常常聽到有人說:要懂練更要懂吃!這是因為我們吃進體內的營養素,將會影響身體為肌肉提功能量的有效度。一般來說,身體會透過幾種不同的能量途徑,將食物轉化為三磷酸腺苷(Adenosine Tri-phosphate,ATP)作為身體運作的燃料;所以,如果你養要讓運動訓練更加充滿效率,就必須要了解這套轉化系統的運作模式。
要讓食物中的能量可被用來讓細胞發揮作用的因子就是ATP,這種體內最重要的分子存在我們的體內,無論是肌肉、大腦或是皮膚上等等的細胞內,它可以利用食物分子中的化學能,將其釋放出來,為細胞內的工作提供燃料。
但因為身體不容易儲存ATP,所以有必要在運動的過程中不斷製造ATP。一般來說,身體將營養物質轉化為能量的兩種主要方式:
1.有氧代謝(含氧)
2.無氧代謝(無氧)
這兩條途徑可以進一步分為三個主要的能源系統,在大多數的情況下它是提供運動訓練所需燃料的能量系統的組合,然而運動訓練的強度和持續時間,將會決定了何時要使用哪種方法。
1.ATP-CP
ATP-CP能量系統又可稱為磷酸原系統,是一種無氧途徑的系統;因為它不需要任何氧氣來產生ATP。後方的CP代表磷酸肌酸(Phosphocreatine)這是一種天然存在的化合物,可以產生短暫的能量爆發,大約能提供10秒的能量輸出用於短時間爆發性運動,例如常見的100M衝刺。
這個途徑將首先消耗儲存在肌肉中的任何ATP(大約2-3秒),然後它使用磷酸肌酸 (CP) 來回收ATP,直到磷酸肌酸耗盡(大約6-8秒左右);使用ATP和CP之後,身體將繼續進行有氧或無氧代謝以繼續產生ATP來為身體的運動提供能量。
2.糖酵解
糖酵解是一種無氧系統,它完全從碳水化合物中產生ATP而乳酸就是其副產品,無氧糖酵解透過部分葡萄糖的分解提供能量而無需氧氣,也常被稱為乳酸系統(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。這個過程會為持續不超過幾分鐘的短時間和高強度的運動產生能量,但大約30秒就會完全耗盡。
3.有氧代謝
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合成的有氧系統(Aerobic System),會被稱為有氧系統指要是在過程中必須要有氧氣參與,轉化的過程相當的複雜,因此需要花費較長時間。所以,有氧代謝系統主要用於耐力型運動,通常運動的強度較低可以持續很長時間。
一般來說在運動過程中,運動員將通過這些代謝途徑。當運動開始時ATP是透過無氧代謝產生,隨著呼吸和心率的增加,身體就會有更多的氧氣可供使用,接著有氧代謝便會開始並持續到達到乳酸閾值,接著無氧代謝就會再次啟動。
運動營養對於訓練上為何這麼的重要?這是因為身體的運作能量,主要是建立在廣泛的營養素之上,例如聽到的碳水化合物、脂肪和蛋白質這三大類,每種營養素都有獨特的特性,因此也決定了它們如何轉化為ATP以提供身體運作之用。碳水化合物是主要的營養素,適合提供中到高強度時能量所需;脂肪則可以為長時間的耐力型運動訓練提供所需的能量,而健身者最常攝取的蛋白質,則主要用於修復身體組織,通常不用於為肌肉運作提供能量。
簡單來說,因為身體將會使用不同的途徑來產生所需的能量,並且每個途徑都依賴於不同的營養素,所以在飲食中均衡的攝取脂肪、碳水化合物和蛋白質等營養素,對於有從事各項運動訓練的人來說佔有十分重要的地位。
資料參考/International Journal of Physiology and Sports Performance、Human Kinetics
責任編輯/林彥甫
