大學(xué)生健身人群健身后跑臺運動中及運動后底物代謝特征的探究

薛雅丹

跑步是生活中比較流行的運動方式。作為最廣泛地有氧訓(xùn)練方法之一深得人民的喜愛，跑步不僅可以促進血液循環(huán)，增強心肺能力，發(fā)展肌肉，同時燃燒脂肪的水平較高，而且可以促進臀部發(fā)育。對于大部分人來說，跑步已經(jīng)不可替代。而在抗阻訓(xùn)練后，怎樣的跑步能更加吸引大學(xué)生健身人群，更合理的促進其健身運動活動的進行是本課題研究側(cè)重點。

研究抗阻訓(xùn)練后中等強度運動過程中和運動結(jié)束后機體的能量消耗和底物代謝特征，對大學(xué)生健身人群，自主科學(xué)有效的健身有著積極的意義。在未考慮運動方式中機體總能量消耗、脂肪供能量、脂肪供能比例（機體脂肪供能量與總供能量之間的比值）之間的差異，必然會對運動方案的制定和實施效果產(chǎn)生一定影響。研究運動過程中機體能量消耗和底物代謝特征，對運動健身方案的制定和實踐具有重要意義。因此，本文通過分析和探討運動過程中機體能量消耗和底物代謝，以期為運動健身和訓(xùn)練實踐提供一定理論依據(jù)。

1 研究結(jié)果

由表1、圖1得知，受試者在進行勻速跑臺運動時，糖供能的數(shù)量由0-3min的5.59mg/min/kg逐步增加到12-15min的22.49mg/min/kg。同時糖的供能比例由0-3min的18.56%逐步增加到12-15min的62.76%。脂肪供能量由0-3min的10.34mg/min/kg逐步減少到12-15min的5.82mg/min/kg。供能比例由0-3min的78.24%逐步減少到12-15min的35.11%。脂肪消耗量與供能量在運動開始時的0-3min最高，糖的消耗量和供能量在運動最后12-15min時最高。

2 討論與分析

2.1 能量消耗和底物代謝

2.1.1 底物代謝機制

人體通過攝入體內(nèi)食物提供人體化學(xué)能的物質(zhì)包括糖、脂肪和蛋白質(zhì)。其他營養(yǎng)物質(zhì)如維生素、礦物質(zhì)、水，則主要在調(diào)節(jié)能源物質(zhì)代謝的化學(xué)反應(yīng)中發(fā)揮重要的介導(dǎo)作用。人體底物代謝的代謝底物主要為糖、脂肪和蛋白質(zhì)。人體代謝供能的最基礎(chǔ)單元是ATP，在人體中穩(wěn)定存在著一定低含量的ATP。當(dāng)人體所需能量大于ATP-ADP循環(huán)時，集體中的糖、脂肪和蛋白質(zhì)將逐漸參與到代謝過程中。糖、脂肪和蛋白質(zhì)分子在氧化時釋放能量，一部分轉(zhuǎn)化為熱能，其余的載體就是ATP。底物代謝的機制就是代謝底物氧化釋放“自由能”提供機體所需要的能量。而不同的運動形式對于參與釋放能量的底物參與的百分比不同。

2.1.2 過量氧耗

在運動恢復(fù)期內(nèi)，為了補償運動中消耗的氧虧，以及在運動后使處于高水平代謝的機體恢復(fù)到安靜水平時消耗的氧氣量。換言之運動后恢復(fù)期內(nèi)高于靜息水平的額外氧消耗量就是許多運動生理學(xué)家所認可的運動后過量氧耗。在這一機體生理性階段，其代謝水平還維持在一個較高的水平。而影響運動后過量氧耗的因素包括溫度、CP的再合成、兒茶酚胺、Ca2+、甲狀腺素和糖皮質(zhì)素。同時由于個體的差異及運動中的底物消耗等因素代謝底物參與百分比可能存在差異。

2.1.3 中等強度運動

中等強度持續(xù)訓(xùn)練長時間中等運動強度以無間歇方式進行的運動模式。外文整合發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的中等強度連續(xù)訓(xùn)練（MICT）提供了與間歇訓(xùn)練（包括高強度間歇訓(xùn)練[HIIT]和短跑間歇訓(xùn)練[SIT]）提供了類似的身體脂肪減少的好處。所以相比于間歇訓(xùn)練而言，中等強度持續(xù)訓(xùn)練更加簡單實用在日常的體育活動中，更加便于大學(xué)生健身人群學(xué)習(xí)和掌握。

