低肝醣下进行高强度间歇训练对肌力表现和肌肉损伤的影响课件

低肌肉肝醣下進行單次高強度間歇運動對能量代謝的影響指導教授詹貴惠博士

研究生鄭羽潔

低肌肉肝醣下進行單次高強度間歇運動對能量代謝的影響2研究背景

運動與肌肉肝醣人體在65%VO2max

以上進行長時間運動，主要能量來源為肌肉中的肝醣。

(Stepto,Martin,Fallon,&Hawley,2001;vanLoonetal.,2001)2研究背景運動與肌肉肝醣3研究背景運動與肌肉肝醣(Achtenetal.,2004)

充足的肌肉肝醣延緩疲勞的發生，維持高強度訓練時的表現3研究背景運動與肌肉肝醣4

研究背景運動與肌肉肝醣Hansen等(2005)指出低肌肉肝醣下進行訓練兩週後，可以額外的增進安靜時的肌肉肝醣存量以及檸檬酸合成酶(citratesynthase)的活性，並且延後運動至力竭的時間。低肌肉肝醣下進行單次耐力運動時，可以較正常肌肉肝醣時額外增進熱休克蛋白、細胞激素IL-6的表現。(Febbraioetal.,2002;Pilegaardetal.,2002)4研究背景運動與肌肉肝醣5研究背景運動與肌肉肝醣低肌肉肝醣下進行訓練，會使訓練強度降低，但經3週訓練後仍能產生與正常肌肉肝醣時相同的訓練效果，並且加速全身脂肪代謝的速率。(Yeoetal.,2008)

受過訓練的選手，在低肝醣下進行訓練3週後，可以有效的提升CD36的蛋白質表現，因而加速脂肪代謝速率。(Hulstonetal.,2010)5研究背景運動與肌肉肝醣研究背景脂質代謝曾加對肌肉肝醣與運動表現之影響在運動強度變高時→使用碳水化合物的比率會變高，脂肪使用率會下降提升脂肪使用率，會保留更多的碳水化合物，有利於長時間耐力運動表現。研究背景脂質代謝曾加對肌肉肝醣與運動表現之影響研究背景在運動強度變高時→使用碳水化合物的比率會變高，脂

肪使用率會下降。提升脂肪使用率，會保留更多的碳水化合物，有利於長時間耐力運動表現。(林正常等，2002)脂質代謝加加對肌肉肝醣與運動表現之影響研究背景在運動強度變高時→使用碳水化合物的比率會變高，脂8研究背景肌肉肝醣含量人體在一般情況下，股四頭肌的肝醣含約量為400mmol/kgdm，經過60分鐘強度為70%VO2peak的運動負荷，肝醣含量會下降至250mmol/kgdm的低肝醣狀態，但在24小時後會恢復至正常值。(Yeoetal.,2008;Yeoetal.,2009)8研究背景肌肉肝醣含量9研究背景肌肉肝醣含量-小結在低肌肉肝醣下持續進行數週的耐力訓練，可增加安靜時的肌肉肝醣儲存量、有氧酵素活性、代謝基因表現、脂肪代謝速率，而有助於運動表的提升。9研究背景肌肉肝醣含量-小結10研究背景

高強度間歇訓練High-intensityintervaltraining(HIT)

特性強度高於90%VO2peak(Gibala&McGee,2008)＋反覆運動回合短暫地休息或不完全休息＋＋＋＋數分鐘的休息或低強度運動強度→持續時間從數秒鐘至數分鐘

10研究背景11研究背景HIT訓練效果高強度間歇訓練可以有效增進不同類型的能量代謝、加快磷酸肌酸的再生、降低固定時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)2007年美國運動醫學會，針對高強度間歇訓練進行專題討論，認為2週至少6次，或總訓練時間約為15分鐘的極高強度運動(約消耗600KJ)的HIT，可以增加骨骼肌氧化能力、耐力表現與改變代謝控制。(Gibala&McGee,2008)11研究背景HIT訓練效果12研究背景HIT訓練效果Talanian等(2007)以高強度間歇訓練進行研究，結果顯示HIT訓練具有顯著提升VO2peak、降低固定強度運動時血乳酸及提升脂肪代謝比例的效果。

