脂肪的能量高且體積小,符合運(yùn)動(dòng)員食物濃縮的要求,對(duì)于一些需要長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目和冬季運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目,如馬拉松、長(zhǎng)距離游泳、滑雪等,具有維持飽腹感和供給能量的良好作用。
但脂肪比例過(guò)高的飲食,對(duì)運(yùn)動(dòng)能力并不產(chǎn)生有利的影響。試驗(yàn)表明,高糖低脂肪(脂肪占總熱量的25%?30%)與低糖高脂肪飲食(脂肪占總熱量70%)的體力負(fù)荷時(shí)間,前者較后者增加2?3倍。脂肪不易消化,過(guò)多食用會(huì)影響其他營(yíng)養(yǎng)素的吸收;脂肪代謝耗氧量高,代謝產(chǎn)物可使體液偏酸性,于運(yùn)動(dòng)不利。所以,運(yùn)動(dòng)員飲食中的脂肪不宜過(guò)高。
一般運(yùn)動(dòng)員飲食中的脂肪含量,以占總熱量的30%左右為宜;如登山等缺氧運(yùn)動(dòng)員,基飲食脂肪供給量,應(yīng)減至占總熱量的20%?25%為宜;對(duì)于參加冬季運(yùn)動(dòng)和游泳的運(yùn)動(dòng)員,飲食中脂肪的供給量應(yīng)相應(yīng)增加,使它能達(dá)到占總熱量的35%。運(yùn)動(dòng)員所用脂肪的質(zhì)量也要保證,含不飽和脂肪酸量高的食物,應(yīng)占2/3以上,要多用植物油。
在最開(kāi)始進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,身體內(nèi)貯存的脂肪會(huì)當(dāng)做燃料被消耗掉,同時(shí)血液,肌肉和肝臟中的糖元也會(huì)被消耗,在身體消耗掉完大多糖元后,肌肉消耗開(kāi)始加速,一般這個(gè)時(shí)間是40分鐘左右。研究發(fā)現(xiàn),兩小時(shí)中量的有氧鍛煉可耗盡體內(nèi)90%的白氨酸——對(duì)肌肉生長(zhǎng)非常重要的一種氨基酸。通常情況下,正常的白氨酸水平可防止因鍛煉過(guò)度引起的肌肉分解。
有氧運(yùn)動(dòng)25到30分鐘才會(huì)消耗掉糖分,之后才是脂肪,1小時(shí)以后蛋白質(zhì)也會(huì)加入到消耗,所以有氧運(yùn)動(dòng)不要超過(guò)1小時(shí),前半小時(shí)消耗的是糖原,主要靠碳水化合物提供,所以人當(dāng)面臨絕境的時(shí)候,一定要補(bǔ)充碳水化合物和蛋白質(zhì),人體內(nèi)是不可能沒(méi)葡萄糖的.就算你比吃飯,身體會(huì)消耗掉脂肪和蛋白質(zhì)來(lái)供能.
