不同類型運動對機體基礎代謝率的影響

1、1不同類型運動對機體基礎代謝率的影響1 基礎代謝率基礎代謝率是指一個人在靜態(tài)的情況下， 維持生命所需的最低熱量所消耗的卡路里數(shù)，主要用于呼吸、心跳、氧氣運送、腺體分泌、腎臟過濾排泄作用、 肌肉緊張度、 細胞功能等所需的熱量， 換而言之，基礎代謝是維持機體生命活動所需的最低能耗。一般而言，機體熱量消耗主要有三個途徑：食物的熱效應，約占總熱量消耗的 10；身體活動，約占總熱量消耗的 1530；基礎代謝率，約占總熱量消耗的 6570，是反映成人能量消耗量的重要指標1?；A代謝率隨著年齡的增長會逐漸下降2，從而導致能量攝入與消耗失衡，是肥胖、糖尿病、高血壓和冠心病的重要危險因素3-4?；A代謝率的水平

2、與運動量密切相關5，目前運動訓練是改善基礎代謝率的主要方法。2 不同類型運動與基礎代謝率2.1 有氧運動與基礎代謝率有氧運動是指以有氧氧化為主要代謝方式的運動類型， 在該代謝模型下人體可以在氧氣充分供應的情況下進行體育鍛煉。 有氧運動的特點是強度低、有節(jié)奏、可持續(xù)時間較長，在鍛煉過程中，氧氣能充分酵解體內的糖分，可消耗脂肪、增強和改善心肺功能、預防骨質疏松、調節(jié)心理和精神狀態(tài)，是健身的主要運動方式。常見的有氧運動項目有：步行、慢跑、滑冰、游泳、騎自行車、打太極拳、跳健身舞、2韻律操等。有氧運動是有效燃燒脂肪、提高基礎代謝率的重要方式，LopesAL6等實驗結果顯示，經(jīng)過一階段的有氧運動后機體的

3、基礎代謝率會顯著升高。每次運動后，人體基礎代謝率升高的時間可持續(xù) 24 小時左右（具體數(shù)據(jù)如表 1-1，圖 1-1 所示），如果每周運動三次，每次45 分鐘，就能保持這個較高的基礎代謝率，加上科學節(jié)食，體內多余的脂肪就會有效消耗掉。表 1-1 訓練前后基礎代謝率比較（XS，KJ/d）組別訓練前訓練后 12h訓練后 24h有氧運動組4828712.645720711.374826711.57對照組4901701.784896715.664892709.81注：與對照組相比，P0.05；與訓練前相比，P0.05圖 1-1 訓練前后基礎代謝率比較（KJ/d）有研究認為有氧運動對基礎代謝率的影響， 可

4、能是通過直接增加能量支出或間接提高基礎代謝率的途徑， 導致機體熱收支負平衡而減肥7-8。有氧運動可以通過增加能量的消耗減少體內脂肪的積蓄, 抑制脂肪細胞的積累, 減少脂肪細胞的體積并且降低了攝食效率減少3脂肪的沉積。同時長時間有氧運動使血漿胰島素水平下降，胰高血糖素、兒茶酚胺和腎上腺素分泌增加，促使脂肪水解過程的限速酶活性增加，加速脂肪的水解促進脂肪的分解。因此有氧運動能夠有效地控制脂肪的合成和增加脂肪的供能， 從而減少脂肪的合成促進脂肪的消耗。研究表明長期有氧運動可以使肥胖機體體脂重量和百分比，降低瘦體質量加空腹血清膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、胰島素下降糖耐量改善9-10。有氧運動是日常能量

5、消耗變化最大的部分在能量平衡中起關鍵作用11-13。但值得注意的是，過量的有氧運動反而會消耗肌肉、降低基礎代謝率，長時間的有氧運動消耗的不僅僅是脂肪，而且還包括肌肉。研究發(fā)現(xiàn)，兩小時中量的有氧運動可耗盡體內 90的白氨酸，白氨酸是對肌肉生長非常重要的一種氨基酸，通常情況下，正常的白氨酸水平可防止因鍛煉過度引起的肌肉分解。2.2 無氧運動與基礎代謝率無氧運動是指肌肉在“缺氧”的狀態(tài)下高速劇烈的運動。無氧運動大部分是負荷強度高、瞬間性強的運動，所以很難持續(xù)長時間，而且疲勞消除的時間也慢。由于速度過快及爆發(fā)力過猛，人體內的糖分來不及經(jīng)過氧氣分解，而不得不依靠“無氧供能”，這種運動會在體內產(chǎn)生過多的乳

