我們都有經驗,運動停止了還是滿頭大汗,要隔一段時間才能回復平常。即使沒流汗了,接下來的半天也感覺較有精神。如果是冬天,大都能感受運動後有數小時的時間較不覺得冷。這些經驗都表示即使運動停止了,人體還是繼續處於比基礎代謝高的耗能狀態,稱「運動後額外耗氧」(excess post-exercise oxygen consumption, EPOC)。
運動的強度、時間、和種類都會影響額外耗能的量。減重要講求效率,把運動期間的耗能比喻成做工應得的本薪,則運動後額外耗能就如同紅利,紅利當然是多多益善。另外,運動減重者都期望能減少脂肪,而運動後額外耗能與脂肪的分解息息相關。了解運動後額外耗能的機制,可以採取額外耗能較多的方式,增加運動減重的效果。以下介紹額外耗能的機制,依運動後代謝時間的順序排列。此額外耗能最高是運動後1小時內,運動強度夠的話大都可維持5小時,甚至高達12小時以上(Bahr et al., 1987)。
- ATP/ CP回補(略)
- 體溫升高、循環加快、代謝率增加(略)
- 乳酸代謝(略)
- 三酸甘油酯/脂肪酸循環
運動時脂肪細胞分解三酸甘油酯,釋出脂肪酸到血液。停止運動時,這些停留在血液還沒有被肌肉攝入使用的脂肪酸,要再回到脂肪細胞內加CoA;甘油也要經甘油激酶加磷酸根成為甘油-3-磷酸,才能再合成三酸甘油酯貯存。三酸甘油酯分解成脂肪酸再合成回去,繞了一圈白做工,稱為三酸甘油酯/脂肪酸循環(triglyceride/fatty acid cycle, TG/FA cycle)。運動90分鐘、58% VO2max,停止後4.5小時,血中的脂肪酸仍然較高,表示還在復原當中。三酸甘油酯/脂肪酸循環是運動後長期額外耗能的主因,佔運動後額外耗能高達50% (Bahr et al., 1990);視運動實驗條件的不同,有些則只佔10~20% (Borsheim et al., 1998)。
運動譬喻成工廠操作的話,激烈運動或腎上腺素增加表示身體急需能量,猶如工廠老闆預估生意很好,趕快請了許多員工(脂肪酸)準備大幹一番。做到一半突然不做了(運動停止),總是要花車馬費資遣這些員工,請的員工愈多,資遣費(運動後額外耗能)就愈高。所以,讓老闆誤以為生意很好(激烈運動或腎上腺素),他就會請很多員工,到時就要賠很多。騙的愈多次,賠的也就愈多,這也是極限間段式運動有很高的運動後額外耗能的原理之一。
- 甲狀腺素增加
游泳180公尺後血中甲狀腺素(thyroxine)T3增加25%、T4增加12% (Premachandra et al., 1981)。 踩腳踏車每3分鐘增加運動強度的實驗,T4和T3在運動強度70%時明顯高於強度45%時;而且促甲狀腺激素(thyroid stimulating hormone, TSH)的濃度在強度90% 時明顯高於強度45%的濃度,顯示極限的運動會促進甲狀腺素的分泌(Ciloglu et al., 2005)。
三酸甘油酯/脂肪酸循環是運動後長期額外耗能的主因,而脂肪分解也是減肥者所期盼的。然而,我們平時運動卻是優先利用醣類作能量,脂肪次之。我們的肌肉與肝臟貯存相當量的肝醣,肌肉的肝醣含量視個人肌肉量與平時的運動而異,一般大約有300克。正常情況下,運動開始時先使用肌肉的肝醣為能源,接著肝臟的肝醣分解成葡萄糖釋出至血液到肌肉,再後來脂肪組織才釋出脂肪酸至血液,供應肌肉能量所需。因此初期或短暫的運動,大都是分解葡萄糖,很少分解到脂肪。
脂肪組織是否分解做為肌肉運動的能量,可以測血液中甘油與脂肪酸的含量來得知。運動30分鐘以上血中甘油和脂肪酸才略有增加,60分鐘才較明顯增加(Hurley et al., 1986)。顯示運動前30分鐘主要是利用醣類做為能量來源。
一般人都強調「有氧運動」與「無氧運動」,而脂肪要運動久了才會分解。筆者有感於此,另創「耗脂運動」(lipolytic exercise)這一名詞,強調如何利用生理機制來運動,以增加脂肪的消耗。想要運動開始就分解脂肪做為能源,要靠腎上腺素的幫忙,促使脂肪細胞釋出脂肪酸(見8章代謝激素)。腎上腺素要緊張才會增加分泌,因此會緊張的運動分解脂肪的效果會較好。
最好的例子就是球類運動,包括籃球、羽毛球、桌球等,球來時自然會交感神經興奮,以應付球,否則會被球K到。腎上腺素不只增加運動時使用脂肪做為能源,還能增加代謝率,所以桌球雖然小小一顆,好像沒什麼運動量,打得好的還是滿身大汗,就是神經繃緊,腎上腺素分泌的關係。
會緊張的運動多的是,不只是球類,只是緊張程度有別。像有氧舞蹈隨著歌曲跳舞,開始學時不會跳,會較緊張,所以剛參加時,瘦身效果會較好;久了老油條,跳起來駕輕就熟不會緊張,效果就較差。因此不要常跳同樣的歌曲,經常換新的就輕鬆不起來,消耗脂肪的效果也就較好。
有一種電玩的跳舞機(Dance Dance Revolution, DDR),一片方形墊子放在地上,有上下左右四點壓力感應片,連接到電腦或電玩遊樂器。人在墊子上隨著歌曲與螢幕的指示,腳跳著踏到墊子的指定點上,可以選擇跳的速度。因為要看螢幕指示很專心的跳,自然會緊張,也是很好的耗脂運動。
簡單的說,任何運動會緊張的,就會增加腎上腺素的分泌,也就會優先消耗脂肪,稱為「耗脂運動」。如果運動做熟了不緊張,那就故作緊張吧。有氧舞蹈時可以想像大家都在看您,或者跑步時想像後面有隻狗在追等等。在此提醒本部落格另文:「緊張、壓力對減重的影響、正反兩極」強調的,要區分緊張與壓力的差別,緊張有利瘦身,壓力有害健康與瘦身。
以108%最大耗氧量做極限運動(supramaximal exercise),即使只做2分鐘,運動後額外耗氧也可以持續30分鐘,額外耗掉33大卡。如果採極限間段式運動(supramaximal intermittent exercise):做2分鐘的極限運動,休息3分鐘後再做,重複做3次,則運動後額外耗氧可以持續4小時,額外耗掉96大卡的能量(Bahr et al., 1992)。對於繁忙的人,這是很有效率的運動。
運動後額外耗氧告訴我們一個重要的觀念:不是每星期上健身房三次才叫運動,每天隨時逮到機會,就可做短暫的運動。例如辦公室或住家在高樓,要上去時可以盡自己最快的速度爬樓梯到五、六樓,然後再改搭電梯。不只爬樓梯時實際耗掉的能量,加上運動後額外耗能可以持續數十分鐘。而且快速的爬樓梯會促進腎上腺素的分泌,符合筆者所稱的「耗脂運動」,能增加脂肪的消耗與額外耗能,也會增加基礎代謝率。短短不到一分鐘,效果宏大,每天多做幾次,累積下來絕對可觀。套句俗語:勿以善小而不為。每天多次的零星運動,搭配原來每星期的正規運動,效果更可觀。
本文摘自:「肥胖與塑身生理學」,吳輔祐著。藝軒書局出版。

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