1、第五章第五章有有氧氧運動能力運動能力n某女性身高160cm，體重長期穩定在75kg，經營養監控計算其每日熱量攝入為2500Kcal。現該女性希望通過每天慢跑來達到一周減重1kg的目標，請問每天應該慢跑多長時間？Exercise is medicinen The role of AMPK/mTOR/S6K1 signaling axis in mediating the physiological process of exercise-induced insulin sensitization in skeletal muscle of C57BL/6 mice. Xiaolei Liu ,

2、Hairui Yuan , et al. BBA (2012) 17161726.The mice initially ran at the intensity of 50% VO2 max for 20 min/day during the first week; thereafter, the running intensity and time were increased to 75% VO2 max (12 m/min) for 60 min/day. In summary, exercise training inhibits SREBP-1c cleavage through A

3、MPK/mTOR/S6K1 signaling, resulting in decreased intramyocellular lipid accumulation. Our results provide new insights into the mechanism by which AMPK/mTOR/S6K1 signaling axis mediates the physiological process of exercise-induced insulin sensitization. 第一節：概述第一節：概述n有氧耐力有氧耐力（aerobic capacity）： 是指人體長

4、時間從事有氧運動（以有氧代謝供能為主的運動）的能力。O2在體內的運輸過程1. 經呼吸道將氧吸入肺泡 2. 肺泡氧分壓高，靜脈血氧分壓低，氧進入血液 3. 氧氣與血紅蛋白結合物理溶解 1.5%，98.5進入紅細胞與血紅蛋白結合成氧合血紅蛋白4. HbO2經：肺靜脈左心房左心室主動脈毛細血管 組織 5. 組織中氧和血紅蛋白解離釋放出氧，供組織利用n以上過程的各個環節均對人體利用O2的能力產生關鍵影響；n人體利用O2的能力越高，則有氧運動（工作）能力越強；需氧量（需氧量（oxygen consumption） 是指人體為是指人體為維持某種活動維持某種活動所需要的氧量。所需要的氧量。n單位時間需氧量與

5、運動強度正相關；但總需氧量主要受運動持續時間決定。n成人安靜時的需氧量與體重正相關。攝氧量（攝氧量（oxygen uptakeoxygen uptake）n單位時間內，機體攝取并被實際消耗或利用的氧量。安靜時，需氧量=攝氧量（約3.5ml/kg/min）隨運動強度的增加，需氧量攝氧量 測量攝氧量測量攝氧量 計算需氧量計算需氧量n運動的凈凈需氧量（單純由運動引起的額外耗氧 量） =(運動時每分攝氧量-安靜時每分攝氧量)運動時間+(恢復期每分攝氧量-安靜時每分攝氧量)恢復時間n運動的總總需氧量 =運動時每分攝氧量運動時間+(恢復期每分攝氧量-安靜時每分攝氧量)恢復時間 即：運動時耗氧量即：運動時耗

6、氧量+運動后過量氧耗運動后過量氧耗舉例：計算某人蹬車舉例：計算某人蹬車5 5分鐘的需氧量分鐘的需氧量 安靜 攝氧量：300 ml/min 蹬車5分鐘 攝氧量：3300ml/min 恢復時間30分鐘 攝氧量：500ml/minn凈需氧量凈需氧量=（3300ml/min-300ml/min）5min+ （500ml/min-300ml/min）30min = 21升n總需氧量總需氧量= 3300ml/min5min+ （500ml/min-300ml/min）30min =22.5升當運動強度增大時，需氧量上升，攝氧量也隨之上升，但攝氧量不能滿足需氧量時，出現氧的虧欠。 糖酵解磷酸原有氧氧化有氧氧

7、化需氧量運動強度時間（分鐘）04210.51.532.53.5 氧虧氧虧（oxygen deficitoxygen deficit） 運動過程中，機體攝氧量滿足不了運動實際需運動過程中，機體攝氧量滿足不了運動實際需氧量，造成氧的虧欠稱為氧虧。氧量，造成氧的虧欠稱為氧虧。較低運動強度的開始階段，由于內臟器官（氧運輸系較低運動強度的開始階段，由于內臟器官（氧運輸系統）生理惰性，導致攝氧量不能及時提高到需氧量水統）生理惰性，導致攝氧量不能及時提高到需氧量水平；平；較高運動強度時，除開始階段生理惰性因素外，即便較高運動強度時，除開始階段生理惰性因素外，即便是整個機體興奮性達到高峰，攝氧量也不能滿足需氧