6、酸，導致肌肉疲勞不能持久。運動后感到肌肉酸痛，呼吸急促，其實是酵解時產(chǎn)生大量丙酮酸、乳酸等中間代謝產(chǎn)物，不能通過呼吸排除。這些酸性產(chǎn)物堆積在細胞和血液中，就成了“疲勞毒素”，會讓人感到疲乏無力、肌肉酸痛，還會出現(xiàn)呼吸、心跳加快4和心律失常，嚴重時會出現(xiàn)酸中毒和增加肝腎負擔。常見的無氧運動項目有：短跑、舉重、投擲、跳高、跳遠、拔河、俯臥撐、潛水、肌力訓練等。無氧運動雖然不太能燃燒脂肪，但卻是鍛煉肌肉、增加肌肉量最重要的途徑。而肌肉含量越高，基礎代謝就會越好，能夠成為易瘦的體質。因此，也有人認為，無氧運動才是提升基礎代謝率最有效的方式14。在所有無氧運動中增加肌肉量效果最好的就是肌肉鍛煉， 因為加

7、重肌肉的負擔，會產(chǎn)生乳酸等物質囤積在肌肉中，此時大腦會接受到這個指令，分泌促進肌肉形成的成長荷爾蒙。進行舉重或是啞鈴等肌肉鍛煉，能夠分泌較安靜不動時 200 倍的生長荷爾蒙，其也能刺激骨質的形成以及皮膚的新陳代謝。而成長荷爾蒙除了促進肌肉生成之外，也能分解脂肪。被分解的脂肪會被運出脂肪細胞，進入血液中，成為容易被使用的能量源。 這種狀態(tài)即便在運動之后成長荷爾蒙停止分泌之后仍會持續(xù)。2.3 低氧運動與基礎代謝率低氧運動是用人工方法使健身房氧含量低于正常狀態(tài)下的一種健身方式。 在低氧環(huán)境中人們?yōu)檫m應低氧低氣壓環(huán)境，心率加快，心臟排血量增多，血中攜氧紅細胞和血紅蛋白也隨之增多，使血液對氧的運輸能力增

8、強，血液擴散到人體組織的功能也必然加強。結果，人體對氧的利用率便會相應增加。專家學者認為，在低氧狀態(tài)下進行身體鍛煉更有利于肺、心臟、血循環(huán)系統(tǒng)功能的恢復與增強。5低氧運動可以通過抑制食欲,降低胃腸道的消化吸收功能來減少能量攝入、提高基礎代謝率、提高有氧代謝酶的活性和影響激素分泌來促進代謝,抑制合成,從而達到減體重的目的15。Butterfield 等的研究表明,到達 4300 m 高原的第一天,基礎代謝率升高 30%,高原居留 3 周后仍高于平原水平 17%。 從基礎代謝率公式(基礎代謝率%=脈壓(mmHg)+脈率-111%)可以看出,基礎代謝率將隨脈壓和脈率的升高而增加。 低氧環(huán)境可刺激頸動

9、脈體和主動脈體的化學感受器,引起呼吸加強、心率加快、心輸出量增加。同時,由于低氧激活低氧誘導因子- 1(HIF-1),其激活后可轉錄調節(jié)下游的腎上腺髓質和酪氨酸羥化酶(是兒茶酚胺生物合成中的限速酶,調節(jié)體內兒茶酚胺的生成)編碼基因,促進腎上腺素和去甲腎上腺素的分泌,從而提高機體的基礎代謝率。隨著科技的進步,人工低氧已成為一種現(xiàn)實,人們可以在不上高原的情況下處在低氧環(huán)境中。可以說,低氧減體重是有效、可行的。運動則可通過增加能耗達到減體重、降體脂的目的,同時運動由于具有改善血脂代謝、 提高心血管功能等的優(yōu)點,越來越受到人們的青睞,已逐漸成為人們健身娛樂的首選。 如果把低氧和運動兩者有機地結合起來，

