的工作，因此经常保持一定量的摄取。
体内脂肪的贮藏性高，没有什么局限。活动身体时首先燃烧较多的是糖分，活动身体到一定程度后脂肪才开始较多燃烧。若运动量剧烈时脂肪不能燃烧。餐后3小时脂肪才能燃烧，因此应改变三餐饮食习惯，晚餐不要吃得大饱，也不要吃太多油腻的东西。脂肪的合成及蓄储在晚上睡眠时最活跃，晚餐吃得太饱时，碳水化合物的摄取量也增多，结果胰岛素分泌也增加，胰岛素不单是降低脂肪的燃烧，能促进脂肪的合成蓄储。睡觉前最好抑制胰岛素的分泌。方法是餐后进行适当的轻微运动，如骑自行车或者步行等。