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Exercise Physiology | Fuel Sources (Part 3)
2025/3/15
Dr. Matt and Dr. Mike's Medical Podcast
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Dr. Matthew Barton
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Dr. Mike Todorovic
Dr. Matthew Barton: 我认为讨论运动强度非常重要，因为身体对运动的生理反应取决于运动强度。这包括身体利用的燃料来源以及发生的生理结果（例如呼吸和心率）。运动强度可分为中等、重度、极重度和剧烈四类。根据VO2 max可以将运动强度分为中等（低于60%）、重度（60%-75%）、极重度（76%-100%）和剧烈（100%以上）。乳酸阈值是衡量运动强度的另一个客观指标，达到乳酸阈值通常表示运动强度为重度、极重度或剧烈。根据最大心率百分比也可以衡量运动强度。剧烈运动意味着身体承受最大压力，无法长时间维持稳态。从休息到运动以及从运动到休息的生理变化很重要。氧亏欠的原因可能是多方面的，包括肌肉摄取氧气的延迟、电子传递链启动的延迟以及心肺系统对氧气需求的反应延迟。氧亏欠的原因是多方面的，包括身体从静息状态到运动状态的转换过程。运动后，VO2回到静息水平也存在滞后期，称为氧债或运动后过量氧耗 (EPOC)。运动后过量氧耗 (EPOC) 包括快速阶段（2-3分钟）和缓慢阶段（长达30分钟），分别用于恢复ATP和磷酸肌酸的储存，以及补充组织中损失的氧气和进行全身性恢复。乳酸阈值是指血液中乳酸产生快速增加的点，而不是乳酸产生的最大值。乳酸的产生是由于糖酵解过程中NADH无法及时进入线粒体，从而抑制糖酵解，因此丙酮酸接受NADH的氢离子变成乳酸，再生NAD+，维持糖酵解继续进行。乳酸并非废物，它可以被氧化、用于糖异生或转化为氨基酸。糖异生是指从非碳水化合物来源（例如乳酸）产生葡萄糖的过程。乳酸转化为丙酮酸的过程是可逆的，由乳酸脱氢酶催化。肌肉酸痛可能与氢离子积累、肌肉损伤和炎症有关，而并非乳酸。低强度运动是消除乳酸最有效的方法，因为慢肌纤维更有效地利用乳酸作为能量来源。VO2 max和乳酸阈值结合起来可以更好地评估运动能力。即使在稳态下，VO2也会缓慢上升，称为VO2漂移。VO2漂移可能是由环境因素（温度和湿度）、酶活性增加以及儿茶酚胺分泌增加引起的。VO2漂移无法持续维持，但可以通过训练来改善。在短时间运动中，蛋白质对ATP产生的贡献可以忽略不计；长时间运动中，蛋白质对ATP产生的贡献可达10%。慢肌纤维主要利用脂肪酸作为燃料来源，而快肌纤维主要利用葡萄糖作为燃料来源。低强度、长时间运动主要利用脂肪酸作为燃料来源；高强度运动则主要利用葡萄糖作为燃料来源。低强度运动主要利用血浆脂肪酸作为燃料，长时间运动则主要利用从脂肪组织动员的脂肪酸。随着运动强度的增加，葡萄糖的利用率增加，乳酸的产生也增加。虽然低强度、长时间运动主要利用脂肪酸，但这并不一定是最有效的燃烧脂肪的方法。燃料来源也会随着运动时间的延长而变化。
Dr. Mike Todorovic: 在休息状态下，身体只产生满足当前能量需求所需的ATP。从休息到剧烈运动，身体需要立即产生更多ATP以满足新的能量需求。磷酸肌酸系统和糖酵解系统是快速产生ATP的系统。在运动开始的最初15秒内，磷酸肌酸系统是主要的ATP供应来源。氧气摄入量增加存在滞后期，称为氧亏欠。VO2 max 是衡量健康和体能的良好指标，也是有氧运动能力的指标。根据VO2 max 可以将运动强度分为中等（低于60%）、重度（60%-75%）、极重度（76%-100%）和剧烈（100%以上）。也可以根据最大心率百分比来衡量运动强度。运动过程中产生的乳酸，70%被氧化，20%用于糖异生，10%转化为氨基酸。乳酸可以很容易地离开肌肉进入血液，肝脏可以处理乳酸，将其转化为丙酮酸。低强度运动是消除乳酸最有效的方法。高强度运动燃烧更多脂肪，但比例较低。
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