10、低氧運動,將會達到更好的減體重效果。3 常見運動方法3.13.1 持續(xù)有氧運動持續(xù)有氧運動(CMT)(CMT)持續(xù)有氧運動是在一定時間內持續(xù)不間斷的有氧運動， 是一種以提高人體耐力素質，增強心肺功能為目的的體育運動。它的特點是：6第一，運動強度一般為中低等且運動持續(xù)時間較長，一般在以上；第二， 運動過程中供氧充足， 體內能量消耗較多， 可促使體內脂肪氧化。隨著全民健身計劃的實施， 人們日漸意識到運動對身心健康的促進作用。截止至目前為止，持續(xù)有氧運動仍是鍛煉人群采用的最普遍的運動形式，如快走、慢跑、游泳和自行車等。3.1.1 持續(xù)有氧運動對心肺功能的影響Stanley P.Brown 研究了有氧

11、運動對心臟功能的影響，且在研究過程中他以心率變化對心臟功能進行評價判斷。實驗前，測得 40 名參與者中男子的安靜心率為 65-75 次/min，女子的安靜心率為 70-80次/min。經(jīng)過一個階段的有氧訓練后，參與者的安靜心率每分鐘下降了 10-20 次。這說明有氧訓練可以增強心肺的耐力，進而提高機體的抵抗力，降低心腦血管等疾病的發(fā)病率。Perko 等研究證明長時間有氧運動可以降低體脂百分比和脂肪含量，同時促進了代謝，且對身體幾乎沒有副總用，有益于身心發(fā)展。3.1.2 持續(xù)有氧運動對身體成分的影響潘軍、劉海平等人于 2010 年以有氧運動對女大學生身體成分的影響，以 12 名女大學生為研究對象

12、，進行了 8 周訓練每周 5 次，每次訓練時間為 50min，訓練強度心率控制在 130 以上，通過測試數(shù)據(jù)表明，有氧運動能夠改善學生身體成分，能夠明顯降低體脂含量。3.1.3 持續(xù)有氧運動對脂代謝的影響有氧運動對脂代謝的影響是衡量其對人體健康水平影響的重點。大量的研究成果表明，有氧運動對人體的內分泌系統(tǒng)具有調整功能，7且能夠顯著提高脂代謝的功能， 對調整身體成分和改善體形具有積極的作用。因此，有氧運動結合膳食控制被公認為比較有效的健康減肥的方法。3.1.4 運動方案制定持續(xù)有氧運動方案在制定時需注意：運動強度不能太大，持續(xù)運動時間不少于 30min，運動心率應控制在有效的心率閾值（有效心率閾

13、值=安靜心率+（最大心率-安靜心率）60%-70%）。運動時間不得超過 1h，避免身體進入疲勞狀態(tài)。以慢跑方案為例， 該訓練方案根據(jù)循序漸進原則， 分為四個階段，共 12 周。具體訓練方案如表 3-1、表 3-2、表 3-3、表 3-4 所示：表 3-1 第一階段持續(xù)有氧訓練方案表 3-2 第二階段持續(xù)有氧訓練方案8表 3-3 第三階段持續(xù)有氧訓練方案表 3-4 第四階段持續(xù)有氧訓練方案12 周訓練結束后，身體各項指標變化情況如表 3-5 所示：表 3-5 實驗前后實驗組與對照組身體成分指標變化情況上述結果表明，為期 12 周，每周 3 次持續(xù) 30min 以上的有氧訓練對機體體脂百分比、脂肪

