脂肪供能在運動訓練中的意義與應用

彭燕群，吳菊花，林文弢

（1.廣州體育學院，廣東 廣州 510500；2.上海體育學院，上海 200438）

脂肪供能在運動訓練中的意義與應用

彭燕群1，吳菊花2，林文弢1

（1.廣州體育學院，廣東 廣州 510500；2.上海體育學院，上海 200438）

分析脂肪氧化代謝對運動訓練的作用及意義，介紹影響脂肪氧化代謝的因素及其對運動能力的影響，闡述提升運動訓練中脂肪氧化分解代謝能力的訓練手段，為運動員制訂訓練計劃、科學監控日常訓練提供參考。

脂肪氧化代謝；酮體；脂肪酸氧化代謝；運動訓練

脂肪是構成人體組織的重要物質，大量儲存在脂肪組織、肝臟和骨骼肌內；同時，脂肪又是人體正常安靜狀態、饑餓或中低強度運動時體內能量的主要來源[1]。僅從脂肪在人體內的儲存量來說，并不存在限制運動能力的因素；然而，脂肪在運動中的氧化供能卻具有重要作用，尤其在耐力運動中，脂肪的氧化供能效率往往是決定運動員勝敗的關鍵。因此，充分了解脂肪氧化代謝對運動訓練的意義，運動訓練中影響脂肪氧化分解代謝的因素，厘清脂肪氧化代謝功能與運動的聯系，掌握提升運動訓練時脂肪氧化分解代謝能力的手段，可為不同項目運動員制訂訓練計劃提供有力的理論支撐。

1　脂肪氧化分解代謝在運動訓練中的意義

1.1甘油氧化代謝在運動訓練中的作用

中低強度運動時，骨骼肌和脂肪組織內脂肪分解加強，但由于肌細胞中缺乏甘油氧化代謝的酶，因此，甘油氧化代謝供能的意義并不顯著。脂肪細胞內也缺乏甘油激酶，既不能氧化分解甘油，也不能直接利用內源性甘油合成脂肪。骨骼肌和脂肪組織中所生成的甘油釋放進入血液中，甘油可以進行糖異生，維持運動時血糖濃度的相對穩定，為機體進行供能。因此，在運動訓練過程中，可通過檢測血液中甘油的濃度，作為判斷機體內脂肪分解代謝強度的指標。

1.2脂肪酸氧化代謝在運動訓練中的作用

1.2.1脂肪酸完全氧化代謝

脂肪酸是人體主要能源物質之一。在氧氣供應充足時，脂肪酸可在機體內徹底氧化為CO2和H2O，并釋放大量能量，以ATP形式供機體利用。除腦組織外，多數組織均能氧化脂肪酸，以肝臟和肌肉最活躍。脂肪酸的分解代謝主要以β-氧化的方式進行，運動時肌肉可利用的脂肪酸主要來源于肌細胞內甘油三脂的分解和循環系統中的游離脂肪酸。

脂肪酸氧化時釋放出的能量約40％被機體利用合成高能化合物，其余60％以熱能形式進行釋放，熱效率為40％，表明機體可有效利用脂肪酸氧化所提供的能量。脂肪酸完全氧化過程中的β-氧化，是一種脂肪酸改造的重要過程，其間產生的乙酰CoA經三羧酸循環氧化供能過程可產生大量能量，為機體運動進行有效供能[2]。

1.2.2脂肪酸不完全氧化代謝

在饑餓、禁食病理或長時間運動狀況下，脂肪酸進行不完全氧化，其不完全氧化的產物為酮體，包括乙酰乙酸、β-羥丁酸、丙酮。酮體可在心肌、骨骼肌和大腦等肝外組織中被氧化，進而獲得能量，因此，酮體作為肝臟中脂肪酸不徹底氧化的產物，可作為長時間持續運動時的重要能源補充物質，為機體提供儲備能量。

酮體是脂肪酸在肝臟氧化的中間產物，即肝臟向肝外組織輸出脂肪酸提供能源物質的一種形式，在長時間耐力運動中，可將骨骼肌工作所需能量由糖氧化供能逐漸過渡至以氧化脂肪供能為主。此外，長時間耐力運動易導致血糖供應不足，血酮體增加并成為大腦組織的重要補充能源，對防止中樞性疲勞、節省血糖以保持運動能力等具有重要意義。

