百科知识 慢慢地积攒你现在一定很想开始练肌肉

慢慢地积攒你现在一定很想开始练肌肉

时间:2023-05-02 百科知识 版权反馈
【摘要】:我想你现在一定很想开始练肌肉,也很想知道有什么秘诀可以尽快练出肌肉。你可能记得,在生物课本中它被简称为ATP。ATP就储存在细胞当中,而且肌细胞的ATP含量最多。如果没有ATP,任何细胞活动都会停止。事实上,老的ATP一旦被分解,细胞就会自动合成新的ATP。一般情况下,肌细胞中CP的存量大约是ATP的3~5倍。肌酸可以增强肌肉力量、促进肌肉生长和恢复疲劳。其次,食用肌酸很可能会破坏身体产生肌酸的能力,变得越来越依赖那些补充品。

慢慢地积攒你现在一定很想开始练肌肉

我想你现在一定很想开始练肌肉,也很想知道有什么秘诀可以尽快练出肌肉。不过在此之前,你还得了解我们的身体是如何运转的,比如什么时候开始消耗脂肪。传说中跑步半个小时才对减肥有用,是真的吗?

很多健身教练往往告诉学员,想减肥就多做有氧运动,想增肌就多做无氧运动。那有氧运动是什么?无氧运动是什么?区别又在哪里?究竟做有氧运动好,还是做无氧运动好?通常人们把慢跑或散步之类的运动归类为有氧运动,而短跑和举重则属于无氧运动。你在网上看到的大多数文章都只说了表面,你的教练也很难把这些问题解释清楚。

如果你只知其一而不知其二,那你就只能盲目听从别人的指示。遇到问题时,你也很难根据实际情况做出调整。最近我看到很多人都在练HIIT(1)动作,说是减肥的王牌训练。那是什么?HIIT全称High Intensity Interval Training,就是所谓的高强度间歇训练。它其实只是一种训练方式,利用了有氧运动和无氧运动的能量代谢特点。HIIT一点也不神奇,而且不是每个人的身体都能承受这样高强度的训练。所以,不要随便模仿!

为了回答这些问题,你必须重温一些初中生物常识。也许你从来没有用心学过或者已经全部忘记,所以我会尽量用简单的语言来让你明白身体复杂的能量系统。

中学物理或化学课,你一定学过能量守恒定律,或许还记得那些永动机的故事。一定的条件下,一种能量就可以转换成另一种能量。比如,让汽车行驶的动能来源于汽油燃烧的热能。日常我们使用的电能,则来自于太阳能风能、水能、核能或煤炭燃烧产生的热能。人体的新陈代谢和各种身体活动,自然也需要消耗能量。那人体的能量来源又是什么?也许你会答食物。正确,但并不准确。

准确的答案是“三磷酸腺苷”分解产生的化学能。你可能记得,在生物课本中它被简称为ATP。ATP就储存在细胞当中,而且肌细胞的ATP含量最多。ATP是充满能量的神奇物质,分解时会释放巨大能量给细胞使用。更神奇的是,ATP也是人体所有细胞唯一的直接能量来源。如果没有ATP,任何细胞活动都会停止。这不仅意味着你无法动弹,而且连呼吸和心跳都会停止。

你可以把ATP理解为细胞的汽油,它产生能量的过程与汽油十分类似:ATP“燃烧”产生能量,同时产生二磷酸腺苷(ADP)和无机磷(PI)这两种“废气”。用化学式来表达就是:

A → 能量 + ADP + PI

不过ATP跟汽油不太一样的地方就是,不需要氧气,废气ADP和PI也不会被排放掉,而是继续留在细胞里。细胞储存的ATP是有限的,但细胞却一直都需要ATP来供给能量。事实上,老的ATP一旦被分解,细胞就会自动合成新的ATP。为了合成新的ATP,细胞必须补充新的能量,ADP和PI也将再次派上用场。这个过程可以简单地表示为:

ADP + PI + 能量 → ATP

细胞不断地消耗ATP,同时又不断地合成ATP,这是一个神奇的能量循环。为什么不直接燃烧脂肪来供给能量呢?问得好!因为脂肪的结构远比ATP复杂得多,产生能量的速度也慢得多。就如同太阳能和石油的差别,石油一经燃烧就能迅速释放出巨大能量,而太阳能还需要慢慢地积攒。细胞每一刻都需要能量,不然就会死亡。

