為什么會感到累？

當(dāng)我們靜止提著一個物體時，我們的身體并沒有對外做功，但我們感到的疲勞感告訴我們，我們的身體正在消耗能量去維持這個狀態(tài)，這種能量最終以熱量的形式釋放出去。肌肉的收縮過程本質(zhì)上是一個生化反應(yīng)過程，其中ATP是肌肉收縮所依賴的能量。當(dāng)我們靜止提著一個物體時，我們的肌肉雖然沒有在做功，但是肌球蛋白和肌動蛋白會不斷分開和結(jié)合，消耗ATP提供張力，從而維持肌肉收縮的狀態(tài)。

這個過程中，我們的身體會消耗大量的ATP，肌肉組織中儲存的ATP是有限的，很快就會消耗干凈。不過肌肉中還儲存著另外一種高能高能磷酸化合物——磷酸肌酸，它提供的能量比ATP還稍多一些。當(dāng)磷酸肌酸的儲備也用盡之后，活化的肌球蛋白和肌動蛋白會逐漸減少，我們會感到肌肉力量不斷減弱，最終肌肉會發(fā)生不自主的顫抖，直到徹底脫力。當(dāng)處于休息狀態(tài)時，肌肉中儲存的ATP和磷酸肌酸會通過葡萄糖以及其它營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化恢復(fù)。

肌肉的結(jié)構(gòu)和收縮過程

肌肉都是通過肌肉纖維收縮形成的，肌肉纖維是由肌束組成的，而肌束是由許多細(xì)長的肌纖維組成的。每條肌纖維都是由許多小的肌原纖維和肌原細(xì)胞組成的。每個肌原細(xì)胞都由一系列的小分支構(gòu)成，這些小分支包含可收縮的薄肌絲和厚肌絲。薄肌絲上的肌動蛋白與厚肌絲上的肌球蛋白交錯排列，形成了一個復(fù)雜的六角形結(jié)構(gòu)。

肌肉的收縮過程就是由一系列生化反應(yīng)控制的。當(dāng)神經(jīng)末梢向肌肉發(fā)出信號時，肌肉中的鈣離子會釋放出來，以促進肌肉的收縮。肌肉收縮的過程中，ATP被分解為ADP和無機磷酸鹽。磷酸肌酸是一種儲存在肌肉中的高能磷酸酯，它可以釋放出高能磷酸酯，幫助重建酸化ADP為ATP的反應(yīng)速率。磷酸肌酸的儲存量更大，與肌肉中的ATP相比，它可以提供更長時間的能量。

熱量的釋放和能量轉(zhuǎn)化

雖然提著一個物體的過程中消耗的是化學(xué)能，但這些能量最終會以熱能的形式釋放出去。肌肉一用力就釋放大量熱量，其實反應(yīng)出來的是動物肌肉系統(tǒng)的低效。人體運動效率一般在10%~30%，也就是說運動時肌肉消耗100大卡的熱量，僅僅只有30大卡能夠轉(zhuǎn)化成動能，有高達70大卡的能量最終都會轉(zhuǎn)化成熱能。當(dāng)我們處于靜息受力的狀態(tài)時，動能為零，此時肌肉消耗的能量完全轉(zhuǎn)化成了熱能。

總之，人靜止提著物體不做功，會感到疲勞是因為肌肉收縮需要消耗能量，肌球蛋白和肌動蛋白會不斷分開和結(jié)合，消耗ATP提供張力，從而維持肌肉收縮的狀態(tài)。這個過程中，肌肉消耗的能量最終以熱能的形式釋放出去。肌肉中儲存的ATP和磷酸肌酸提供肌肉收縮所依賴的能量，但是它們都是有限的。肌肉中儲存的磷酸肌酸可以提供更長時間的能量，當(dāng)磷酸肌酸儲備用盡之后，活化的肌球蛋白和肌動蛋白會逐漸減少，最終導(dǎo)致肌肉脫力。