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标题: 不同强度骑车和跑步的能量消耗与底物代谢特征研究(转) [打印本页]

作者: 拉磨的驴 时间: 2012-4-25 15:18
标题: 不同强度骑车和跑步的能量消耗与底物代谢特征研究(转)
本帖最后由拉磨的驴于 2012-4-25 15:43 编辑

(***如果觉得长,就只看加粗部分文字***)
不同强度骑车和跑步的能量消耗与底物代谢特征研究
中国体育科技
2009 年(第45 卷) 第1 期

张　勇,王　恬

摘　要:目的:研究比较不同强度骑车和跑步的能量消耗与底物代谢特征。方法:10 名普通女大学生分别以45 %、55 %、65 %、75 %ÛVO2 max 强度进行骑车和跑步运动,采用气体代谢法测定机体的能量代谢状况。结果:1) 骑车时,脂肪的消耗量和供能量在55 %ÛVO2 max 强度达到最高,分别为4 . 26 mg/ min/ kg 和38. 38 cal/ min/ kg 。跑步运动时,脂肪的消耗量和供能量在55 %ÛVO2 max 强度达到最高,分别为6. 41 mg/ min/ kg 和57. 65 cal/ min/ kg ;2) 在45 %、55 %、65 %、75 %ÛVO2 max 强度,跑步脂肪氧化量、总供能量、脂肪供能比例均高于骑车;而跑步的糖消耗量和呼吸交换率低于骑车。

结论: 1) 无论骑车还是跑步,在45 %、55 %、65 %、75 %ÛVO2 max 4 个运动强度中, 55 %ÛVO2 max 强度运动时的脂肪的氧化和供能量最大; 2) 在相同运动强度( %ÛVO2 max) 下,跑步总能量消耗、脂肪消耗和脂肪供能比例高于骑车,糖的消耗低于骑车。
关键词:女生;大学生;跑步;骑车;强度;能量消耗;底物代谢

　跑步和骑车作为当前运动健身的两种主要方式越来越受到健身者的青睐,研究这两种健身运动机体的能量消耗特征在运动健身领域具有重要意义。然而,到目前为止,我们发现已有的关于跑步和骑车运动的能量消耗及其底物动员的研究,主要是以运动员为对象来开展的,以普通人群为对象对跑步和骑车两种健身运动的能量消耗和代谢底物特征进行的研究很少,而由于训练背景的不同,
关于运动员的研究结果也存在一定程度的差异[123 ] ,因此,有必要采用同一研究方案同时对普通人群(无训练背景者) 跑步和骑车时的能量消耗特征进行研究。本研究以普通女大学生为研究对象,旨在分析和探讨普通女大学生以不同强度跑步和骑车的能量消耗和底物代谢特征。

1 　研究对象与方法
1 . 1 　研究对象
研究对象为普通女大学生10 名。研究对象每周参加体育运动1～3 h ,强度中等(表1) 。
1 . 2 　研究方法
1 . 2. 1 　自行车最大耗氧量测试
室内温度控制在20 ℃～ 25 ℃, 相对湿度为40 %～50 %。采用瑞典Monark 839 E 功率自行车,自我调整姿势和位置,准备活动5 min ,开始功率50 W ,每2 min 递增30 W。要求保持转速在65 ±5 rpm。意志疲劳停车或转速不能维持在60 rpm 长达5 s 以上时终止测试(测试过程不断鼓励运动员) 。