8、是整個機體興奮性達到高峰，攝氧量也不能滿足需氧量；量；氧虧和運動后過量氧耗示意圖氧虧和運動后過量氧耗示意圖 運動后過量氧耗運動后過量氧耗（excess post-exercise oxygen consumption ,EPOC） 運動后的恢復期，機體的耗氧水平高于運動前（安靜狀態）耗氧水平的現象稱為運動后過量氧耗運動后過量氧耗運動后過量氧耗影響因素運動后過量氧耗影響因素1 1）運動使體溫升高，參與代謝的酶類活性增強）運動使體溫升高，參與代謝的酶類活性增強 占運動后過量氧耗的60-70%（Hegberg）2 2）兒茶酚胺、甲狀腺素和腎上腺皮質激素的升高）兒茶酚胺、甲狀腺素和腎上腺皮質激素的升高

9、 促使Na-K泵活性增強，使機體處于高代謝水平3 3）運動后磷酸肌酸的再合成和乳酸的清除）運動后磷酸肌酸的再合成和乳酸的清除4) 4) 肌細胞內肌細胞內CaCa2+2+濃度增加，刺激線粒體呼吸和誘發肌肉震濃度增加，刺激線粒體呼吸和誘發肌肉震顫顫第二節第二節 代謝當量及其應用代謝當量及其應用n代謝當量: 運動的耗氧量與安靜時耗氧量的比值稱為代謝當量(Metabolic Equivalent， MET) 。1MET 相當于耗氧量相當于耗氧量250ml/min 或3.5ml/kgminnMET是以安靜時機體的耗氧量耗氧量（能量消耗）水平為基準，可以衡量運動強度可以衡量運動強度，亦可以用于評價機體運動

10、時的相對能量代謝水平評價機體運動時的相對能量代謝水平，在運動處方的制定和計算運動中能量消耗具有實際應用價值。計算舉例計算舉例n某體重85kg受試者完成 5min 蹬車運動的氣體分析如下，計算該項運動的MET值和能量消耗。時間時間內容內容攝氧量攝氧量(L)CO2產量產量(L)5分鐘安靜1.5001.3005分鐘蹬車16.50016.50030分鐘恢復15.00013.0001. MET的計算的計算n安靜耗氧量：300ml/minn運動耗氧量：運動時耗氧量運動耗氧量：運動時耗氧量+運動后過量氧耗運動后過量氧耗5min 蹬車過程中耗氧量：16.5L恢復期的過量氧耗：15L-0.3L/min30min

11、=6L5min 蹬車總耗氧量：16.5+6=22.5L單位時間運動耗氧量：4500ml/minn本項運動的MET值：4500/300=15MET時間時間內容內容攝氧量攝氧量(L)CO2產量產量(L)5分鐘分鐘安靜安靜1.5001.3005分鐘分鐘蹬車蹬車16.50016.50030分鐘分鐘恢復恢復15.00013.000常用日常生活、娛樂及工作活動常用日常生活、娛樂及工作活動METMET量表量表生活活動生活活動MET職業活動職業活動MET娛樂活動娛樂活動MET進食進食1.4秘書秘書1.6打牌打牌1.5-2.0坐便坐便3.6機械組裝機械組裝3.4拉小提琴拉小提琴2.6穿衣穿衣2磚瓦工磚瓦工3.4

12、有氧舞蹈有氧舞蹈6站立站立1織毛衣織毛衣1.5-2.0跳繩跳繩12洗手洗手2寫作寫作2網球網球6淋浴淋浴3.5焊接工焊接工3.4乒乓球乒乓球4.5上下床上下床1.65油漆工油漆工4.5桌球桌球2.3掃地掃地4.5開車開車2彈鋼琴彈鋼琴2.5拖地拖地7.7縫紉縫紉1.6吹長笛吹長笛2鋪床鋪床3.9木工木工4.5打鼓打鼓3.8做飯做飯3挖掘工挖掘工7.8羽毛球羽毛球5.5散步散步(4Km/h)3 游泳游泳(慢慢)4.5下樓下樓5.2 游泳游泳(快快)7上樓上樓9 跑步跑步(9.7km/h)10.2 騎車（慢速）騎車（慢速）3.5 騎車（快速）騎車（快速）5.7 資料來源：資料來源：曲綿域等.實用運

