只要有運動一段時間的人，都會知道我們將運動方式分為有氧運動與無氧運動，除此之外你的身體在運動期間還會使用「有氧代謝」與「無氧代謝」這兩種新陳代謝，來提供肌肉運作所需的燃料與能源，因此，你就必需要知道這兩個代謝在體內是如何運作，以及它們對你運動時的意義為何！

無氧代謝：是在沒有氧氣的情況下通過碳水化合物的燃燒產生能量；當你的肺部無法將足夠的氧氣注入血液中以滿足肌肉對能量的需求時，就會發生無氧代謝這種情況，它通常僅用於短時間的運動能量供給，例如衝刺型短跑和高爾夫的揮杆等等。這些短時間爆發力的運動，當血液中的氧氣不足時，葡萄糖和糖原不能完全分解為二氧化碳和水，相反，也會因為這樣產生乳酸會在肌肉中積聚，並降低肌肉功能。

有氧代謝：是你的身體通過在氧氣存在下燃燒碳水化合物，氨基酸和脂肪來產生能量的方式，這就是為什麼這被稱為燃燒醣、脂肪和蛋白質的能量，有氧代謝主要持續產生用於運動和其他身體功能的能量，使用有氧代謝的運動包括長時間步行、長距離跑步或騎自行車。因為，在運動活動期間身體通常會在有氧和無氧代謝之間切換，這需要短時間的衝刺以及持續的跑步。

代謝的定義

代謝是指你的身體用於分解營養素的過程，形成細胞可用於獲取能量的化合物，並使用這些化合物來促進細胞功能，身體會分泌酶將食物分解成醣、蛋白質和脂肪；然後身體的每個細胞都可以將它們帶入，並在有氧或無氧代謝過程中使用它們以形成三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP)，這是人體細胞中所需使用的燃料，基本上都來自食物的卡路里以這種方式進行燃燒，在每個細胞中產生能量，而身體的整體新陳代謝包括肌肉收縮、呼吸、血液循環、保持體溫、消化食物、排出體內廢物以及大腦和神經系統的運作功能；因此，燃燒卡路里的速度就稱為代謝率。

無氧與有氧代謝

無氧代謝不如有氧代謝有效！一個葡萄糖分子只能在無氧代謝下產生三個ATP分子，而它產生39個有氧代謝ATP是肌肉的動力，那因為無氧代謝只能使用葡萄糖和醣原，而有氧代謝也可以分解脂肪和蛋白質，因此，在無氧區和紅線區進行劇烈運動時，就會讓心率超過最大心率的85％將導致使用無氧代謝為肌肉提供動力。雖然你的身體會自然地使用能夠最好地完成工作的能量通路，但你可以選擇訓練的方式，來針對不同運動和活動的訓練計劃充分利用有氧和無氧代謝。

身體如何使用有氧代謝

我們身體全天使用有氧代謝能量，為細胞、肌肉和器官提供固定的運作能量；這就是為什麼你有一個所謂能抱持身體正常功能的基礎代謝率。有氧代謝也是你的肺吸收血液中血紅蛋白，攜帶氧氣到你細胞組織的原因。氧氣用於有氧代謝以氧化碳水化合物；氧原子最終附著在排泄的二氧化碳分子中的碳上，因此，碳水化合物有氧代謝過程的唯一副產品就會是二氧化碳和水，所以我們的身體就通過呼吸、流汗和排尿來處理這些副產品，它與產生乳酸的無氧代謝相比，有氧代謝產生更容易從體內清除的副產品。

減肥和有氧代謝

如果你的目標是透過運動減重或減脂，那有氧代謝就是你最好的朋友，因為它從脂肪細胞中吸收脂肪，並燃燒它以產生供應給肌肉的能量外，它還會燃燒細胞中可利用的和儲存的醣(碳水化合物)，因此，任何多餘的醣都不會變成脂肪囤積。所以，如果你攝入的熱量不比你消耗的熱量多，你就不會將額外的食物熱量儲存為脂肪，因此就會讓體內的脂肪逐漸的減少。