2　運動訓練中脂肪氧化分解代謝的影響因素

2.1運動時間與運動強度

據研究，血漿脂肪酸的供能比例隨運動時間的延長而增大。運動3～4 h后，血漿脂肪酸濃度達到最高值，接近2 mmol/L，主要是由于脂肪酸水溶性較差，在血液中需要以清蛋白作為載體轉運，而血漿清蛋白的濃度及結合運輸脂肪酸的能力很有限。脂肪在人體內的貯存部位大多是離工作肌較遠的脂肪組織中，需經過血液的長距離運輸，進行穩定強度的長時間運動初期，糖供能占70％，脂肪供能只占30％，因此，運動時間是影響脂肪氧化代謝供能的重要因素之一[3-4]。

運動強度對于脂肪氧化代謝供能的影響起重要作用。如進行65％VO2max中等強度運動時，血漿游離脂肪酸氧化代謝供能略低于40％VO2max強度運動時的脂肪氧化供能；而與25％VO2max運動強度相比，則高出40％。此外有研究表明，50％VO2max左右強度的超長時間運動中（如超長跑、越野滑雪等），脂肪氧化供能會成為運動肌的基本燃料。

2.2激素或營養干預

運動時，交感—腎上腺系統機能活動增強，血漿兒茶酚胺濃度升高，胰島素濃度降低，從而促進脂肪氧化分解[5]。低糖膳食或饑餓可使體內肌糖原儲備降低，骨骼肌攝取血漿游離脂肪酸增加，脂肪酸氧化供能可達80％～90％；高糖膳食抑制脂解，降低血漿游離脂肪酸濃度，骨骼肌內脂肪氧化隨之減弱；攝入含咖啡因的飲料可通過提高兒茶酚胺濃度，促進脂肪組織中脂解和脂肪動員，并向血液釋放出更多的游離脂肪酸，增大運動時脂肪氧化供能的比例，節省體內糖耗。

2.3肌纖維類型與環境條件

不同類型肌纖維氧化利用脂肪氧化供能的能力差異很大。I型慢肌纖維氧化脂肪酸的能力較強，IIb快肌纖維氧化脂肪酸的能力較差，因此，不同運動項目或運動方式，動用的肌纖維類型及骨骼肌供血量有差異時，工作肌對脂肪酸攝取利用的量也不同。

除此之外，運動時環境溫度、氣壓等也可影響骨骼肌對血漿游離脂肪酸的利用。如寒冷時，機體為維持正常體溫代謝產熱增多或炎熱時體內基礎代謝率提高，均可使體內脂肪氧化分解增強，骨骼攝取血漿游離脂肪酸隨之增加。

3　提升運動訓練中脂肪氧化分解代謝能力的訓練手段

進行長時間運動過程中，肌細胞利用脂肪酸氧化供能的作用逐漸增大，經過β-氧化生成大量的乙酰CoA能直接抑制丙酮酸脫氫酶的活性。乙酰CoA與草酰乙酸結合生成的檸檬酸能抑制磷酸果糖激酶的活性。此外，肌細胞胞漿內脂肪酸增多對丙酮酸激酶也起結構抑制作用。因此，運動時脂肪酸氧化代謝功能加強，可明顯抑制糖酵解作用，從而節省體內糖的儲備，對提高運動耐力具有積極的促進作用。例如，超長距離的100 km跑運動員，運動后肌內脂肪儲量下降75％，由此通過計算可知，脂肪酸供能占總能量消耗的50％?？梢?，在長時間運動中，肌內脂肪氧化代謝起重要作用。

