現(xiàn)在很多人討論運動的時候,身體到底是先消耗脂肪還是先消耗葡萄糖?什么時候開始消耗脂肪?
這個問題很重要啊,很多人節(jié)食、運動、健身無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)能營養(yǎng)素包括糖類、脂肪和蛋白質(zhì):
其中蛋白質(zhì)是國之重器,一般不會拿來當(dāng)柴火燒;
葡萄糖是大腦和神經(jīng)細(xì)胞的能量來源,對于人類這種主要靠腦子活著的生物來說,葡萄糖絕對是重中之重,所以身體會盡最大努力維持血糖平穩(wěn),一般是通過肌肉攝取與肝糖原釋放來達(dá)到這個目的(各種激素的調(diào)節(jié),比如降低血糖的胰島素和升高血糖的生長激素、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?
鍛煉多久開始燃燒脂肪?
運動嘛,跟肌肉最相關(guān),所以我們主要關(guān)注骨骼肌的動向:
其實在靜息狀態(tài)下,比如我躺著看電視,骨骼肌所需的能量來源約10%來自葡萄糖,85%~90%來自脂肪酸,1~2%來自蛋白質(zhì)(氨基酸)。這個時候肌肉細(xì)胞需要的能量較少,所以通過有氧燃燒脂肪酸來獲取能量。
隨著運動開始,能量需求量上升。而由于細(xì)胞內(nèi)本身儲存的ATP十分有限(據(jù)說只能維持幾秒鐘的高強度運動),所以肌肉細(xì)胞內(nèi)碳水化合物的利用比例立即上升,肌糖原快速分解,通過糖酵解途徑獲取少量ATP(一分子葡萄糖產(chǎn)生2分子ATP)來滿足需求。葡萄糖并沒有完全燃燒,而是變成乳酸釋放入血液,然后被肝臟拿來重新變成葡萄糖了(糖異生)。
這期間肌肉無氧呼吸為主。其實這個時候肌肉細(xì)胞其實是在觀察,看看你接下來要干啥。如果你只是稍微動一動,然后停下來接著看電視,那肌肉又回到靜息狀態(tài)去了。脂肪還沒來得及燃燒呢。
如果你要繼續(xù)運動,并且達(dá)到中等強度運動(50%的最大耗氧量VO2max),需要大量的能量。
這下肌肉細(xì)胞開始緊張起來了,血流量也增加了,氧氣和葡萄糖供應(yīng)也充足了,所以馬上建立有氧代謝(也就是有氧運動),肌糖原的葡萄糖經(jīng)過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。
在中等強度運動短時持續(xù)期間,比如1個小時內(nèi),正在運動的骨骼肌持續(xù)從血液中攝取葡萄糖,肝細(xì)胞也持續(xù)輸出葡萄糖(肝糖原分解和糖異生作用)來讓血糖穩(wěn)定;脂肪細(xì)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(xì)胞吸收燃燒。
這期間,大約50%的能量來自于葡萄糖,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。
其實大部分人的運動強度都停留在這個階段,如果持續(xù)時間很長呢?在中等強度運動持續(xù)1~3個小時后,這時候肝臟和肌肉中的糖原儲備大幅度消耗,糖類能量供應(yīng)的占比下降,而脂肪稱為能量供應(yīng)的主力。這個時候脂肪大量被燒掉,這才是減脂的主要時刻。
如果繼續(xù)提高運動強度(達(dá)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足細(xì)胞需求,所以這時候肌肉細(xì)胞切換為無氧呼吸,人體進(jìn)入無氧運動。
無氧運動幾乎所有能量都來自碳水化合物,而脂肪酸和氨基酸都是在肝臟中通過糖異生作用轉(zhuǎn)化為葡萄糖之后,被肌肉細(xì)胞利用。這些葡萄糖直接在細(xì)胞質(zhì)中酵解為乳酸,長時間無氧運動導(dǎo)致乳酸在肌肉細(xì)胞中堆積,第二天會肌肉酸痛的。
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了呢?
經(jīng)常鍛煉的人(特別是運動員)與普通人的燃料代謝順序略有不同,當(dāng)進(jìn)行同樣耗氧量較低的運動時,他們主要利用脂肪作為能量來源,導(dǎo)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)得住長時間的運動消耗,耐力很強。
當(dāng)然,我們吃的食物也會對運動時物質(zhì)的消耗利用也會產(chǎn)生影響。比如富含碳水化合物的飲食會使運動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時的耐力大。
那怎么確定我是有氧運動還是無氧運動?
我們在進(jìn)行有氧運動時,可以根據(jù)運動后的心率和自我感覺來進(jìn)行判斷運動強度。
目標(biāo)心率可以按照以下公式計算:
目標(biāo)心率=(220-年齡)×60%~80%
我們以60歲的一個家伙為例,運動后的目標(biāo)心率應(yīng)該為(220 - 60)× 60%~80% = 96~128 次/分。
如果這位朋友運動后心率超過 128 次/分,就會進(jìn)入無氧運動狀態(tài)。
如果心率小于 96 次/分,運動強度太小則達(dá)不到應(yīng)有的治療效果,應(yīng)適度加大運動強度。
每個人的情況各不相同,目標(biāo)心率也僅作為運動時參考標(biāo)準(zhǔn)之一,不能一概而論。合適的運動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人員持續(xù)活動能力的一個因素,與有氧耐力有直接關(guān)系,也可以理解為運動人員在極限強度下活動身體,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,這個數(shù)值往往能夠非常準(zhǔn)確的反映出運動人員的心血管狀態(tài)和有氧耐力。
從理論上來說,在極限強度活動狀態(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員擁有非常高的最大耗氧量數(shù)值的原因。
---參考資料---
《糖尿病學(xué)》許曼音著
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