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1
運動時的能量轉換
2
飯後愛睡的原因
你怎麼每次吃完飯後就想睡?就是這兩種營養素混和造成的
3
前十字韌帶斷裂Anterior Cruciate Ligament
運動星球
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運動時的能量轉換

2017-06-05
知識庫 運動生理 運動營養 運動補給 觀念

人體就像是一台機器,需要能量才能讓這部機器發動運作,而人體所需要的燃料就是我們所吃下的食物,經由消化系統處理過之後,將其中的營養成分經過一連串的代謝過程轉變成人體細胞所需的能量形式──三磷酸腺苷(ATP, Adenosine Triphosphate)。為了維持生命,身體器官會不斷地運作,所以人體一天24小時都在消耗能量,不過,激烈運動時所需的能量當然較靜態活動時高出許多,甚至達200倍左右,因此運動時身體必須快速因應才能提供足夠的能量。

人體運動時需要大量能量。 ©FitStar

人體在運動時,是經由肌肉收縮所達成,而肌肉收縮所需要的能量,來自於儲藏在肌肉裡的ATP分解為ADP(二磷酸腺苷)時所產生。但是存在於肌肉細胞中的ATP卻非常有限,大約在2~3秒就會被耗盡,為了讓運動能繼續進行,身體會經由其他代謝路徑來不斷提供ATP給細胞使用,這些路徑包括:(1)經由磷酸肌酸(Phosphocreatine, PC)的分解來重新合成;(2)將醣類經由「醣解作用 (glycolysis)」產生;(3)將醣類、脂肪與蛋白質經由氧化作用代謝形成。

運動時的三種能量系統

 1  ATP-PC系統:爆發性/大功率/極短時間

ATP-PC系統或磷化物系統是人體製造ATP最快速的方式,當肌肉細胞內的ATP被分解,同時間原本儲存在肌肉細胞內的磷酸肌酸(Phosphocreatine, PC)會藉由肌酸激酶(Creatine Kinase)的催化分解為肌酸及磷酸,同時也會釋放出能量,而這過程產生的能量則可以幫助ADP重新合成為ATP。不過,因為儲存在肌肉中的ATP或PC的數量不多,故此系統所產生的ATP主要是提供於運動初始時或是10秒內完成高強度運動的能量來源,例如:短跑衝刺、揮棒擊球、揮拳等等。

ATP-PC系統

 2  乳酸系統:中等功率/短時間

乳酸系統(Lactic Acid System)是肌肉細胞中ATP與PC將耗盡且運動需持續進行時會啟動的能量系統,簡單來說是將葡萄糖或肝醣經由醣解作用分解為丙酮酸(Pyruvic Acid)或乳酸(Lactic Acid),此作用同時會產生ATP供應身體所需。

不過,醣解作用是一個極為繁複的流程,肌肉中的醣類經由多階段的分解成為丙酮酸來產生肌肉所需的能量,而且會先消耗ATP,再獲得更多ATP。另外,在醣解作用中會產生一對氫原子,由細胞中的菸鹼醯胺腺嘌呤二核苷酸(Nicotinamide adenine dinucleotide, NAD,輔酶的一種)來接收,還原成為NADH。當運動強度提升,需要快速且大量產生ATP供肌肉使用時,醣解作用必須加速進行,大量氫原子被產出,若細胞內的NAD不足時,還原態的NADH會藉由乳酸脫氫酶(Lactate dehydrogenase, LDH)的催化,將一對氫原子轉給丙酮酸而形成NAD,得到氫原子的丙酮酸因而還原成為乳酸,因此這個過程被稱為乳酸系統。

由於乳酸系統與ATP-PC系統過程中都不需氧氣的參與,因此兩者又合稱為無氧系統。另外,存在於體內的上述物質都有限,乳酸系統大約30秒就會完全耗盡。

乳酸系統

 3  有氧系統:低功率/長時間

有氧系統(Aerobic System)是身體將所攝取的碳水化合物、脂肪與蛋白質經過消化分解,並經過一連串的代謝作用之後,產生能量來幫助ATP的合成,因為過程中有氧參與故名。在醣解系統中產生的丙酮酸與血液中的脂肪酸,進入至細胞粒線體中的「檸檬酸循環 Citric Acid Cycle」(又名三羧酸循環 Tricarboxylic Cycle 或克氏環 Kerbs Cycle )來產生ATP,因為過程複雜,因此需要花費較長時間。