人體運(yùn)動(dòng)供能系統(tǒng)
2012-10-17 10:01閱讀:3,645
在人體內(nèi)有三大供能系統(tǒng),它們是:ATP-磷酸肌酸供能系統(tǒng)、無(wú)氧呼吸供能系統(tǒng)和有氧呼吸供能系統(tǒng)。
(1) ATP在肌肉中的含量低,當(dāng)肌肉進(jìn)行劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),供能時(shí)間僅能維持約1~3秒。
(2)之后的能量供應(yīng)就要依靠ATP的再生。這時(shí),細(xì)胞內(nèi)的高能化合物磷酸肌酸的高能磷酸鍵水解將能量轉(zhuǎn)移至ADP,生成ATP。磷酸肌酸在體內(nèi)的含量也很少,只能維持幾秒的能量供應(yīng)。人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),首先是ATP-磷酸肌酸供能系統(tǒng)供能,通過(guò)這個(gè)系統(tǒng)供能大約維持6~8秒左右的時(shí)間。
(3) 這兩項(xiàng)之后的供能,主要依靠葡萄糖和糖元的無(wú)氧酵解所釋放的能量合成ATP。無(wú)氧酵解約能維持2~3分鐘時(shí)間。
(4) 由于無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的乳酸易導(dǎo)致肌肉疲勞,所以長(zhǎng)時(shí)間的耐力運(yùn)動(dòng)需要靠有氧呼吸釋放的能量來(lái)合成ATP。
綜上所述,短時(shí)間大強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng),如50米、100米短跑、跳躍、舉重,主要依靠ATP-磷酸肌酸供能;長(zhǎng)時(shí)間低強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng),主要靠有氧呼吸提供能量;介于二者之間的較短時(shí)間的中強(qiáng)度運(yùn)動(dòng),如400m、800m、1500m跑,100m、200m游泳,則主要由無(wú)氧呼吸提供能量。
運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目 總需氧量(升) 實(shí)際攝入氧量(升) 血液乳酸增加量
馬拉松跑 600 589 略有增加
400米跑 16 2 顯著增加
100米跑 8 0 未見(jiàn)增加
人在劇烈運(yùn)動(dòng)呼吸底物主要是糖。但在長(zhǎng)時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),如馬拉松式的長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng),人體內(nèi)貯存的糖是不夠用的,在消耗完貯存的糖類物質(zhì)后,就動(dòng)用體內(nèi)貯存脂肪和脂肪酸。
一、運(yùn)動(dòng)時(shí)供能系統(tǒng)的動(dòng)用特點(diǎn)
(一)人體骨骼肌細(xì)胞的能量?jī)?chǔ)備
(二)供能系統(tǒng)的輸出功率
運(yùn)動(dòng)時(shí)代謝供能的輸出功率取決于能源物質(zhì)合成ATP的最大速率。
(三)供能系統(tǒng)的相互關(guān)系
1.運(yùn)動(dòng)中基本不存在一種能量物質(zhì)單獨(dú)供能的情況,肌肉可以利用所有能量物質(zhì),只是時(shí)間、順序和相對(duì)比率隨 運(yùn)動(dòng)狀況而異,不是同步利用。
2.最大功率輸出的順序,由大到小依次為:磷酸原系統(tǒng)>糖酵解系統(tǒng)>糖有氧氧化>脂肪酸有氧氧化,且分別以近50%的速率依次遞減。
3.當(dāng)以最大輸出功率運(yùn)動(dòng)時(shí),各系統(tǒng)能維持的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是:磷酸原系統(tǒng)供極量強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)6—8秒;糖酵解系統(tǒng)供最大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)30—90秒,可維持2分鐘以內(nèi);3分鐘主要依賴有氧代謝途徑。運(yùn)動(dòng)時(shí)間愈長(zhǎng)強(qiáng)度愈小,脂肪氧化供能的比例愈大。脂肪酸是長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)的基本燃料。
