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晨跑還是空腹好

來源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2024年12月21日 00:33

作者：朱為模

美國運(yùn)動(dòng)科學(xué)院(National Academy of Kinesiology僅限160人)院士

美國伊利諾伊大學(xué)終身教授，博士生導(dǎo)師

朱教授是運(yùn)動(dòng)與健康在測量與評(píng)價(jià)方面的國際知名學(xué)者

在SCI和SSCI雜志上發(fā)表科研論文100多篇

曾擔(dān)任美國體育測量與評(píng)價(jià)協(xié)會(huì)主席(1997-1999年)

美國總統(tǒng)體質(zhì)與競技體育委員會(huì)科學(xué)顧問(2003-2006年)

美國著名《鍛煉與運(yùn)動(dòng)研究季刊》)主編(2012-2018年)

文章來源：朱為模院士

已授權(quán)《中國臨床營養(yǎng)網(wǎng)》轉(zhuǎn)載

最近有國內(nèi)的朋友問我對(duì)頗有爭議的話題“空腹跑步是否更容易減肥？”和“空腹晨跑是否可以提升耐力？”有什么看法。

有小編打著“運(yùn)動(dòng)需要科學(xué)”的旗號(hào)，居然把“空腹跑步更容易減肥”劃為了謠言！

和小編的“辟謠”相反，空腹跑步更容易減肥是有科學(xué)依據(jù)的。從能量供應(yīng)而言，當(dāng)身體處于空腹（Fasting；注：和體檢一樣，這里的“空腹”是指除了喝水，10-14小時(shí)沒有進(jìn)食）狀態(tài)時(shí)，多種備用機(jī)制可確保人的肌肉和大腦獲取必要的糖來補(bǔ)充能量。在運(yùn)動(dòng)過程中，人體的糖分存儲(chǔ)耗盡后，身體會(huì)挖掘存儲(chǔ)的脂肪并將其轉(zhuǎn)變?yōu)樘?，或者將肌肉中的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)樘牵ㄗ⒁猓哼@是我們應(yīng)該避免的）。這也導(dǎo)致了最初的科學(xué)假設(shè)：在身體已經(jīng)“糖不足”的情況下進(jìn)行鍛煉會(huì)導(dǎo)致脂肪燃燒的更快?？蒲腥藛T也因此圍繞這個(gè)主題展開了眾多的研究。

過去幾十年的研究，我們對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的代謝已經(jīng)有了很深入的了解

空腹運(yùn)動(dòng)影響主題研究中被引用最多的應(yīng)該是Gonzalez團(tuán)隊(duì)2013年和2019年的研究。在2013年研究中，Gonzalez等對(duì)十二名經(jīng)常參加運(yùn)動(dòng)男性用隨機(jī)交叉實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了對(duì)比研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)空腹10-14小時(shí)后以中等強(qiáng)度（最大有氧峰值的61%）跑步一小時(shí)要比空腹10-14小時(shí)后先吃早餐再運(yùn)動(dòng)要多燃燒脂肪近20％！(詳見：doi:10.1017/S0007114512005582)

除了幫助減肥，晨練還有其他眾多的好處，例如容易堅(jiān)持、可以幫助提高一天的精力和精神狀態(tài)、改善睡眠、降血壓和血糖、減壓等等（圖片來源：微信公眾平臺(tái)公共圖片庫）

在2019年的研究中（Edinburgh et al., 2019）, 他們對(duì)30名超重久坐男性進(jìn)行了研究。研究人員先測試了他們的健康狀況和胰島素敏感性，然后將他們分為三組。對(duì)照組繼續(xù)了他們的平常生活。另外兩組在每周的早上進(jìn)行三次有監(jiān)督的運(yùn)動(dòng)，即以中等強(qiáng)度（第1-3周在最大有氧能力50%的強(qiáng)度；第4-6周最大有氧能力55%的強(qiáng)度）踏功率自行車第1周30分鐘，第2周40分鐘，第3-6周50分鐘，同時(shí)戴上監(jiān)測面罩和心率監(jiān)控以追蹤在運(yùn)動(dòng)時(shí)的心律和燃燒的脂肪和糖的量。研究人員還定期問他們騎車時(shí)對(duì)強(qiáng)度的感覺。一個(gè)運(yùn)動(dòng)組在運(yùn)動(dòng)前的兩個(gè)小時(shí)服用奶昔（沒有其他早餐；所以我們叫這組為“奶昔運(yùn)動(dòng)組”），另一組運(yùn)動(dòng)組也服用類似口味的安慰劑飲料，該飲料含有水，調(diào)味劑但沒有卡路里。換句話說，安慰劑組是空著肚子騎，但受試人不知道他們喝的“飲料”是沒有卡路里的（所以我們叫這組“空腹運(yùn)動(dòng)組”）。這個(gè)實(shí)驗(yàn)持續(xù)了六個(gè)星期并在結(jié)束后測定了受試人的身體成分。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)示意圖

