体质能量(身体的能量平衡)

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物理能量(身体能量平衡)

我们每个人都需要能量,不仅是为了活动,也是为了所有的日常活动。即使我们什么都不做,身体的新陈代谢也需要消耗能量,也就是说,它也需要消耗能量来维持最基本的生理功能(如呼吸或神经运动)。为了满足这些能量需求,我们必须吃饭。人体一方面通过饮食摄入能量,另一方面不断消耗能量,从而发生能量平衡(图1)。

图1

如果身体长期处于正能量平衡状态——我们吃的比需要的多——我们就会发胖。另一方面,如果我们在几周甚至几个月内摄入很少的能量,我们就会减肥。人类的饮食总是受到一些感觉的影响,比如食欲、饥饿和饱腹感。我们将在以后的文章中详细讨论这些因素。

能量摄入与能量需求相关。我们来看看力量训练师的能量需求是什么。

需能量

从图2可以看出,我们每天的能量需求主要用于基础代谢、运动代谢和食物热效应。

图2:日常能量需求:运动代谢、基础代谢和食物热效应。

现在,我们把构成人力技术资源网络能量需求的图的各个部分分开来教,重点指出健美运动员寻求活动成果最重要的知识点。

运动代谢

运动受到日常锻炼和身体活动的影响(图2)。也就是说,运动代谢所消耗的能量包括一个人每天进行所有运动所需要的能量,比如人们走路、上班、穿衣服或者坐在办公桌前,都是在从事运动代谢。也就是说,即使人们在日常生活中只爬一级楼梯,也是在从事运动代谢,而这些运动对人体能量平衡的影响是不可低估的。

不同于普通人日常锻炼以坐着为主,高强度训练期间锻炼者的能量需求特别大。可以在技术资源网快速回忆燃脂的相关内容。在前面的文章中,我们提到如果锻炼者想要减肥,他们必须制定一个增加力量的训练计划。高级训练最重要的意义在于可以逐步提高运动员的运动代谢水平。

当然,每个人都会在某个时间点达到自己的极限,这时活动的后果就会停止。因此,一些积极分子会将减脂分为不同的阶段,在减脂的间隔期内尽可能坚持已取得的效果。成功减肥的健身者或健美运动员都遵守这个规则。

基础代谢

基础代谢为身体的所有基本生理功能提供能量,占我们日常能量需求的大部分(图1和图2)。我们知道,在一个人的成长阶段,其基础代谢程度和脂肪燃烧速度通常会降低。在人们严格的饮食期间,基础代谢水平也会降低。然而,节食经常会使肌肉退化——一个完全禁食的人应该更加注意这个问题(图3)。最新的研究甚至表明,即使人们长时间不节食,其导致的基础代谢的降低也会持续很长时间。

图3:4周内通过不同饮食的严重肥胖患者体重减轻的组成

基础代谢降低会产生不良影响:在一项知名研究中发现,基础代谢低的人,有30%会在4年内增重10公斤,而基础代谢高的人,只有5%会出现这种情况。换句话说,基础代谢高的人可以避免不必要的体脂增加,也就是可以抵抗溜溜球效应。

除了肌肉量,还有其他因素可以影响基础代谢的程度。我们的基因起着极其重要的作用。个人体质导致的基础代谢程度的差异很好地解释了为什么有的人“吃什么都长胖”,有的人“吃什么都不长胖”。此外,应激激素的分泌、性别、年龄、甲状腺激素和一些特定的信号物质(如瘦素)也会影响个体的基础代谢水平。

锻炼者最简单的方法就是通过增加肌肉量来影响自己休息时的能量需求,这正好为力量训练者提供了一定的操作空空间。很多运动员通过力量训练使自己的肌肉周长达到极限,从而影响日常的能量需求。这很容易理解,因为肌肉一天24小时都在消耗能量。它是人体主要的“燃脂机”,也是食物中碳水化合物和脂肪的主要“临时仓库”。

这种观点也经得住实践的严峻考验,因为一个强壮的力量训练师仅仅为了维持肌肉量所需要的能量,远远超出了那些整天伏案工作、不动的人的想象。职业健美运动员在淡季的每一餐也吃了很多食物,但他们的体型仍然能很好地保持,这是肌肉量和能量需求之间密切相关的最直接证据。即使是普通运动员,在开始常规和高级训练时,其基础代谢也会在短时间内发生显著变化(图4)。