4.由于運(yùn)動(dòng)后三磷酸腺苷(ATP)、磷酸肌酸(CP)的恢復(fù)及乳酸的清除,須依靠有氧代謝系統(tǒng)才能完成,因此有氧代謝供能是運(yùn)動(dòng)后機(jī)能恢復(fù)的基本代謝方式。
二、不同活動(dòng)狀態(tài)下供能系統(tǒng)的相互關(guān)系
安靜時(shí),不同強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間的運(yùn)動(dòng)時(shí),骨骼肌內(nèi)無(wú)氧代謝和有氧代謝供能的一般特點(diǎn)表現(xiàn)如下。
(一)安靜時(shí):
安靜時(shí),骨骼肌內(nèi)能量消耗少,ATP保持高水平;氧的供應(yīng)充足,肌細(xì)胞內(nèi)以游離脂肪酸和葡萄糖的有氧代謝供能。線粒體內(nèi)氧化脂肪酸的能力比氧化丙酮酸強(qiáng),即氧化脂肪酸的能力大于糖的有氧代謝。在靜息狀態(tài)下,呼吸商為0.7,表明骨骼肌基本燃料是脂肪酸。
(二) 長(zhǎng)時(shí)間低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí):
在長(zhǎng)時(shí)間低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),骨骼肌內(nèi)ATP的消耗逐漸增多,ADP水平逐漸增高,NAD+還原速度加快,但仍以有氧代謝供能為主。血漿游離脂肪酸濃度明顯上升,肌內(nèi)脂肪酸氧化供能增強(qiáng),這一現(xiàn)象在細(xì)胞內(nèi)糖原量充足時(shí)就會(huì)發(fā)生。同時(shí),肌糖原分解速度加快,加快的原因有兩點(diǎn):
(1)能量代謝加強(qiáng)。
(2)脂肪酸完全氧化需要糖分解的中間產(chǎn)物草酰乙酸協(xié)助才能實(shí)現(xiàn)。
在低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的最初數(shù)分鐘內(nèi),血乳酸濃度稍有上升,但隨著運(yùn)動(dòng)的繼續(xù),逐漸恢復(fù)到安靜時(shí)水平。
(三) 大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng):
隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的提高,整體對(duì)能量的要求進(jìn)一步提高,但在血流量調(diào)整后,機(jī)體對(duì)能量的需求仍可由有氧代謝得到滿足,即有氧代謝產(chǎn)能與總功率輸出之間保持平衡。在這類運(yùn)動(dòng)中,血乳酸濃度保持在較高的水平上,說(shuō)明在整體上基本依靠有氧代謝供能時(shí),部分骨骼肌內(nèi)由糖酵解合成ATP。血乳酸濃度是由運(yùn)動(dòng)肌細(xì)胞產(chǎn)生乳酸與高氧化型肌細(xì)胞或其他組織細(xì)胞內(nèi)乳酸代謝之間的平衡決定的。
(四) 短時(shí)間激烈運(yùn)動(dòng)時(shí):
在接近和超過(guò)最大攝氧量強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),骨骼肌以無(wú)氧代謝供能。極量運(yùn)動(dòng)時(shí),肌內(nèi)以ATP、CP供能為主。超過(guò)10秒的運(yùn)動(dòng),糖酵解供能的比例增大。隨著運(yùn)動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng),血乳酸水平始終保持上升趨勢(shì),直至運(yùn)動(dòng)終止。
總之,短時(shí)間激烈運(yùn)動(dòng)(10秒以內(nèi))基本上依賴ATP、CP儲(chǔ)備供能;長(zhǎng)時(shí)間低、中強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),以糖和脂肪酸有氧代謝供能為主;而運(yùn)動(dòng)時(shí)間在10秒—10分內(nèi)執(zhí)行全力運(yùn)動(dòng)時(shí),所有的能源儲(chǔ)備都被動(dòng)用,只是動(dòng)用的燃料隨時(shí)間變化而異:運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí),ATP、CP被動(dòng)用,然后糖酵解供能,最后糖原、脂肪酸、蛋白質(zhì)有氧代謝也參與供能。運(yùn)動(dòng)結(jié)束后的一段時(shí)間,骨骼肌等組織細(xì)胞內(nèi)有氧代謝速率仍高于安靜時(shí)水平,它產(chǎn)生的能量用于運(yùn)動(dòng)時(shí)消耗的能源物質(zhì)的恢復(fù),如磷酸原、糖原等。
