1、低肌肉肝醣下進(jìn)行單次高強(qiáng)度間低肌肉肝醣下進(jìn)行單次高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)能量代謝的影響歇運(yùn)動(dòng)對(duì)能量代謝的影響指導(dǎo)教授詹貴惠博士研究生鄭羽潔2研究背景 運(yùn)動(dòng)與肌肉肝醣v人體在65% VO2max 以上進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)，主要能量來源為肌肉中的肝醣。 (Stepto, Martin, Fallon, & Hawley, 2001; van Loon et al., 2001) 3研究背景運(yùn)動(dòng)與肌肉肝醣(Achten et al., 2004) 充足的充足的肌肉肝醣肌肉肝醣延緩疲勞的發(fā)生，延緩疲勞的發(fā)生，維持高強(qiáng)度訓(xùn)練時(shí)的表現(xiàn)維持高強(qiáng)度訓(xùn)練時(shí)的表現(xiàn)4 研究背景運(yùn)動(dòng)與肌肉肝醣vHansen 等 (2005) 指出低肌肉肝醣下進(jìn)行訓(xùn)練兩週後，可以額外的增進(jìn)安靜時(shí)的肌肉肝醣存量以及檸檬酸合成酶 (citrate synthase) 的活性，並且延後運(yùn)動(dòng)至力竭的時(shí)間。 v低肌肉肝醣下進(jìn)行單次耐力運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以較正常肌肉肝醣時(shí)額外增進(jìn)熱休克蛋白、細(xì)胞激素IL-6的表現(xiàn)。 (Febbraio et al., 2002; Pilegaard et al., 2002) 5研究背景運(yùn)動(dòng)與肌肉肝醣v低肌肉肝醣下進(jìn)行訓(xùn)練，會(huì)

2、使訓(xùn)練強(qiáng)度降低，但經(jīng)3週訓(xùn)練後仍能產(chǎn)生與正常肌肉肝醣時(shí)相同的訓(xùn)練效果，並且加速全身脂肪代謝的速率。(Yeo et al., 2008) v受過訓(xùn)練的選手，在低肝醣下進(jìn)行訓(xùn)練3週後，可以有效的提升CD36的蛋白質(zhì)表現(xiàn)，因而加速脂肪代謝速率。(Hulston et al., 2010)研究背景v脂質(zhì)代謝曾加對(duì)肌肉肝醣與運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)之影響v在運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度變高時(shí)使用碳水化合物的比率會(huì)變高， 脂肪使用率會(huì)下降 提升脂肪使用率，會(huì)保留更多的碳水化合物，有利於長(zhǎng)時(shí)間耐力運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。研究背景研究背景在運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度變高時(shí)使用碳水化合物的比率會(huì)變高，脂 肪使用率會(huì)下降。提升脂肪使用率，會(huì)保留更多的碳水化合物，有利於長(zhǎng)時(shí)間耐力運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。 (林正常等，2002)脂質(zhì)代謝加加對(duì)肌肉肝醣與運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)之影響8研究背景肌肉肝醣含量v人體在一般情況下，股四頭肌的肝醣含約量為400 mmol/kg dm，經(jīng)過60分鐘強(qiáng)度為70% VO2 peak的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷，肝醣含量會(huì)下降至250 mmol/kg dm的低肝醣狀態(tài)，但在24小時(shí)後會(huì)恢復(fù)至正常值。(Yeo et al., 2008; Yeo et al., 2009)9研究背景肌肉肝醣含量

3、-小結(jié)v在低肌肉肝醣下持續(xù)進(jìn)行數(shù)週的耐力訓(xùn)練，可增加安靜時(shí)的肌肉肝醣儲(chǔ)存量、有氧酵素活性、代謝基因表現(xiàn)、脂肪代謝速率，而有助於運(yùn)動(dòng)表的提升。10研究背景 高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練vHigh-intensity interval training (HIT) 特性強(qiáng)度高於 90% VO2peak(Gibala & McGee, 2008)反覆運(yùn)動(dòng)回合短暫地休息或不完全休息數(shù)分鐘的休息或低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度持續(xù)時(shí)間從數(shù)秒鐘至數(shù)分鐘 11研究背景HIT訓(xùn)練效果v高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練可以有效增進(jìn)不同類型的能量代謝、加快磷酸肌酸的再生、降低固定時(shí)間或做功量下的速度與力量輸出，甚至更有效的利用肝醣等。(Billat, 2001)v2007年美國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)會(huì)，針對(duì)高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練進(jìn)行專題討論，認(rèn)為2週至少6次，或總訓(xùn)練時(shí)間約為15分鐘的極高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng) (約消耗600 KJ) 的HIT，可以增加骨骼肌氧化能力、耐力表現(xiàn)與改變代謝控制。(Gibala & McGee, 2008)12研究背景HIT訓(xùn)練效果vTalanian等 (2007) 以高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練進(jìn)行研究，結(jié)果顯示HIT訓(xùn)練具有顯著提升VO2peak、降低固定強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)血