研究人員對(duì)研究數(shù)據(jù)做了統(tǒng)計(jì)分析后發(fā)現(xiàn)：

如預(yù)期的一樣，對(duì)照組的體適能和胰島素敏感性都沒有發(fā)生任何變化，而兩個(gè)運(yùn)動(dòng)組都改善了他們的體適能，腰圍變小，但只有少數(shù)人減了體重。

最重要的發(fā)現(xiàn)是空腹運(yùn)動(dòng)組在每次踏車鍛練時(shí)燒的脂肪大約是奶昔運(yùn)動(dòng)組的兩倍！兩個(gè)運(yùn)動(dòng)組在運(yùn)動(dòng)中所燃燒的卡路里數(shù)量大致相同，但如果空腹運(yùn)動(dòng)，所用卡路里主要來自脂肪。

黑圈代表奶昔運(yùn)動(dòng)組，白圈代表空腹運(yùn)動(dòng)組，圖D表明兩組在總消耗能量上沒有差別；圖A表明空腹運(yùn)動(dòng)組主要以燒脂供能，圖B和C表明奶昔運(yùn)動(dòng)組主要以碳水供能

另外空腹運(yùn)動(dòng)組還有了更多的胰島素敏感性改善，肌肉中某些蛋白質(zhì)的含量更高，從而影響肌肉細(xì)胞對(duì)胰島素的反應(yīng)和使用血糖的水平。

更有意思的是，根據(jù)每個(gè)人對(duì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的主觀評(píng)價(jià)，空腹運(yùn)動(dòng)組并不覺得自己的鍛煉比另一組更費(fèi)勁了。這些發(fā)現(xiàn)表明：“您可以通過在早餐前的空腹鍛練中獲得更多好處且無需增加鍛練強(qiáng)度或持續(xù)時(shí)間”。

另外一個(gè)被引用較多的是Trabelsi等（2012）對(duì)19個(gè)人在穆斯林齋月期間的運(yùn)動(dòng)研究。這19人都參加齋月期間每天從日出到日落的禁食，其中10個(gè)人（空腹組）在禁食快結(jié)束前的下午4-6點(diǎn)（所以他們是空腹的）以中等強(qiáng)度（最大心率的60-80%）運(yùn)動(dòng)40-60分鐘；另外9個(gè)人（進(jìn)食組）禁食結(jié)束后先吃飯，然后在晚上9點(diǎn)半-10點(diǎn)半再運(yùn)動(dòng)（同樣強(qiáng)度和時(shí)長）。齋月結(jié)束后進(jìn)食組也減輕了體重，但空腹組除了比進(jìn)食組減掉了更多的體重，還同時(shí)減少了體內(nèi)的脂肪。根據(jù)這些研究，研究人員提出了“空腹有氧訓(xùn)練”（Aerobic Training in a Fasted State）的概念。

我自己最早接觸空腹晨跑還是在上個(gè)世紀(jì)的1970年代效力南京青少年籃球隊(duì)的時(shí)候。那時(shí)候我們?cè)绯科饋沓霾俚谝患戮褪窃谥猩綎|路體校外的街道上長跑一圈，然后才是籃球有關(guān)的訓(xùn)練。早飯自然是在出操以后。這么多年過去了，我到現(xiàn)在還保持著早起空腹有氧晨練的好習(xí)慣，也應(yīng)該是我的體重能幾十年保持沒變的一個(gè)原因吧（這幾年系統(tǒng)地增加了力量訓(xùn)練也很有幫助）。而且據(jù)我了解，絕大多數(shù)晨練的人都是空腹進(jìn)行的。（空腹晨跑也是專業(yè)運(yùn)動(dòng)員的“必修課”）

需要指出的是，上述研究中的有氧運(yùn)動(dòng)都是在中等強(qiáng)度、時(shí)間在一小時(shí)左右。如何強(qiáng)度很大（例如高強(qiáng)度間隙訓(xùn)練）、時(shí)間很長、或混有力量訓(xùn)練、鍛練半小時(shí)前吃點(diǎn)健康小點(diǎn)（例如蘋果、香蕉等；不要喝牛奶因?yàn)槿菀追次福┮员ＷC有充足的能量也是可以的。另外糖尿病患者空腹鍛練可以隨身帶點(diǎn)能量棒或運(yùn)動(dòng)飲料以便在血糖下得太低時(shí)做點(diǎn)補(bǔ)充。如果沒帶，也可以在運(yùn)動(dòng)快結(jié)束的時(shí)候加個(gè)很短時(shí)間的高強(qiáng)度訓(xùn)練，會(huì)帶來血糖的短時(shí)增高，例如Bussau等（2006）發(fā)現(xiàn)，在20分鐘中等強(qiáng)度騎行的最后沖刺10秒就可以持續(xù)升高血糖2小時(shí)！