不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)磷酸原儲(chǔ)量的變化:(1)極量運(yùn)動(dòng)至力竭時(shí),CP儲(chǔ)量接近耗盡,達(dá)安靜值的3%以下,而ATP儲(chǔ)量不會(huì)低于安靜值的60%。(2)當(dāng)以75%最大攝氧量強(qiáng)度持續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)達(dá)到疲勞時(shí),CP儲(chǔ)量可降到安靜值的20%左右,ATP儲(chǔ)量則略低于安靜值。(3)當(dāng)以低于60%最大攝氧量強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),CP儲(chǔ)量幾乎不下降。這時(shí),ATP合成途徑主要靠糖、脂肪的有氧代謝提供。
運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)磷酸原系統(tǒng)的影響:(1)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可以明顯提高ATP酶的活性;(2)速度訓(xùn)練可以提高肌酸激酶的活性,從而提高ATP的轉(zhuǎn)換速率和肌肉最大功率輸出,有利于運(yùn)動(dòng)員提高速度素質(zhì)和恢復(fù)期CP的重新合成;(3)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練使骨骼肌CP儲(chǔ)量明顯增多,從而提高磷酸原供能時(shí)間;(4)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)骨骼肌內(nèi)ATP儲(chǔ)量影響不明顯。
我了解的運(yùn)動(dòng)中脂肪動(dòng)員與時(shí)間、強(qiáng)度的關(guān)系,順提肌肉流失與恢復(fù)
(這篇東西主要是討論有氧運(yùn)動(dòng)和減脂的。提前通知一下,沒(méi)有興趣的可繞道。)
看到有人問(wèn)怎樣才能燃燒脂肪,想到很多,干脆碼一個(gè)帖子算了。這些只是我零敲碎打了解到的體系,羅列一下和大家討論分享。雖然多數(shù)來(lái)源于正規(guī)渠道和書籍,但仍不知道組織得是否合理,望專家指正。
因?yàn)槲矣畜w會(huì),科普的東西如果談得粗略,應(yīng)用起來(lái)極有可能失之毫厘謬之千里,甚至根本無(wú)從實(shí)際應(yīng)用。此外,定性不定量也是國(guó)人科普的通病,我比較愛(ài)看科普文章,深有體會(huì)。所以我盡量寫詳細(xì)些,勿怪。
首先,身體在第一分鐘就開(kāi)始消耗血液中的脂肪酸了。
1-10分鐘:血液中的脂肪酸被持續(xù)動(dòng)用,但儲(chǔ)備脂肪被動(dòng)員、分解、入血的比例較少,所以血脂被快速消耗,降至最低點(diǎn)。
10分鐘開(kāi)始:儲(chǔ)備脂肪動(dòng)員增加,血液中游離脂肪酸含量增加。
30分鐘左右:血液中游離脂肪酸含量達(dá)到最高點(diǎn)。脂肪供能比例也達(dá)到最高。此后很長(zhǎng)一段時(shí)間都會(huì)持續(xù)這個(gè)比例,不再升高。
這個(gè)比例又因運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度而已,高強(qiáng)度有氧動(dòng)員脂肪較少,因?yàn)橹竟┠懿惶?jīng)濟(jì),浪費(fèi)氧氣;中等強(qiáng)度(標(biāo)準(zhǔn)答案是65%最大攝氧量。我查了一下攝氧量心率對(duì)照表,貌似折合70%-75%最大心率?)有氧運(yùn)動(dòng)的脂肪動(dòng)員比例最大,可達(dá)三分之一。經(jīng)過(guò)鍛煉的頂級(jí)運(yùn)動(dòng)員,可達(dá)50%。