那么合成ATP的能量又来源于哪?其中当然包括了你十分想燃烧掉的脂肪。实际上,我们充满奥妙的身体,会依据一些原则来自动调整能量的供应来源,尽量让身体处于最佳状态。接下来我以肌肉活动为例,让我们一步步走近身体的燃料系统。

通常网络上人们用CP来表达伴侣的意思,没错,CP就是ATP的好基友。CP学名叫磷酸肌酸,同样是一种包含巨大能量的化合物。它存在的意义就是为了合成ATP。当人体的肌肉活动时,ATP就会迅速分解供能。肌肉活动程度越剧烈,ATP的分解速度也越快。同时,CP也会迅速分解产生能量,使ADP和PI重新合成为ATP。

当肌肉保持安静的状态时,肌细胞就会充电——合成CP,以备不时之需。一般情况下,肌细胞中CP的存量大约是ATP的3~5倍。然而,即使肌细胞的CP全部用光,所合成的ATP也只能维持几秒到十几秒钟的剧烈运动。100米短跑就是主要依靠CP分解的能量。不过世界纪录已经9秒多,但我通常都会跑到13秒以上,有些人更是需要跑20秒以上。CP能量系统能维持的时间长短跟肌肉的强弱有关,但仍然有限。所以,人体还需要其它的能量来源,才可以让肌肉继续活动。

你可能会奇怪,短短的几秒钟根本就不能做什么事情,CP能量系统的意义何在?不要忘了,当人类祖先开始在地上生活的时候,周围有豺狼虎豹环伺,处处是生存危机。凭借这几秒钟的小宇宙爆发,人就能够爬上树逃过一劫,或是抱起一块大石头砸死野兽。与此同时,快速的力量爆发也能让人顺利击杀猎物。CP能量系统对于人的重要意义,不在于能够持续多久,而在于瞬间爆发的小宇宙。

既然ATP和CP这么厉害,那直接吃CP或ATP,能不能起到增强肌肉的作用?理论上可以吃,但它们并不能被细胞吸收,吃了也是白吃。不过,人体自然产生的肌酸能够被肌细胞吸收,进而合成CP。肌酸可以增强肌肉力量、促进肌肉生长和恢复疲劳。人体内的肌酸越多,力量和运动能力也越强。反过来说也成立,运动能力强的人体内肌酸水平也比较高。

你每天至少要补充5g肌酸才有效果,但不可能靠吃来实现,因为你起码得吃5斤肉。所以跟蛋白粉一样,也有专门的肌酸补充品。你可能会被健身教练建议购买和食用这种产品,他们的理由估计跟我说的差不多。不过,肌酸并非必需品,因为身体会自然产生。其次,食用肌酸很可能会破坏身体产生肌酸的能力,变得越来越依赖那些补充品。这就像胰岛素一样,非糖尿病患者都不需要特别补充。这么多年来,我从来都没有食用过蛋白粉或肌酸之类的营养品。我一直都信奉天然的饮食原则,认为这是最简单、也是最好的方式。

你可能见过有人给晕厥的病人喝红糖水,因为糖也能为人体提供能量。糖原是人体储存糖的一种方式,其中储存在肌细胞中的就是肌糖原。我们知道汽油和燃气都需要氧气才能够燃烧产生热量,但糖原在没有氧气时也能够燃烧。酵解是指糖或糖原的无氧燃烧过程,之后会产生ATP,为人体提供能量。肌糖原的酵解过程可以用简单地表示为:

肌糖原 → 乳酸 + 二氧化碳(CO2) + 水 + 能量

如果使用燃气灶时通风不畅(也就是氧气不足),就会导致中毒,因为燃烧不充分而产生一氧化碳(CO)这种中间产品。酵解就是肌糖原的不充分燃烧,所以产生了乳酸这种中间产品。不过别担心,乳酸并非CO那样的有毒物质。而且乳酸可以被再次利用,燃烧产生能量。现在试试举起一个比较重的东西,过不了一会,你的手臂就会有酸的感觉。你举的时间越久,肌肉产生的乳酸就越多,你的手臂也会觉得越来越酸,最后不得不把重物放下来。这就是乳酸在发挥作用,它也被称为“疲劳素”。

