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減脂的科學解釋:脂肪都去哪兒了

來源:科學網 www.sciencenet.cn 作者:袁一雪 2015-1-9
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摘要: 當男人在健身房揮汗如雨后,欣賞自己縮小的肚腩和日漸清晰的肌肉線條時,可否想過,那些被減掉的脂肪去了哪里。 脂肪是個讓人又愛又恨的東西。 在人體內,脂肪分為幾類。皮下脂肪往往出現在真皮層以下,筋膜層以上。...


 

當女人因為體重秤上數字的減少而歡呼雀躍時;當男人在健身房揮汗如雨后,欣賞自己縮小的肚腩和日漸清晰的肌肉線條時,可否想過,那些被減掉的脂肪去了哪里?

脂肪是個讓人又愛又恨的東西。它是愛美女性最想甩掉的“累贅”,也是保護人體臟器、保證人體健康的必需品。

在人體內,脂肪分為幾類。皮下脂肪往往出現在真皮層以下,筋膜層以上。與貯存于腹腔的內臟脂肪組織和存在于骨髓的黃色脂肪組織對應,共同組成人體的脂肪組織。對于哺乳動物而言,皮下脂肪是儲存“余糧”的主要場所。這點對于那些需要冬眠的哺乳動物尤為重要,因為皮下脂肪幾乎提供過冬的全部能量。

相對于動物,人類身體缺少毛發,所以脂肪的保暖作用對早期人類相當重要。

至于內臟脂肪,一定量的內臟脂肪其實是人體必需的,因為內臟脂肪圍繞著人的臟器,對人的內臟起著支撐、穩定和保護的作用。

雖然人體離不開脂肪的存在,但是過量的脂肪堆積則會導致人體罹患其他疾病,比如我們現在常見的“三高”:高血糖、高血脂高血壓。對于脂肪含量超標的人群,科學的減脂就成為首要任務。

在科學減脂的眾多方法中,有氧運動是最有效也是最健康的一種方式。因為它可以將多余的脂肪消耗,同時增加適量的肌肉比例,從而達到健康減脂的目的。

但是,我們減掉的脂肪去哪里了?

肺和其他排泄器官將脂肪排出了嗎

2014年年底,英國醫學期刊在圣誕特刊中刊登了一篇關于《脂肪去哪兒了》的論文。來自澳大利亞新南威爾士大學的研究人員,在一系列計算后,得出結論,減重時,肺部是把這些重量去除的主要“排泄器官”,形成的水則可能通過尿液、糞便、汗液、眼淚或其他體液排出,這些水分很容易補充。

在現實中,我們的身體會用脂肪來儲存經飲食攝取的過多的蛋白質或碳水化合物,儲存的形式為甘油三酯分子。從生物學上講,人們盼望著減掉的“肥”,實際就是儲存在細胞中的這些甘油三酯。

這種分子含有三種成分:碳、氫和氧。減肥的過程,實際就是將體內的甘油三酯分子“分解氧化”。

當甘油三酯分子被氧化時,這個過程會消耗許多氧氣分子并產生二氧化碳和水以及產生其他一些廢物。

通過一系列科學的公式,可以計算出要“燃燒”10千克的脂肪,個體需要吸入29千克的氧氣,這個燃燒脂肪的化學反應將產生28千克的二氧化碳和11千克的水。

北京體育大學運動生物化學教研室主任曹建民告訴《中國科學報》記者,幾乎在地球上生存的所有生物,都由碳、氧、氫組成,人體內的脂肪自然也不例外。新南威爾士大學的研究結論——脂肪被消耗后變成二氧化碳排出是正確的,但這有個大前提,就是必須經過有氧運動。“這篇論文結論的意思應該是,脂肪參與了氧化過程,經過代謝、提供能量后才變成了水和二氧化碳。”曹建民解釋道。