1. 2. 2 　跑台最大耗氧量测试
室内温度控制在20 ℃～ 25 ℃, 相对湿度为40 %～50 %。休息至少24 h 以后,采用意大利Technogym D140 跑台完成最大耗氧量测试。自我准备活动5 min ,7 km/ h 开始,递增幅度为1 km/ 2 min ,保持水平坡度不变。最大耗氧量通过下列标准确定:
11 心率大于或等于180 次/ min ;
21 呼吸商大于1. 10 ;
31 随着负荷的增加,耗氧量停止线性增加并达到一个平台或开始缓慢下降,最后两个值的差异小于±2 ml/ kg/min ;41 受试者已尽最大能力,经激励仍无法保持预定负荷。以上标准满足3 个或3 个以上即可判断达到 ÛVO2 max 。
1. 2. 3 　运动测试
以递增负荷测试结果为依据, 通过预实验测试确定
45 %ÛVO2 max 、55 %ÛVO2 max 、65 %ÛVO2 max 和75 %ÛVO2 max 的骑车功率和跑步速度。1 天后开始采用瑞典Monark
839 E 功率自行车和意大利Technogym D140 跑台,以45 %ÛVO2 max 、55 %ÛVO2 max 、65 %ÛVO2 max 、75 %ÛVO2 max 强度骑车和跑步15 min ,同时采用德国CORTEX MetaMax 3B 心肺功能仪测定机体气体代谢情况。准备活动5 min ,每个
负荷运动间歇30 min ,采用每个负荷的后10 min 气体来分析确定该负荷运动的机体能量消耗及其底物使用情况。综合已有的关于能量消耗的计算公式及其修正的研究结果,结合现在国际上有关能量消耗研究的计算方法[3 ,4 ] ,采用计算公式:糖的氧化量( g/ min) = 4 . 585ÛVCO2 (L/ min) -3 . 226ÛVO2 (L/ min) ; 脂肪的氧化( g/ min) = 1. 695ÛVO2 (L/min) - 1. 701ÛVCO2 (L/ min) ;总能量输出( kcal/ min) = [ 脂肪氧化量(g/ min) ×9 + 碳水化合物氧化量( g/ min) ×4 ] 。
1 . 2. 4 　数据处理
所有数据采用SPSS 11. 0 for Windows 软件处理,结果用平均数±标准差表示。采用配对t 检验比较,显著性水平为P < 0 . 05 。

2 　结果
2 . 1 　递增负荷测试结果
自行车与跑台递增负荷测试结果存在显著差异(表2) 。自行车最大耗氧量和心率均明显低于跑台最大耗氧量和心率。自行车呼吸交换率高于跑台。

2. 2 　不同方式运动能量代谢测试结果
随着运动强度的增加总能量消耗增加,脂肪参与供能的比例逐渐减少,糖参与供能的比例增加。从表3 、图1～图4 发现, 骑车运动时, 总能量消耗从45 %ÛVO2 max 的84. 01 cal/ min/ kg 增加到75 %ÛVO2 max 的146. 05 cal/ min/kg 。脂肪供能比例从45 %ÛVO2 max 的42. 47 %减少到75 %ÛVO2 max 的16 . 46 %。糖供能的数量从45 %ÛVO2 max的47. 75 cal/ min/ kg 增加到75 %ÛVO2 max 的121. 02 cal/min/ kg 。脂肪的消耗量和供能量在55 %ÛVO2 max 强度达到最高,分别为4 . 26 mg/ min/ kg 和38 . 38 cal/ min/ kg 。跑步运动时,总能量消耗从45 %ÛVO2 max 的94 . 12 cal/ min/kg 增加到75 %ÛVO2 max 的161. 69 cal/ min/ kg 。脂肪供能比例从45 %ÛVO2 max 的55. 44 %减少到75 %ÛVO2 max 的30. 28 %。糖供能的数量从45 %ÛVO2 max 的42 . 05 cal/ min/kg 增加到75 %ÛVO2 max 的112 . 66cal/ min/ kg 。脂肪的消耗量和供能量在55 %ÛVO2 max 强度达到最高,分别为6. 41mg/ min/ kg 和57. 65 cal/ min/ kg 。从表3 、图1 ～图4 还可以发现,在相同运动强度下( 45 % ÛVO2 max 、55 % ÛVO2 max 、65 % ÛVO2 max 和75 %

ÛVO2 max) ,跑步总供能量、脂肪氧化量、脂肪供能比例均高于骑车;而跑步的糖消耗量和呼吸交换率均低于骑车。在75 %ÛVO2 max 强度运动时, 跑步总供能量为161 . 69 cal/min/ kg ,高于骑车的146. 05 cal/ min/ kg ;脂肪氧化量和供能量为5 . 45 mg/ min/ kg 和49 . 03 cal/ min/ kg ,高于骑车的2 . 78 mg/ min/ kg 和25. 04 cal/ min/ kg ; 脂肪供能比例为30. 28 % ,高于骑车的16 . 46 %;糖氧化量和供能量为28. 17mg/ min/ kg 和112. 66 cal/ min/ kg ,低于骑车的30 . 25 mg/min/ kg 和121. 02 cal/ min/ kg 。