13、動醫學手冊.北京：北京大學醫學出版社，2003.2. 運動能量消耗的計算運動能量消耗的計算n直接計算法n間接計算法 直接計算：直接計算： 測吸入、呼出氣成分 分析運動耗氧量、 二氧化碳呼出量 求出呼吸商 據呼吸商查出氧熱價 氧熱價該時間內的耗氧量求出總能耗 總能耗-安靜能耗 運動中的凈能耗 呼吸商與氧熱價呼吸商與氧熱價呼吸商呼吸商 氧化百分比（）氧化百分比（） 氧熱價（氧熱價（kJ）糖糖脂肪脂肪0.711.1098.919.6370.75 15.684.419.8420.8033.466.620.1020.8136.963.120.1520.8240.359.720.2020.8343.856

14、.220.2570.8447.252.820.3070.8550.749.320.3570.8654.145.920.4120.8757.542.520.4620.8860.839.220.5120.8964.235.820.5620.9067.532.520.6170.9584.016.020.8721.00100.00.021.132氧熱價（氧熱價（kcal）4.6904.7394.8014.8134.8254.8384.8504.8624.8754.8874.8994.9114.9244.9855.047 l5min安靜時的呼吸商=1.31.500=0.87l 5min安靜時的能耗= 耗

15、氧量氧熱價 =1.5004.9Kcal/L =7.4（kcal）l 5min運動時呼吸商= 16.50016.500=1.00l5min運動時總能耗=16.5005.0Kcal/L= 82.5（kcal）l30min恢復期呼吸商=13. 0015.00=0.87l30min恢復期額外能耗=15.004.9-7. 4530 =73.5-44.4= 29.1 （kcal）l本次運動的總能量消耗本次運動的總能量消耗=運動時能耗運動時能耗+恢復期額外消耗恢復期額外消耗 =82.5+29.1=111.6（kcal）時間時間內容內容攝氧量攝氧量(L)CO2產量產量(L)5分鐘分鐘安靜安靜1.5001.30

16、05分鐘分鐘蹬車蹬車16.50016.50030分鐘分鐘恢復恢復15.00013.000活動種類活動種類活動時間活動時間MET活動能量消耗活動能量消耗(KCal)睡覺睡覺12：00am8:00am=8h0.90.9808=576淋浴淋浴8:008:15=0.25h44800.25=80洗換洗換8:158：25=1/6h1.51.5801/6=20進餐進餐8:259:00=7/12h1.51.5807/12=70駕車駕車9:009:30=0.5h22800.5=80計算機伏案工作計算機伏案工作9:3012:00=2.5h1.81.8802.5=360散步談話散步談話12：0012：30=0.5h

17、44800.5=160進餐進餐12:3013:30=1h1.51.5801=120快步走快步走13:3013:45=0.25h4.54.5800.25=90腦力工作腦力工作13:4516:45=3h1.81.8803=432駕車駕車16:4517:30=0.75h22800.75=120看電視看電視17:3018:30=1h11801=80準備晚餐準備晚餐18:3019:00=0.5h2.52.5800.5=100進餐進餐19:0019:30=0.5h1.51.5800.5=60駕車駕車19:3020:00=0.5h22800.5=80搏擊鍛煉搏擊鍛煉20:0021:30=1.5h101080

18、1.5=1200駕車駕車21:302145=0.25h22800.25=40快步走快步走21:4522:00=0.25h4.54.5800.25=90洗換洗換22:0022:15=0.25h2.52.5800.25=50看電視看電視22：1524：00=1.75h11801.75=140合計合計3948KCal間接計算法間接計算法體重80kg的男子一天內的活動和能耗情況表引自：譚思潔等. 運動處方理論與應用.人民體育出版社.2007 運動能量消耗運動能量消耗(Kcal)=MET值值體重體重(kg) 時間時間(h)n1MET代表的耗氧量=3.5ml/kg/min =3.5 60ml/kg/hn1MET代表的能量消耗 =3.56010-3L/kg/h4.86 Kcal/L =1.02Kcal/kg/h 1Kcal/kg/h 由于安靜時混合食物共同氧化供能，呼吸商0.85左右，對應氧熱價約4.86 nn MET強度運動的能量消耗強度運動的能量消耗=n Kcal/kg/hn體重85kg運動者進行5min , 15 MET強度運動的能量消耗 =1585kg5/60h=106.3Kcal 運動能量消耗運動能量消耗 (Kcal/min) = （METs3.5Kcal/k