12研究背景HIT訓練效果13研究背景低肌肉肝醣下進行HITHulstonetal.(2010)以14名自行車選手，進行每週3次，每次90分鐘強度為70％VO2max的運動，並在其後1小時(低肌肉肝醣組)或24小時(正常肌肉肝醣組)進行HIT(8次×5分鐘，休息1分鐘)的運動持續3週，結果顯示在低肌肉肝醣組可以以較低的做功輸出達到相同的運動表現增進的效果，且可額外的增加脂肪代謝率、安靜時的肌肉肝醣含量、及部分主導有氧代謝的酵素活性。13研究背景低肌肉肝醣下進行HIT14研究背景文獻總結過去的研究發現持續數週中強度耐力訓練後1-2小時進行HIT(即在低肌肉肝醣狀態下進行HIT)，會提升脂肪代謝率及增加安靜時的肌肉肝醣含量。而了解低肌肉肝醣下進行單次HIT，所造成能量代謝反應，將有助於了解此訓練模式的效果。14研究背景文獻總結15研究目的探討低肌肉肝醣與正常肌肉肝醣下進行單次高強度間歇訓練對脂質、醣類代謝變化的情形，以瞭解此運動模式所造成的能量代謝情形。15研究目的實驗流程受試者招募建立受試者資料腳踏車漸增強度測試HIGH24hr90minsteady-state@70%VO2max(AT)48hr48hr飲食控制飲食控制7×4min@Maximalpace(HIT)LOW1hr7×4min@Maximalpace(HIT)實驗流程受試者招募建立受試者資料腳踏車漸增強度測試HIGH9HIT血液、氣體採樣圖1234567VO2max90%高強度間歇運動運動前及運動中1、4、7次及運動後第15、30、45、60分鐘採血10c.c.。運動期間使用採集每階段最後一分鐘的

VO2、VCO2以算RER、CHO%、FAT%。time氣體採集HIT血液、氣體採樣圖1234567VO2max90%高強18實驗指標血液生化指標測量

血醣、乳酸以乳酸血醣分析儀測量(DiagnosticBiosenC-line;EFK-diagnostic)

三酸甘油酯(TG)

以血液分析儀器乾式自動血液分析儀(JA)

游離脂肪酸、甘油

以全波段分光光度微盤讀取儀測量18實驗指標血液生化指標測量實驗指標能量代謝指標計算

RER=VCO2÷

VO2

Carbohydrateoxidation=4.585(VCO2)-3.226(VO2)fatoxidation=1.695(VO2)-

1.701(VCO2)(Talanianetal.,

2007)實驗指標能量代謝指標計算20資料處理以SPSSforwindows17.0進行統計分析。所有數值以平均數±標準差表示。以完全相依二因子變異數分析(組別2×時間8)比較正常肌肉肝醣組與低肌肉肝醣組，

兩組單次訓練中的血液生化指標、能量來源比。

顯著水準訂為阿法=0.05。20資料處理以SPSSforwindows17.0進行21預期結果在低肌肉肝醣下進行HIT(7X4-min,休息2-min)相較於正常肌肉肝醣下，低肌肉肝醣時的脂肪氧化率較高，而醣類代謝比率較低。21預期結果預期結果HIGHLOW脂肪代謝↑脂肪代謝↓HIT乳酸↓醣類↑三酸甘油酯↑三酸甘油酯↑醣類↓乳酸↑預期結果HIGHLOW脂肪代謝↑脂肪代謝↓HIT乳酸↓醣類ThankYou!ThankYou!24漸增強度測式實驗參與者在腳踏車測功儀上熱身五分鐘，以50瓦負荷讓受試者進行運動，之後每三分鐘增加35瓦的連續漸增強度測試，直到實驗參與者力竭為止。(Talanianetal.,

2007)測試全程使用能量代謝分析儀(CortexMetaMax3B,Germany)記錄攝氧量及心率錶記錄心跳率。力竭判定為下列三項指標中達到二項：

實驗參與者自覺力竭RPE超過18實驗參與者心跳率超過90%HRmax呼吸交換率(RER)超過1.1(Ward,Ebbeling,&Ahlquist,1995)

24漸增強度測式實驗參與者在腳踏車測功儀上熱身五分鐘，以5025單次HIT123567運動期4min恢復2mintimeVO2(%ofpeakintensity)78%4實驗參與者以腳踏車測功儀進行78%VO2max的HIT，需完成7次為期4分鐘的運動，運動間隔2分鐘休息。25單次HIT123567運動期4min恢復2minti26研究方法研究對象16名20-24歲大專健康男性為實驗參與對象，沒有心臟病之病史，且沒有急性運動傷害。