14、重量、基礎代謝量具有良好的改善作用。與普通男子相比，持續(xù)有氧訓練對普通女子減脂痩身效果更加明顯；優(yōu)點： 持續(xù)有氧運動可以有效提高脂肪消耗、 改善體內糖脂水平、提高有氧適能等健康相關的參數(shù)。9缺點：運動時間較長、運動節(jié)奏單調，因此，大多數(shù)人群尤其是肥胖人群難以堅持。3.23.2 循環(huán)抗阻訓練循環(huán)抗阻訓練循環(huán)抗阻訓練是指重復次數(shù)較多而組間間歇時間較短的訓練方法。循環(huán)訓練起源于歐洲的軍事訓練，是指根據(jù)訓練的具體任務，建立若干練習站或練習點，按照規(guī)定的順序、路線，依此循環(huán)完成所規(guī)定的連續(xù)內容和要求的訓練方法。在軍事訓練中，軍人可以通過循環(huán)訓練方法達到強健肌肉、增加力量和強化意志的目的。上世紀年代以來循

15、環(huán)訓練被引入到運動訓練中來， 并隨之針對不同的訓練目的演化出多種不同的循環(huán)訓練內容。3.2.1 循環(huán)抗阻訓練對心肺功能的影響Hurley 等人于 1984 年研究了高強度循環(huán)抗阻力量訓練對人體心肺耐力的影響， 發(fā)現(xiàn)雖然高強度循環(huán)抗阻力量訓練可以明顯提高參與者的心率，但是由于在高強度循環(huán)抗阻力量訓練中攝氧量較低，該訓練方法無法有效地提高參與者的最大攝氧量。3.2.2 循環(huán)訓練對身體成分的影響Davies 等人于 2011 年研究了循環(huán)抗阻力量訓練對肥胖青少年力量水平和身體成分的影響。其研究結果顯示：循環(huán)訓練組的最大攝氧量提高了 16%，下肢坐姿腿燈伸的最大力量提高了 40%，而對照組的最大攝氧量

16、則下降了 3%，下肢坐姿腿燈伸的最大力量僅提高了20%；循環(huán)訓練組的腰圍減少了 3%，對照組則增加了 3%；循環(huán)訓練組的皮下組織和內臟的脂肪含量均下降了 10%，而對照組的皮下組10織和內臟的脂肪含量則分別增加了 8%和 6%；循環(huán)訓練組的血液胰島素含量和胰島素抗性分別下降了 24%和 21%，而對照組的血液胰島素含量增加了 6%，胰島素抗性則降低了 4%。3.2.3 循環(huán)抗阻訓練對脂代謝的影響研究發(fā)現(xiàn)，循環(huán)抗阻力量訓練能夠增加肌組織的活性，促進人體的新陳代謝，進而降低體內的脂肪含量16。另外，相對于有氧訓練，循環(huán)抗阻力量訓練能夠提高基礎代謝率和運動后消耗， 且能夠降低運動的枯燥性，調動參與者

17、的積極性，經(jīng)過一段時間的合理鍛煉能夠實現(xiàn)預期鍛煉目的的效果。因此，循環(huán)抗阻訓練已成為人們鍛煉身體的重要方法。3.2.4 運動方案制定循環(huán)抗阻力量訓練負荷手段分為兩種， 一種是以自由重量式器械（如杠鈴片和杠鈴能自由進行訓練的器材、訓練器、拉力帶等器械為負荷方式；另一種是不使用器械，以自由身體重和訓練伙伴的力量為負荷方式。對于初學者來說，應盡可能選擇容易掌握的動作和能夠保持良好姿態(tài)的訓練器進行訓練，或者選擇徒手無器械的方式進行訓練。循環(huán)抗阻訓練方案在制定時應注意：訓練強度需控制在 60%-80%之間，訓練頻率主要根據(jù)參與者訓練的疲勞度、組織損傷的狀態(tài)以及訓練后的恢復時間等決定。 由于肌肉力量訓練造

18、成肌肉損傷通常需要48-72 小時才可以恢復，因此，可將訓練頻率控制在每周 3 次。11案例展示：每周訓練 2-3 次，每次練習時放下和上舉的速度設定為 2s，則練習時間在 16min 左右。將 12 周循環(huán)抗阻力量訓練分為四個階段進行，適應期、強化期、鞏固期、恢復期。具體訓練方案如表3-6 所示：表 3-6 循環(huán)訓練計劃12 周訓練后，受試者訓練前后身體各項指標變化如表 3-7 所示：表 3-7 12 周循環(huán)抗阻訓練前后身體成分變化情況上述研究結果表明，為期 12 周，每周 2-3 次高強度短間歇循環(huán)抗阻訓練對普通女子體脂百分比、瘦體重、脂肪重量、基礎代謝量影響效果明顯，對普通男子瘦體重、基

