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有氧運動與減脂

"How to get Ripped Using Science" by Francesco Casillo
  
人們想要有計畫的減去重量,這並不難,有人會說吃的熱量少於你所需要的就行了。
  照這樣的方法的話你的體重會減輕,但永遠不會有好看的身材。聽起來很怪嗎?信不信由你!但這是科學的結果,假如你想知道細節,你必須先忘掉減體重的說法。

  體重由兩部分組成:
  4去脂部分(Fat Free Mass)
  4脂肪部分(Fat Mass)
  去脂部分有骨頭,骨骼肌、非骨骼肌。去脂部分從化學角度看包含19.5%蛋白質,72.4%的水,8%的骨骼礦物質和0.1%肝糖。去脂部分的減少當然也會減少體重。當你以這種方式減少體重,還是有很多的脂肪不會好看。最好是減少脂肪並盡可能保住非脂肪部分。不幸的是很難做到這樣,幾個理由是營養和訓練的知識是必須的,還要時間和一些犧牲。


  ◆該怎麼做?:力量訓練,正確的營養,做有氧運動
  你要了解你的身體,當然,要肌肉強健你還需要做力量訓練、正確的營養、有氧運動。現在來談談有氧運動。
  進行力量訓練的兩個主要原因
  4審美方面:肌肉的增加你會看起來很健壯。
  4生理上的理由增加純肌肉會使肌細胞增大,你會增加一種細胞組織的數量--Mitochondria(粒線體),它是細胞的能量中心。在 Mitochondria內部,氧被燃燒產生能量維持有氧代謝,並以脂肪作為能量來源。顯然你有更多Mitochondria就能利用更多氧,在做有氧運動時就能燃燒更多的儲備的脂肪組織

  更進一步說,好的力量訓練會增加細胞內beta氧化酵素、克雷布斯循環(kerbs cycle,或稱檸檬酸循環)和傳送鏈的電子(transport chain electrons)的反應。同時毛細血管也會增加,運送更多的營養和氧到周邊組織,如此循環就會加快氧化速度。
  營養
  營養可能是影響重量訓練及有氧運動效果的關鍵。因為營養是一個複雜的領域,許多都決定於荷爾蒙對所吃食物的反應,因此需要在其他的文章中做專門的討論。
  有氧運動非常重要
  有氧運動(慢跑,騎自行車等)對於減脂非常的重要,特別是對於那些先天條件(遺傳)不太好的人。但慢跑,騎車並不表示你就在做有氧運動了,人們通常誤認為只要跑步、騎車就是有氧運動。
  有氧運動的原理
  有氧運動顧名思義是細胞利用氧來產生能量。所有身體做有氧運動時的能量來自於氧化過程。當你運動時就增加了肌肉的攝氧量,因此心臟會加速把更多的血液泵入(pump to)訓練的肌肉(血液運送氧氣)。但是,當心臟泵的過快而肺不能跟上節奏那就滿足不了氧的供應。
為了滿足這個條件,心肺必須在相同的個節奏下工作,這樣所有由肺從空氣中攝入的氧才能由心臟泵至身體其他部位。為達到這個要求我們必須限制有氧運動時的心率範圍。
  理想的減脂心率範圍應是最大心跳率的65%~70%
常用計算最大心跳率的公式是:220-年齡

底下是一個簡易的目標心跳率計算程式,使用的是220減去年齡的公式。
簡易目標心跳率計算程式 (使用220減去年齡的公式)
在右邊的空格中輸入您的年齡 - 然後按下計算 年齡
Maximum Heart Rate
最大心跳率
Target Heart Rate per minute
目標心跳率(每分鐘)
(75% - 85% of Max)
Target Heart Rate
目標心跳率(每15秒)
15 sec count
  Karvonnen公式是更先進的目標心跳率計算公式,這個公式用到了休息時的心跳率數值,在你起床前量你的心跳脈搏一分鐘;或者將量得30秒心跳數的數值乘以二。

  底下是這個公式的程式,輸入你的年齡(0~100),然後在休息心跳率的格子中輸入你的休息時的心跳數(30~100),接著在Maximum Effort格子中輸入50~85的百分比,三個欄位輸入後,按下計算,就可以得到你每分鐘應有的最大心跳率。

較先進的目標心跳率計算公式(使用Karvonnen公式)
你的年齡(整數)
休息時心跳率(1min)
% of Maximum Effort
你的目標心跳率
%
  你做何種運動作為有氧運動都可以,不論是腳踏車或慢跑,如果你體重重對膝蓋和腳踝壓力大的話,就不要跑步改騎車。

  ◆適應
  對於有氧運動的新手,可能很難控制到理想的心率,因為缺少對運動感覺的適應。先慢一些,然後循序漸進的加強。一些後天條件(依個人的身體狀況而定)適應了,在減脂心跳率範圍內訓練是不難的。你一定能做到。至此我們知道必須在最佳心率內訓練。但是另一個重要的問題是訓練持續的時間長度。


  ◆訓練持續時間
  有氧運動的起始階段使用的主要能源是肌肉中的糖原。進行長時間低強度的有氧運動,身體才被迫使脂肪代謝超過糖的代謝。
  長時間低強度的有氧運動主要是消耗脂肪,這發生在三酸甘油脂(TriacylGlycerol,TG)分子釋放脂肪酸的過程中。游離脂肪酸(Fatty Free Acid,FFA)被送進血液與血漿蛋白融合,然後作為肌肉的能量來源。
  事實上,一旦有氧運動開始,因為肌肉大量的消耗游離脂肪酸,導致游離脂肪酸血漿濃度的消減。其後,交感神經衝動因運動的刺激而的增強,引起腎上腺分泌腎上腺素(Adrenaline)。Glycemic(升糖指數、血糖係數Glycemic Index,GI)的下降會刺激胰增血糖素(Glucagon)的分秘。