所有實驗參與者在實驗前先填寫個人資料、健康狀況調查表、個人疾病史及受試者同意書。實驗設計交叉平衡次序設計26研究方法研究對象飲食控制實驗當天攝取標準餐(以每日所需熱量為35kcal/kg)，比例分別為醣類58~68%，蛋白質10~14%，脂質20~30%休息60分鐘進行實驗。飲食控制28熱休克蛋白為壓力蛋白家族蛋白質，保護受損細胞。壓力蛋白質損傷合成壓力蛋白損傷的蛋白質修補正常蛋白質Ex增加溫度改變ＰＨ值傳遞訊號恢復細胞恆定28熱休克蛋白為壓力蛋白家族蛋白質，保護受損細胞。壓力蛋白質血液分析將血液採集於含heparin之採血管中，之後以冷凍離心機(3000rpm，溫度4℃)離心10分鐘，後將血漿及血球分離，各項目之分析方法如下：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生成有色之物質，以分光光度計測量其吸光值，將所得的吸光值與標準溶液比對，以換算出其濃度。葡萄糖與乳酸：使用葡萄醣乳酸分析儀測量濃度。血液分析將血液採集於含heparin之採血管中，之後以冷凍離受試者在48小時內不得飲用含有咖啡因的飲料以及從事劇烈運動。受試者若有補充運動營養補充劑與藥物之習慣者，須在實驗前14天停止使用。受試者於每次測驗和訓練前三小時進食完畢，並且在每次測驗時於相同時間進行測驗。受試者於測驗前48小時的三餐食物內容必須一致，配合飲食控制提醒表進行飲食控制。30實驗參與者注意事項受試者在48小時內不得飲用含有咖啡因的飲料以及從事劇烈運動。

低肌肉肝醣下進行單次高強度間歇運動對能量代謝的影響指導教授詹貴惠博士

研究生鄭羽潔

低肌肉肝醣下進行單次高強度間歇運動對能量代謝的影響32研究背景

運動與肌肉肝醣人體在65%VO2max

以上進行長時間運動，主要能量來源為肌肉中的肝醣。

(Stepto,Martin,Fallon,&Hawley,2001;vanLoonetal.,2001)2研究背景運動與肌肉肝醣33研究背景運動與肌肉肝醣(Achtenetal.,2004)

充足的肌肉肝醣延緩疲勞的發生，維持高強度訓練時的表現3研究背景運動與肌肉肝醣34

研究背景運動與肌肉肝醣Hansen等(2005)指出低肌肉肝醣下進行訓練兩週後，可以額外的增進安靜時的肌肉肝醣存量以及檸檬酸合成酶(citratesynthase)的活性，並且延後運動至力竭的時間。低肌肉肝醣下進行單次耐力運動時，可以較正常肌肉肝醣時額外增進熱休克蛋白、細胞激素IL-6的表現。(Febbraioetal.,2002;Pilegaardetal.,2002)4研究背景運動與肌肉肝醣35研究背景運動與肌肉肝醣低肌肉肝醣下進行訓練，會使訓練強度降低，但經3週訓練後仍能產生與正常肌肉肝醣時相同的訓練效果，並且加速全身脂肪代謝的速率。(Yeoetal.,2008)

受過訓練的選手，在低肝醣下進行訓練3週後，可以有效的提升CD36的蛋白質表現，因而加速脂肪代謝速率。(Hulstonetal.,2010)5研究背景運動與肌肉肝醣研究背景脂質代謝曾加對肌肉肝醣與運動表現之影響在運動強度變高時→使用碳水化合物的比率會變高，脂肪使用率會下降提升脂肪使用率，會保留更多的碳水化合物，有利於長時間耐力運動表現。研究背景脂質代謝曾加對肌肉肝醣與運動表現之影響研究背景在運動強度變高時→使用碳水化合物的比率會變高，脂

肪使用率會下降。提升脂肪使用率，會保留更多的碳水化合物，有利於長時間耐力運動表現。(林正常等，2002)脂質代謝加加對肌肉肝醣與運動表現之影響研究背景在運動強度變高時→使用碳水化合物的比率會變高，脂38研究背景肌肉肝醣含量人體在一般情況下，股四頭肌的肝醣含約量為400mmol/kgdm，經過60分鐘強度為70%VO2peak的運動負荷，肝醣含量會下降至250mmol/kgdm的低肝醣狀態，但在24小時後會恢復至正常值。(Yeoetal.,2008;Yeoetal.,2009)8研究背景肌肉肝醣含量39研究背景肌肉肝醣含量-小結在低肌肉肝醣下持續進行數週的耐力訓練，可增加安靜時的肌肉肝醣儲存量、有氧酵素活性、代謝基因表現、脂肪代謝速率，而有助於運動表的提升。9研究背景肌肉肝醣含量-小結40研究背景

高強度間歇訓練High-intensityintervaltraining(HIT)

特性強度高於90%VO2peak(Gibala&McGee,2008)＋反覆運動回合短暫地休息或不完全休息＋＋＋＋數分鐘的休息或低強度運動強度→持續時間從數秒鐘至數分鐘

