燃脂:使用體脂肪做為燃料,而非碳水化合物(上)

PEAK PERFORMANCE看了一篇關於燃脂的文章,一起來看一看。燃脂(Fat burning)是現在非常受歡迎的話題,也經常在耐力運動員中被談及。但它真得這麼重要嗎?若真是這麼重要,什麼方式是最好的呢?Asker Jeukendrup 教授分享他所看到的最新研究。

作者 Asker Jeukendrup 是伯明翰大學研究運動代謝的教授,他已經發表150餘篇的研究論文及書籍,談及運動代謝及營養,同時,他也是許多頂尖選手的顧問。

「燃脂(fat burning)」指的是氧化(燃燒)脂肪的能力 – 使用「脂肪」做為燃料,而非碳水化合物。燃脂往往與減重有關,降低體脂肪,增加淨體重(Lean Body Mass),這都有利於運動員。

受過良好訓練的耐力型運動員氧化脂肪酸的能力會提升。當他們所儲存的碳水化合物是有限時,能夠讓他們以脂肪做為燃料。相反的,肥胖、胰島素抗性及第2型糖尿病的患者,氧化脂肪的能力可能會受損。其結果是,脂肪酸可能被儲存至肌肉及其它的組織中。在肌肉中的脂質及其代謝物的累積,可能會干擾胰島素訊息傳遞機制(Insulin-signalling Cascade)並且導致胰島素抗性。

因此,了解「哪些因素影響脂肪代謝調節」及「如何增加病患及運動員的脂肪代謝」是非常重要的事情。

■ 運動時的脂肪代謝(Fat oxidation during exercise)

脂肪主要是儲存在皮下脂肪組織,但有少數是儲存在肌肉中(稱為三酸甘油脂(Intramuscular Triglycerides))。在運動時,神經元(Neuronal)(β-腎上腺素能)的刺激將會增加脂肪組織和肌肉中的脂肪分解(Lipolysis)[脂肪分解成脂肪酸及甘油]。兒茶酚胺(Catecholamines)如腎上腺素(Adrenaline)和去甲腎上腺素(Noradrenaline)可能會上升,有助於刺激脂肪的分解。

當你開始進行運動,脂肪酸就會被動用。脂肪組織中的脂肪酸會從脂肪細胞轉輸至肌肉,其穿過肌膜(Muscle Membrace)及粒線體膜(Mitochondrion),發生氧化的作用。而儲存在肌肉中的三酸甘油脂也會進行類似的脂肪分解過程,這些脂肪酸也會被轉輸至粒線體。

運動過程中,來自於脂肪細胞及肌肉內儲存的脂肪酸會混在一起被使用。有證據顯示,受過良好訓練的人可以儲存更多的肌內脂(Intramuscular Fat, 肌肉內所儲存的脂肪),並且運動時,使用更多肌內脂做為燃料。

溶脂會受到許多因素的影響,而主要是受荷爾蒙[受兒茶酚胺(Catechol0amines)刺激,而受胰島素抑制]。脂肪酸的傳輸也取決於供應至脂肪組織及肌肉組織的血液,此外,肌肉及粒線體吸收脂肪酸的能力也有影響。藉由仰制脂肪酸的動員及傳輸,我們可以減少脂肪代謝。然而,也有方法可以增加脂肪代謝嗎?

■ 影響脂肪氧化的因素(Factors affecting fat oxidation)

【運動強度】在運動時,決定脂肪氧化速率的最重要因素為「運動強度」!碳水化合物的氧化與運動強度成正比,而在強度開始要上升時,脂肪氧化速率會增加,但隨著運動強度再增加時,速率會減少。(如下圖)

所以,儘管過去有人宣稱要氧化脂肪,你必須選擇低強度的運動,但事實上,未必如此。在近期一系列的研究中,我們定義了最大脂肪氧化的運動強度,稱為「Fatmax」。在一群有受過訓練的人,發現他們的Fatmax為強度為「最大攝氧量的62%~63% 或 最大心跳率的 70%~75%」;而鮮少進行訓練的人,Fatmax大約在最大心跳率的50%。