運動或健身完隔天發現全身痠痛的你,是否也都認為這樣才算是有練到?甚至於還會強忍著這樣的不適感,且自我安慰的說:「昨天這樣的新練法還真的很有效!」,但也正在思考著今天是否該休息一天,讓肌肉好好的休息一下。但肌肉呈現的痠痛卻不一定是由乳酸堆積所帶來的影響!接下來我們將帶你了解何為乳酸堆積,並教你如何快速的擺脫這樣的不適感。
乳酸(Lactic acid)在肌肉細胞和紅細胞中產生。它是在某些條件下運動期間身體將碳水化合物分解為葡萄糖時形成,因此,當身體將葡萄糖轉化為能量時,就會產生乳酸,當氧氣濃度降低時也會產生,所以,通常在高強度的訓練過程中十分容易出現乳酸的情形。然而,乳酸是糖酵解(glycolysis)或葡萄糖分解的結果,主要是在氧氣不足條件下,葡萄糖或糖原分解為乳酸的過程,此過程中伴有少量ATP的生成。這一過程是在細胞質中進行,不需要氧氣,每一反應步驟基本都由特異的酶催化。在缺氧條件下丙酮酸(pyruvic acid)則可在乳酸脫氫酶(Lactic dehydrogenase,LDH)的催化下,接受磷酸丙糖(Triose-phosphate isomerase,TPI)脫下的氫,被還原為乳酸。
剛剛上面有提到乳酸主要是在氧氣不足條件下,產生糖酵解(glycolysis)的結果。然而,在高強度運動訓練的過程中,身體肌肉細胞所需要的氧氣會比原本要來的高,進而導致無氧呼吸和乳酸堆積。但乳酸何時會產生?這將取決於每個人不同的身體狀況及體能,身體在運動後的過程中會適度的清除乳酸,但當它大量的產生時,身體將無法快速且有效率的排除大量產生的乳酸狀態。
Snacking in Sneakers的RRCA跑步教練Chrissy Carroll表示,這樣的狀況通常都被稱作為高強度有氧運動的乳酸閾值(Lactate Threshold),但也要記住!進行所謂的力量行訓練,例如重量訓練這類的運動,也會發生乳酸堆積的狀況。
然而,當身體出現大量乳酸聚集的情況時,肌肉會感受到疲倦並可能出現無法有效的收縮,甚至於有些人會在運動和訓練的過程中,肌肉感受到明顯的灼燒感。
你是否也認為乳酸堆積是不好的產物?在國外有些專家確認為乳酸的產生實際上有助於肌肉在劇烈運動時延緩疲勞,並協助利用儲存在線粒體中的能量。Carroll表示,一般人都認為肌肉痠痛就是乳酸堆積的原因,其實,乳酸堆積並不是運動訓練後24-48小時內會發生的延遲性肌肉酸痛,這兩者是完全不一樣的。
跑步教練Carroll表示,適度的降低運動強度以及從活動中安排休息和深呼吸,可能都是在運動期間清除乳酸的有效方法。另一種消除乳酸的方式,就是在運動後採取積極的恢復運動模式,例如瑜伽、散步、騎自行車或利用按摩滾筒進行放鬆等等,都可以有效的清除體內堆積的乳酸。
2015年發表於美國國家衛生院(National Institutes of Health)上的一項研究報告「高山滑雪運動員在跑步之間進行的上坡主動恢復對血乳酸濃度和疲勞的影響」指出,進行主動恢復訓練的滑雪運動員,能更快速的排除體內的乳酸,並完成更多的跑步距離。
因此,想要快速消除體內乳酸你可以嘗試看看下列這4個方法:
1.將隔天的運動強度降低。
2.適時的讓身體肌肉休息。
3.運動過程中進行深呼吸。
4.採用主動式的低強度運動。
ACSM-CPT的Jenna Braddock表示,乳酸會產生肌肉所謂的疲勞感,將可以透過訓練獲得有效的改善,同時,她也建議適度且逐漸的增加訓練量、強度和持續時間,以避免快速產生乳酸堆積的問題。另外,也可以透過β-丙氨酸補充劑延緩乳酸的堆積,但要服用之前請先洽詢專業教練或運動營養師。
資料參考/verywellfit、NIH
責任編輯/林彥甫