2.2 運動中機體能量消耗和底物代謝的變化特征

由表1可知，在中等強度運動過程中，糖類總消耗量明顯高于脂肪、但由于每單位脂肪釋放出的能量要高于同單位糖類的能量釋放，在氧化供能比例方面呈現(xiàn)相對一致的現(xiàn)象。確定了在前有抗阻訓(xùn)練的先決條件下，并不影響機體在有氧運動中的代謝特征。這與韓娟等人在對持續(xù)運動和間歇運動底物代謝與能量消耗的研究中結(jié)果的結(jié)論相符合。

在運動過程中，運動初期糖類每單位體積每分鐘消耗量要少于脂肪的消耗量，其原因可能是與勻速運動前進行抗阻運動訓(xùn)練，機體已經(jīng)不再安靜代謝環(huán)境下，機體代謝方式不同進行抗阻訓(xùn)練的休息期，以脂肪代謝為主。在進行一段時間的中等強度勻速運動后，為了快速供應(yīng)機體所需能量，同時糖類作為最快速的供能物質(zhì)被積極調(diào)動，從而使得運動中后期時間內(nèi)糖類消耗量顯著增加、脂肪消耗量明顯降低，供能比例發(fā)生變化。說明在70%VO2max強度持續(xù)時間為15min的運動中機體代謝規(guī)律與以往的研究結(jié)果相一致。

2.3 運動后恢復(fù)期機體能量消耗和底物代謝的變化特征

由于運動結(jié)束后能量代謝率尚未恢復(fù)到運動前的狀態(tài)，從而機體能量消耗也不可能立刻恢復(fù)至安靜水平，目前對影響運動后過量氧耗（EPOC）的各項條件研究比較多。國內(nèi)研究中，在運動的形式以及運動的強度等對氧耗有哪些影響。

通過運動12-15min中脂肪與糖的氧化量供能比與運動后休息期前十分鐘中脂肪與糖的氧化量供能比，聯(lián)系相關(guān)文獻可知在恢復(fù)期前十分鐘機體雖然停止了運動，但機體的代謝水平并沒有就此停止，機體仍然保持著運動中后期的一個較高較快的代謝水平，糖作為最快的供能物質(zhì)依然被快速調(diào)動著。在之后的時間里機體代謝逐漸趨于安靜代謝，代謝底物中糖類的供能比例隨休息時間的延長而降低、脂肪供能比例隨休息時間的延長而上升。但由于總能耗的降低脂肪與糖的供能比例并沒有明顯的差異。但是由表1可知在運動結(jié)束后10-30min的時間內(nèi)機體總的能量消耗下降，機體代謝水平逐漸趨于安靜時代謝水平，雖然脂肪和糖的氧化量呈現(xiàn)減少趨勢，但是脂肪和糖的供能比例卻呈現(xiàn)不同趨勢，在韓娟的研究中機體在運動后10min內(nèi)脂肪和糖的供能比與本文結(jié)果相近，而在之后的比例中本文與其研究結(jié)果存在明顯的不同。

2.4 脂肪與糖氧化量與供能比例分析

脂肪在運動期供能量和供能比例都處于下降的過程，而在運動恢復(fù)期脂肪供能量雖然隨著時間的延長不斷減少，但是供能比例卻在增加也就是在運動結(jié)束后以脂肪作為了主要的供能物質(zhì)，脂肪在運動后較低的機體代謝中被用作主要的能源物質(zhì)。由表1可知在運動狀態(tài)下前6min中脂肪的氧化量與糖的氧化量不存在明顯差異，在6-9min的運動里脂肪的氧化量3.73mg/min/kg與糖的氧化量19.64mg/min/kg存在顯著差異（P<0.01），而相同時間段中脂肪與糖的供能比例并沒有明顯的差異性。在9-12min時間段中脂肪的氧化量5.99mg/min/kg和糖的氧化量21.65mg/min/kg存在顯著差異（P<0.001），同時脂肪供能比例36.75%與糖供能比例61.11%也存在顯著差異（P<0.05）。在12-15min時間段中脂肪的氧化量5.82mg/min/kg與糖的氧化量22.49mg/min/kg之間存在顯著性差異（P<0.001），同時脂肪的供能比例35.11%與糖的供能比例62.76%之間也存在著顯著差異（P<0.05）。在可以看出隨著運動時間的延長，脂肪氧化量與糖氧化量之間的差異開始增加。