減脂的科學解釋

對于那些運動量很小,幾乎只靠節食來減脂的人來說,減肥是件痛苦的事,不僅與美食無緣,而且減脂成效也并不明顯。而那些天生就是胡吃海塞也不發胖的人著實令人羨慕。“我們現在也在作相應的研究,剔除基因因素,只研究人們如何攝入過多熱量而不會發胖。”曹建民說,“比如南方人肥胖者少,北方人則較多,可能因為環境冷熱的緣故,但是也要研究南方人如何在平時不運動的狀態下消耗脂肪的。”

但是不論怎樣,減脂的過程就是攝入的熱量低于消耗的熱量。“一般情況下,人體的基礎代謝大約需要2000卡路里的熱量。”曹建民說。基礎代謝(Basal Metabolism,BM)是指人體維持生命的所有器官所需要的最低能量需要。如果一個人不想通過運動減脂,那么就必須攝入比2000卡路里更低的熱量,即節食。“但是我們不推薦這樣的減脂方法,這樣不健康。”曹建民說。

國家體育總局運動醫學研究所研究員王啟榮也在接受《中國科學報》記者采訪時表示:“一般來說,膳食可提供給人類每日賴以生存和活動所需的能量外,所攝入過量的碳水化合物和蛋白質可轉化為甘油三酯并貯存于脂肪細胞的脂滴中。而過量攝入的脂肪除了分解和再酯化外,則不會發生轉化。減肥,從生物化學角度來講,就是盡可能地消耗貯存于脂肪細胞中多余的甘油三酯,同時維持去脂體重。”

那么,怎么做才健康呢?

科學地“揮別”脂肪

科學減脂的概念逃不開一種運動——有氧運動。因為之前提到的脂肪轉化為能量,最終變成二氧化碳和水排出體外的過程,離不開有氧運動。

簡單來說,有氧運動就是心率保持在一定水平,即靶心率,運動時間不少于20分鐘的運動形式。對照這一概念,長跑、快走、自行車等運動都可以歸為此類,但是籃球、排球等球類運動則不屬于有氧運動。因為后者沒有一直將心率保持在同一水平。而減脂只有強度和時間同時達到要求,機體內部的脂肪才能被調動。北京體育大學運動康復系主任王安利告訴《中國科學報》記者:“運動開始時,機體消耗的是肌肉儲存的糖原,隨著時間增加,糖原參與逐漸減少,脂肪則成為主要的能量來源。所以減脂過程需要堅持。”

王啟榮進一步解釋說,有氧運動時,如果單獨由肌糖原供能,只能維持最大速率的有氧運動不到60分鐘。運動肌肉必須吸收利用血糖和血漿游離脂肪酸。

只有長時間中低強度運動時,脂肪才會參與供能。“這里所說的脂肪就是指甘油三酯。”王啟榮說。而且運動時間越長強度越小,脂肪氧化供能的比例越大。脂肪在體內完全氧化必須有糖代謝參與,因為脂肪分解代謝時,其產生的脂肪酸經氧化進一步降解為乙酰輔酶A,乙酰輔酶A必須與糖氧化的中間產物草酰乙酸結合,才能進入有氧代謝途徑而徹底氧化。

“現代人時間緊張,長時間的運動往往比較枯燥,很難堅持。”曹建民表示。現在國際上有一種新的觀點認為,高強度的間歇訓練法也能起到減脂的效果。曹建民帶領他的團隊也正在進行類似的研究。“這種高強度間歇訓練法,能夠將體內儲能的白色脂肪,轉化為提供能量的褐色脂肪,增加了平時的能量消耗,縮短人們的訓練時間,同時達到有氧運動耗能的效果。”曹建民說。

“除了運動,合理平衡的膳食也很重要,人們應該控制蛋白質和脂肪的攝入比例。睡眠適量,不宜多睡。運動強度以中低強度為宜,時間超過45分鐘,心率維持在130次/分左右。運動負荷需循序漸進但要堅持。”王啟榮說。


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