10研究背景41研究背景HIT訓練效果高強度間歇訓練可以有效增進不同類型的能量代謝、加快磷酸肌酸的再生、降低固定時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)2007年美國運動醫學會，針對高強度間歇訓練進行專題討論，認為2週至少6次，或總訓練時間約為15分鐘的極高強度運動(約消耗600KJ)的HIT，可以增加骨骼肌氧化能力、耐力表現與改變代謝控制。(Gibala&McGee,2008)11研究背景HIT訓練效果42研究背景HIT訓練效果Talanian等(2007)以高強度間歇訓練進行研究，結果顯示HIT訓練具有顯著提升VO2peak、降低固定強度運動時血乳酸及提升脂肪代謝比例的效果。

12研究背景HIT訓練效果43研究背景低肌肉肝醣下進行HITHulstonetal.(2010)以14名自行車選手，進行每週3次，每次90分鐘強度為70％VO2max的運動，並在其後1小時(低肌肉肝醣組)或24小時(正常肌肉肝醣組)進行HIT(8次×5分鐘，休息1分鐘)的運動持續3週，結果顯示在低肌肉肝醣組可以以較低的做功輸出達到相同的運動表現增進的效果，且可額外的增加脂肪代謝率、安靜時的肌肉肝醣含量、及部分主導有氧代謝的酵素活性。13研究背景低肌肉肝醣下進行HIT44研究背景文獻總結過去的研究發現持續數週中強度耐力訓練後1-2小時進行HIT(即在低肌肉肝醣狀態下進行HIT)，會提升脂肪代謝率及增加安靜時的肌肉肝醣含量。而了解低肌肉肝醣下進行單次HIT，所造成能量代謝反應，將有助於了解此訓練模式的效果。14研究背景文獻總結45研究目的探討低肌肉肝醣與正常肌肉肝醣下進行單次高強度間歇訓練對脂質、醣類代謝變化的情形，以瞭解此運動模式所造成的能量代謝情形。15研究目的實驗流程受試者招募建立受試者資料腳踏車漸增強度測試HIGH24hr90minsteady-state@70%VO2max(AT)48hr48hr飲食控制飲食控制7×4min@Maximalpace(HIT)LOW1hr7×4min@Maximalpace(HIT)實驗流程受試者招募建立受試者資料腳踏車漸增強度測試HIGH9HIT血液、氣體採樣圖1234567VO2max90%高強度間歇運動運動前及運動中1、4、7次及運動後第15、30、45、60分鐘採血10c.c.。運動期間使用採集每階段最後一分鐘的

VO2、VCO2以算RER、CHO%、FAT%。time氣體採集HIT血液、氣體採樣圖1234567VO2max90%高強48實驗指標血液生化指標測量

血醣、乳酸以乳酸血醣分析儀測量(DiagnosticBiosenC-line;EFK-diagnostic)

三酸甘油酯(TG)

以血液分析儀器乾式自動血液分析儀(JA)

游離脂肪酸、甘油

以全波段分光光度微盤讀取儀測量18實驗指標血液生化指標測量實驗指標能量代謝指標計算

RER=VCO2÷

VO2

Carbohydrateoxidation=4.585(VCO2)-3.226(VO2)fatoxidation=1.695(VO2)-

1.701(VCO2)(Talanianetal.,

2007)實驗指標能量代謝指標計算50資料處理以SPSSforwindows17.0進行統計分析。所有數值以平均數±標準差表示。以完全相依二因子變異數分析(組別2×時間8)比較正常肌肉肝醣組與低肌肉肝醣組，

兩組單次訓練中的血液生化指標、能量來源比。

顯著水準訂為阿法=0.05。20資料處理以SPSSforwindows17.0進行51預期結果在低肌肉肝醣下進行HIT(7X4-min,休息2-min)相較於正常肌肉肝醣下，低肌肉肝醣時的脂肪氧化率較高，而醣類代謝比率較低。21預期結果預期結果HIGHLOW脂肪代謝↑脂肪代謝↓HIT乳酸↓醣類↑三酸甘油酯↑三酸甘油酯↑醣類↓乳酸↑預期結果HIGHLOW脂肪代謝↑脂肪代謝↓HIT乳酸↓醣類ThankYou!ThankYou!54漸增強度測式實驗參與者在腳踏車測功儀上熱身五分鐘，以50瓦負荷讓受試者進行運動，之後每三分鐘增加35瓦的連續漸增強度測試，直到實驗參與者力竭為止。(Talanianetal.,

2007)測試全程使用能量代謝分析儀(CortexMetaMax3B,Germany)記錄攝氧量及心率錶記錄心跳率。力竭判定為下列三項指標中達到二項：

實驗參與者自覺力竭RPE超過18實驗參與者心跳率超過90%HRmax呼吸交換率(RER)超過1.1(Ward,Ebbeling,&Ahl