二十多年前，國(guó)立臺(tái)灣師范大學(xué)體育研究所的運(yùn)動(dòng)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)室，即已利用Douglas 袋與Scholander氣體分析儀，進(jìn)行人體運(yùn)動(dòng)前、運(yùn)動(dòng)中與運(yùn)動(dòng)后的攝氧量與二氧化碳產(chǎn)生量測(cè)量。 其實(shí)，透過(guò)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的氧氣消耗量與二氧化碳產(chǎn)生量推算，不僅可以評(píng)估運(yùn)動(dòng)過(guò)程的實(shí)際能量消耗，更可以用來(lái)評(píng)量運(yùn)動(dòng)時(shí)的脂肪與葡萄糖消耗比例。  

 　　首先，運(yùn)動(dòng)參與者必須先了解到，如果人體以葡萄糖做為能量來(lái)源時(shí)，每消耗 1公升的氧氣會(huì)產(chǎn)生 1公升的二氧化碳，也就是說(shuō)，以葡萄糖為能量來(lái)源時(shí)的呼吸商(respiratory of quotient，簡(jiǎn)稱RQ，體內(nèi)局部組織的二氧化碳產(chǎn)生量除以氧氣攝取量)等于 1；以脂肪為能量來(lái)源時(shí)的RQ約等于0.7；以蛋白質(zhì)為能量來(lái)源時(shí)的RQ約等于 0.8。不過(guò)，人體內(nèi)的組織呼吸狀況評(píng)量，有其執(zhí)行上的困難存在，因此，透過(guò)人體參與運(yùn)動(dòng)時(shí)的肺部氣體交換狀況(呼吸交換率，respiratory　exchange ratio，簡(jiǎn)稱RER，肺部氣體交換時(shí)的二氧化碳增加量除以氧氣消耗量) 的測(cè)量，再加上蛋白質(zhì)僅在激烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，才有少量參與提供能量的現(xiàn)象；運(yùn)動(dòng)生理學(xué)研究者可以依據(jù)肺部的氣體交換，評(píng)量出運(yùn)動(dòng)過(guò)程的能量消耗特征。

  　一般來(lái)說(shuō)，人體安靜休息時(shí)的RER約0.82、在極低強(qiáng)度(散步、慢跑、輕松騎車)運(yùn)動(dòng)時(shí)的RER反而下降(約0.75至0.80之間)、接近最大運(yùn)動(dòng)時(shí)的RER約等于1。也就是說(shuō)，人體在低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，脂肪參與提供能量的比例較高，隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增加，RER 也隨著上升，葡萄糖參與提供能量的比例也增加；在最大運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，則幾乎皆以葡萄糖提供能量。當(dāng) RER等于0.85時(shí)，葡萄糖與脂肪各提供一半的身體能量需求。 　　除此之外，隨著RER的上升，人體每消耗1公升氧氣所能產(chǎn)生的能量也隨著增加；例如當(dāng)RER等于0.8時(shí)，人體消耗每公升氧氣能夠產(chǎn)生 4.801kcal的能量；當(dāng)RER等于0.9時(shí)，人體消耗每公升氧氣能夠產(chǎn)生4.924kcal的能量；當(dāng)RER等于 1時(shí)，人體消耗每公升氧氣則能夠產(chǎn)生 5.047kcal的能量。盡管最低與最高能量產(chǎn)生的差異不及 1﹪，但是，隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度增加，逐漸提高每公斤氧氣的能量消耗趨向，卻也是不爭(zhēng)的事實(shí)。

  　以下的實(shí)例，可以讓您更清楚運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量消耗評(píng)量。「如果您昨天花了三十分鐘騎腳踏車逛街，運(yùn)動(dòng)時(shí)的強(qiáng)度是5METs(即5×3.5ml/kg/min的攝氧量強(qiáng)度) 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的呼吸交換率平均為 0.9，請(qǐng)問(wèn)在騎車的三十分鐘內(nèi)，您共消耗多少克的葡萄糖與脂肪？」。

　　首先，必須先確定您的體重是多少公斤。如果您的體重正好是70公斤，那么三十分鐘內(nèi)的總氧氣消耗量為 5 ×3.5ml/kg/min ×70kg ×30min＝36750ml的氧氣，共消耗 4.924kcal/每公升氧氣 ×36.75 公升氧氣＝180.96kcal的能量(運(yùn)動(dòng)后的過(guò)耗氧量并不在此計(jì)算的范圍內(nèi))。

  　在不考慮運(yùn)動(dòng)后的心跳率與耗氧量，會(huì)有緩慢下降的事實(shí)下，三十分鐘的中等強(qiáng)度騎腳踏車運(yùn)動(dòng)期間，能量消耗約 180kcal左右。如果運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，蛋白質(zhì)沒(méi)有提供身體能量來(lái)源(只有葡萄糖與脂肪提供能量)，那么0.9的RER代表著，脂肪占身體能量來(lái)源的三分之一、葡萄糖占三分之二  ( 0.7 ×1/3 ＋ 1 ×2/3＝0.9)。也就是說(shuō)， 180kcal的能量消耗中，有三分之一(60kcal)由脂肪提供能量、三分之二(120kcal)由葡萄糖提供能量。由于人體內(nèi)每克脂肪約可提供9kcal 的能量，每克葡萄糖可以提供約 4kcal的能量。因此，三十分鐘的騎車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，大約可以消耗6.7克(60/9)的脂肪，以及30克(120/4)的葡萄糖。

　　  如果，運(yùn)動(dòng)參與者以較低的強(qiáng)度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)(例如以 4METs的強(qiáng)度)，使得運(yùn)動(dòng)時(shí)間可以輕松的增加(例如運(yùn)動(dòng)時(shí)間增加到37.5分鐘)；再加上運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度降低，使得運(yùn)動(dòng)時(shí)的平均 RER下降(假設(shè)下降到0.85)；此時(shí)，37.5分鐘的運(yùn)動(dòng)時(shí)間內(nèi)，能量消耗量仍然為180kcal左右(4 ×3.5ml/kg/min ×70kg ×37.5min＝36750ml 。 由于0.85的 RER代表著，脂肪與葡萄糖提供的能量各占身體能量來(lái)源的一半 (0.7 ×1/2 ＋ 1 ×1/2 ＝ 0.85)。因此，37.5分鐘的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，大約可以消耗10克(90/9)的脂肪，以及22.5克(90/4)的葡萄糖 (雖然RER=0.85時(shí)，每公升氧氣產(chǎn)生的能量約4.862kcal，然而36.75公升的耗氧量，仍可以消耗約 180kcal的能量)。

  　盡管，運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量消耗可以透過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)算來(lái)評(píng)估，但是一般人在實(shí)際進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量消耗評(píng)量時(shí)，仍然需要了解到，氧氣的消耗與二氧化碳的產(chǎn)生，皆需要特殊的儀器進(jìn)行測(cè)量，才能夠建構(gòu)正確的能量消耗計(jì)算基礎(chǔ)。如果以增加
運(yùn)動(dòng)時(shí)能量消耗與燃燒脂肪的觀點(diǎn)來(lái)看，似乎以強(qiáng)度稍低、時(shí)間延長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)參與方式較佳。

（責(zé)任編輯：甘甜）

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