通常人们说的“无氧运动”,就是指以肌糖原酵解为主要能量来源的运动,比如100米短跑或举重。同样,“有氧运动”则是指那些不是以肌糖原酵解为主要能量来源的运动,包括慢跑或骑自行车。在无氧运动的过程中,肌肉会在短时间内累积大量乳酸,所以你会感觉到明显的肌肉酸痛。

实际上,有氧运动时肌肉也会产生乳酸。只是有氧运动产生乳酸的量比较少,所以不会感觉到明显的肌肉酸痛。因为乳酸会被不断地血液循环带到肝脏,最终分解成CO2和水,并且产生热量。这个过程可以用下面的式子表示:

乳酸 + 氧气 → CO2 + 水 + 热量

乳酸累积是人体的限制,也是一个重要保护机制。假如人能够无限制地进行无氧运动,那肌糖原很快就会耗尽,这样进行有氧运动的能力就会大打折扣,不利于人类的生存。同时,乳酸的代谢能力也是决定运动能力的重要因素。运动越厉害的人,乳酸累积的速度越慢,也越不容易疲劳。至于那些很少运动的人,很可能仅仅跑了两公里,肌肉也会酸痛好几天。

乳酸就像汽车,而血管高速公路——平时车不多,但节假日总会大塞车。剧烈运动的时候,血管来不及输送这么多乳酸,就会堆积在肌肉中。过量的乳酸会导致肌肉收缩,血管也随之受挤压,降低了输送乳酸的速度。当乳酸堆积到一定程度,就会改变血液和体液的pH值(酸碱平衡度),影响细胞的正常工作。同时,肌糖原的酵解也会受到抑制,也就是说肌糖原提供的能量越来越少了。这个时候,你很可能会出现头晕、头痛或是侧腹疼痛的情况。至此,你已经很难再维持原来的运动强度,甚至不得不停下来,这就是身体的疲劳。如果血液里堆积的乳酸实在太多,身体就会酸中毒。所以当你已经到达极限却仍然逞强运动,不仅没有好处,反而对身体有害。

你现在已经理解了有氧运动和无氧运动的基本差别,但你仍然很难分辨它们,因为根本无从知道身体是否正在进行肌糖原的酵解。而且,两个跑得一样快的人,很可能一个是有氧运动,而另一个则是无氧运动。这就不得不提到运动强度的概念。

运动强度是指体育锻炼对人体的生理刺激程度,但并不等同于运动量。人们常常把运动强度和运动量混为一谈,但运动量还包括持续时间、动作质量和项目特点等多个因素。这样理解运动强度似乎比较抽象和困难,所以现在请你发挥一下想象力——

你正走在大街上,天色有点阴,但你觉得不会下雨,所以脚步很慢,呼吸和心跳也很平稳。哎呀!突然下起了大雨,但你离最近的躲雨处还有几百米,你不由得小跑了起来。你开始大口呼吸,心跳也变得急促。地面有点滑,你并不想摔跤,所以并没有全力冲刺。你也许记得妈妈说过千万不要在狗面前跑,所以边跑边留意周围有没有狗出没。屋漏偏逢连夜雨,一只野狗狂吠着追过来了,看到它的獠牙你的胆儿都吓破了。哎呀喂!你只能撒开了腿拼命跑,希望能甩开那只野狗。但十几秒之后,你的速度就已经渐渐慢下来了。无论如何,你还是只能跑,直到不能再跑为止。最后,你幸运地摆脱了那只野狗。此时,你的全身发软,大口喘着粗气,心脏像快要跳出胸膛,或许你还会觉得有些头晕。

这个场景,可以说是不同运动强度的最好写照。运动强度从低到高,身体最直接的表现有两个:心跳加速和呼吸变喘。心跳加速让血流速度加快,呼吸变喘能够吸入更多氧气,从而将更多的氧气输送给肌肉。改变心跳和呼吸能提供的氧气始终都有极限,所以在某一个临界点,人体就会缺氧,开始无氧运动的阶段。在此之前,则完全属于有氧运动。