從事的運動強度較低時,ATP會以較慢的速度被消耗,因此也會有較為充裕的時間進行ATP的再合成,只要能充分地供給氧氣,並攝取足夠的醣類、蛋白質與脂肪,就能長時間持續地供應身體運動所需能量。此系統在進行長距離跑步、快走等運動中較為活躍。

有氧系統

雖然人體以上述三種系統產生能量供應肌肉使用,不過三種系統並非絕對分割的狀態,也就是說,在進行任何一種運動,有可能是以其中一種系統為主,但身體中其他兩種系統可能同時也會進行少量的產出。

參考資料
1. 《運動生理學》,新文京出版公司出版 (2014)
2.《運動健身知識家》,旗標出版公司出版 (2015)
3. 《人體學習事典 肌肉骨骼運動解剖篇》,楓葉社出版 (2016)
4.  維基百科
5.   AMAC Fitness Training Provider

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你怎麼每次吃完飯後就想睡?就是這兩種營養素混和造成的

2020-05-18
飲食方式新知觀念運動生理知識庫

有許多人在吃完飯之後都會產生疲倦想睡的感覺,一般我們知道的答案都是「身體為了消化食物,都將血液集中流向腸胃等消化器官,因此,造成腦部缺乏氧氣造成昏昏欲睡的感覺」,這樣的答案與說法似乎頗具說服力,但其實會產生這樣的問題跟我們吃進去的東西有很大的關連性,這篇我們將討論進食之後會感覺疲倦想睡的原因以及如何預防這個問題。

飯後愛睡的原因
有許多人在吃完飯之後都會產生疲倦想睡的感覺,真的是因為血液集中到消化系統造成的嗎?

血清素的影響

進食之後為何會想睡?有研究說跟血清素有關!然而,什麼是血清素(Serotonin)?血清素又被稱做血清張力素也可稱做5-羥色胺和血清胺簡稱為5-HT,被普遍認為是幸福和快樂感覺的貢獻者,然而,血清素在我們的大腦內的總含量大約為2%,有超過9成都位於黏膜腸嗜鉻細胞和肌間神經叢,參與腸蠕動的調節,與腸黏膜進入血液的5-HT主要被血小板攝取(8%-9%的位於血小板中),剩餘部分在中樞神經的血清素能神經元中合成,其中它具有各種功能,這些包括調節心情,食慾和睡眠;血清素還具有一些認知功能包括記憶和學習,在突觸處調節5-羥色胺被認為是幾類抗抑鬱藥藥物的主要作用。

飲食造成疲倦?

因此,有些研究人員認為,當一個人透過進食之後會感受到疲倦的狀態,就是因為身體產生更多的血清素所造成的現象。尤其是食物中含有大量的蛋白質與碳水化合物,會比一般的食物要容易造成疲倦,這是因為許多富含蛋白質的食物中都含有一種叫色胺酸(Tryptophan)的胺基酸,這是一種人體不能合成的必要胺基酸之一,因此,我們必需由食物中攝取它;而色胺酸的明顯結構式特徵是,它含有吲哚官能團也是血清素(5-HT)的前體,而碳水化合物會引起胰島素釋放,胰島素反過來刺激的大的中性支鏈胺酸(BCAA)的攝取,但不是色胺酸(芳族胺酸)進入肌肉,在血流中增加色胺酸在(BCAA)的比例,由此產生增加色胺酸比率,降低在大型中性胺酸傳送的競爭(其傳輸兩者(BCAA)和芳族胺酸),從而導致吸收更多的色胺酸穿過血腦屏障進入腦脊液,一旦在腦脊液在中縫核色胺酸通過正常酶途徑轉化為血清素,所得的血清素是由松果體進一步代謝成褪黑素。所以,才會有研究表示,進食之後容易引起疲倦與嗜睡的問題,最主要可能是吃進大量的蛋白質與碳水化合物的混和食物,間接增加能促進大腦睡眠的退黑激素。

飲食成份造成疲倦
有些研究人員認為,當一個人透過進食之後會感受到疲倦的狀態就是因為身體產生更多的血清素所造成的現象。

避免進食後疲倦

吃完飯之後感受到疲倦想睡覺,這個問題對於一般人來說如果沒有太大的影響,那就不如好好的去睡一覺補充體能,但如果你是需要在危險情況下工作的人,例如工具機台操作人員或是開車的駕駛者,吃完飯想睡覺造成注意力與反應無法集中的狀況,反而,是提升危險的可能性。

進食後產生疲倦感
吃完飯後產生疲倦感對於某些許要專注力與反應力的人來說,是增加許多的危險與風險因素!

