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论生酮饮食与耐力训练

发布: 2018-08-23 | 来源: 网络整理 | 编辑: 小编 | [点击收藏本文]

 人体是一个很神奇的混合燃料引擎。人类饮食中的三个巨量营养素:糖类、脂质与蛋白质,都可以透过各种复杂的生理机转,提供人体维持生理机能、日常活动以及运动的能量所需;换言之,都是「燃料」。为什么会是这样呢?不知道。从演化的角度来说,人类必须生活的地理环境非常广泛,而要从事的活动又相当多,当然最理想的情况是吃什么都能活命,不要太挑食。不过演化是一件最少以百万年起跳的事情,而且活不好的物种依据物竞天择理论早都死光光灭亡了,当然不可能透过controlled experiment 来做科学验证。所以演化假说的讨论就到此为止。

生酮饮食

如果你想设计一个科学实验,看看限制人类只能从单一巨量营养素获得能量、会不会存活得比较好... 那首先你要成为上帝。(资料来源:上帝)

而若从比较实际的角度来讲,不同的营养素有着不一样的优势:糖类提供能量的速率较高(大马力/高性能),脂肪的单位能量效率较高(节能/持久/可以雕塑身材),蛋白质则可以用作前两个燃料系统运作不顺畅时的紧急备用方案(没钱买燃料时可以跟自己的身体借高利贷)。因此如果我们从竞技运动所需要的体能特性切入,很自然会做出耐力性运动需要使用油脂、速度与爆发力运动主要使用碳水化合物的这种结论。这在某种程度上来讲是正确的,但却绝非一刀两断切割得黑白分明。记住这句话,你等一下考试会再看到它的。

 事实是,人体随时都在使用比例不同的混和燃油;而它要切换到以使用哪个燃料为主,与运动的强度、肌肉收缩型态、持续时间和是否处于空腹/饥饿/类饥荒的状态,息息相关。在这边只随便举出了四个影响因子,我们若很武断地把每一个变因都简化成只有两种状态(on或off),那么起码也有二的四次方、总共十六种排列组合结果。这就是所谓体能交互关系的概念,先不论四个变因之间是否为彼此独立(例如:持续+ 高强度,会不会提早耗尽能源,导致肚饿或系统当机?),最起码,你在考虑单一变因的时候,不能假装另外三个变因所造成的影响不存在。

首先,我们从广为人知的「长时间耐力必须依赖脂质」这个概念谈起。也就是说前面的四个变因里面,我们来看看,控制在低强度(60%VO2Max),改变运动时间长短(30~120min),人体使用的能量比例变化。从图中可以看见,要运动到开始燃烧很高比例的脂肪,至少必须持续一个半至两个小时,才开始用到比较多的脂肪(灰色)。

 好... 这代表低强度训练一定都要这么久吗?当然不见得。但如果你是耐力运动员,这种长时间低强度(LSD)的训练,至少在能量系统的启动上,是非常必要的。

 

 

生酮饮食

光在同一个运动强度之下,持续的时间不同,人体就会自动切换使用不同比例的能量来源。(图表取自:Hottenrott & Neumann, 2010)

 

不过就算我们都纯粹讨论竞赛时间在两个小时以上(第四根柱子)的范筹好了。

请问:

 1. 你的比赛强度会只有60%VO2Max这么低吗?

2. 就算你都只有用这么低的强度在比赛... 要怎样有比别人高的「60%VO2Max」?

3. 更关键的是... 要怎样在60%VO2Max有高的速度?

4. 如果你前面两个问题的答案是要提高速度和提升VO2Max,那...要怎么练?

5. 训练「改善速度能力」和「提高最大摄氧量」的课表,有可能也只用脂肪吗?

答案当然是「不行」;你需要更快速的能量来源,也就是糖酵解系统。同样是有氧代谢,葡萄糖的燃烧比起自由脂肪酸,每单位时间可以提供的能量高很多,也就是速度更快。

 接下来我们再看。在不同运动强度,持续相同的运动时间,能量消耗的比例和总量是如何变化。也就是说,前述的四个变因里面,我们控制时间(30min),操纵运动强度(40~75%VO2Max),看看能量提供上糖类与脂肪的比例是如何变化。

 

 

生酮饮食

在不同运动强度下,脂肪类能量的产生率。(图片取自)

这个图表是依据呼吸的气体分析,以及血液样本的检测所得到的;其中不只粗略分成糖类与脂肪,还更加细分为肌肉肝糖(细点)和血糖(白色)、以及血液中的自由脂肪酸(黑色)与「其他脂质能量来源」(粗点)。在此「其他脂肪」的这个讲法看似有点笼统;不过学理上的假设是,血液中的自由脂肪酸是来自脂肪细胞(也就是游泳圈/大象腿/双下巴/蝴蝶袖这些肥肉)的动用,而不从这里来的脂质,应该就是由慢缩肌纤维旁边的肌肉脂肪储原直接提供。

 结论呢?在55%VO2Max,会有最多的总能量来自脂肪类能量来源;强度再往上提高时,脂肪就反而用得少了。由于在一般的概念里很自然认为「低强度」=「耐力」,「高强度」=[爆发力],也因此这就成了支持耐力运动倚赖脂肪能量的强力证据,也是大家想破头要借着脂肪动员把身体练得更有效率、更「省油」的主要原因。

 然而和前段所叙述的一样,大家很容易忽略在竞赛情境时,其实所需要的都是「高强度」+「耐力」... 而且就算是在55% 的情况下,脂肪依然只占全部能量来源的一半。很明显人体必须要使用糖类,而且就算在低强度也是随时都是在使用「含糖」的混和燃料,而非一刀两断,和前面说等下要考的讲法完全一致。 然后再看,以同样强度运动,晨间空腹的状况和有进食的状况,差别为何?下面引述的这篇研究非常有意思,它不但和上一篇研究一样看了强度的分布,还特别探讨训练状态不同的研究对象。普通人的组别(UT)是每周进行少于两小时体能活动的健康大学生,运动员组别(T)则是来自于UC Berkley 学校单车社以及自行车校队的成员,参加美国业余二至三级赛事。这些选手的VO2Max 平均数值接近60ml/kg.min,虽然不算顶尖,但已经相当不错;相对之下UT组的受试者平均则不到40。

 

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普通人和运动员在有吃过早餐的情况下,于不同训练强度持续运动三十分钟,由呼吸换气比例(RER)所推定的葡萄糖(黑色)与自由脂肪酸(斜线)使用比例。

生酮饮食

同样的受试族群,改以空腹状况进行试验,可看到燃烧脂肪的比例明显提升。

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