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1
運動時的能量轉換
2
棕色脂肪究竟能做什麼
棕色脂肪燃燒身體熱量將高出5倍!快用這5種方式增加它
3
採用彈震式訓練能有效增加肌力嗎?
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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棕色脂肪燃燒身體熱量將高出5倍!快用這5種方式增加它

2020-12-09
運動生理知識庫觀念有氧運動減脂

這幾年有許多的研究報告都指出,無論我們如何透過運動和飲食習慣,都不如增加棕色脂肪細胞的活化程度。那棕色脂肪究竟能做什麼?關於這點專家認為,在人類生產和儲存的兩種主要脂肪細胞(棕色脂肪和白色脂肪)中,棕色脂肪具有更多的好處,主要是因為它能夠燃燒更多的熱量用於人體;在這樣的過程中人體內的溫度將會升高,並有助於減少由白色脂肪構成的其它脂肪堆積,而這種脂肪是我們許多人可以承受的更少的脂肪,某些研究甚至表明,棕色脂肪燃燒的熱量比其它類型的體內脂肪高出五倍!

棕色脂肪究竟能做什麼
棕色脂肪燃燒身體熱量將高出5倍!正確的日常生活習慣就能快速增加它

嬰兒和幼兒的棕色脂肪比成人多得多,但成年人的一生中確實會保留一些棕色脂肪。這一事實只有科學家在過去的二十年中得到證實,2009年,三個不同的研究小組在《新英格蘭醫學雜誌》上發表了論文, 表明成年人仍然可以檢測到棕色脂肪,並且在體重調節中起著重要作用。

嬰兒的棕色脂肪
嬰兒和幼兒的棕色脂肪會比成人要多得多,但並不表示成人沒有!

不用計算卡路里

棕色脂肪組織的功能是將食物中的能量轉化為熱量,這可以通過兩種方式幫助燃燒卡路里,它需要消耗卡路里/能量來產生熱量,另外,這會奪走其它脂肪細胞的卡路里與能量並阻止脂肪堆積,同時,棕色脂肪的活化似乎對代謝過程和效率產生有著積極的影響性,例如它能平衡血糖並幫助我們控制食慾激素的分泌。

5種增加棕色脂肪的方法

1.將溫度調低

相信沒有人喜歡在寒冷的地方生活,甚至於你會認為天氣冷容易增加生並的風險,但有個研究測試讓志願者穿著冷卻的緊身衣褲在皮膚周圍循環水的效果研究發現,與不穿冷卻衣的人相比,這群志願者可以在3小時內燃燒多達250卡路里的熱量,這與快步行走一小時所燃燒的卡路里相同!研究人員認為,這樣額外消耗卡路里的原因是由於激活身體的棕色脂肪細胞有關。

同樣,2013年日本發表在《臨床研究雜誌》上的研究發現,將棕色脂肪儲存量較低的成年男性,每天將他們安排在華氏63度(攝氏17.22度)的房間裡兩個小時並持續六週後,發現與正常室溫的人相比平均能多消耗108-289卡路里。有趣的事,一開始只能多燃燒大約108卡路里的熱量,但在經過六週之後平均都能多燃燒289卡路里,這也就表明溫度降低可以激活某些棕色脂肪的基因。

低溫的天氣與脂肪有關
降低溫度將有助於棕色脂肪的活躍性,並且能額外消耗卡路里。

2.運動訓練

有許多的研究證明運動可以增加棕色脂肪的活躍性,更不用說經常運動對新陳代謝和身體成分還有許多其他好處。最近一項值得注意的研究結果表明,運動可以改變稱為虹膜素的激素的產生,這種激素具有幫助白脂肪從根本上模仿棕色脂肪的積極作用的能力。肌肉細胞活躍後釋放出虹膜素,從而通過將葡萄糖等營養物質引入細胞來幫助我們穩定血糖水平,控制體重並從運動中恢復。

規律的運動訓練
規律的運動訓練也能增強棕色脂肪的活躍性。

3.找出身體飢餓的訊號

我們大腦中調節飢餓激素包括生長素釋放肽和瘦素,以及其它重要激素的神經元在維持棕色脂肪中也起著一定作用。根據耶魯大學醫學院所進行的研究表明,這些控制我們食慾的神經元,也可以幫助鼓勵白色脂肪發揮更像棕色脂肪的作用,但是,發生這種情況的程度取決於我們如何傳達給這些脂肪細胞正確的訊號,特別是不感受到飢餓卻又能感到滿足。充分的飽足感似乎對助於這些神經元迅速採取行動促進棕色脂肪的效果,為了幫助棕色脂肪盡其所能的發揮功效,你必需要了解如何正確的飲食避免經常性的情緒化飲食習慣,過度且長期的飢餓只會導致白色脂肪的增家與堆積,並產生更多的健康問題與風險性。

