大學(xué)生健身人群健身后跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)中及運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(jìn)血液循環(huán)，增強(qiáng)心肺能力，發(fā)展肌肉，同時(shí)燃燒脂肪的水平較高，而且可以促進(jìn)臀部發(fā)育。對(duì)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(jìn)其健身運(yùn)動(dòng)活動(dòng)的進(jìn)行是本課題研究側(cè)重點(diǎn)。

研究抗阻訓(xùn)練后中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)過程中和運(yùn)動(dòng)結(jié)束后機(jī)體的能量消耗和底物代謝特征，對(duì)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(yùn)動(dòng)方式中機(jī)體總能量消耗、脂肪供能量、脂肪供能比例（機(jī)體脂肪供能量與總供能量之間的比值）之間的差異，必然會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)方案的制定和實(shí)施效果產(chǎn)生一定影響。研究運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)體能量消耗和底物代謝特征，對(duì)運(yùn)動(dòng)健身方案的制定和實(shí)踐具有重要意義。因此，本文通過分析和探討運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)體能量消耗和底物代謝，以期為運(yùn)動(dòng)健身和訓(xùn)練實(shí)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(jìn)行勻速跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(shí)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(yùn)動(dòng)開始時(shí)的0-3min最高，糖的消耗量和供能量在運(yùn)動(dòng)最后12-15min時(shí)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(jī)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(yíng)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(shí)，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(shí)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(jī)制就是代謝底物氧化釋放“自由能”提供機(jī)體所需要的能量。而不同的運(yùn)動(dòng)形式對(duì)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(yùn)動(dòng)恢復(fù)期內(nèi)，為了補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)中消耗的氧虧，以及在運(yùn)動(dòng)后使處于高水平代謝的機(jī)體恢復(fù)到安靜水平時(shí)消耗的氧氣量。換言之運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)生理學(xué)家所認(rèn)可的運(yùn)動(dòng)后過量氧耗。在這一機(jī)體生理性階段，其代謝水平還維持在一個(gè)較高的水平。而影響運(yùn)動(dòng)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(shí)由于個(gè)體的差異及運(yùn)動(dòng)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(qiáng)度運(yùn)動(dòng)

中等強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練長(zhǎng)時(shí)間中等運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度以無間歇方式進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)模式。外文整合發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的中等強(qiáng)度連續(xù)訓(xùn)練（MICT）提供了與間歇訓(xùn)練（包括高強(qiáng)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(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練更加簡(jiǎn)單實(shí)用在日常的體育活動(dòng)中，更加便于大學(xué)生健身人群學(xué)習(xí)和掌握。

2.2 運(yùn)動(dòng)中機(jī)體能量消耗和底物代謝的變化特征

由表1可知，在中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)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(duì)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(jī)體在有氧運(yùn)動(dòng)中的代謝特征。這與韓娟等人在對(duì)持續(xù)運(yùn)動(dòng)和間歇運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)過程中，運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)前進(jìn)行抗阻運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，機(jī)體已經(jīng)不再安靜代謝環(huán)境下，機(jī)體代謝方式不同進(jìn)行抗阻訓(xùn)練的休息期，以脂肪代謝為主。在進(jìn)行一段時(shí)間的中等強(qiáng)度勻速運(yùn)動(dòng)后，為了快速供應(yīng)機(jī)體所需能量，同時(shí)糖類作為最快速的供能物質(zhì)被積極調(diào)動(dòng)，從而使得運(yùn)動(dòng)中后期時(shí)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(qiáng)度持續(xù)時(shí)間為15min的運(yùn)動(dòng)中機(jī)體代謝規(guī)律與以往的研究結(jié)果相一致。

2.3 運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)期機(jī)體能量消耗和底物代謝的變化特征

由于運(yùn)動(dòng)結(jié)束后能量代謝率尚未恢復(fù)到運(yùn)動(dòng)前的狀態(tài)，從而機(jī)體能量消耗也不可能立刻恢復(fù)至安靜水平，目前對(duì)影響運(yùn)動(dòng)后過量氧耗（EPOC）的各項(xiàng)條件研究比較多。國(guó)內(nèi)研究中，在運(yùn)動(dòng)的形式以及運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度等對(duì)氧耗有哪些影響。