3 　分析讨论
研究结果表明,无论骑车还是跑步,随着运动强度的逐渐增加,机体的总能量消耗逐渐增加,供能物质参与供能的比例也发生变化,糖参与供能比例逐渐增加,脂肪参与供能比例逐渐减少。这些变化与机体输出功率的增加有密切关系。随着输出功率的增加,要求机体总能量消耗增加。同时,随着输出功率的增加,要求机体供能的速度也要增加,而糖作为快速供能的代谢底物的动员和使用就
不断增加,以满足机体的能量消耗需求。

　研究结果表明, 普通女生在55 %ÛVO2 max 强度骑车(在本研究对象为70 ～ 110W) 脂肪氧化量高于45 %ÛVO2 max 、65 %ÛVO2 max 和75 %ÛVO2 max 强度骑车的脂肪氧化量;在55 %ÛVO2 max 强度跑步(在本研究对象分别为7～9 km/ h) 脂肪氧化量高于45 %ÛVO2 max 、65 %ÛVO2 max 和75 %ÛVO2 max 强度跑步的脂肪氧化量。也就是说,无论骑车还是跑步,在55 %ÛVO2 max 强度左右脂肪氧化量最大。而有关女运动员脂肪最大氧化运动强度的研究结果存在一定程度的差异,从已有的结果来看,女运动员跑步脂肪最大氧化的强度在75 %ÛVO2 max 左右[1 ,3 ] ,女运动员骑车脂肪最大氧化的强度在60 %～75 %ÛVO2 max 不等[2 ,3 ,5 ,6 ] ,普通成年女性骑车和跑步脂肪最大氧化的运动强度都在40 %ÛVO2 max 左右[7 ] 。也有研究认为,女性运动员和普通人骑车脂肪最大氧化的强度基本相同,均在55 %ÛVO2 max左右[8 ] 。