图4:力量训练、耐力训练和组合训练10周后人体基础代谢的变化

图4是根据《功能性饮食》一书中介绍的一项研究绘制的,到目前为止,这项研究还没有失去其主要的实际意义。本研究选取30名男运动员作为研究对象,比较以下哪种训练方法对减脂效果最好:单纯力量训练、单纯耐力训练以及两种训练方法的联合训练。试验持续了10周,期间受试者没有实施有针对性的饮食。最后,测试只检测训练结果。

在此期间,三组受试者的体脂明显下降,但只有力量训练受试者的肌肉量增加,耐力训练受试者甚至出现肌肉退化。

这里需要强调的是,经过组合训练的受试者在减脂增肌方面效果最好。

正如我们假设的那样,由于肌肉质量的增加,两组接受力量训练的受试者的基础代谢程度有所改善。这也再次证明了,练肌肉训练是预防超重的主要方法,对于经常运动的人需要长期应用。但是,肌肉增加并不是基础代谢程度提高的唯一原因。纯力量训练组只增加了2300克肌肉,而组合训练组增加了3200公斤肌肉。但前者基础代谢的能量消耗是技术资源网络中增加最多的(图4)。

另外我们可以看到,基础代谢程度的提高并不能直接起到减脂的作用,因为虽然纯力量训练组的受试者基础代谢程度得到了最明显的改善,但是他们在实验期间的脂肪流失量却只有800克。相反,纯耐力训练组虽然损失了600克肌肉,但其体脂却减少了2000克(图4)。

这怎么解释?很简单,要想在短时间内显著减脂,最重要的影响因素就是运动代谢的程度。众所周知,为了尽快提高运动代谢水平,锻炼者必须采取持续、超前的训练规划——训练强度必须高且不断提高。这项研究正好采用了这个原则。但是,过度训练也有弊端——基础代谢程度会明显降低。过度训练时这一点很重要。

类似的情况也反映在纯耐力训练组的受试者身上。通过大量的有氧活动,锻炼者大大提高了运动代谢,这一方面取得了显著的减脂效果,另一方面导致过度训练,这也解释了为什么这组受试者的肌肉会退化,基础代谢会下降。在这组受试者中,运动代谢的改善水平大于基础代谢。但在某个时间点,每个锻炼者都会到达减脂阶段的终点,活动所带来的能量消耗必然会减少。这是恢复身材的必要方法,尤其是防止受伤。这时,积极分子也不得不面对基础代谢程度下降的情况。因此,当休息时能量消耗突然减少时,锻炼者很难坚持刚刚取得的训练成果,不得不大量减少食物摄入,但很难长期维持。

图4中涉及的讨论对于寻求活动后果的健美运动员来说具有重要意义,因为它很好地展示了健美运动员和其他人在准备比赛过程中的情况。赛前训练过于刻苦的运动员在大多数情况下都能达到预期的减脂效果,但会降低基础代谢程度,因此后期会面临体重反弹较快的风险。

从前面的文字中,我们知道运动代谢是直接加速脂肪流失最重要的,而基础代谢对保持低体脂率起着决定性的作用。

合理的耐力训练和力量训练已被证明能有效抵抗减脂饮食中基础代谢程度的降低。最新测试表明,两种方法联合训练效果更好。如图4所示,运动员按照科学的规划进行训练,可以获得良好的减脂效果。此外,尤其是在训练初期,锻炼者可以获得一定水平的肌肉锻炼效果。参与者可以通过联合训练来改善他们的基础代谢——他们每天可以增加大约100千卡的能量消耗。100千卡看似很小,但从长远来看,总能耗是相当可观的。

当训练计划超过锻炼者的天赋时,即使力量训练和耐力训练相结合,锻炼者的基础代谢程度也会降低——此时,这种结合训练的方法不再是最好的计划,锻炼者应该改变训练计划,使其更加科学。

例如,超重的新手锻炼者进行了20周的大容量快走训练和力量训练,结果显示他们的基础代谢水平平均每天降低53千卡。可见,力量训练与耐力训练相结合的训练能力,只有将活动的所有要素考虑透彻,才能成为有效的训练计划。此外,积极分子要想避免饮食过程中基础代谢程度大大降低的情况,还必须注意基础饮食中蛋白质的含量。如图5所强调的,适量摄入蛋白质可以防止肌肉流失,人体通过摄入蛋白质可以尽可能维持基础代谢。