找出飢餓訊號
身體中產生的飢餓訊號也會影響棕色脂肪的功效。

4.充足的睡眠

大家一定都有聽說過睡眠不足會導致減肥的困難度,尤其,我們已經知道褪黑激素會極大地影響睡眠,但是新的研究表明褪黑激素也會影響棕色脂肪的使用。發表在 《松果研究雜誌》上的一項研究發現,褪黑激素含量較高的老鼠似乎也具有更多的活化棕色脂肪,因此具有更高的卡路里燃燒能力。根據這項研究表明,褪黑激素即使在不影響食物攝入和活動的情況下,也可以幫助降低老鼠的肥胖症,這歸因於其棕色脂肪的功效,因為它具有產熱的作用。

所以,褪黑激素是一個十分重要的關鍵點,最好的方式就是避免在睡覺前看手機或電腦螢幕所發出的藍光,並嘗試盡量在同一個時間入睡與醒來,如果白天有陽光也多曬一下,都是可以加速睡眠品質的方式。

充足的睡眠時間
擁有充足的睡眠時間也可讓體重管理更加的容易。

5.學習壓力管理

我們都知道生活中過大的壓力會讓身體健康變得更糟,包含失眠、體重失控以及憂鬱等問題,此外,壓力肯定會使管理或減輕體重變得更加困難,另外,壓力就體內脂肪百分比和預防肥胖症而言,似乎會擴大體重並有利於儲存體內的危險脂肪例如圍繞我們內部器官的內臟脂肪,而且也難以根據人體所傳達的飢餓信號來進食。因此,學會控制壓力可以幫助你睡得更好,進行有規律的運動,優先選擇能幫助健康的食物讓自己的情緒獲得控制,這樣就能更有效率的控制暴飲暴食,這些都是對於增加棕色脂肪能力最大的影響因素。

資料參考/draxe

責任編輯/David

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採用彈震式訓練能有效增加肌力嗎?

2018-11-20
觀念運動生理重量訓練槓鈴健身知識庫

你知道何謂彈震式訓練(ballistic training)?在瞬間發揮力量的訓練方式就可以稱作彈震式訓練;也可以解釋為一瞬間出力接著再進入脫力狀態的訓練方式,它的操作重點在彈震與速度上,舉個例子來說,當你在臥推時迅速將槓鈴上舉或將槓鈴迅速推高離手的仰臥推擲(bench throw);以及跳躍式訓練或增強式訓練都屬於彈震式訓練。

彈震式訓練(ballistic training)最常見的動作就是擊掌伏地挺身。 © Street Workouts

一般來說我們最常見的彈震式訓練動作就是擊掌伏地挺身,在執行動作過程中身體始終要挺直,快速下降到最低點後再用力將自己推起,當動作達到最高點時讓手掌暫時離地;在半空中快速擊掌然後讓手掌著地,反覆上述的動作練習。你將自己推起的力量越大身體就抬得越高,相對來說用於擊掌的時間也就越長。

仰臥推擲(bench throw)也是彈震式訓練(ballistic training)的一種。 ©FourFourTwo

彈震式訓練跟肌力增長

大家都很關心運用彈震式訓練能增加肌力嗎?那就必須先從肌肉纖維的分類與徵招方式來做說明!一般來說在肌肉纖維的徵招上神經系統會先招募I型肌纖維(俗稱的紅肌纖維/慢縮肌纖維);紅肌纖維它的收縮速度慢及力量小,但卻能夠持續很長時間不疲勞,而當需要更高的收縮力量與速度時,則會開始招募II型肌纖維(俗稱的白肌纖維/快縮肌纖維);白肌纖維含較多的肌原纖維橫斷面較粗,在運動時收縮的速度快而有力及爆發力強,但相對來說持久力較差,正因為白色快肌纖維橫斷面比紅色慢肌纖維更大(大約大22%左右)更強。

因此,在彈震式訓練時會使用較多的II型肌纖維(俗稱的白肌纖維/快縮肌纖維);這也就是肌纖維徵招時所遵循的大小原則(Size principle),所以,這種訓練方式對於增加絕對肌力,還不如做相當程度的負重式訓練,但是,這樣的訓練法具有增加瞬間肌肉爆發力的特色,因此,對於維持現有肌力有著不錯的更效與表現。

不同的訓練速度與強度將徵招不同的肌纖維,這也就是肌纖維徵招時所遵循的大小原則(Size principle)。

你要知道彈震式訓練一般需要猛力瞬間的抬起重量(要以平穩與控制的方式);而不是以我們常見的勻速方式抬起,在增肌負重的訓練過程中,由於使用的重量相對來說較重,重量移動速度一般來說不會一直較快,但嘗試使用更快的方式訓練會得到很多好處,這也就是為什麼許多人會要進行彈震式訓練的原因,相對於運動風險來說也較大;因此,比較不建議新手們來做這樣的訓練操作。

結論

一般來說彈震式訓練應該應用到涉及很多大肌群參與的訓練中,如仰臥推舉、肩上推舉和深蹲等。你應該使用通常狀況下可以完成10次反覆的重量,實際上你會發現使用彈震式訓練方法使用同樣的重量你大致完成7次反覆左右。也因為它屬於進階訓練法則的一塊,如果在肌力上沒有一定的基礎時,就採用這樣的訓練模式是相當容易造成肌肉受傷,當然,彈震式訓練不能作為日常訓練計劃的一環,但卻能當作偶爾為之的訓練補充技巧。

資料來源/bodybuilding、muscleandfitness
責任編輯/David

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