有氧运动减肥的生理生物化学分析

　　摘    要：　肥胖是一种慢性疾病, 本文分析了肥胖产生的原因, 通过生化指标剖析了有氧运动的作用机理, 着重探讨了有氧运动减肥的科学性, 为肥胖者达到理想的体重提供理论指导。

　　关键词：　生物学分析; 有氧运动; 减肥;

　　肥胖不仅影响人们的形体美, 造成心理负担, 而且常会引发高血压、冠心病、糖尿病以及血脂异常等疾病, 对身体健康造成威胁。肥胖被认为是由遗传、营养、活动不足等因素引起的。据不完全统计, 我国目前20岁以上的肥胖病人已超过2000万, 体重超重者多达1.5亿人。因此通过有氧运动, 降低体脂含量、改变体成分, 将体重维持在健康状态是十分必要的。

　　1. 有氧运动与减肥健身的关系

　　有氧运动, 亦称有氧代谢运动, 指以糖和脂肪的有氧代谢方式供能的运动, 运动过程中, 机体的摄氧量与需氧量基本持平。运动时HR在120-150次/m, 大强度的有氧运动HR也会超过150次/m, 而且会有无氧代谢参与部分供能。有氧运动的特点是运动强度低、持续时间长、大肌肉群参与、有一定节奏, 方便易行, 易于坚持。中国运动医学年会 (1991) 建议, 每周至少运动3~5次, 持续时间30~60min, 这对减肥健身效果才较明显。研究表明, 人在运动过程中随着锻炼时间延长, 脂肪供能比例增大, 如在40min、90min、180min持续运动时, 脂肪酸供能比分别为27%、37%、50%, 在有氧锻炼时, 有些问题值得我们注意, 如运动的时间、强度、项群等, 应因人而异地制订训练计划。

　　1.1 运动强度

　　运动强度是有氧锻炼的一个重要因素, 它与能量供给、能量摄入、耗氧量、运动损伤等因素皆有相关, 运动强度的大小常以HR、耗氧量及METS (安静时能量或耗氧量的倍数) 来表示。由于每个人的年龄、体能和健康等状况不同, 每个人的有氧锻炼量亦不相同。

　　1.2 持续时间

　　运动持续时间与运动强度呈负相关。增加强度则运动时间会减短, 反之, 负荷减轻时运动时间则可以持续更久;持续时间可用距离或能量消耗来代表。美国运动医学会建议每天以中等强度持续运动30~60min, 每次活动耗能保持300千卡左右。有许多运动科学资料都会将运动的METS表示出来, 有METS即可算出能量消耗值。一般而言, 跑步或走路1600m约可消耗100千卡, 但能量消耗会受体重和速度的影响。如从事速度稳定的运动 (快走或慢跑) 且知道体重, 即可利用“每小时所跑或走的公里数为METS”的简便原则来计算能量消耗。如一位体重60kg的人在15min内快走2000m, 那么1h可走8km, 所以运动强度为8METS (即运动时消耗的能量约为安静时的8倍) , 依公式1METS=1千卡/kg体重×h, 则60kg以此强度运动1h会消耗480千卡 (8千卡/kg.h×60kg=480千卡/h) , 每分钟消耗8千卡。体能较差者开始运动时, 每次消耗100~200千卡为宜;待体能逐渐改善后, 每次能量消耗可增加至200~300千卡;中等体能者每次消耗200~400千卡为宜;体能较佳者大约400千卡以上。反之, 若以有氧锻炼为标准, 只要知道运动时平均速度 (如快走) 和体重, 便可计算出要运动多少时间才可消耗上述建议的能量。如一位60kg普通体能者, 慢跑时平均速度180m/min, 若每次消耗300千卡, 需运动多长时间?180m/min相当于10.8km/h, 即运动时的能量消耗约10.8METS即为10.8千卡/kg.h, 由于他体重60kg, 所以他1h消耗10.8×60=648千卡, 每分钟消耗10.8千卡, 若消耗300千卡, 则需运动300÷10.8=28min, 这对减肥提高体能是大有好处的。开始运动时若无法一口气持续运动15min或更长时间, 可以分段实施, 在一天内完成。

　　2. 运动减肥的生理生化分析

　　体重指数 (BMI) 与身体活动之间呈逆向的关系, 运动可以通过增加能量消耗而减少体内脂肪的积蓄。

　　2.1 运动减肥的作用

　　运动可以改善脂肪代谢紊乱加快脂肪代谢, 限制脂肪积累。运动还可抑制过度进食引起的脂肪细胞数量升高, 并减少脂肪细胞体积的增加;运动可以提高安静时代谢率 (RMR) , RMR所消耗的能量占总能量消耗量的60%~70%;运动可以改变肥胖者与能量代谢调节相关的激素水平, 如提高胰岛素的敏感性等。