在2017年的「模擬夜班時間進食造成嗜睡與胃部不適」的研究報告中指出,要防止進食之後就想睡覺的人,必需要注意以下這4點建議才能防止飯後所產生的疲倦感與嗜睡狀態。

1.盡量少量多餐:

可以每隔幾個小時吃進一些食物或是小點心,避免一次就吃進大量的餐點造成疲倦感,少量多餐可以維持能量的平衡也能讓整體的精神更加充沛。

2.充足的睡眠時間:

如果你在晚上有獲得充分的且良好的睡眠品質及時間,在午餐過後身體會出現疲憊與嗜睡的症狀就會相對的減少許多,但不見得會完全消除。

3.適度的運動:

進行輕度的運動例如飯後散散步這類的活動,也可以讓你的身體減緩皮老的感覺,尤其是中午吃過飯之後,去戶外走走更能增進腦部的精神狀態,讓下午的體力更好。

4.午餐後曬太陽:

根據2015年這項研究調查,休息時間充足的受測者透過午睡或陽光照射這兩組研究,對進食後改變任務轉換性能的影響性有何改變,研究結果為午餐過後透過陽光的照攝,可以改善腦部認知的能力,

容易飯後嗜睡的人
為了避免飯後嗜睡的情況,你可以試著改變以下四點建議!

結論

有許多的人在進食之後都會感覺到疲倦愛睡的現象,這是由於你的餐點內含有大量的蛋白質與碳水化合物所造成,在大多數的情況之下,吃完飯之後會產生這樣的狀況是屬於自然現象,但如果你的狀況會妨礙你日常的生活造成危險性,哪你就必需要改變進食的內容與份量,如果你嘗試這樣的調整還無法改變飯後疲倦與嗜睡的症狀,請立即連絡醫生進行檢查與調整。

資料參考/NCBI、medicalnewstoday

責任編輯/David

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前十字韌帶斷裂Anterior Cruciate Ligament

2016-11-23
運動傷害保健運動生理知識庫

前十字韌帶是膝關節最主要的穩定構造。前十字韌帶的斷裂通常是由於外力 使膝關節旋轉或過度反曲的力量超過韌帶所能承受的張力。雖然少數會造成韌帶 的部分斷裂,但是多數的個案是完全斷裂。而且大約有一半的韌帶斷裂會同時合併半月軟骨破裂。

前十字韌帶的斷裂也常常伴隨內側副韌帶的受傷,但它很少會 合併外側副韌帶或者是後十字韌帶的斷裂。雖然很少看到血管的受傷,但是多條 韌帶受損時,則可能合併發生血管的傷害,如此則可能會危及下肢的循環。

前十字韌帶斷裂

症狀

十字韌帶受傷的人通常是由於一個扭轉或過度反曲的動作,而會出現劇痛或感覺突然膝關節鬆掉的現象。大約三分之一的人在受傷的時候會感覺到「波」的聲音。當一個人在運動中受傷,由於疼痛或關節不穩定,通常無法繼續運動。之後關節會越來越痛,這是由於關節內出血腫脹的緣故,二十四小時內會達到最高點。

©ptt.cc

如何治療

最初的治療是包括休息、抬高、冰敷與使用拐杖助行直到病人不會一跛一跛 為止。前十字韌帶的斷裂,可區分為韌帶接骨處骨折、部分斷裂與完全斷裂三種情形;在治療上,韌帶接骨處骨折需要開刀復位,骨折以鋼釘固定,由於韌帶本身沒斷,開刀效果可得痊癒。

部分斷裂之情形,已有許多臨床報告顯示復健治療加強股四頭肌之肌力,成績非常好,病人追蹤十年以上,膝功能正常,因此不需要開刀;如韌帶完全斷裂,對年輕人來說,無法跑跳急轉彎、大部分的運動都無法參加,會嚴重影響到日常生活的品質,因此需要開刀治療:對上了年紀的人來說,運動不是很重要,則開刀就非絕對必要了。

如何預防

在這類預防前十字韌帶受傷的運動計畫裡面,相當強調神經肌肉控制(neuromuscular control)的訓練,希望藉由運動治療,重建受傷腳在動態與不穩定的情境下肌肉能及時反應收縮並吸收關節受力的能力,以減少未來的可能傷害。而在神經肌肉控制的功能性運動訓練中,改變方向、扭轉與跳躍能力通常是設計運動的重點。

參考資料
1.《完全跑步聖經》,天下出版公司出版 (2015)
2. optkinetics.com
3.  厚生健康園區

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