大学生健身人群健身后跑台运动中及运动后底物代谢特征的探究

薛雅丹

跑步是生活中比较流行的运动方式。作为最广泛地有氧训练方法之一深得人民的喜爱，跑步不仅可以促进血液循环，增强心肺能力，发展肌肉，同时燃烧脂肪的水平较高，而且可以促进臀部发育。对于大部分人来说，跑步已经不可替代。而在抗阻训练后，怎样的跑步能更加吸引大學生健身人群，更合理的促进其健身运动活动的进行是本课题研究侧重点。

研究抗阻训练后中等强度运动过程中和运动结束后机体的能量消耗和底物代谢特征，对大学生健身人群，自主科学有效的健身有着积极的意义。在未考虑运动方式中机体总能量消耗、脂肪供能量、脂肪供能比例（机体脂肪供能量与总供能量之间的比值）之间的差异，必然会对运动方案的制定和实施效果产生一定影响。研究运动过程中机体能量消耗和底物代谢特征，对运动健身方案的制定和实践具有重要意义。因此，本文通过分析和探讨运动过程中机体能量消耗和底物代谢，以期为运动健身和训练实践提供一定理论依据。

1 研究结果

由表1、图1得知，受试者在进行匀速跑台运动时，糖供能的数量由0-3min的5.59mg/min/kg逐步增加到12-15min的22.49mg/min/kg。同时糖的供能比例由0-3min的18.56%逐步增加到12-15min的62.76%。脂肪供能量由0-3min的10.34mg/min/kg逐步减少到12-15min的5.82mg/min/kg。供能比例由0-3min的78.24%逐步减少到12-15min的35.11%。脂肪消耗量与供能量在运动开始时的0-3min最高，糖的消耗量和供能量在运动最后12-15min时最高。

2 讨论与分析

2.1 能量消耗和底物代谢

2.1.1 底物代谢机制

人体通过摄入体内食物提供人体化学能的物质包括糖、脂肪和蛋白质。其他营养物质如维生素、矿物质、水，则主要在调节能源物质代谢的化学反应中发挥重要的介导作用。人体底物代谢的代谢底物主要为糖、脂肪和蛋白质。人体代谢供能的最基础单元是ATP，在人体中稳定存在着一定低含量的ATP。当人体所需能量大于ATP-ADP循环时，集体中的糖、脂肪和蛋白质将逐渐参与到代谢过程中。糖、脂肪和蛋白质分子在氧化时释放能量，一部分转化为热能，其余的载体就是ATP。底物代谢的机制就是代谢底物氧化释放“自由能”提供机体所需要的能量。而不同的运动形式对于参与释放能量的底物参与的百分比不同。

2.1.2 过量氧耗

在运动恢复期内，为了补偿运动中消耗的氧亏，以及在运动后使处于高水平代谢的机体恢复到安静水平时消耗的氧气量。换言之运动后恢复期内高于静息水平的额外氧消耗量就是许多运动生理学家所认可的运动后过量氧耗。在这一机体生理性阶段，其代谢水平还维持在一个较高的水平。而影响运动后过量氧耗的因素包括温度、CP的再合成、儿茶酚胺、Ca2+、甲状腺素和糖皮质素。同时由于个体的差异及运动中的底物消耗等因素代谢底物参与百分比可能存在差异。

2.1.3 中等强度运动

中等强度持续训练长时间中等运动强度以无间歇方式进行的运动模式。外文整合发现传统的中等强度连续训练（MICT）提供了与间歇训练（包括高强度间歇训练[HIIT]和短跑间歇训练[SIT]）提供了类似的身体脂肪减少的好处。所以相比于间歇训练而言，中等强度持续训练更加简单实用在日常的体育活动中，更加便于大学生健身人群学习和掌握。

2.2 运动中机体能量消耗和底物代谢的变化特征

由表1可知，在中等强度运动过程中，糖类总消耗量明显高于脂肪、但由于每单位脂肪释放出的能量要高于同单位糖类的能量释放，在氧化供能比例方面呈现相对一致的现象。确定了在前有抗阻训练的先决条件下，并不影响机体在有氧运动中的代谢特征。这与韩娟等人在对持续运动和间歇运动底物代谢与能量消耗的研究中结果的结论相符合。

在运动过程中，运动初期糖类每单位体积每分钟消耗量要少于脂肪的消耗量，其原因可能是与匀速运动前进行抗阻运动训练，机体已经不再安静代谢环境下，机体代谢方式不同进行抗阻训练的休息期，以脂肪代谢为主。在进行一段时间的中等强度匀速运动后，为了快速供应机体所需能量，同时糖类作为最快速的供能物质被积极调动，从而使得运动中后期时间内糖类消耗量显著增加、脂肪消耗量明显降低，供能比例发生变化。说明在70%VO2max强度持续时间为15min的运动中机体代谢规律与以往的研究结果相一致。

2.3 运动后恢复期机体能量消耗和底物代谢的变化特征

由于运动结束后能量代谢率尚未恢复到运动前的状态，从而机体能量消耗也不可能立刻恢复至安静水平，目前对影响运动后过量氧耗（EPOC）的各项条件研究比较多。国内研究中，在运动的形式以及运动的强度等对氧耗有哪些影响。

通过运动12-15min中脂肪与糖的氧化量供能比与运动后休息期前十分钟中脂肪与糖的氧化量供能比，联系相关文献可知在恢复期前十分钟机体虽然停止了运动，但机体的代谢水平并没有就此停止，机体仍然保持着运动中后期的一个较高较快的代谢水平，糖作为最快的供能物质依然被快速调动着。在之后的时间里机体代谢逐渐趋于安静代谢，代谢底物中糖类的供能比例随休息时间的延长而降低、脂肪供能比例随休息时间的延长而上升。但由于总能耗的降低脂肪与糖的供能比例并没有明显的差异。但是由表1可知在运动结束后10-30min的时间内机体总的能量消耗下降，机体代谢水平逐渐趋于安静时代谢水平，虽然脂肪和糖的氧化量呈现减少趋势，但是脂肪和糖的供能比例却呈现不同趋势，在韩娟的研究中机体在运动后10min内脂肪和糖的供能比与本文结果相近，而在之后的比例中本文与其研究结果存在明显的不同。