資料提供／draxe、bodybuilding

責任編輯／David

人體肌肉可分為心肌、平滑肌與骨骼肌（skeletal muscle）三種。心肌是屬於心臟的肌肉、平滑肌則是內臟的肌肉，而在運動中所探討的是骨骼肌，顧名思義就是兩端附著在骨骼上的肌肉。人體運動的發生，是在於大腦下達命令，訊息經由神經系統傳遞至肌肉系統上產生收縮而達成。在肌肉收縮時，會以關節為支點來拉動骨骼，進而完成大腦預期的動作，過程其實極為精密與複雜。

人體的肌肉系統

人體的肌肉系統是由三種不同的肌肉組成：

骨骼肌（skeletal muscles）：附著於骨骼上，與骨骼系統相配合，受大腦意志支配而做出各種各樣的動作。在顯微鏡下可看見明暗相間的橫紋，故亦稱作橫紋肌。

平滑肌（smooth muscles）：主要構成人體內臟器官（心臟除外），如胃、腸、血管等的管壁。在顯微鏡下沒有橫紋，也不受意志支配。

心肌（cardiac muscles）：只存在於心臟中，在顯微鏡亦可看見橫紋，但不受意志支配，也不易疲勞。

骨骼肌（Skeletal Muscle）

一般我們習稱的「肌肉」指的就是骨骼肌，這種肌肉是以兩端的肌腱連結在骨骼上。由於這種肌肉通常需要由大腦發出命令來控制，故稱為「隨意肌」；而將其肌肉解剖出來，在顯微鏡觀察之下，其肌纖維會呈現亮暗交錯的橫紋，因此又稱為「橫紋肌」。

人的身體共有大約600多條骨骼肌，約佔體重36~40%。骨骼肌藉由肌腱（tendon）與骨骼相連，而肌肉是由長圓柱狀的肌肉細胞所組成，稱為「肌纖維」；一條肌纖維直徑約10~150微米，長度可由1毫米到30公分左右。每條肌纖維均由極細的細胞膜所包覆，這種特化的、薄層纖細的網狀纖維被稱為「肌膜」或「肌漿膜（sarcolemma）」。數條肌纖維被膠原、彈性纖維混合成的結締組織「肌束膜（perimysium）」包裹而成肌束（muscle fascicle），而數條肌束則藉由一層較厚的結締組織「肌外膜（epimysium）」的包裹而成為一條肌肉。筋膜（fascia）是貫穿身體的一層緻密結締組織，它包繞著肌肉、肌群、血管、神經。身體中的筋膜有幾種，分別稱作淺筋膜、深筋膜與內臟筋膜，肌外膜即是深筋膜的一種。

肌纖維的一個細胞通常有數百個細胞核，因此即便有一部份受損，也能進行修復並增強。在運動時，會藉由這些細絲狀肌纖維的收縮而產生力量，而且直徑越粗的肌纖維所能發揮的力量就越大。而肌纖維又分為「紅肌」與「白肌」等，可在運動時發揮不同功能。肌纖維的數量並不會增加，不過可藉由訓練的方式，讓這些肌纖維變粗，從而強化它們。

參考資料

1. 《運動健身知識家》，旗標出版公司出版 (2015)
2.《運動生理學》，新文京出版公司出版 (2014)
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.   黃sir的跑步秘笈

為了突破馬拉松2小時大關，運動員需要將現有的馬拉松世界紀錄2小時2分57秒縮減約3%。這意味著在42.195公里（26.2英里）的全程中，每公里耗時需要減少約4.3秒鐘。在多數人看來，這似乎是一個不可能完成的挑戰，但對Nike而言，卻是一個值得追逐的目標。  

三位無懼挑戰的運動員接受了Nike的邀請，嘗試在2小時內完賽馬拉松，他們是 Eliud Kipchoge 、Lelisa Desisa和Zersenay Tadese。透過對世界頂尖長跑運動員進行為期數月的測試和資料分析，Nike最終選定這三位身體狀況最適合迎接這項挑戰的菁英運動員。選擇他們的主要原因為在長時間快速奔跑方面，他們的表現遠遠優於其他跑者。他們多年的經驗和專業知識造就了他們獨有的優勢，正因如此，Breaking2教練和科學研究團隊認為，應該調整他們的日常訓練和補給策略，而非進行徹底的改變他們原來的習慣，這是嘗試讓運動員達成挑戰目標的最佳方式，而這也將是至今為止長距離跑領域最大的挑戰。