脂肪在運動期供能量和供能比例都處于下降的趨勢，糖供能量和供能比例都處于上升的過程，糖是運動期主要的供能物質(zhì)。在運動恢復(fù)期脂肪供能量和比例隨之間的延呈現(xiàn)下降的趨勢、脂肪供能量雖然隨著時間的延長不斷減少，但是供能比例卻在增加，也就是在運動結(jié)束后以脂肪作為了主要的供能物質(zhì)，脂肪在運動后較低的機體代謝中被用作主要的能源物質(zhì)。

由表1可知在恢復(fù)期前十分鐘機體雖然停止了運動，但機體的代謝水平并沒有就此停止，機體代謝仍處于一個較高的水平。在之后的時間里機體代謝逐漸趨于安靜代謝，代謝底物中糖類的供能比例隨休息時間的延長而降低、脂肪供能比例隨休息時間的延長而上升，在測量的時間段內(nèi)的最后十分鐘，脂肪供能比例超過糖類。但是總的代謝比例中糖類的供能比要高于脂肪的供能比，是否因為運動前抗阻訓(xùn)練延長了過量氧耗的時間，還需要深入的研究。

同時在整合休息期的總數(shù)據(jù)表明，30分鐘整個休息期糖類供能百分比均值要高于脂肪供能百分比，這與以往的文獻研究結(jié)果中并不一致，在韓娟等人的研究中，中等強度勻速運動后恢復(fù)期內(nèi)脂肪供能比例達到51.87%糖的供能比則在34.53%;在前十分鐘脂肪供能比例為26.63%，糖供能比例為61.32%，與本文結(jié)果相接近;而在中間十分鐘的時間內(nèi)脂肪供能比例為59.96%，糖的供能比例為25.96%與研究的結(jié)果脂肪供能比例40.48%、糖供能比例40.41%存在明顯的不一致;同時在最后十分鐘其研究結(jié)果為脂肪供能比69.02%、糖供能比16.31%，與研究結(jié)果脂肪供能46.41%糖供能32.62%也明顯不一致，造成這種現(xiàn)象的影響原因可能是與實驗測試前的抗阻訓(xùn)練延長了過量氧耗的時間或改變了機體過量氧耗的一般規(guī)律，具體原因還需要進一步實驗研究的分析。

同時由在運動結(jié)束后，總體代謝規(guī)律可知，機體的運動得以停止但機體的代謝尚未停止，所以機體仍處在較高程度的代謝水平，在此期間身體內(nèi)的代謝底物不斷地被消耗，脂肪的氧化量由高代謝的高水平下降到較低代謝的高水平，隨后氧化量不斷增加成為主要供能物質(zhì);同時間糖的氧化量呈現(xiàn)隨時間延長氧化量逐漸降低，之所以出現(xiàn)在總時長的休息期糖供能比例要高于脂肪供能比例的原因有可能與運動中ATP-CP系統(tǒng)的再補充、肌肉組織中乳酸的氧化代謝、血液中血紅素的載氧能力、肌肉組織中肌紅素的載氧狀態(tài)、換氣量、體溫和激素仍維持狀態(tài)等因素有關(guān)。同時有研究表明ATP-CP系統(tǒng)的再補充、血紅素和肌紅素的載氧恢復(fù)期的2-3min就會完成。而運動后身體體溫的水平未下降會導(dǎo)致運動后恢復(fù)期代謝率的上升，此現(xiàn)象稱為Q10效應(yīng)。除此之外產(chǎn)生差異的原因可能與實驗測試前的抗阻訓(xùn)練的先覺條件有關(guān)，但因沒有相關(guān)文獻支撐，需要在做進一步的實驗證實，尚不可定論。

3 結(jié)果

（1）運動過程中糖氧化供能比例由0-3min的18.56%逐步增加到12-15min的62.76%。

（2）運動過程中脂肪的氧化供能比由0-3min的78.24%逐步減少到12-15min的35.11%。

（3）在運動結(jié)束后糖的供能比例變化為由15-25min的66.31%減少到35-45min的32.62%。

（4）在運動結(jié)束后脂肪的供能比例變化為由15-25min的23.75%增加到35-45min的46.41%。

4 結(jié)論

（1）隨著時間的延長，抗阻訓(xùn)練后的中等強度勻速運動，糖供能比例逐漸增加，運動過程中以糖供能為主。

（2）抗阻訓(xùn)練后的中等強度勻速運動后30分鐘呈現(xiàn)糖的供能比例逐漸降低和脂肪的供能比例逐漸升高的變化特征，同時存在15-25min糖的供能比例要高于脂肪的供能的比例的現(xiàn)象。

（作者單位：杭州師范大學(xué)）