脂肪的能量高且體積小,符合運動員食物濃縮的要求,對于一些需要長時間的運動項目和冬季運動項目,如馬拉松、長距離游泳、滑雪等,具有維持飽腹感和供給能量的良好作用。
但脂肪比例過高的飲食,對運動能力并不產(chǎn)生有利的影響。試驗表明,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%)的體力負荷時間,前者較后者增加2?3倍。脂肪不易消化,過多食用會影響其他營養(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,于運動不利。所以,運動員飲食中的脂肪不宜過高。
一般運動員飲食中的脂肪含量,以占總熱量的30%左右為宜;如登山等缺氧運動員,基飲食脂肪供給量,應(yīng)減至占總熱量的20%?25%為宜;對于參加冬季運動和游泳的運動員,飲食中脂肪的供給量應(yīng)相應(yīng)增加,使它能達到占總熱量的35%。運動員所用脂肪的質(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。
在最開始進行有氧運動的時候,身體內(nèi)貯存的脂肪會當(dāng)做燃料被消耗掉,同時血液,肌肉和肝臟中的糖元也會被消耗,在身體消耗掉完大多糖元后,肌肉消耗開始加速,一般這個時間是40分鐘左右。研究發(fā)現(xiàn),兩小時中量的有氧鍛煉可耗盡體內(nèi)90%的白氨酸——對肌肉生長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度引起的肌肉分解。
有氧運動25到30分鐘才會消耗掉糖分,之后才是脂肪,1小時以后蛋白質(zhì)也會加入到消耗,所以有氧運動不要超過1小時,前半小時消耗的是糖原,主要靠碳水化合物提供,所以人當(dāng)面臨絕境的時候,一定要補充碳水化合物和蛋白質(zhì),人體內(nèi)是不可能沒葡萄糖的.就算你比吃飯,身體會消耗掉脂肪和蛋白質(zhì)來供能.
人體運動供能系統(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)肌肉進行劇烈運動時,供能時間僅能維持約1~3秒。
(2)之后的能量供應(yīng)就要依靠ATP的再生。這時,細胞內(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)。人在劇烈運動時,首先是ATP-磷酸肌酸供能系統(tǒng)供能,通過這個系統(tǒng)供能大約維持6~8秒左右的時間。
(3) 這兩項之后的供能,主要依靠葡萄糖和糖元的無氧酵解所釋放的能量合成ATP。無氧酵解約能維持2~3分鐘時間。
(4) 由于無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸易導(dǎo)致肌肉疲勞,所以長時間的耐力運動需要靠有氧呼吸釋放的能量來合成ATP。
綜上所述,短時間大強度的運動,如50米、100米短跑、跳躍、舉重,主要依靠ATP-磷酸肌酸供能;長時間低強度的運動,主要靠有氧呼吸提供能量;介于二者之間的較短時間的中強度運動,如400m、800m、1500m跑,100m、200m游泳,則主要由無氧呼吸提供能量。
運動項目 總需氧量(升) 實際攝入氧量(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 未見增加
人在劇烈運動呼吸底物主要是糖。但在長時間劇烈運動時,如馬拉松式的長跑運動,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,就動用體內(nèi)貯存脂肪和脂肪酸。
一、運動時供能系統(tǒng)的動用特點
(一)人體骨骼肌細胞的能量儲備
(二)供能系統(tǒng)的輸出功率
運動時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.運動中基本不存在一種能量物質(zhì)單獨供能的情況,肌肉可以利用所有能量物質(zhì),只是時間、順序和相對比率隨 運動狀況而異,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)以最大輸出功率運動時,各系統(tǒng)能維持的運動時間是:磷酸原系統(tǒng)供極量強度運動6—8秒;糖酵解系統(tǒng)供最大強度運動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。運動時間愈長強度愈小,脂肪氧化供能的比例愈大。脂肪酸是長時間運動的基本燃料。
4.由于運動后三磷酸腺苷(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動后機能恢復(fù)的基本代謝方式。
二、不同活動狀態(tài)下供能系統(tǒng)的相互關(guān)系
安靜時,不同強度和持續(xù)時間的運動時,骨骼肌內(nèi)無氧代謝和有氧代謝供能的一般特點表現(xiàn)如下。
(一)安靜時:
安靜時,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,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) 長時間低強度運動時:
在長時間低強度運動時,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,這一現(xiàn)象在細胞內(nèi)糖原量充足時就會發(fā)生。同時,肌糖原分解速度加快,加快的原因有兩點:
(1)能量代謝加強。
(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)助才能實現(xiàn)。
在低強度運動的最初數(shù)分鐘內(nèi),血乳酸濃度稍有上升,但隨著運動的繼續(xù),逐漸恢復(fù)到安靜時水平。
(三) 大強度運動:
隨著運動強度的提高,整體對能量的要求進一步提高,但在血流量調(diào)整后,機體對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。在這類運動中,血乳酸濃度保持在較高的水平上,說明在整體上基本依靠有氧代謝供能時,部分骨骼肌內(nèi)由糖酵解合成ATP。血乳酸濃度是由運動肌細胞產(chǎn)生乳酸與高氧化型肌細胞或其他組織細胞內(nèi)乳酸代謝之間的平衡決定的。