在製定訓練計畫方面，運動員及其教練團隊發揮了不可或缺的作用，並是他們取得今天成績的關鍵因素。生理學家兼Nike運動研究實驗室探索研究團隊新產品總監Brad Wilkins 博士和Nike運動研究實驗室研究員兼首席生理學家Brett Kirby 博士受邀對Breaking2 計畫的日常科學研究工作進行監督。“作為菁英運動員，他們目前的訓練計畫已經相當成熟了。” Brad Wilkins博士說，“我們的目標是與運動員及其教練團隊合作，提供相應的資料分析和回饋意見。” 正因如此，集合不同領域的力量，2小時內完賽馬拉鬆的夢想才有可能成為現實。

經驗決定成效

訓練計畫隨著運動員狀態的改變而不斷調整

Eliud Kipchoge的每週訓練計畫多樣且有針對性，並隨著整個計畫的推進逐步完善。他每天都會進行兩組訓練，包含長跑、跑道快速跑和變速跑訓練。Brett Kirby提到“Eliud Kipchoge身體的配合度十分協調，他經常根據自己身體的反應和感覺來調整步伐。” Lelisa Desisa初期的訓練重心為耐力訓練，在此期間進行了很多長距離、從輕度到中等強度的基礎跑步訓練。在之後的訓練中，還加入了更具針對性的跑道訓練，以便在計畫後期提高速度和強度。Brett Kirby說：“Zersenay Tadese的策略與Lelisa Desisa幾乎相反，他的前半程訓練著重速度，可以説明他熟悉比賽速度，而他後期的目標是延長高速跑的持續時間，以便能夠長時間保持足夠的配速。”

跑前熱身（大多數情況下）很簡單

熱身時，所有的運動員都做典型的滑步慢跑（根據Brett Kirby描述，有時慢到看上去幾乎像是從站著不動的狀態開始拖著腳走），並逐漸加快步伐，持續約30分鐘。Lelisa Desisa和他的團隊會做更“儀式性”的跑前熱身，該跑前熱身由動態伸展組成，持續約30分鐘。Brett Kirby表示“ 看上去就像跳舞一樣。”。

團隊協作和單獨訓練同樣重要   

一般來說，為了獲得足夠的跑步動力和陪伴，運動員會選擇和很多人一起跑步。Lelisa Desisa的團隊由6至8名成員組成，為他提供所需的一切支援。Eliud Kipchoge會與由當地人、專業運動員或教練組成的60人團隊一起跑。但是，當他們想要進行一項極具針對性的訓練時，他們會選擇獨自一人或與少數幾個人一起跑步。Brett Kirby表示“Zersenay Tadese大多數情況下選擇自己一個人跑。

充足的睡眠保持最佳運動狀態

這些運動員通常都不是做一般大家想像的放鬆方式。對於每週跑量超過160公里的運動員來說，常規訓練中最重要的部分就是恢復。“Zersenay Tadese被稱為'睡神'，因為當他不跑時，他一定是在睡覺，” Brett Kirby說道。不進行訓練的時候，Lelisa Desisa會選擇放鬆。在營地，Eliud Kipchoge在閒暇時花了很多時間來平衡休息和日常生活。Brett Kirby說：“除了和隊友一起打盹和品茶之外，他還會做一些雜務，比如從井裡打水或者在營地幫忙。” 多數情況下，大家每週休息一天，也會根據需要進行調整。三位運動員，有的每週會接受三次按摩，通常是在接受高強度訓練以後。

跑步是唯一運動

三位運動員不做重量訓練，也不會做瑜伽。他們只選擇跑步。“要想跑得快，你就得不斷地跑。” Brad Wilkins說道。雖然每位運動員的訓練計畫都非常不同，但都在不斷完善和調整，以便適應不同的熟練度和階段性的低效率。Brad Wilkins說“通常來說，精英運動員的柔韌性較差。” 然而，與很多人的想法相反，較差的柔韌性更容易提高跑步成績。Brad Wilkins表示“理論研究表明，較為僵硬的雙腿在跑步過程中損失的能量更少。”（他將此比作硬彈簧，與較鬆弛的彈簧相比，硬彈簧儲存和釋放的能量要高出很多。）

