運動可以「燃燒脂肪」,正確嗎?

運動可以「燃燒脂肪」,正確嗎?
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我們想讓你知道的是

如果增肌減脂一起實施,增肌勢必要提供更多的碳資源給肌肉,但減脂則是要脂肪組織降低奪取碳能源的能力。飲食得在這兩種情況下拿捏好,才能讓肌肉可抓取能源,卻又不讓脂肪組織取得碳源。

文:林家揮(Peter運動教練)

當一個人開始想要減重或減脂時,大部分的人一開始皆會想到少吃多動,多動的原因不外乎是運動可以燃燒脂肪,或者運動後可以產生後燃效應,這是真的嗎?

先講結果,目前的證據比較支持運動不能燃燒脂肪,但可以減少脂防。

想知道為什麼,要先釐清燃脂與減脂的差別。

脂肪燃燒是脂肪氧化分解成二氧化碳和能量的過程,精確測量方式主要是氣體分析法,分析出呼吸交換率(Respiratory Exchange Ratio, RER),也就是「每分鐘二氧化碳呼出量/氧氣吸入量」。

  1. RER=0.7:能量來源為脂肪
  2. RER=0.85:能量來源為脂肪和醣類
  3. RER=1.0:能量來源為醣類

利用人吸入氧氣與吐出二氧化碳,藉由測量和計算這兩種氣體的濃度變化,可以正確推算出所消耗的脂肪、蛋白質與碳水化合物的比例。

脂肪減少是指脂肪重量減少(脂肪重量=脂肪新生細胞-脂肪死亡細胞),每年人體約有10%脂肪細胞死亡,較精確測量方式主要為:

  1. 雙能量X光吸收儀(Dual-energy X-ray Absorptiometry, DXA)
  2. 核磁共振(Magnetic Resonance Imaging, MRI)

利用X光與核磁共振,可以測量出體脂肪、肌肉、骨質密度與水分等身體組成要素。不過這兩種方式在一般民眾較不常見,大部分在醫療機構或實驗室。

了解這兩者的差別後,我們追求的應該是脂肪實質的減少,而不是脂肪燃燒多少;而脂肪重量是一個較明確且方便的指標(一般最常顯現在體脂計上)。

在2016年,台北市立大學運動科學所郭家驊教授,在《Canadian journal of physiology and pharmacology》中發表一篇研究,提到目前在運動減脂中,分為兩大派的假說:

  • 脂肪燃燒假說(fat-burning hypothesis):藉由運動耗能方式,產生脂肪進行氧化變成二氧化碳的反應,達到減少脂肪效果。
  • 碳氫化合物能量重新分配假說(hydrocarbon source redistribution hypothesis):運動讓骨骼肌(一般人認為的肌肉組織)的胰島素敏感度上升,提高肝醣存儲能力,依照這種方式,加強骨骼肌跟脂肪細胞搶奪碳資源的能力(大部分食物最後都會形成碳資源,包含碳水化合物、蛋白質和脂肪)。

脂肪燃燒假說的主要支持理點,為運動可以產生全身脂肪水解作用(Fat hydrolysis)。

脂肪的水解作用是由脂解酶,將脂肪分解為甘油與三分子脂肪酸,水解後的產物即甘油和脂肪酸,常被利用為合成細胞的基本成分,或在氧的存在下發生氧化作用,生成能量。

運動中雖會提高脂肪水解作用,但不需要脂肪酸氧化成二氧化碳,水解後的產物會被肌肉所吸收,進行合成修復作用。身體中的物質大部分都有酵素對應,肌肉則會先攝取脂肪酸進行修復。

其中也提到,不論有無運動(有氧運動與阻力訓練),24小時內的脂肪氧化程度都是一樣的(表1)。

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圖片來源:Kuo, C. H., & Harris, M. B.(2016). Abdominal fat reducing outcome of exercise training: fat burning or hydrocarbon source redistribution?. Canadian journal of physiology and pharmacology, 94(7), 695–698.
表1,Kuo, C. H., & Harris, M. B.(2016). Abdominal fat reducing outcome of exercise training: fat burning or hydrocarbon source redistribution?. Canadian journal of physiology and pharmacology, 94(7), 695–698.