(四) 短時間激烈運動時:
在接近和超過最大攝氧量強度運動時,骨骼肌以無氧代謝供能。極量運動時,肌內(nèi)以ATP、CP供能為主。超過10秒的運動,糖酵解供能的比例增大。隨著運動時間延長,血乳酸水平始終保持上升趨勢,直至運動終止。
總之,短時間激烈運動(10秒以內(nèi))基本上依賴ATP、CP儲備供能;長時間低、中強度運動時,以糖和脂肪酸有氧代謝供能為主;而運動時間在10秒—10分內(nèi)執(zhí)行全力運動時,所有的能源儲備都被動用,只是動用的燃料隨時間變化而異:運動開始時,ATP、CP被動用,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。運動結(jié)束后的一段時間,骨骼肌等組織細胞內(nèi)有氧代謝速率仍高于安靜時水平,它產(chǎn)生的能量用于運動時消耗的能源物質(zhì)的恢復(fù),如磷酸原、糖原等。
不同強度運動時磷酸原儲量的變化:(1)極量運動至力竭時,CP儲量接近耗盡,達安靜值的3%以下,而ATP儲量不會低于安靜值的60%。(2)當(dāng)以75%最大攝氧量強度持續(xù)運動時達到疲勞時,CP儲量可降到安靜值的20%左右,ATP儲量則略低于安靜值。(3)當(dāng)以低于60%最大攝氧量強度運動時,CP儲量幾乎不下降。這時,ATP合成途徑主要靠糖、脂肪的有氧代謝提供。
運動訓(xùn)練對磷酸原系統(tǒng)的影響:(1)運動訓(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,有利于運動員提高速度素質(zhì)和恢復(fù)期CP的重新合成;(3)運動訓(xùn)練使骨骼肌CP儲量明顯增多,從而提高磷酸原供能時間;(4)運動訓(xùn)練對骨骼肌內(nèi)ATP儲量影響不明顯。
我了解的運動中脂肪動員與時間、強度的關(guān)系,順提肌肉流失與恢復(fù)
(這篇東西主要是討論有氧運動和減脂的。提前通知一下,沒有興趣的可繞道。)
看到有人問怎樣才能燃燒脂肪,想到很多,干脆碼一個帖子算了。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。
因為我有體會,科普的東西如果談得粗略,應(yīng)用起來極有可能失之毫厘謬之千里,甚至根本無從實際應(yīng)用。此外,定性不定量也是國人科普的通病,我比較愛看科普文章,深有體會。所以我盡量寫詳細些,勿怪。
首先,身體在第一分鐘就開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)動用,但儲備脂肪被動員、分解、入血的比例較少,所以血脂被快速消耗,降至最低點。
10分鐘開始:儲備脂肪動員增加,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到最高點。脂肪供能比例也達到最高。此后很長一段時間都會持續(xù)這個比例,不再升高。
這個比例又因運動強度而已,高強度有氧動員脂肪較少,因為脂肪供能不太經(jīng)濟,浪費氧氣;中等強度(標(biāo)準(zhǔn)答案是65%最大攝氧量。我查了一下攝氧量心率對照表,貌似折合70%-75%最大心率?)有氧運動的脂肪動員比例最大,可達三分之一。經(jīng)過鍛煉的頂級運動員,可達50%。
順帶一提,運動超過30分鐘后停止,脂肪動員入血的比例并不會迅速下降,而是持續(xù)好幾個小時。因此,運動超過30分鐘,對身體后續(xù)燃燒脂肪也是有利的。
1-2小時后(?因人而異):人體內(nèi)儲存糖元因不斷耗用而趨于枯竭,沒有了肝糖原的持續(xù)支援、血糖水平也開始下降,此時糖異生加強,脂肪供能比例持續(xù)上升,肌肉分解也開始(明顯?)增多。據(jù)說馬拉松后期,脂肪供能比例高達80%。(廢話,糖元沒了,只能吃脂肪和肌肉了。)
最后話說回來,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多數(shù)人來說是得不償失,所以不建議有氧鍛煉超1小時(因人而異。我覺得這個數(shù)據(jù)針對的是運動基礎(chǔ)一般、營養(yǎng)策略一般的普通人。運動員應(yīng)該能到2小時吧。當(dāng)然了,除了體能因素還有運動強度的因素,你搞變速跑,間歇跑,1小時都支持不到。)
結(jié)論1:有氧運動從一開始就會消耗脂肪。但是達到和超過30分鐘后,脂肪燃燒比例最高。尤其30分鐘到1小時,是減肥的黃金時間。
結(jié)論2:1小時以上、甚至2小時以上的中、高強度有氧運動,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小時正好(對有些人、有些運動強度而言,可能是2小時);在這之后,小超怡情,大超傷身。因為脂肪的分解永遠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、長時間饑餓,肌肉分解速度會明顯加快。不知道這個理解對不對,望專家指正,我感覺八九不離十(額,自我感覺良好。)所以我一般會運動個80分鐘的樣子。
一定程度上緩解或者延后肌肉分解的方法:運動前48小時直到運動前1小時,采取高碳水化合物的飲食策略,大幅提升肌糖原儲備(最優(yōu)方案下,肌糖原儲備較平時幾乎可以翻倍);增加脂肪動員比例,延緩糖元耗盡的時間(如控制心率,避免穿插無氧運動等;服用咖啡因、茶多酚等,貌似也能增加脂肪供能比例);運動中適量補糖(主要適合中等以上強度有氧運動、持續(xù)1小時以上的情況,否則糖元并不會耗竭);運動前中,服用?;撬?、支鏈氨基酸、谷氨酰胺(比如?;撬?,有研究表明服用?;撬岷?,血液中肌肉分解后代謝產(chǎn)物的濃度降低了。這說明?;撬峥梢詼p少肌肉分解)。
至于國內(nèi)很火的左旋肉堿,說是能增加脂肪代謝來著,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充。
一定程度上促進肌肉合成、從而彌補肌肉損失的方法:保持運動前、運動后都有足夠的蛋白質(zhì)攝入(需要是容易快速吸收的類型,個人感覺,牛奶、蛋白粉、雞蛋白可能不錯);特殊營養(yǎng)物質(zhì)的攝取,比如FDP、BCAA、核糖、谷氨酰胺、肌酸等。
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