2.4 脂肪与糖氧化量与供能比例分析

脂肪在运动期供能量和供能比例都处于下降的过程，而在运动恢复期脂肪供能量虽然随着时间的延长不断减少，但是供能比例却在增加也就是在运动结束后以脂肪作为了主要的供能物质，脂肪在运动后较低的机体代谢中被用作主要的能源物质。由表1可知在运动状态下前6min中脂肪的氧化量与糖的氧化量不存在明显差异，在6-9min的运动里脂肪的氧化量3.73mg/min/kg与糖的氧化量19.64mg/min/kg存在显著差异（P<0.01），而相同时间段中脂肪与糖的供能比例并没有明显的差异性。在9-12min时间段中脂肪的氧化量5.99mg/min/kg和糖的氧化量21.65mg/min/kg存在显著差异（P<0.001），同时脂肪供能比例36.75%与糖供能比例61.11%也存在显著差异（P<0.05）。在12-15min时间段中脂肪的氧化量5.82mg/min/kg与糖的氧化量22.49mg/min/kg之间存在显著性差异（P<0.001），同时脂肪的供能比例35.11%与糖的供能比例62.76%之间也存在着显著差异（P<0.05）。在可以看出随着运动时间的延长，脂肪氧化量与糖氧化量之间的差异开始增加。

脂肪在运动期供能量和供能比例都处于下降的趋势，糖供能量和供能比例都处于上升的过程，糖是运动期主要的供能物质。在运动恢复期脂肪供能量和比例随之间的延呈现下降的趋势、脂肪供能量虽然随着时间的延长不断减少，但是供能比例却在增加，也就是在运动结束后以脂肪作为了主要的供能物质，脂肪在运动后较低的机体代谢中被用作主要的能源物质。

由表1可知在恢复期前十分钟机体虽然停止了运动，但机体的代谢水平并没有就此停止，机体代谢仍处于一个较高的水平。在之后的时间里机体代谢逐渐趋于安静代谢，代谢底物中糖类的供能比例随休息时间的延长而降低、脂肪供能比例随休息时间的延长而上升，在测量的时间段内的最后十分钟，脂肪供能比例超过糖类。但是总的代谢比例中糖类的供能比要高于脂肪的供能比，是否因为运动前抗阻训练延长了过量氧耗的时间，还需要深入的研究。

同时在整合休息期的总数据表明，30分钟整个休息期糖类供能百分比均值要高于脂肪供能百分比，这与以往的文献研究结果中并不一致，在韩娟等人的研究中，中等强度匀速运动后恢复期内脂肪供能比例达到51.87%糖的供能比则在34.53%;在前十分钟脂肪供能比例为26.63%，糖供能比例为61.32%，与本文结果相接近;而在中间十分钟的时间内脂肪供能比例为59.96%，糖的供能比例为25.96%与研究的结果脂肪供能比例40.48%、糖供能比例40.41%存在明显的不一致;同时在最后十分钟其研究结果为脂肪供能比69.02%、糖供能比16.31%，与研究结果脂肪供能46.41%糖供能32.62%也明显不一致，造成这种现象的影响原因可能是与实验测试前的抗阻训练延长了过量氧耗的时间或改变了机体过量氧耗的一般规律，具体原因还需要进一步实验研究的分析。

同时由在运动结束后，总体代谢规律可知，机体的运动得以停止但机体的代谢尚未停止，所以机体仍处在较高程度的代谢水平，在此期间身体内的代谢底物不断地被消耗，脂肪的氧化量由高代谢的高水平下降到较低代谢的高水平，随后氧化量不断增加成为主要供能物质;同时间糖的氧化量呈现随时间延长氧化量逐渐降低，之所以出现在总时长的休息期糖供能比例要高于脂肪供能比例的原因有可能与运动中ATP-CP系统的再补充、肌肉组织中乳酸的氧化代谢、血液中血红素的载氧能力、肌肉组织中肌红素的载氧状态、换气量、体温和激素仍维持状态等因素有关。同时有研究表明ATP-CP系统的再补充、血红素和肌红素的载氧恢复期的2-3min就会完成。而运动后身体体温的水平未下降会导致运动后恢复期代谢率的上升，此现象称为Q10效应。除此之外产生差异的原因可能与实验测试前的抗阻训练的先觉条件有关，但因没有相关文献支撑，需要在做进一步的实验证实，尚不可定论。

3 结果

（1）运动过程中糖氧化供能比例由0-3min的18.56%逐步增加到12-15min的62.76%。

（2）运动过程中脂肪的氧化供能比由0-3min的78.24%逐步减少到12-15min的35.11%。

（3）在运动结束后糖的供能比例变化为由15-25min的66.31%减少到35-45min的32.62%。

（4）在運动结束后脂肪的供能比例变化为由15-25min的23.75%增加到35-45min的46.41%。

4 结论

（1）随着时间的延长，抗阻训练后的中等强度匀速运动，糖供能比例逐渐增加，运动过程中以糖供能为主。

（2）抗阻训练后的中等强度匀速运动后30分钟呈现糖的供能比例逐渐降低和脂肪的供能比例逐渐升高的变化特征，同时存在15-25min糖的供能比例要高于脂肪的供能的比例的现象。

（作者单位：杭州师范大学）