現在很多人討論運動(dòng)的時(shí)候,身體到底是先消耗脂肪還是先消耗葡萄糖?什么時(shí)候開(kāi)始消耗脂肪?
這個(gè)問(wèn)題很重要啊,很多人節食、運動(dòng)、健身無(wú)非就是為了減脂增肌,擁有更好的身材嘛。
我們知道,三大產(chǎn)能營(yíng)養素包括糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì):
其中蛋白質(zhì)是國之重器,一般不會(huì )拿來(lái)當柴火燒;
葡萄糖是大腦和神經(jīng)細胞的能量來(lái)源,對于人類(lèi)這種主要靠腦子活著(zhù)的生物來(lái)說(shuō),葡萄糖絕對是重中之重,所以身體會(huì )盡最大努力維持血糖平穩,一般是通過(guò)肌肉攝取與肝糖原釋放來(lái)達到這個(gè)目的(各種激素的調節,比如降低血糖的胰島素和升高血糖的生長(cháng)激素、糖皮質(zhì)激素、胰高血糖素等等);
而脂肪是能量的儲備,是堆在碼頭和院子中的煤山。
所以身體到底是先用啥呢?
葡萄糖(肝糖原和肌糖原)還是脂肪?
鍛煉多久開(kāi)始燃燒脂肪?
運動(dòng)嘛,跟肌肉最相關(guān),所以我們主要關(guān)注骨骼肌的動(dòng)向:
其實(shí)在靜息狀態(tài)下,比如我躺著(zhù)看電視,骨骼肌所需的能量來(lái)源約10%來(lái)自葡萄糖,85%~90%來(lái)自脂肪酸,1~2%來(lái)自蛋白質(zhì)(氨基酸)。這個(gè)時(shí)候肌肉細胞需要的能量較少,所以通過(guò)有氧燃燒脂肪酸來(lái)獲取能量。
隨著(zhù)運動(dòng)開(kāi)始,能量需求量上升。而由于細胞內本身儲存的ATP十分有限(據說(shuō)只能維持幾秒鐘的高強度運動(dòng)),所以肌肉細胞內碳水化合物的利用比例立即上升,肌糖原快速分解,通過(guò)糖酵解途徑獲取少量ATP(一分子葡萄糖產(chǎn)生2分子ATP)來(lái)滿(mǎn)足需求。葡萄糖并沒(méi)有完全燃燒,而是變成乳酸釋放入血液,然后被肝臟拿來(lái)重新變成葡萄糖了(糖異生)。
這期間肌肉無(wú)氧呼吸為主。其實(shí)這個(gè)時(shí)候肌肉細胞其實(shí)是在觀(guān)察,看看你接下來(lái)要干啥。如果你只是稍微動(dòng)一動(dòng),然后停下來(lái)接著(zhù)看電視,那肌肉又回到靜息狀態(tài)去了。脂肪還沒(méi)來(lái)得及燃燒呢。
如果你要繼續運動(dòng),并且達到中等強度運動(dòng)(50%的最大耗氧量VO2max),需要大量的能量。
這下肌肉細胞開(kāi)始緊張起來(lái)了,血流量也增加了,氧氣和葡萄糖供應也充足了,所以馬上建立有氧代謝(也就是有氧運動(dòng)),肌糖原的葡萄糖經(jīng)過(guò)有氧呼吸完全釋放能量(一分子葡萄糖產(chǎn)生38分子ATP)。所以乳酸釋放減少,葡萄糖供能占比進(jìn)一步上升。
在中等強度運動(dòng)短時(shí)持續期間,比如1個(gè)小時(shí)內,正在運動(dòng)的骨骼肌持續從血液中攝取葡萄糖,肝細胞也持續輸出葡萄糖(肝糖原分解和糖異生作用)來(lái)讓血糖穩定;脂肪細胞中的脂肪加速分解,生成游離氨基酸和甘油進(jìn)入血液循環(huán),繼而被肌肉細胞吸收燃燒。
這期間,大約50%的能量來(lái)自于葡萄糖,50%的能量產(chǎn)自脂肪,氨基酸的占比可忽略不記。所以脂肪也在燃燒。