日常飲食很自由

作為菁英級別的跑者，很清楚地知道什麼食物能夠為其日常跑步提供最佳補給，儘管如此，Brad Wilkins和Brett Kirby還是建議跑者吃大約50-75％的碳水化合物、20-30％的蛋白質，其它的則可以隨意。此外，科學家們還提供了具體的訓練後營養攝入量的指導。例如，他們強調了在高強度訓練後立即攝入蛋白質和碳水化合物的重要性，當運動員不能很快攝取正餐時，他們會指導運動員飲用體能恢復飲料。

科技改變傳統

關鍵指標幫助提升跑步成績

自從肩負著破2的使命以來，Brad Wilkins和Brett Kirby多次造訪3位菁英運動員並對一些重要指標進行深入的分析和評估，包括最大耗氧量、跑步過程中水分的流失以及肌肉能量儲備等。即使不與運動員在一起時，他們仍然會定期透過電話或Skype 保持聯繫。在訓練期間，運動員會佩戴配有心率監測儀（含配套胸帶式發射器）的GPS手錶。每次訓練後，教練和科學研究團隊一起進行資料分析，以進一步瞭解運動員的狀況和提高運動表現的因素，並利用收集的這些資料與運動員的教練團隊溝通並不斷調整訓練計畫。

相信高海拔優勢

三位運動員都在高海拔地區生活並在此進行絕大部分的訓練。Eliud Kipchoge的營地在肯亞，Lelisa Desisa的營地在衣索比亞，而Zersenay Tadese往返於他自己居住的衣索比亞和他的教練居住的西班牙兩地進行訓練。Brad Wilkins解釋說：“因為高海拔地區的氧氣稀薄，隨著時間的推移，體內紅血球細胞的數量會增加，血液就能為肌肉攜帶和運輸更多的氧氣。肌肉含氧量越高運作越好，就可以幫你跑得更快、更遠。” 當一個人離開高海拔地區後，這種較高的紅血球的細胞濃度可以維持長達兩週之久，因此可以假定較高的血紅細胞濃度能為在海平面高度的比賽帶來競爭優勢。

能量補給的個人化定制和精確控制

科學家們專注於因出汗引起的水分流失和能量補給的最大限度。他們將重點放在賽前48小時和高強度訓練後的24小時，並重點關注兩個方面：”補給類型與方式”，以及”個人需求”。“我們在訓練計畫中收集到的資料表明了運動員跑步時流失的水分以及內臟可以吸收的液體量。根據這些資料，我們為每位運動員量身打造了一種碳水化合物能量補充劑”， Brett Kirby解釋。除此之外，三位運動員所引用的碳水化合物的類型、比例、液體和口味也不盡相同。
 
精確的能量補給頻率

透過資料分析以及大量的反復試驗，Breaking2團隊已經確定了運動員在比賽中進行能量補給的理想週期：每2.4公里補充一次（即他們在義大利Monza賽道繞跑道跑一圈的距離）。Brett Kirby說：“運動員大約每七分鐘就會攝取特定的能量補充劑，以保持充足的水分和能量。”科學研究團隊表示，這對運動員來說是一種全新的體驗，因為以前每位運動員每小時攝取的碳水化合物不足60克，而現在他們都不得不讓自己習慣攝入更多的碳水化合物。

Brad Wilkins、Brett Kirby和Breaking2 團隊中的其他成員都在繼續透過獲取的這些資訊和經驗不斷為Eliud Kipchoge、Lelisa Desisa和Zersenay Tadese完善策略。“自Breaking2 正式啟動以來，我們一直都在不斷收集資料，並一直努力獲取更多有效的資訊，説明三位運動員在正式挑戰當天達到最佳狀態。”Brad Wilkins表示，“大多數運動員無法享受如此水準的個人化測試、訓練和指導。” 當你將這些與每位運動員堅韌的意志力相結合時，便有可能突破人類的極限。“無論我們在科學研究方面做了多少努力，將會是這三位運動員以每小時21.08公里的速度跑完42.195公里。”Brad Wilkins說，“簡直太不可思議了。”

資訊、圖片提供：Nike