4、乳酸及提升脂肪代謝比例的效果。 13研究背景低肌肉肝醣下進(jìn)行HITvHulston et al. (2010) 以14名自行車選手，進(jìn)行每週3次，每次90分鐘強(qiáng)度為70VO2max的運(yùn)動(dòng)，並在其後1小時(shí)(低肌肉肝醣組)或24小時(shí)(正常肌肉肝醣組)進(jìn)行HIT(8次5分鐘，休息1分鐘)的運(yùn)動(dòng)持續(xù)3週，結(jié)果顯示在低肌肉肝醣組可以以較低的做功輸出達(dá)到相同的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)增進(jìn)的效果，且可額外的增加脂肪代謝率、安靜時(shí)的肌肉肝醣含量、及部分主導(dǎo)有氧代謝的酵素活性。 14研究背景文獻(xiàn)總結(jié)v過去的研究發(fā)現(xiàn)持續(xù)數(shù)週中強(qiáng)度耐力訓(xùn)練後1-2小時(shí)進(jìn)行HIT (即在低肌肉肝醣狀態(tài)下進(jìn)行HIT)，會(huì)提升脂肪代謝率及增加安靜時(shí)的肌肉肝醣含量。v而了解低肌肉肝醣下進(jìn)行單次HIT，所造成能量代謝反應(yīng)，將有助於了解此訓(xùn)練模式的效果。15研究目的v探討低肌肉肝醣與正常肌肉肝醣下進(jìn)行單次高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練對(duì)脂質(zhì)、醣類代謝變化的情形，以瞭解此運(yùn)動(dòng)模式所造成的能量代謝情形。實(shí)驗(yàn)流程受受試試者者招招募募建建立立受受試試者者資資料料腳腳踏踏車車漸漸增增強(qiáng)強(qiáng)度度測(cè)測(cè)試試HIGH24 hr90 min steady-state70%VO2max(A

5、T)48hr48hr飲飲 食食 控控 制制飲飲 食食 控控 制制74 min Maximal pace(HIT)LOW1 hr74 min Maximal pace(HIT)HIT血液、氣體採(cǎi)樣圖1234567VO2max 90%高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)前及運(yùn)動(dòng)中1、4、7次及運(yùn)動(dòng)後第15、30、45、60分鐘採(cǎi)血10c.c.。運(yùn)動(dòng)期間使用採(cǎi)集每階段最後一分鐘的 VO2、VCO2以算RER、CHO%、FAT%。time氣體採(cǎi)集氣體採(cǎi)集18實(shí)驗(yàn)指標(biāo)v血液生化指標(biāo)測(cè)量血液生化指標(biāo)測(cè)量 血醣、乳酸以乳酸血醣分析儀測(cè)量 (Diagnostic Biosen C- line;EFK-diagnostic) 三酸甘油酯(TG) 以血液分析儀器乾式自動(dòng)血液分析儀 (JA) 游離脂肪酸、甘油 以全波段分光光度微盤讀取儀測(cè)量實(shí)驗(yàn)指標(biāo)v能量代謝指標(biāo)計(jì)算能量代謝指標(biāo)計(jì)算 RER = VCO2 VO2 Carbohydrate oxidation = 4.585 (VCO2) - 3.226 (VO2) fat oxidation =1.695 (VO2) - 1.701 (VCO2)( Talanian et a