其實(shí)大部分人的運動(dòng)強度都停留在這個(gè)階段,如果持續時(shí)間很長(cháng)呢?在中等強度運動(dòng)持續1~3個(gè)小時(shí)后,這時(shí)候肝臟和肌肉中的糖原儲備大幅度消耗,糖類(lèi)能量供應的占比下降,而脂肪稱(chēng)為能量供應的主力。這個(gè)時(shí)候脂肪大量被燒掉,這才是減脂的主要時(shí)刻。
如果繼續提高運動(dòng)強度(達到最大耗氧量VO2max的70%以上),脂肪酸β氧化提供的能量不能滿(mǎn)足細胞需求,所以這時(shí)候肌肉細胞切換為無(wú)氧呼吸,人體進(jìn)入無(wú)氧運動(dòng)。
無(wú)氧運動(dòng)幾乎所有能量都來(lái)自碳水化合物,而脂肪酸和氨基酸都是在肝臟中通過(guò)糖異生作用轉化為葡萄糖之后,被肌肉細胞利用。這些葡萄糖直接在細胞質(zhì)中酵解為乳酸,長(cháng)時(shí)間無(wú)氧運動(dòng)導致乳酸在肌肉細胞中堆積,第二天會(huì )肌肉酸痛的。
總之,邁腿有益。管他是燃燒脂肪,還是燃燒葡萄糖呢。
那為什么有的人耐力強?
有的人跑幾步就跑不動(dòng)了呢?
經(jīng)常鍛煉的人(特別是運動(dòng)員)與普通人的燃料代謝順序略有不同,當進(jìn)行同樣耗氧量較低的運動(dòng)時(shí),他們主要利用脂肪作為能量來(lái)源,導致他們身體中肌肉和肝臟中糖原消耗很慢,所以這些人能經(jīng)得住長(cháng)時(shí)間的運動(dòng)消耗,耐力很強。
當然,我們吃的食物也會(huì )對運動(dòng)時(shí)物質(zhì)的消耗利用也會(huì )產(chǎn)生影響。比如富含碳水化合物的飲食會(huì )使運動(dòng)期間葡萄糖的氧化速度增加,高碳水的飲食比高脂肪飲食者運動(dòng)時(shí)的耐力大。
那怎么確定我是有氧運動(dòng)還是無(wú)氧運動(dòng)?
我們在進(jìn)行有氧運動(dòng)時(shí),可以根據運動(dòng)后的心率和自我感覺(jué)來(lái)進(jìn)行判斷運動(dòng)強度。
目標心率可以按照以下公式計算:
目標心率=(220-年齡)×60%~80%
我們以60歲的一個(gè)家伙為例,運動(dòng)后的目標心率應該為(220 - 60)× 60%~80% = 96~128 次/分。
如果這位朋友運動(dòng)后心率超過(guò) 128 次/分,就會(huì )進(jìn)入無(wú)氧運動(dòng)狀態(tài)。
如果心率小于 96 次/分,運動(dòng)強度太小則達不到應有的治療效果,應適度加大運動(dòng)強度。
每個(gè)人的情況各不相同,目標心率也僅作為運動(dòng)時(shí)參考標準之一,不能一概而論。合適的運動(dòng)量是鍛煉后微微出汗,稍感肌肉酸痛,但休息后酸痛感消失,第二天體力充沛。
什么是最大耗氧量VO2max?
最大耗氧量是反映運動(dòng)人員持續活動(dòng)能力的一個(gè)因素,與有氧耐力有直接關(guān)系,也可以理解為運動(dòng)人員在極限強度下活動(dòng)身體,耗費氧氣最大量。
測量值為每千克體重每分鐘消耗氧氣體積,這個(gè)數值往往能夠非常準確的反映出運動(dòng)人員的心血管狀態(tài)和有氧耐力。
從理論上來(lái)說(shuō),在極限強度活動(dòng)狀態(tài)下,消耗氧氣量越大,身體產(chǎn)生能量越多,這就是為什么許多高水平耐力運動(dòng)員擁有非常高的最大耗氧量數值的原因。
---參考資料---
《糖尿病學(xué)》許曼音著(zhù)
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