运动与脂肪代谢

三、运动与脂肪代谢

(一)运动中脂肪代谢

运动中,人体组织内的甘油三酯被动员后,游离脂肪酸(FFA)在血液中的浓度变化可分为三个时期:①循环期:在运动开始后的前10分钟,血浆中的游离脂肪酸和甘油为肌肉利用而浓度下降;②代谢期:运动30分钟左右血浆中游离脂肪酸和甘油水平逐渐升高并超出正常含量;③恢复期:运动后,血浆游离脂肪酸和甘油水平上升至最高水平,然后再恢复到正常值。运动过程中脂肪代谢的速度受肌肉氧化脂肪酸的能力和肌细胞转运脂肪酸过程的快慢的影响。耐力运动使肌体内甘油三酯水平降低,与运动消耗甘油三酯增加、内源性合成甘油三酯减少以及运动使脂肪分解代谢的一系列酶的活性提高等因素有关。由运动中脂肪酸代谢过程可见,脂肪组织动员脂肪的分解较慢,常在运动30~60分钟后脂肪分解为甘油和脂肪酸的速度才达到最大,血浆游离脂酸浓度达到最高水平,血浆游离脂肪酸才成为肌肉收缩的主要能源。影响运动中脂肪代谢的因素有以下几个方面。

1.运动强度和运动持续的时间对脂代谢的影响

剧烈运动抑制脂肪组织的分解;在低强度运动(25%最大吸氧量运动)中,脂肪组织的分解受到强烈刺激,血浆游离脂肪酸进入血浆并氧化供能是最多的;随着运动强度的增加,脂肪酸氧化供能逐渐下降;但脂肪在65%最大吸氧量的运动强度时氧化率最高,随着运动强度增加到85%最大吸氧量运动,脂肪氧化减少。由于脂肪动员达到最大反应速度需30~60分钟,所以,要有效的消耗肌体储存的脂肪,要选择时间为30~60分钟以上的中等强度的运动。

2.肉碱对脂代谢的影响

游离脂肪酸从骨骼肌细胞质进入线粒体分解需要肉碱的转运系统。肉碱可以促进游离脂肪酸转移进入线粒体进行氧化代谢。从增加肉碱可以加强血浆游离脂肪酸利用这一理论出发,近年来有不少使用肉碱提高运动能力的研究报道,但其效果尚无一致的结论。有的报道提出补充肉碱后,运动中血乳酸水平降低,从而改进最大运动能力,尤其是耐力运动水平;但有的报道未观察到补充肉碱对人体休息或运动时能源物质利用有任何改进作用,并提出细胞自身十分容易合成肉碱,人体内不缺少肉碱,因此额外补充是否有明显作用尚需进一步研究。

3.糖代谢水平对脂代谢的影响

糖代谢利用增加时,脂肪分解受到抑制。糖代谢障碍,生成的草酰乙酸量不足时,则脂肪酸氧化生成的乙酰辅酶A不能与草酰乙酸缩合成柠檬酸进入三羧酸氧化,结果就会限制脂肪酸在线粒体氧化供能。

4.氧供应量对脂代谢的影响

肌肉中氧供应量充分时,利用游离脂肪酸供能比例增高,且会抑制肌肉摄取葡糖糖,从而减少糖的利用。

5.脂肪酶活性对脂代谢的影响

脂肪动员分解需要脂肪酶,因此脂肪酶的活性是影响脂肪利用的又一重要环节。

6.运动训练程度对脂代谢的影响

运动训练是提高人体氧化利用脂肪酸能力最有效的措施,可使骨骼肌线粒体数量、体积、单位肌肉毛细血管密度、线粒体酶和脂蛋白脂酶的活性增加。因此,训练有素的运动员利用脂肪酸的能力比一般人强。

(二)运动对血脂、脂蛋白含量的调节

运动是改善体内的脂肪代谢,降低血脂含量,减轻体重和减少体脂的一种有效措施。运动还可增加血液中高密度脂蛋白的含量,高密度脂蛋白能加速血中胆固醇的运输与排出,对于防止动脉硬化起着重要作用。长时间运动可使血浆中甘油三酯和胆固醇下降。运动时机体的能量消耗增加,骨骼肌、心肌摄取游离脂肪酸增多,从而进入肝脏的脂肪酸减少,使体内甘油三酯合成降低。运动能提高脂蛋白脂肪酶活性,清除甘油三酯的功能加强,因而使血脂含量下降(见表1-3)。

表1-3 体育锻炼对血脂含量的影响

(引自体育院系教材《运动生物化学》)

摄取高脂肪与全身耐力有关,运动员摄取高脂肪饮食后,持续运动达到90分钟就感到疲劳,可是摄取高糖饮食后,持续运动的时间却能长达240分钟,约为摄取高脂饮食后的3倍;在摄取正常饮食的情况下持续运动到120分钟才感到疲劳。高脂肪饮食后全身耐久力降低的原因之一是,过多的摄取了脂肪及体内脂肪的氧化促进了乙酰乙酸、β-羟丁酸等酮体类化合物的生成,由于这些酸性物质在体内的积聚,会引起代谢性酸中毒,结果使全身耐久力降低。另外,摄取过多的脂肪会引起肥胖,体重增加,影响呼吸和循环系统的机能,导致运动耐力下降。

(三)运动员的脂肪需要量

对于能量消耗大,机体散热较多和长时间运动项目,如马拉松跑、滑雪、滑冰和游泳等,应适当增加脂肪供给量的比例。运动员膳食中,脂肪的供给量一般应占总能量的30%左右,脂肪的摄取量按每千克体重15克为宜,应多用植物性脂肪和磷脂(大豆中含量高),动物性脂肪不宜超过总能量的10%。我国运动员膳食中脂肪摄入量过多,主要是重副食轻主食,肉类供应比例过重,烹调中油脂过多,这是运动员膳食中存在的普遍问题。