6、l., 2007)20資料處理v以SPSS for windows 17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。v所有數(shù)值以平均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差表示。v以完全相依二因子變異數(shù)分析以完全相依二因子變異數(shù)分析 (組別組別2時(shí)間時(shí)間8) 比較正比較正常肌肉肝醣組與低肌肉肝醣組，常肌肉肝醣組與低肌肉肝醣組， 兩組單次訓(xùn)練中的兩組單次訓(xùn)練中的 血液生化指標(biāo)、能量來源比。血液生化指標(biāo)、能量來源比。 v顯著水準(zhǔn)訂為阿法= 0.05。21預(yù)期結(jié)果v在低肌肉肝醣下進(jìn)行HIT ( 7 X 4-min,休息2-min)相較於正常肌肉肝醣下，低肌肉肝醣時(shí)的脂肪氧化率較高，而醣類代謝比率較低。預(yù)期結(jié)果HIGHLOW脂肪代謝脂肪代謝脂肪代謝脂肪代謝HIT乳酸乳酸醣類醣類 三酸甘油酯三酸甘油酯三酸甘油酯三酸甘油酯醣類醣類乳酸乳酸24漸增強(qiáng)度測(cè)式漸增強(qiáng)度測(cè)式v實(shí)驗(yàn)參與者在腳踏車測(cè)功儀上熱身五分鐘，以50瓦負(fù)荷讓受試者進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，之後每三分鐘增加35瓦的連續(xù)漸增強(qiáng)度測(cè)試，直到實(shí)驗(yàn)參與者力竭為止。( Talanian et al., 2007)v測(cè)試全程使用能量代謝分析儀 (Cortex MetaMax 3B, Germany) 記錄攝氧量及心率錶記錄

7、心跳率 。力竭判定為下列三項(xiàng)指標(biāo)中達(dá)到二項(xiàng)： 實(shí)驗(yàn)參與者自覺力竭RPE超過18 實(shí)驗(yàn)參與者心跳率超過90%HRmax 呼吸交換率 (RER) 超過1.1 (Ward, Ebbeling, & Ahlquist, 1995) 25單次HIT123567運(yùn)動(dòng)期4 min恢復(fù)2 mintimeVO2(% of peak intensity)78%4實(shí)驗(yàn)參與者以腳踏車測(cè)功儀進(jìn)行78% VO2 max的HIT，需完成7次為期4分鐘的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)間隔2分鐘休息。26研究方法v研究對(duì)象 16名20-24歲大專健康男性為實(shí)驗(yàn)參與對(duì)象 ，沒有心臟病之病史，且沒有急性運(yùn)動(dòng)傷害。 所有實(shí)驗(yàn)參與者在實(shí)驗(yàn)前先填寫個(gè)人資料、健康狀況調(diào)查表、個(gè)人疾病史及受試者同意書。v實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 交叉平衡次序設(shè)計(jì)飲食控制飲食控制v實(shí)驗(yàn)當(dāng)天攝取標(biāo)準(zhǔn)餐 (以每日所需熱量為35 kcal/kg)，比例分別為醣類5868%，蛋白質(zhì)1014%，脂 質(zhì)2030%休息60分鐘進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 28熱休克蛋白熱休克蛋白v為壓力蛋白家族蛋白質(zhì)，保護(hù)受損細(xì)胞。壓力壓力蛋白質(zhì)損傷蛋白質(zhì)損傷合成壓力蛋白合成壓力蛋白損傷的蛋白質(zhì)損傷的蛋白質(zhì)修補(bǔ)修補(bǔ)正常蛋白質(zhì)正常蛋白質(zhì)Ex 增加溫度增加溫度改變值改變值傳遞訊號(hào)傳遞訊號(hào)恢復(fù)細(xì)胞恆定恢復(fù)細(xì)胞恆定血液分析v將血液採(cǎi)集於含heparin之採(cǎi)血管中，之後以冷凍離心機(jī) (3000 rpm，溫度4 ) 離心10分鐘，後將血漿及血球分離，各項(xiàng)目之分析方法如下：游離脂肪酸與甘油：使用市售之組合試劑，將血漿與試劑組中之試劑反應(yīng)生成有色之物質(zhì)，以分光光度計(jì)測(cè)量其吸光值，將所得的吸光值與標(biāo)準(zhǔn)溶液比對(duì)，以換算出其濃度。 葡萄糖與乳酸：使用葡萄醣乳酸分析儀測(cè)量濃度。l受試者在48小時(shí)內(nèi)不得飲用含有咖啡因的飲料以及從事劇烈運(yùn)動(dòng)。l受試者若有補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑與藥物之習(xí)慣者，須在實(shí)驗(yàn)前14天停止使用。l受試者於每次測(cè)驗(yàn)和訓(xùn)練前三小時(shí)進(jìn)食完畢，並且在每次測(cè)驗(yàn)時(shí)於相同時(shí)間進(jìn)行測(cè)驗(yàn)。l受試者於測(cè)驗(yàn)前48小時(shí)的三餐食物內(nèi)容必須一致，配合飲食控制提醒表進(jìn)行飲食控制。30實(shí)驗(yàn)參與者注意事項(xiàng)

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