这个临界点通常叫“无氧阈值”。每个人达到无氧阈值需要的运动强度都不太一样。判断是否到达无氧阈值最简单的方式是,感觉“有点辛苦”、肌肉有些酸痛。但在这个运动强度下,你应该还能坚持30分钟到1小时。(www.daowen.com)

更精确的做法是评估你的运动强度,但它并非评估跑得有多快或力量有多大,而是有身体多“辛苦”。通常用心率和摄氧量进行评估。摄氧量需要用仪器进行测量或用公式计算,因此心率更好用的指标。计算心率最原始的方式是看1分钟之内的脉搏次数,不过现在很多运动手环都附带心率监测功能,价格也不贵,不妨买一个。

一般情况下,运动强度可以分为三个等级:

1) 低运动强度:心率 < 120次/分

2) 中等运动强度:120 < 心率 < 150次/分

3) 高运动强度: 150 < 心率 < 180次/分

现在,你再也不必担心跑得比别人慢的问题,只要心率达到运动强度的标准,就证明你足够努力,当然也一样有效果。运动能力的差别,只是说明你需要多一些时间练习而已。

既然无氧运动需要达到一定的运动强度才会发生,那如果控制运动强度不超过无氧阈值,能不能直接燃烧脂肪呢?答案是可以的。不过这对于想减肥的你,效果极其有限。因为只有低运动强度才能实现这一点,但这样做燃烧的脂肪十分有限,而且肌肉也无法被充分锻炼,躺着都减肥就别想了。

那么无氧运动,也就是肌糖原酵解能够持续多长时间?这取决于实际的运动强度。运动强度越高,无氧运动的持续时间就越短。很多人都有高强度运动的经验,比如100短跑、50米游泳等等。每个人能坚持高强度运动的时间都不同,但总有极限。毕竟,100米短跑世界冠军、牙买加人博尔特也不可能以百米9.58秒的速度跑完400米。高强度运动一般不能超过2分钟,此时肌糖原消耗速度最快。乳酸的快速增加抑制了肌糖原酵解,当你筋疲力尽时,肌糖原的消耗还不到一半。

足球篮球等都属于中等强度运动,某个时刻的运动强度也很高,比如足球的带球突破或篮球的灌篮爆扣。这类运动的持续时间长达45~200分钟,肌糖原的消耗量也最大。肌糖原酵解的速度随着运动强度和时间而变化,分为三个阶段:

1) 最初阶段:身体处于最佳状态,此时能够发挥出最大的运动能力。速度最快、力量也最强,肌肉活动也最为剧烈,氧气开始不足,肌糖原酵解是主要的能量来源。

2) 中间阶段:运动时间延长,乳酸堆积导致运动能力下降,肌糖原酵解也受到抑制。这时你的速度会变慢、力量会下降,肌肉也会得到充足的氧气供应。于是,肌糖原可以充分燃烧,释放最大的能量。比如足球运动员在进攻冲刺之后,都会慢跑或走回己方阵地。

3) 最后阶段:肌糖原几乎都消耗完了,不足以支持肌肉活动。肌肉就会开始大量吸收血糖和利用脂肪,为身体提供足够的能量。

正如你了解的,大部分运动都会同时存在有氧和无氧的阶段,并不能严格区分。很明显,“跑步需要30分钟以上,才会开始燃烧脂肪”,并非正确说法。接下来,我们继续来看人体的有氧能量系统是如何工作的。

人体的有氧能量系统需要氧气的参与,包括肌糖原氧化和脂肪氧化两种方式。我们先说肌糖原的氧化。

在运动强度低于无氧阈值时,肌肉的供氧充分,肌糖原的氧化会抑制肌糖原的酵解,产生大量能量供肌肉使用;缺氧时,则以肌糖原的无氧酵解为主。这与天然气的燃烧很类似:通风不畅时,天然气燃烧不充分,火焰是浑浊的黄色,并且产生有毒的CO;而通风的条件下,天然气燃烧充分,火焰是明亮的蓝色,产生无毒的CO2。