此外,文章討論內也提到燃燒脂肪需要氧氣,因此將降低提供的氧氣量,可能會使脂肪氧化作用下降,降低燃脂效果(表2)。

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圖片來源:Chia, M., Liao, C. A., Huang, C. Y., Lee, W. C., Hou, C. W., Yu, S. H., … & Kuo, C. H.(2013). Reducing body fat with altitude hypoxia training in swimmers: role of blood perfusion to skeletal muscles. Chin J Physiol, 56(1), 18–25.
表2,游泳選手移地高山訓練(海拔2300公尺,16%氧氣量),三週時間,移地訓練組體脂肪顯著減少、肌肉量顯著增加。Chia, M., Liao, C. A., Huang, C. Y., Lee, W. C., Hou, C. W., Yu, S. H., … & Kuo, C. H.(2013). Reducing body fat with altitude hypoxia training in swimmers: role of blood perfusion to skeletal muscles. Chin J Physiol, 56(1), 18–25.

會造成以上結果,主要原因為肌肉中的血量增加,需要更多的醣類與胰島素,肌肉能更快爭取到碳資源,達到減脂效果。

  • 在進食前(圖1–A),脂肪細胞會轉化成碳資源給肌肉使用;
  • 進食後(圖1–B),脂肪細胞與肌肉細胞有同等吸收能量效果;
  • 當運動肌肉細胞損傷後(圖1–C),進食後肌肉細胞會比脂肪細胞爭取碳資源能力更高,就能減少脂肪、增加肌肉。
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圖片來源:Kuo, C. H., & Harris, M. B.(2016). Abdominal fat reducing outcome of exercise training: fat burning or hydrocarbon source redistribution?. Canadian journal of physiology and pharmacology, 94(7), 695–698.
圖1,Kuo, C. H., & Harris, M. B.(2016). Abdominal fat reducing outcome of exercise training: fat burning or hydrocarbon source redistribution?. Canadian journal of physiology and pharmacology, 94(7), 695–698.

因此依照現有資訊,較支持碳氫化合物能量重新分配假說的論點。運動後減脂,應是藉由增加或活化肌肉爭奪碳資源來減少脂肪。例如:脂肪產生300大卡的脂肪酸,進食後將有500大卡的脂肪吸收碳能源,脂肪則會變大。而運動訓練後,因肌肉受損,需要碳資源修復受損細胞;因此在訓練完進食後,肌肉會奪取大部分的碳資源,進入脂肪的碳能源就減少了,脂肪就慢慢的縮小至減少。另外,文中有提到進食時間點與運動強度不同,減脂效果也不一樣,對於這兩項會另外以文章解釋。

想減脂,除了飲食攝取的多寡要控制,吃得越多脂肪取得碳能源則越高,減脂應是先控制飲食能量比例,再來增加運動,可能較容易達到真正減少脂肪效果。

此外,如果增肌減脂一起實施,增肌勢必要提供更多的碳資源給肌肉,但減脂則是要脂肪組織降低奪取碳能源的能力。飲食得在這兩種情況下拿捏好,才能讓肌肉可抓取能源,卻又不讓脂肪組織取得碳源。因此增肌減脂要同時達到可不是一件簡單的任務呀!

講了這麼多,人體機制很複雜,肥胖通常不會單一因素造成,想要維持長久的健康,還是老話一句,養成良好的飲食與運動習慣,才是最好的途徑。

參考資料:

  • Kuo, C. H., & Harris, M. B.(2016). Abdominal fat reducing outcome of exercise training: fat burning or hydrocarbon source redistribution?. Canadian journal of physiology and pharmacology, 94(7), 695–698.
  • Chia, M., Liao, C. A., Huang, C. Y., Lee, W. C., Hou, C. W., Yu, S. H., … & Kuo, C. H.(2013). Reducing body fat with altitude hypoxia training in swimmers: role of blood perfusion to skeletal muscles. Chin J Physiol, 56(1), 18–25.
  • Coppack, S. W., Fisher, R. M., Gibbons, G. F., Humphreys, S. M., McDonough, M. J., Potts, J. L., & Frayn, K. N.(1990). Postprandial substrate deposition in human forearm and adipose tissues in vivo. Clinical Science, 79(4), 339–348.

本文經營養共筆授權轉載,原文刊載於此

責任編輯:朱家儀
核稿編輯:潘柏翰

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