然個,這個體間的變化是非常大的。有訓練的人也許「他」或「她」的最大脂肪氧化是在70% 最大攝氧量 或 45% 最大攝氧量,但這些只有在實驗室中才能夠找出Fatmax。而現實生活中,實際的Fatmax可能不是這麼重要,因為強度誤差5~10%(或每分鐘心跳率在10~15的

誤差),脂肪氧化也差不多高;只有在強度為20%或是強度在更高的層級時,脂肪氧化才會迅速下降。(如下圖)

此運動強度"Fatmax"或是"區域(Zone)"對於減肥計劃、健康相關的運動計劃及耐力訓練可能是十分重要的。然而,很少有研究提及這部份。而近期我們對肥胖者,進行此強度的訓練研究。與間歇訓練相比,在四星期持續穩定的訓練(每週進行3次),運動強度為個人的Fatmax,脂肪氧化及胰島素敏感性(Insulin Sensitivity)改善的狀況更為明顯。

【飲食效果】高碳水化合物的飲食會抑制脂肪氧化,而低碳水化合物的飲食導致提高脂肪氧化。在運動前數個小時,攝取碳水化合會提高胰島素的分泌並抑制脂肪氧化,幅度高達35%。用餐之後,胰島素對於脂肪氧化的影響可能會持續6至8個小時,這意味著,禁食一夜之後,脂肪氧化速度會達到最高。

耐力運動員經常在不吃早餐下進行運動,增加肌肉的脂肪氧化能力。近期比利時的魯汶大學進行了一項研究,科學研觀察了6個星期的耐力訓練計劃,每週進行3天,每天持續1~2個小時。而參與者分成「禁食」或補充「碳水化合物」二組。

參與者在禁食狀態下進行訓練,研究員發現,肌肉肝醣的使用會減少,而各種參與脂肪代謝的蛋白質活動性會增加。而運動中的脂肪氧化,二組的結果是一樣的。

上段的原文:When training was conducted in the fasted state, the researchers observed a decrease in muscle glycogen use, while the activity of various proteins involved in fat metabolism was increased. However, fat oxidation during exercise was the same in the two groups.

山姆言:這裡寫的是脂肪代謝的「蛋白質活動性」增加,而不是指明「脂肪代謝」增加,可能要再了解進一步的關係才知道。而緊接上段文原是下面這一段,山姆伯伯看的不是很懂,所以了解意思的朋友,再分享給山姆及大家囉。

(It is possible, though, that there are small but significant changes in fat metabolism after fasted training; but, in this study, changes in fat oxidation might have been masked by the fact that these subjects received carbohydrate during their experimental trials. )

另外,必須有一點要提出來,一夜禁食之後可能會降低你的運動能力,因此可能只適合進行中低強度的運動方式。而此種訓練方式對於減重的功效也無法得知。

【運動持續的時間】隨著運動持續的時間愈長,脂肪氧化能力就愈重要。在超耐力運動中,脂肪氧化可達到每分鐘燃燒1公克的速度,但可能會因為運動前或運動中攝取碳水化合物而降低。以減重為目標時,運動持續時間可能是個關鍵因素,它是增加能量消耗最有效的方法。

【運動型態】運動的型態也會影響脂肪氧化。在給定一個固定的攝氧量,與自行車相比,走路及跑步的脂肪氧化較高,原因並不清楚,但可能是在自行車運動中,每個肌肉纖維的輸出力量較大。

【性別差異】儘管有一些研究發現,代謝能力並無性別之分。但現在大多數的研究表明女性脂肪氧化速度較高。在一項研究中,讓150位男性及150位女性進行各式各樣強度的運動,結果顯示,女性的脂肪氧化速率較高,而且他們的峰值速度落在強度略高的運動上。然而,這個差距很小,未必代表任何生理上的意義。

 

下篇待續中…

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山姆伯伯
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