19、礎代謝量影響效果顯著；優(yōu)點：場地限制性小，在健身房或家里等場所便可以完成；適合于各年齡段、各種訓練水平和各種身體機能的人群；多人可以同時訓練，能夠節(jié)約時間，提高效率；可以通過增加運動負荷或練習組數(shù)等提高訓練要求和對身體的剌激程度。12缺點：運動急促劇烈，易發(fā)生運動損傷及運動風險，需在專業(yè)人士指導下進行。3.33.3 HIITHIIT高強度間歇訓練(High Intensity Interval Training,HIIT),是指進行多次短時間高強度運動訓練， 在每兩次高強度之間以較低的強度運動或完全休息形成間歇期。常采用全力沖刺或 90%左右最大攝氧量（VO2max 或 VO2peak）強度，

20、單次運動時間和間歇期可持續(xù)幾秒到幾分鐘不等。HIIT 的訓練時間多樣，4 至 40 分鐘不等。策略是把多種有氧訓練內容交替進行，中間只做簡短的休息，比如，跑 4 個400 米，每個 400 間間歇一分鐘，就是一個 HIIT 計劃。長期以來，出于安全的考慮，HIIT 廣泛應用于競技體育訓練但極少在一般人群和疾病人群使用。但近年來，有研究證實，一般人群甚至心臟病人群進行高強度間歇運動康復并無不良反應。HIIT 的特點在于，運動強度較大（達到最大或接近最大的運動能力），但運動時間相對較短，并可以通過間歇避免不適癥狀的出現(xiàn)，所以更容易接受并完成訓練。3.3.1 HIIT 對心肺功能的影響HIIT 作為

21、一種新型的大眾健身的方式對心肺功能的改善有其獨特的效果,來自挪威 HUNT 研究機構的流行病學的證據(jù)顯示，僅僅進行 1周 1 次 HIIT 就能明顯降低患心血管疾病的風險18。 此外， HIIT對 VO2max、內皮功能、外周血管的結構重塑和功能改善、骨骼肌的有氧代謝能力等均具有顯著的改善作用，同時對個體的運動表現(xiàn)（運動13持續(xù)時間、耐受運動強度等）也有明顯的提高，所需運動時間和運動量卻顯著少于持續(xù)有氧運動，是一種高效的運動方式，能夠為改善心肺功能做出成績。3.3.2 HIIT 對身體成分的影響研究發(fā)現(xiàn)，HIIT 可以有效降低身體脂肪，尤其是腹部脂肪量的減少19，降低動脈血壓20、空腹血糖21

22、和胰島素22以及提高脂肪氧化率23等。這些因素的改善對于減少罹患心血管疾病、糖尿病的風險至關重要。實驗結果如表 3-8 所示：表 3-8 HIIT 對不同人群身體各項指標的影響3.3.3 HIIT 對脂代謝的影響傳統(tǒng)的觀點認為減肥應該在中低強度下長時間運動以達到消耗14脂肪的目的，而高強度運動由于消耗的主要能源物質為糖而非脂肪，因此很少作為減肥使用。但實際上，運動過程中消耗的能量對于減肥來說并非全部，運動過量能量消耗（excess post-exerciseoxygenconsumption，EPOC）同樣起作用。同等耗氧量的高強度間歇運動和有氧持續(xù)運動相比， 高強度間歇運動消耗的總能量要更多

23、。 所以， EPOC很可能就是高強度運動減肥效果重要原因之一。而且，高強度運動會導致機體的瘦體重增加，糖原降解酶活性增加,促進脂肪氧化增加，從而消耗更多的脂肪24。與低強度運動相比， 高強度運動后體內腎上腺素和去甲腎上腺素釋放會增加，刺激機體運動后的能量消耗隨之增加，和靜息代謝率的增加，從而促進減肥的效果。而且，在急性運動中，高強度運動可能比中低強度運動對減少內臟脂肪更有效果，通過誘導脂解激素分泌、促進運動后過量氧耗和脂肪氧化的增加以及產(chǎn)生的能量負平衡25-28。3.3.4 運動方案制作HIIT 基本來說就是在 30-60 秒不間斷的高強度運動后，只做 20秒左右的休息， 如此循環(huán)至少 6 次