  這兩種荷爾蒙(腎上腺素、胰增血糖素)會增加細胞中AMP循環的形成,如此依序透過不同的化學反應會促進胰增血糖素和游離脂肪酸的釋放,它們是從存儲在脂肪細胞的三酸甘油脂分子中釋放的。
  當然,我們希望由脂肪釋放的能量多於由肝糖分解產生。因為氧氣不能進入並被肌肉使用肝糖就會是主要的供能物質,所以我們必須使肌肉保持良好持續的供氧;當你在適當的心率下運動時就滿足了這個條件。


  ◆脂肪燃燒的過程-胰島素與胰增血糖素
  為了優化脂肪燃燒的過程,必須促使內荷爾蒙分泌。主要控制脂肪存儲和分解的荷爾蒙是:胰島素(Insulin負責合成),胰增血糖素(Glucagon 升糖素,負責分解)(註1)
  4胰島素由肝臟的beta細胞中分泌
  4胰增血糖素由肝臟的alpha細胞中分泌
  4如果一種激素分泌,另一種就會受到抑制,反之亦然
  4胰島素由受高血糖濃度促進分泌(促脂肪合成)
  4胰增血糖素受低血糖濃度促進分泌(促脂肪分解)。

  
綜合上述事實,顯然地,在低血糖時做有氧運動會使更多的脂肪燃燒(當然,你採用的時間長度也很重要)
   而一個較典型的問題是:
  4低血糖時不會導致頭暈嗎?這時候我是否可以做運動?
  你不用擔心這種情況,因為:只要在適當的心率下所有的能量都來自存於脂肪組織的脂肪酸而非糖原(脂肪的存儲量是不受限制的,即使是很瘦的人,這種從生物基質產生的能量能夠永保充足。)

  為了創造有利於有氧運動燃燒脂肪的低血糖狀況,主要有兩個方式:
  4低血糖的時機,燃燒更多的脂肪
  1.在早上:6~9小時未進食,胰島素水平會比較低,胰增血糖素會在運動開始時就容易的分泌並促進脂肪分解。
  2.力量訓練後:力量訓練會抑制胰島素的分泌、增進胰增血糖素及兒茶酚胺(catecholamines)(註2)的分泌。這樣的條件會使有氧運動減脂更有效。

  
4我強烈建議早上運動更勝於建議在重量訓練以後,理由是:在以建構肌肉組織為前提的激烈訓練後,肌肉中的糖原需要儘速以好的高質量運動後飲料(post-workout shake)來補充。而事實上,在重量訓練後的這段時間(30分鐘)非常的重要,因為一天中大部份的合成代謝作用和分解作用階段都在此時進行。做不做就看你了!

  這段時間非常的重要,因為包含在運動後飲品中的養分,碳水化合物與品質佳的蛋白質(如分離乳清)的化合(combined with)作用影響自然胰島素分泌,增進胰島素濃度水平促進合成代謝的作用。分離乳清能有效的促進合成代謝,使葡萄糖和氨基酸被肌肉組織吸收。

  ◆高胰島素水平
  此外,訓練後的進餐(post-workout meal)引起的高胰島素水平會抑制可體松(註4)的分泌(可促進肝醣分解、蛋白質分解為氨基酸並轉化為葡萄糖、血壓上升、促進脂肪燃燒),而此分泌發生於身體和心理受到壓力的期間,比如重量訓練。
  減少或放棄攝取運動後的飲料(post-workout shake),你會失去肌肉組成作用的最佳時機,並無可避免的使肌肉被分解代謝。這也就是在重量訓練後接著做30分鐘有氧運動後,不飲用運動飲料將發生的結果。許多理由都證明了一早做有氧運動就不會有這種情況。因此我推薦你在重量訓練後服用適量的BCAA(註3)然後做有氧。


註:
》1.有關胰島素與升糖素:由胰臟分泌,能控制及調節血糖代謝。
請參閱http://www.vghtpe.gov.tw/~meta/insulin.htmhttp://www.vghtpe.gov.tw/~meta/acom.htm#hypo
》2.左右兩邊腎臟的上方各有一個腎上腺,腎上腺內層分泌兒茶酚胺(catecholamines),皮層分泌流鹽激素與皮質素,目的在維持血中鹽分濃度,血壓及調節腎臟機能及體液的平衡
》3.BCAA(支鏈氨基酸):BCAA包含了人體肌肉組織所需的均衡的氨基酸,能在肌肉中直接代謝。在運動中,補充足夠的支鏈氨基酸,可以減少對肌肉的分解,提高蛋白質在體內的貯留,在組織修復中發揮節省氨基酸的作用。而補充蛋白質需經過消化吸收過程,才能分解出支鏈氨基酸,因此最快捷的方式是直接服用BCAA。
4.Cortisol(可體松):又稱為壓力賀爾蒙,能平衡壓力、體內血糖濃度。當受到壓力、緊張時可體松分泌增加,促進肝醣分解、蛋白質分解為氨基酸並轉化為葡萄糖、血壓上升、促進脂肪燃燒。
5.本文原文在http://www.bodybuilding.com/fun/casi1.htm,請參閱。

原著:Francesco Casillo 原文載於www.bodybuilding.com 翻譯整理:Take 20030309三審

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