順帶一提,運(yùn)動(dòng)超過(guò)30分鐘后停止,脂肪動(dòng)員入血的比例并不會(huì)迅速下降,而是持續(xù)好幾個(gè)小時(shí)。因此,運(yùn)動(dòng)超過(guò)30分鐘,對(duì)身體后續(xù)燃燒脂肪也是有利的。
1-2小時(shí)后(?因人而異):人體內(nèi)儲(chǔ)存糖元因不斷耗用而趨于枯竭,沒(méi)有了肝糖原的持續(xù)支援、血糖水平也開(kāi)始下降,此時(shí)糖異生加強(qiáng),脂肪供能比例持續(xù)上升,肌肉分解也開(kāi)始(明顯?)增多。據(jù)說(shuō)馬拉松后期,脂肪供能比例高達(dá)80%。(廢話,糖元沒(méi)了,只能吃脂肪和肌肉了。)
最后話說(shuō)回來(lái),雖然馬拉松式的鍛煉可以大量消耗脂肪,但是肌肉蛋白的流失對(duì)多數(shù)人來(lái)說(shuō)是得不償失,所以不建議有氧鍛煉超1小時(shí)(因人而異。我覺(jué)得這個(gè)數(shù)據(jù)針對(duì)的是運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)一般、營(yíng)養(yǎng)策略一般的普通人。運(yùn)動(dòng)員應(yīng)該能到2小時(shí)吧。當(dāng)然了,除了體能因素還有運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的因素,你搞變速跑,間歇跑,1小時(shí)都支持不到。)
結(jié)論1:有氧運(yùn)動(dòng)從一開(kāi)始就會(huì)消耗脂肪。但是達(dá)到和超過(guò)30分鐘后,脂肪燃燒比例最高。尤其30分鐘到1小時(shí),是減肥的黃金時(shí)間。
結(jié)論2:1小時(shí)以上、甚至2小時(shí)以上的中、高強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng),是一把雙刃劍,既砍脂肪,又消耗肌肉。是否要這么做,看各人理解了。我的理解是,1小時(shí)正好(對(duì)有些人、有些運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度而言,可能是2小時(shí));在這之后,小超怡情,大超傷身。因?yàn)橹镜姆纸庥肋h(yuǎn)比肌肉的分解更早更優(yōu)先;似乎越到后面,肌肉分解越厲害。這和饑餓減肥是一樣的:輕度饑餓、短暫饑餓還成,重度饑餓、長(zhǎng)時(shí)間饑餓,肌肉分解速度會(huì)明顯加快。不知道這個(gè)理解對(duì)不對(duì),望專家指正,我感覺(jué)八九不離十(額,自我感覺(jué)良好。)所以我一般會(huì)運(yùn)動(dòng)個(gè)80分鐘的樣子。
一定程度上緩解或者延后肌肉分解的方法:運(yùn)動(dòng)前48小時(shí)直到運(yùn)動(dòng)前1小時(shí),采取高碳水化合物的飲食策略,大幅提升肌糖原儲(chǔ)備(最優(yōu)方案下,肌糖原儲(chǔ)備較平時(shí)幾乎可以翻倍);增加脂肪動(dòng)員比例,延緩糖元耗盡的時(shí)間(如控制心率,避免穿插無(wú)氧運(yùn)動(dòng)等;服用咖啡因、茶多酚等,貌似也能增加脂肪供能比例);運(yùn)動(dòng)中適量補(bǔ)糖(主要適合中等以上強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)、持續(xù)1小時(shí)以上的情況,否則糖元并不會(huì)耗竭);運(yùn)動(dòng)前中,服用?;撬帷⒅ф湴被?、谷氨酰胺(比如?;撬幔醒芯勘砻鞣门;撬岷螅褐屑∪夥纸夂蟠x產(chǎn)物的濃度降低了。這說(shuō)明牛磺酸可以減少肌肉分解)。
至于國(guó)內(nèi)很火的左旋肉堿,說(shuō)是能增加脂肪代謝來(lái)著,但有研究稱日常攝入的左旋肉堿已經(jīng)很足夠,除非你是素食主義者,否則不大需要額外補(bǔ)充。
一定程度上促進(jìn)肌肉合成、從而彌補(bǔ)肌肉損失的方法:保持運(yùn)動(dòng)前、運(yùn)動(dòng)后都有足夠的蛋白質(zhì)攝入(需要是容易快速吸收的類型,個(gè)人感覺(jué),牛奶、蛋白粉、雞蛋白可能不錯(cuò));特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的攝取,比如FDP、BCAA、核糖、谷氨酰胺、肌酸等。
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