以中長跑、馬拉松運動為例，運動員的比賽成績取決于身體對能量的合理分配。有研究發現，人體內的脂肪氧化分解能力嚴重影響馬拉松運動員的成績[6]。從能量代謝方面進行分析，人體進行長時間運動時，往往是由糖的有氧氧化分解和脂肪的氧化分解代謝所提供能量，因而最大限度地提高運動中的能量利用效率往往是中長跑、馬拉松訓練的關鍵。提高脂肪供能比例，可節省運動員體內的糖儲備，進而提高耐力。為最大效率地提高運動員的脂肪氧化分解能力，同時考慮運動員的生理負荷強度，教練員經常采用的訓練方式主要包括以下幾種。

（1）低強度耐力訓練。以80％～90％乳酸閾速度進行較大運動量的低強度耐力訓練，主要目的是提高運動中慢肌纖維的參與比例，促使慢肌纖維選擇性肥大，增加慢肌纖維中的線粒體數目，最終提高骨骼肌利用氧的能力，增強脂肪酸在骨骼肌中的氧化分解代謝，進而提高脂肪氧化分解代謝對機體的供能效率[7]。

（2）長時間中等強度耐力訓練。采用90％～120％乳酸閾速度的長時間中等強度耐力訓練。盡管不同教練員中等強度訓練課的負荷方式有所不同，但總結起來主要包括2種：一種是以恒定速度進行的訓練；另一種是進行漸增負荷的訓練。第1種訓練方式多可用于訓練水平較高、訓練年限較長的優秀運動員，第2種訓練方式對一般水平或高水平運動員都可采用。長時間中等強度耐力訓練，不僅具有低強度訓練所能達到的效果，而且可以更有效地刺激骨骼肌的有氧代謝能力，更利于提高運動員的脂肪氧化分解代謝，使之可以更好地滿足耐力項目的比賽需求[8-9]。

（3）間歇性大強度耐力訓練。采用95％～100％VO2max速度或比賽速度的間歇性大強度耐力訓練。大強度訓練方式一般包括2種：一是采用95％～100％VO2max速度負荷進行訓練，或者采用60％～80％VO2max速度的間歇性大強度耐力訓練。最大攝氧量速度負荷練習主要在平時訓練階段使用。二是采用100％～110％比賽速度進行60％左右比賽時間的間歇性大強度耐力訓練，主要適用于比賽前期的強度階段。大強度訓練課可以有效提高運動員骨骼肌的最大有氧代謝水平，為脂肪氧化分解代謝提供較好的供氧能力；同時，也可保證運動員具備良好的適應賽時環境變化的能力，提高運動員的專項比賽能力[9-10]。

運動員有不同的特點，應結合運動訓練學原理，針對運動員機體的代謝特點，遵循個體化、系統化、指標選擇合理化、規范化等特點，制訂個性化的訓練計劃，不斷提高運動員的脂肪氧化分解代謝能力。

4　小結

脂肪是長時間運動的主要能源，氧氣充足條件下，氧化1 g脂肪可得9.1 kcal能量，比糖所提供的能量多2倍，人體參考文獻

內脂肪的儲量很大，所以，脂肪的氧化供能能力直接影響較長時間的越野跑、馬拉松跑等項目運動員的運動能力。因此，根據運動員的特點制訂針對性的可提高脂肪氧化供能的訓練計劃，為科學監控其日常訓練提供理論參考。

[1]馮煒權.運動訓練的生物化學[M].北京:北京體育大學出版社, 1998

[2]林文弢.運動生物化學[M].北京:人民體育出版社,2009

[3]林文弢.運動能力的生物化學[M].北京:人民體育出版社,1995

[4]吳菊花,鞠麗麗.脂肪分解代謝與運動訓練[J].中國體育教練員,2015(3):19-20

[5]林文弢.運動負荷的生化評定[M].廣州:廣東高等教育出版社,1996

[6]張蘊琨,丁樹哲.運動生物化學[M].北京:高等教育出版社,2006

[7]林文弢,鞠麗麗.個體乳酸閾與運動訓練[J].中國體育教練員,2015(3):17-18

[8]李宗浩.運動訓練學[M].北京:高等教育出版社,2002

[9]馮連世,馮美云,馮煒權.運動訓練的生理生化監控方法[M].北京:人民體育出版社,2006

[10]謝敏豪,林文弢,馮煒權.運動生物化學[M].北京:人民體育出版社,2008