人提著重物不動(dòng)，明明沒做功，為什么還會(huì)感到累？

為什么會(huì)感到累？

當(dāng)我們靜止提著一個(gè)物體時(shí)，我們的身體并沒有對(duì)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(gè)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(gè)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(gè)物體時(shí)，我們的肌肉雖然沒有在做功，但是肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白會(huì)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(gè)過程中，我們的身體會(huì)消耗大量的ATP，肌肉組織中儲(chǔ)存的ATP是有限的，很快就會(huì)消耗干凈。不過肌肉中還儲(chǔ)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(chǔ)備也用盡之后，活化的肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白會(huì)逐漸減少，我們會(huì)感到肌肉力量不斷減弱，最終肌肉會(huì)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(shí)，肌肉中儲(chǔ)存的ATP和磷酸肌酸會(huì)通過葡萄糖以及其它營(yíng)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(zhǎng)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(gè)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(dòng)蛋白與厚肌絲上的肌球蛋白交錯(cuò)排列，形成了一個(gè)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(hào)時(shí)，肌肉中的鈣離子會(huì)釋放出來，以促進(jìn)肌肉的收縮。肌肉收縮的過程中，ATP被分解為ADP和無機(jī)磷酸鹽。磷酸肌酸是一種儲(chǔ)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(chǔ)存量更大，與肌肉中的ATP相比，它可以提供更長(zhǎng)時(shí)間的能量。

熱量的釋放和能量轉(zhuǎn)化

雖然提著一個(gè)物體的過程中消耗的是化學(xué)能，但這些能量最終會(huì)以熱能的形式釋放出去。肌肉一用力就釋放大量熱量，其實(shí)反應(yīng)出來的是動(dòng)物肌肉系統(tǒng)的低效。人體運(yùn)動(dòng)效率一般在10%~30%，也就是說運(yùn)動(dòng)時(shí)肌肉消耗100大卡的熱量，僅僅只有30大卡能夠轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，有高達(dá)70大卡的能量最終都會(huì)轉(zhuǎn)化成熱能。當(dāng)我們處于靜息受力的狀態(tài)時(shí)，動(dòng)能為零，此時(shí)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(huì)感到疲勞是因?yàn)?strong>肌肉收縮需要消耗能量，肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白會(huì)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(gè)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(chǔ)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(chǔ)存的磷酸肌酸可以提供更長(zhǎng)時(shí)間的能量，當(dāng)磷酸肌酸儲(chǔ)備用盡之后，活化的肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白會(huì)逐漸減少，最終導(dǎo)致肌肉脫力。