分析认为,最大脂肪氧化强度的这些差异可能与研究对象的训练背景和摄氧能力差异有着密切关系。因为,机体运动能量代谢的特点与体力水平和运动专项技术,尤其是耐力水平有密切关系。耐力水平较高的运动员线粒体数目多,体积大,氧化酶活性高,肌肉动员脂肪的能力较强,在中等强度有氧运动过程中脂肪供能比例较高,能够诱导最大脂肪氧化供能的运动强度较高。而耐力水平较
低的运动员动员脂肪供能的能力较差,在中等强度有氧运动过程中脂肪供能比例较低,糖参与供能比例较高,脂肪最大氧化的运动强度较低。耐力水平高者中等强度运动时的代谢效率和机械效率也越高。因此,说明运动训练,尤其是耐力训练可以改善机体动员脂肪供能的能力,这种改善一方面与机体摄氧能力的增强有关,另一方面可能与脂肪代谢相关酶及其受体状态的改变有一定关系。Stisen等[8 ] 最近的研究还发现,在中等强度范围内以相同强度( %ÛVO2 max) 骑车,训练者的脂肪氧化量均高于未训练者,
再次说明了训练背景和摄氧能力与脂肪氧化能力有着密切关系。同时,从Knechtle 等[3 ] 和Stephen 等[7 ] 的研究中我
们还发现,在骑车和跑步两种不同运动方式下,最大脂肪氧化强度( %ÛVO2 max) 无显著差异,本研究与这一结果是一致的。
从本研究结果还发现,自行车与跑台递增负荷测试结果存在显著差异。自行车最大耗氧量和心率均明显低于跑台最大耗氧量和心率。自行车呼吸交换率高于跑台。说明运动方式对机体代谢水平和代谢底物的动员和使用有着显著影响。在本研究,相同运动强度下(45 %、55 %、65 %、75 %ÛVO2 max) ,跑步脂肪氧化量、总供能量、脂肪供能比例均高于骑车,而跑步的糖消耗量和呼吸交换率均低于骑车。也就是说,采用相同强度( %ÛVO2 max) 骑车和跑步,机体能量消耗和底物代谢存在差异。也有研究发现,
在同样强度下,跑步脂肪酸氧化量高于骑车脂肪酸氧化量,骑车产生的血乳酸高于跑步产生的血乳酸[3 ] 。这都与脂肪和糖参与供能的比例有关。因为跑步和骑车两种运动的运动方式和相应的生理反应存在一定的差异;运动形式和运动性质与机体的能量
代谢又有着密切关系。从运动单位的动员来看,跑步运动除了下肢运动外,上肢和躯干也参与一定的运动。而骑车上肢和躯干位置基本固定,主要以下肢运动为主;从肌肉收缩的形式来看,跑步既有向心收缩也有离心收缩,骑车时两下肢只做交替性向心性收缩。因此,这样两种运动方式的差异必然导致机体对机体的生理反应产生一定程度的差异。一方面,从肌肉收缩形式和参与运动单位的分布情况来看,向心性收缩可对促进外周血液回流具有一定作用,但肌肉的向心收缩对心脏的收缩射血又产生一定的阻力。而离心收缩对减小心脏收缩射血时的外周阻力具有一定作用。跑步时,除下肢运动外,躯干和上肢也参与部分运动,而骑车主要以下肢运动为主,跑步一定动员参与运动的运动单位较多,运动单位在机体的分布也较广。从以上这两点来看,跑步在动员心脏工作能力和促进血液循环上具有一定的优势。另一方面,骑车运动下肢肌肉只做向心性收缩,导致肌肉的放松不够,紧张程度较高, IIA 型运动单位动员较多,糖参与氧化供能较多,乳酸产生较多,容易产生疲劳。与跑步相比,骑车参与有氧代谢的工作单位较少,导致能量消耗量低于跑步。与骑车相比,在跑步时,由于机体参与工作的运动单位较多( 躯干、上肢、下肢) ,脂肪参与氧化供能较多,机体参与有氧代谢的组织较多,能量消耗较多,糖参与氧化供能较少,呼吸交换率较低。根据对以上情况的综合分析,我们推测,骑车可能在乳酸的消除能力上也与跑步存在一定差异。
4 　结论
11 无论骑车还是跑步, 在45 %、55 %、65 %、75 %ÛVO2 max 4 个运动强度中,55 %ÛVO2 max 强度运动时的脂肪
的氧化和供能量最大。21 在相同运动强度下( %ÛVO2 max) ,跑步脂肪氧化量、总供能量、脂肪供能比例均高于骑车;而跑步的糖消耗量低于骑车。

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作者: 拉磨的驴 时间: 2012-4-25 15:23
从以上这两点来看,跑步在动员心脏工作能力和促进血液循环上具有一定的优势。另一方面,骑车运动下肢肌肉只做向心性收缩,导致肌肉的放松不够,紧张程度较高, IIA 型运动单位动员较多,糖参与氧化供能较多,乳酸产生较多,容易产生疲劳。与跑步相比,骑车参与有氧代谢的工作单位较少,导致能量消耗量低于跑步。与骑车相比,在跑步时,由于机体参与工作的运动单位较多( 躯干、上肢、下肢) ,脂肪参与氧化供能较多,机体参与有氧代谢的组织较多,能量消耗较多,糖参与氧化供能较少,呼吸交换率较低。根据对以上情况的综合分析,我们推测,骑车可能在乳酸的消除能力上也与跑步存在一定差异。

作者: 三月 时间: 2012-4-25 18:10
专业啊。。。。。

作者: 施政 时间: 2012-4-25 18:42
楼主应该总结出对比，就是最生活化的用语表达两者的差别，只是用有差异表达不够明白～～～辛苦了～～

作者: cp78112583 时间: 2012-4-26 12:08
{:soso__6762265960959379151_1:}看的实在是费力，其实就说明了2点：
1、骑车和跑步在对脂肪的消耗上，没有什么本质区别，大家除了对碳水化合物有着最基本的消耗，同应会利用到脂肪；
2、相对于骑车单纯的下肢运动，跑步对全身脂肪的消耗比骑车积极，所以碳水化合物的消耗同等条件下低于骑车。

PS：= =个人感觉这篇论文没什么价值，只是重复性的验证下以前的常识，并对比了跑步和骑车的异同，生理角度上要是有对不同肌肉乳酸代谢、脂肪消耗的研究，那才比较有用。

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