同样份量的肌糖原,充分氧化后产生的能量是酵解产生能量的13倍。而且,肌糖原氧化不产生乳酸,所以肌肉也不会很快疲劳。如果你一直将心率保持在120~150次/分之间,那肌糖原的氧化足够让你持续运动好几个小时。肌糖原氧化的简单过程如下所示:

肌糖原 + 氧气 → CO2 + 水 + 能量

脂肪的氧化,准确的说法是脂肪酸的氧化。因为脂肪并不能直接被氧化,而是必须首先分解为脂肪酸和甘油,随后进入血液循环供身体使用。这个过程被称为脂肪动员。人在节食、饥饿或运动的状态下,身体都会开始脂肪动员。所以很明显,脂肪一直在为人体提供运动所需的能量。只是随着肌糖原的消耗,脂肪才慢慢成为肌肉的主要能量来源。事实上,当你进行低强度的运动时,肌肉就主要靠脂肪氧化提供能量,而很少利用肌糖原。脂肪氧化的简单过程如下所示:

脂肪 → 脂肪酸 + 氧气 → 酮体 + CO2 + 水 + 能量

正如你所见,脂肪氧化的过程中会产生“酮体”。与乳酸类似,酮体也是一种酸,它会抑制脂肪的氧化。当脂肪燃烧的速度过快,血液中的酮体水平迅速升高,身体就会酸中毒。这很少见,但如果你盲目节食减肥或是运动时间特别长又没有补充能量,就会发生这种情况。早期看不出来对身体有什么影响,但情况越来越严重时,你可能会四肢无力、食欲不振或恶心呕吐。到了后期,你会头痛、变得嗜睡、意识模糊甚至昏迷。所以,节食减肥不仅不可能成功,还会对身体造成难以估计的伤害。

通常情况下,蛋白质并不作为身体的能量来源。不过,在你感到饥饿时,肌肉中的蛋白质就会降解成氨基酸。这些氨基酸再由肝脏转化成葡萄糖,以保持血糖的正常浓度。

由于血脑屏障(2)的存在,脂肪、糖原等大分子物质无法进入大脑细胞。只有葡萄糖才能进入大脑供给能量,所以大脑必须始终依赖血糖。你之所以会感觉饥饿,就是因为大脑在血糖浓度不足时,给身体发出的信号。如果你没有及时吃东西,肌肉中的蛋白质就会开始降解。因此你饿过一段时间之后,肚子就不再咕咕叫了。一个健康的成年人,每天降解的肌肉大概只有总量的1%。如果食物中缺乏蛋白质,那肌肉就会逐渐地被消耗掉。

所以,我要提醒你的一个重要事实就是,当你尝试通过“饥饿疗法”减肥时,除了你最不想要的脂肪,也有你最需要的肌肉。同时,你也要避免在空腹时剧烈运动,除了肌肉被过度消耗,可能还会低血糖(3)

我用了很长的篇幅说明身体的能量系统,相信你已经理解了无氧运动和有氧运动的区别。当你明白其中的道理,就不会再被那些似是而非的说法误导,也不会再对应该如何减肥一无所知。

最后的建议:如果你希望更有效率地减肥,就别再迷信于“跑步减肥”这种简单的指南。你也不能完全依靠所谓的HIIT训练动作,因为你的身体可能还无法负担那些练习。正确的方式是,尽量让运动强度保持在你的无氧阈值之上,这样就可以尽快开始燃烧脂肪。如果你喜欢跑步减肥,应该首先做一些力所能及的力量训练或是快速跑几百米。这样不仅效果更好,也能节约你的时间。

(1) 通常20分钟的HIIT训练比在跑步机上连续跑一个小时还要有效,具体方法是1分钟不间断高强度运动,20秒钟休息,至少6个循环。

(2) 血脑屏障是指脑毛细血管壁与神经胶质细胞形成的血浆与脑细胞之间的屏障和由脉络丛形成的血浆和脑脊液之间的屏障,这些屏障能够阻止某些物质(多半是有害的)由血液进入脑组织。

(3) 通常表现为心慌、颤抖、面色苍白,严重时还可能精神不集中甚至昏迷。

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