空腹晨跑能幫助燒脂，但會(huì)不會(huì)像上面微文所說的對(duì)提高耐力（即有氧能力）不利呢？

最近在《自然新陳代謝》（Nature Metabolism， 2020；https://doi.org/10.1038/s42255-020-0240-7）上發(fā)表的一項(xiàng)新研究得出了正好相反的結(jié)論。在這個(gè)研究中，研究人員（MacDonald等）先是對(duì)小鼠做了研究。他們把小鼠分為3組，第一組是“飲食高血糖組”，他們把這一組小鼠的正常飲食改為高糖和高飽和脂肪的飲食，與當(dāng)今發(fā)達(dá)國家許多人的“垃圾食品”飲食結(jié)構(gòu)類似。這些小鼠體重迅速增加，并很快出現(xiàn)高血糖；第二組是“糖尿病高血糖組”，他們給這一組老鼠注射了一種能降低產(chǎn)生胰島素能力的藥物，導(dǎo)致小鼠出現(xiàn)類似于人患有糖尿病的狀態(tài)。這組老鼠沒有變胖，但是他們的血糖水平上升到與“飲食高血糖組”相同的水平；第三組是“血糖正常組”，保持正常飲食來作為對(duì)照。四個(gè)月后，研究人員先測量各組老鼠在力竭之前可以在跑步機(jī)上跑多長時(shí)間來檢查他們的有氧能力。

小鼠的有氧測驗(yàn)與人的測驗(yàn)基本一致，逐漸加速或坡度直達(dá)力竭

然后，他們?cè)诿總€(gè)小鼠的籠子里放了一個(gè)轉(zhuǎn)輪，讓他們?cè)诮酉聛淼牧芾镫S意慢跑并記錄它們所跑的距離（注：小鼠是真正的“動(dòng)”物，只有放個(gè)轉(zhuǎn)輪，他們會(huì)每天自動(dòng)跑約3-7小時(shí)，4-20英里；1英里 = 1609米）。根據(jù)記錄各組小鼠在一個(gè)半月中平均跑了大約300英里。

愛運(yùn)動(dòng)的小鼠

研究人員然后又對(duì)小鼠做了一次有氧耐力測驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，雖然各組小鼠在一個(gè)半月里在轉(zhuǎn)輪上跑的距離一樣，但是它們?cè)谟醒跄芰Φ母淖兩蠀s大相庭徑。血糖正常組改變的最多，它們?cè)诮钇ＡΡM之前在跑步機(jī)上跑了更長的時(shí)間，而且也變得更健康。而兩個(gè)高血糖組小鼠的有氧能力卻幾乎沒有改變！

圖b：運(yùn)動(dòng)干預(yù)前（左）和后（右）三組小鼠有氧跑距離的對(duì)比（CON = 血糖正常組, WD = 飲食高血糖組, STZ = 糖尿病高血糖組），只有血糖正常組的有氧跑距離明顯提高了；圖c是各組在有氧跑持續(xù)時(shí)間上的對(duì)比，也是只有血糖正常組明顯提高了

為了更好地了解為什么會(huì)產(chǎn)生這樣的差別，研究人員隨后對(duì)各組小鼠的肌肉做了活檢分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)血糖正常組小鼠的肌肉里充滿著健康的新肌肉纖維和新血管網(wǎng)絡(luò)，向它們運(yùn)送額外的氧氣和燃料。但兩個(gè)高血糖組小鼠肌肉組織大多表現(xiàn)出膠原蛋白的新沉積，膠原蛋白是一種剛性物質(zhì)，似乎排擠了新血管，阻止了肌肉去適應(yīng)運(yùn)動(dòng)。

研究人員對(duì)高血糖抑制有氧能力提高機(jī)理的假設(shè)

因?yàn)樾∈髮儆趪X動(dòng)物，科研人員又對(duì)24名年輕人的血糖水平和有氧耐力之間的關(guān)系做了研究。雖然這些年輕人里沒人患糖尿病，但有些人的血糖水平已經(jīng)到了糖尿病前期。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，空腹血糖越高，有氧耐力越差。科研人員也對(duì)這些年輕人的肌肉組織進(jìn)行顯微檢查，同樣發(fā)現(xiàn)c-Jun氨基末端激酶的激活抑制了有氧耐力的改善。

最大吸氧量（有氧能力金標(biāo)準(zhǔn)）與血糖（a:負(fù)相關(guān)），OGTT衍生的胰島素敏感性（b：正相關(guān)），身高-體重指數(shù)（代表肥胖；c: 負(fù)相關(guān)）之間的關(guān)系

根據(jù)這些研究結(jié)果，研究人員得出了以下結(jié)論：

長期高血糖的狀態(tài)會(huì)影響有氧訓(xùn)練的效果；以此類推，空腹晨跑應(yīng)該是更有利于有氧耐力提高的；

因?yàn)閷?duì)照組小鼠吃的也是高碳水化合物的食物，血糖的控制應(yīng)該更著重在避免含高糖的加工和高脂肪的食品；

欲提高有氧能力和健康，“飲食和運(yùn)動(dòng)應(yīng)同時(shí)考慮”因?yàn)樗鼈兿嗷ビ绊?，而且影響的程度超出我們的預(yù)期（注：我們經(jīng)?？吹揭恍I(yè)余馬拉松跑手認(rèn)為自己已經(jīng)在做大運(yùn)動(dòng)量有氧訓(xùn)練因此不必忌口，亂吃亂喝，以致他們的心臟并不健康）