通過運(yùn)動(dòng)12-15min中脂肪與糖的氧化量供能比與運(yùn)動(dòng)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(xiàn)可知在恢復(fù)期前十分鐘機(jī)體雖然停止了運(yùn)動(dòng)，但機(jī)體的代謝水平并沒有就此停止，機(jī)體仍然保持著運(yùn)動(dòng)中后期的一個(gè)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(dòng)著。在之后的時(shí)間里機(jī)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(shí)間的延長(zhǎng)而降低、脂肪供能比例隨休息時(shí)間的延長(zhǎng)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(yùn)動(dòng)結(jié)束后10-30min的時(shí)間內(nèi)機(jī)體總的能量消耗下降，機(jī)體代謝水平逐漸趨于安靜時(shí)代謝水平，雖然脂肪和糖的氧化量呈現(xiàn)減少趨勢(shì)，但是脂肪和糖的供能比例卻呈現(xiàn)不同趨勢(shì)，在韓娟的研究中機(jī)體在運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)期供能量和供能比例都處于下降的過程，而在運(yùn)動(dòng)恢復(fù)期脂肪供能量雖然隨著時(shí)間的延長(zhǎng)不斷減少，但是供能比例卻在增加也就是在運(yùn)動(dòng)結(jié)束后以脂肪作為了主要的供能物質(zhì)，脂肪在運(yùn)動(dòng)后較低的機(jī)體代謝中被用作主要的能源物質(zhì)。由表1可知在運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(yùn)動(dòng)時(shí)間的延長(zhǎng)，脂肪氧化量與糖氧化量之間的差異開始增加。

脂肪在運(yùn)動(dòng)期供能量和供能比例都處于下降的趨勢(shì)，糖供能量和供能比例都處于上升的過程，糖是運(yùn)動(dòng)期主要的供能物質(zhì)。在運(yùn)動(dòng)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(shì)、脂肪供能量雖然隨著時(shí)間的延長(zhǎng)不斷減少，但是供能比例卻在增加，也就是在運(yùn)動(dòng)結(jié)束后以脂肪作為了主要的供能物質(zhì)，脂肪在運(yùn)動(dòng)后較低的機(jī)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(jī)體雖然停止了運(yùn)動(dòng)，但機(jī)體的代謝水平并沒有就此停止，機(jī)體代謝仍處于一個(gè)較高的水平。在之后的時(shí)間里機(jī)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(shí)間的延長(zhǎng)而降低、脂肪供能比例隨休息時(shí)間的延長(zhǎng)而上升，在測(cè)量的時(shí)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?yàn)檫\(yùn)動(dòng)前抗阻訓(xùn)練延長(zhǎng)了過量氧耗的時(shí)間，還需要深入的研究。

同時(shí)在整合休息期的總數(shù)據(jù)表明，30分鐘整個(gè)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(xiàn)研究結(jié)果中并不一致，在韓娟等人的研究中，中等強(qiáng)度勻速運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)期內(nèi)脂肪供能比例達(dá)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(shí)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(shí)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(shí)驗(yàn)測(cè)試前的抗阻訓(xùn)練延長(zhǎng)了過量氧耗的時(shí)間或改變了機(jī)體過量氧耗的一般規(guī)律，具體原因還需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究的分析。

同時(shí)由在運(yùn)動(dòng)結(jié)束后，總體代謝規(guī)律可知，機(jī)體的運(yùn)動(dòng)得以停止但機(jī)體的代謝尚未停止，所以機(jī)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(shí)間糖的氧化量呈現(xiàn)隨時(shí)間延長(zhǎng)氧化量逐漸降低，之所以出現(xiàn)在總時(shí)長(zhǎng)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(yùn)動(dòng)中ATP-CP系統(tǒng)的再補(bǔ)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(shí)有研究表明ATP-CP系統(tǒng)的再補(bǔ)充、血紅素和肌紅素的載氧恢復(fù)期的2-3min就會(huì)完成。而運(yùn)動(dòng)后身體體溫的水平未下降會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)測(cè)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(xiàn)支撐，需要在做進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，尚不可定論。

3 結(jié)果

（1）運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(shí)間的延長(zhǎng)，抗阻訓(xùn)練后的中等強(qiáng)度勻速運(yùn)動(dòng)，糖供能比例逐漸增加，運(yùn)動(dòng)過程中以糖供能為主。

（2）抗阻訓(xùn)練后的中等強(qiáng)度勻速運(yùn)動(dòng)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(shí)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)）