图5:摄入大量膳食蛋白质可以使体脂率尽可能低。

虽然肌肉质量对基础代谢程度的影响最大,但增加肌肉质量并不是提高基础代谢程度的唯一途径。无论是力量训练还是耐力训练,人们都可以通过艰苦的训练直接提高自身的基础代谢水平。基于加力效果,它的缺点是一次只能持续很短的时间。

我们应该把加力效果分为两个不同的阶段:加力效果的第一阶段短暂而强烈,训练几个小时后就会消退。与此阶段相连的后续阶段在24小时后也会慢慢停止,但有时可能长达48小时。

第一阶段加力效果强烈,是因为高强度训练产生大量的乳酸:乳酸必须由身体施加,这个过程消耗大量的能量。此外,锻炼者体内已经清除空的肌酸储备需要再次补充。在困难的训练时期,锻炼者的体温会急剧上升,血液流速和呼吸频率会明显加快,这些都消耗能量。运动停止后,当身体水平等指标最终回落到初始水平时,增加的能量消耗就会减少。通常需要两个小时。

第二阶段加力效果之所以能持续24小时而不那么强烈,与人体受激代谢有关。比如脂肪组织释放的脂肪量远远超过身体实际需要的量,这些多余的可利用脂肪酸势必会再次堆积,这势必会连续长时间消耗能量。此外,有证据表明,肌肉酸痛后必要的肌肉修复过程也会消耗能量,因此最多在48小时内会显著影响人体的基础代谢。新手活动尤其如此,对于高级活动也有一定的作用。

一般来说,经过48小时的艰苦训练,运动员几乎不再受到加力效应的影响,短期进步的基础代谢水平最迟也会回落到初始水平。要想持续提高基础代谢水平,最多两天后必须再训练。高水平研究指出,只有对锻炼者进行定期训练,他们每天的能量消耗才会持续增加!

我们还需要了解加力效应。活动越大,后果自然就越明显。但加力效果受活动强度影响较大,所以具体来说,活动强度越大,加力效果越显著。运动员在耐力训练和力量训练中也是如此。比如练习组间隔越短,补燃效果越强。另外力量训练师在做基础训练,比如蹲着的时候,动作强度要大一些(当然力量要精准可控),这样会消耗一些额外的能量。

老兵在加力效果的能量消耗上略有劣势,因为他们因活动而提高的基础代谢水平有时比新手恢复到初始水平要快得多。因此,就某一种情况而言,很难确定由于加力效应而消耗了多少额外的能量。

由此,我们的讨论就到了一个关键点:加力效应能消耗多少能量?如果保守估计,普通强度训练造成的加力效果可以消耗200千卡左右的能量。但是这个数值会从高到低波动,具体的能耗取决于锻炼者本人。体重110斤的锻炼者和体重65斤难以提升的人,加力效果的能耗是不一样的。虽然加力效果的具体能耗因人而异,但意识到训练后果是很大的赞助。

最后说几点:人对基础代谢的影响是有限的。目前有很多研究证明,当人们减少热量摄入时,体内的新陈代谢会用各种方法来节省能量,尤其是对于已经肥胖的人来说。也就是说,一个人如果想尽办法减掉身上的脂肪,很有可能接下来就要面对基础代谢程度下降的现实。这会带来更多的弊端,那就是他要长期节食,防止自己的体脂再次增加。

这需要积极分子以非凡的毅力长期节食。在减脂饮食过程中,进行规律合理的活动,对于抵抗身体基础代谢程度的降低非常有帮助,或者至少可以延缓这种降低。但它只能在一定时间内起作用。也就是说,即使锻炼者严格执行持续高级训练计划,身体也会启动一定的能量节约计划,所以一开始容易获得的代谢优势会随着时间的推移而逐渐减少。但是我们不应该气馁,而应该改变我们对减脂的期待,让它变得更实际。

我们在这里要强调的是,减脂最大的技巧是:不依赖靠火节食,把它变成一个可以保持体脂率,增肌的训练计划。

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