　　2.2 身体成分及减肥的机理分析

　　体重分瘦体重与脂肪体重两部分。瘦体重包括肌肉、皮肤、骨骼、器官、体液及其它非脂肪组织。减肥应尽可能地减去多余的脂肪而保留瘦体重。影响体重的基本要素是热能摄入量与消耗量。当成人热能摄入量等于消耗量时, 则体重基本保持不变, 即热能平衡。当热能摄入量大于消耗量时则体重增加, 即热能正平衡。而热能摄入量小于消耗量时, 则体重减轻, 即热能负平衡。因此, 减肥的最就是要减去体内多余的脂肪, 通过变动热能平衡来实现, 即调节代谢功能, 增加脂肪消耗。

　　2.3 有氧运动对脂肪体积的影响

　　当人进行长时间的耐力运动时, 体内糖提供的热量远不能满足需要, 通过增加氧气的供给, 体内的脂肪经过氧化分解, 产生热能供人体使用。耐力运动中以有氧运动对人体内脂肪代谢的影响最为明显, 可以直接影响脂肪组织中脂肪细胞的体积。因为有氧运动可以通过增加能量的消耗减少体内脂肪的积蓄, 抑制脂肪细胞的积累, 减少脂肪细胞的体积, 并且降低了摄食效率, 减少脂肪的沉积。

　　2.4 有氧运动对胰岛素作用的影响

　　降脂和增加能耗主要是通过调节内分泌代谢来实现。有氧运动可改善肥胖者胰岛素受体结合力和胰岛素的敏感性, 有氧运动使血浆胰岛素水平下降, 胰高血糖素、儿茶酚胺和肾上腺素分泌增加, 促使脂肪水解过程的限速酶活性增加, 加速脂肪的水解, 促进脂肪的分解。因此, 有氧运动能够有效地控制脂肪的合成和增加脂肪的供能, 从而减少脂肪的合成, 促进脂肪的消耗。大量研究表明, 在进行长距离中等强度的运动时, 血浆游离脂肪酸是重要的化学能源, 尤其在运动强度低于50%~60%最大摄氧量水平的时候。实验证明, 运动时人体骨骼肌氧化脂肪酸40%来自骨骼肌细胞内脂肪水解, 60%来自脂肪组织和血浆甘油三酯水解后释放的游离脂肪酸。另外, 有氧运动在减体脂的同时, 还可以改善机体功能, 提高机体的免疫功能。因此, 就能量消耗而言, 运动减肥对所有的人都是有效的, 尤其是通过有氧运动造成体内能量的负平衡, 有氧运动是最为有效、副作用最小、最有利于健康的减肥方法。

　　2.5 有氧运动与抑制脂肪积累的神经内分泌调节机制

　　运动能增加热能消耗这一点毋庸置疑, 正常情况下, 轻微的体力活动也能增肌10%~20%的能量消耗, 机体运动时, 交感神经系统变的异常兴奋来满足运动的需要, 此时血浆中的抗胰岛素如儿茶酚胺、胰高血糖素、生长素、糖皮质激素等浓度也会相应升高, 抑制胰岛素的分泌, 随着运动时间和强度的增加, 血浆胰岛素浓度呈下降趋势, 儿茶酚胺和肾上腺皮质素的增加, 胰岛素分泌减少, 促使脂肪水解过程中的限速酶、甘油三酯酶、细胞色素C氧化酶及柠檬酸合成酶活性增加, 而这些酶均与脂肪的摄取、动用、活化有关。活性酶的升高会加速酶的水解, 运动能促进脂肪分解, 降低血瘦素水平, 且与脂肪含量的减少呈正相关。

　　3. 有氧运动减肥的生理学分析

　　在人们进行健身运动时, 人体系统内部发生着各种各样的变化。这些变化的产生是由于身体运动刺激了体内基础代谢水平的提高而引起的体内各功能系统进行重新运作的一种适应性反应。其中循环系统的变化尤为突出, 因为它为其它功能系统的运作提供物质保障。从这一点上讲, 健身首先应健其心。有氧运动就是强健人的心肺功能的一种健身运动。

　　4. 结论与建议

　　4.1 有氧运动的强度控制在最大吸氧量的70%以下, 运动时间每次不少于40min。

　　运动频率可每周3次。若重度肥胖或有肥胖并发症者, 可隔日运动, 注意适当补充水分及无机盐。运动中汗液的大量排泄, 会引起部分水分及无机盐的流失, 运动后应及时对水分及无机盐给予适当的补充。运动减肥一定要持之以恒, 在进行有氧运动前应做准备活动, 运动结束还要进行适当的放松。另外在进行有氧运动的初期, 最好能在有经验的人指导下进行。在坚持有氧运动减肥的同时, 配合适当的饮食控制 (尤其控制高脂饮食) , 尤为重要的是要与动物脂肪保持足够的距离, 只有这样才能早日达到理想体重。

　　4.2 有氧运动最佳心率范围是 (220年龄) x60%— (220–年龄) x85%.

　　运动中呼吸宜慢而深, 尽量注意吐气, 不要大嘴呼吸, 应用鼻吸气, 用嘴呼气。运动后不要立即停下来或原地不动, 应慢走一段, 帮助静脉血回流, 直到心跳和呼吸稳定再停下来。

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