人在静立搬东西时,虽然没给物体施加动力,可身体还是会感到疲惫,这是因为维持这种姿势也需要消耗能量。肌肉静止时的能量消耗来自于生化反应,具体来说,是肌球蛋白和肌动蛋白的不断分离与结合,它们消耗ATP来提供张力,以保持肌肉的收缩状态。由于这个过程会消耗大量的ATP,而肌肉中储存的ATP很快就会被用光。幸运的是,肌肉中还有一种高能磷酸化合物——磷酸肌酸,它能比ATP提供稍多一点的能量。当磷酸肌酸的储存量也耗尽时,活化的肌球蛋白和肌动蛋白会逐渐减少,导致肌肉力量下降。这种能量消耗的最终结果是热量的释放,即使没有做机械功,能量也会以热能的形式散掉。 实际上,人体运动时的效率通常只有10%到30%,也就是说,在消耗100大卡热量时,只有30大卡能够转化为动能。其余70大卡的能量最终都会转化为热能。当人处于静立受力的状态时,动能为零,此时消耗的所有能量都会变成热能散发出来。肌肉的结构决定了它的功能,由肌束、肌纤维、肌原纤维和肌原细胞组成的细长纤维相互交错排列成复杂的结构。神经信号触发肌肉收缩时会释放钙离子促进反应发生,同时把ATP分解成ADP和无机磷酸盐。 磷酸肌酸能够快速补充因分解ATP而减少的ADP,从而维持反应的速度。虽然磷酸肌酸的总量比ATP多,但它也不是取之不尽的资源。当磷酸肌酸储备用完后,肌肉就无法维持原有的收缩状态了。