24、， 一般總耗時 10-30 分鐘不等。 HIIT只是一種訓練方式，它不是一套運動，所以理論上任何運動都可以以HIIT 方式進行，不管你是快跑、跳繩、騎車，還是俯臥撐、爬樓梯。在訓練過程中， 只需要嚴格控制運動強度即可 （一般為 VO2max 的 90%）案列展示：該案例采取跑臺訓練，設計為 85%-95%最大心率（HRpeak，達到 VO2max 范圍時的最大心率）運動 4min 后接 50%-60% HRpeak 運動 3min， 然后休息 7min 作為間歇， 重復 4 組， 共訓練 12 周。1512 周訓練結束后，受試者訓練前后身體各項指標變化情況如表3-9 所示：表 3-9 HIIT

25、 訓練前后身體各項指標變化情況該研究結果顯示， 12 周 HIIT 訓練可以有效降低機體體脂率、 BMI及腰臀比等，提高 VO2max，改善機體心血管功能。與耗氧量相同的中強度有氧持續(xù)訓練相比， 高強度間歇訓練在改善影響健康的危險因素方面效果更好。優(yōu)點：單次訓練耗時短，與持續(xù)有氧運動相比更容易堅持；場地限制性小， 在健身房或家里等場所便可以完成； 訓練內容豐富，可根據(jù)自己的喜好制定訓練方案；缺點：高強度間歇運動需嚴格控制運動心率與運動強度，強度太低時，鍛煉效果不佳，強度過高又容易導致運動損傷與運動風險。163.43.4 TabataTabata ProtocolProtocolTabata P

26、rotocol 是由日本東京體訓大學的田畑泉教授提出的一種高強度快速燃脂的訓練方式，屬于 HIIT 高強度間歇訓練其中的一種，訓練內容主要為：高強度運動 20 秒，休息 10 秒，繼續(xù)高強度運動 20 秒，休息 10 秒持續(xù)四分鐘，總共八個循環(huán)，只要四分鐘就能同時達到有氧及無氧運動的訓練效果。與 HIIT 相比，TabataProtocol 間歇休息時間短、運動強度嚴格（VO2max 值的 170%）、對訓練者技術動作和體能要求較高。Tabata Protocol 的研究報告顯示（研究對象是體能狀況較好的運動選手）：一個星期做 5 次的訓練，持續(xù)六個星期，可提升 14%的最大有氧能力及 28%

27、無氧能力。這樣的研究報告是非常稀有罕見的，因為同時有助于有氧與無氧的運動能力，被公認為是最快、最有效燃脂、心肺適能的訓練之一。Tabata Protocol 可應用在無數(shù)的運動項目的訓練上，像是競速的運動(田徑、單車)、重訓、核心肌群、心肺適能、跳繩等。優(yōu)點：訓練時間短且訓練效果突出，4 分鐘 Tabata Protocol可達到持續(xù)有氧訓練 1 小時的訓練效果， 可快速綜合提高訓練者的有氧運動能力與無氧運動能力；訓練內容相對豐富，可在指定強度下自由安排訓練項目，增加訓練的趣味性；訓練場地限制較小，在家里也可以自主進行 Tabata Protocol 訓練。缺點：對訓練者體能及技術動作要求較大

28、；運動強度大，普通人群難以適應； 最好在專業(yè)人士指導下進行， 避免運動損傷出現(xiàn)。174 參考文獻1劉燕萍,陳偉,毛德倩.間接測熱法測定北京成年居民基礎代謝率及與身體成分的相關性J.協(xié)和醫(yī)學,2013,4(1):11-14.2Westcott WL. Resistance training is medicine: effects ofstrength training on healthJ. CurrSports Med Rep, 2012,11(4):209-216.3Chaston TB, Dixon JB. Factors associated with percentchange in

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