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本實驗之流程如圖一所示,即每次測驗當天的前一晚,必須禁食,而測驗當天,首 先在安靜休息後即開始進行第一項運動測驗(肝醣耗竭運動測驗),肝醣耗竭運動測驗 後則立即進入恢復期,在恢復期期間的第0 小時給予第一次實驗指定的增補飲料,第 2 小時給予第二次實驗指定的增補飲料,接著在恢復期結束後(即第 4 小時),立即進行 第二次的運動測驗(70%Pmax 耐力運動測驗),當受試者完成此運動測驗即結束當天之 實驗。

於實驗中,分別在肝醣耗竭運動的前後、以及 70%Pmax 耐力運動測驗之前後,採 集血液分析血乳酸、游離脂肪酸、血糖及胰島素之濃度。

0h 2h 4h 體重測量

血液採集 血液採集 血液採集 血液採集 圖一 實驗流程簡圖

第五節 實驗方法與步驟

在本研究中,每位受試者必須接受4 次的實驗測驗,分別為 1 次的最大攝氧量測驗 以及3 次的實驗處理,每次測驗間隔 7 天以上,在每次的實驗處理中,每位受試者必須 依序接受肝醣耗竭運動測驗、4 小時之恢復期增補以及 70%Pmax 耐力運動測驗。

一、 實驗前準備階段

(一) 儀器校正及檢視

1. Cortex 能量代謝測量儀器 (MetaMax3B, Cortex, Germany) :使用前先以標準 氣體 (5%CO2, 15%O2) 進行校正,以確定分析 O2和CO2的準確性,再依操作 手冊所列之程序進行氣量之比對和系統之測試。

2. 腳踏車測功儀 (H/P/Cosmos, Cyclus2, Germany) :使用前依操作手冊所列之程 序方法進行阻力與速度之校正。

3. Polar 無線心跳率紀錄錶 (Polar S810iTM, Polar Electro Inc, Finland) :本實驗採 用EDGETM公司所製的Polar 錶,記錄運動時的心跳率。使用前檢查心跳率發 報器是否將心跳率傳送至手錶顯示器上,並與橈動脈實測值進行比對校正。

4. 血乳酸分析器 (Lactate ProTM, KDK Corporation, Japan) :分析測驗前後的血乳 酸值,使用前依操作手冊所列之程序與方法進行校正。

5. 檢視抽血針筒、止血帶、採血器及採血針等用具是否清潔、安全,並確定醫護 人員的支援時間。

(二) 受試者之準備

實驗前發給每位受試者乙份受試者須知及同意書,並向受試者說明有關研究目的、

過程及回答相關問題,同時要求受試者在同意書上簽名,表示願意參與本實驗。測驗當 天再向受試者詳述測驗程序、方法及相關細節,實驗期間隨時回答受試者的疑問,並要 求受試者:

1. 實驗期間禁止喝酒,以及維持平常之飲食習慣,測驗當天不得抽菸。

2. 測驗前 24 小時不得飲用咖啡、茶、可可亞等其他含咖啡因的飲料。

3. 在實驗前,須禁食至少 4 小時以上,包含禁止大量攝取水分。

4. 在測驗前 30 分鐘,穿著運動服裝至實驗室報到。

(三) 實驗環境紀錄

本實驗進行時,實驗室溫度設定維持在20~22C 之間。

二、 最大攝氧量測驗

(一) 氣體採集裝置

以採集氣體之專用口罩,罩住受試者的鼻與嘴部,將呼出的氣體透過導氣管連接到 Cortex 電腦能量代謝系統進行分析。

(二) Polar 無線心跳紀錄錶之安裝

先用酒精擦拭受試者胸骨柄下端與左右側第五根肋骨處,再將 Polar 無線心跳率發 報器置於該部位,並由受試者自行將手錶顯示器帶至左手腕上,以利施測者觀察及記 錄,檢查心跳率發報器是否將心跳率資料傳送至手錶顯示器上,並與橈動脈實測值進行 比對。

(三) 遞增負荷運動測驗

受試者在自行車測功儀上進行測驗,在遞增負荷運動測驗前,先讓每位受試者在熟 悉實驗流程時選擇自己適合之踩踏速率 (60 ~ 80 rpm) ,此踩踏速率修改自 Karp 等 (2006) ,以作為本研究運動測驗的衰竭判定指標,同時,每位受試者在日後的測驗中只 能以首次所選擇的踩踏速率進行運動測驗。測驗開始前,先調整每位受試者座椅的高 度,接著,每位受試者先自行在測功儀上進行5 分鐘的熱身,再以 100W 的初速度開始 進行騎乘,在騎乘中每2 分鐘增加 50W,直到受試者騎至自主性衰竭,即結束測驗。

(四)衰竭判定

受試者衰竭判定指標則依據Riechman 等 (2001) 所提出的判定原則:

1. 呼吸交換率 (V‧CO2: V‧O2) 大於 1.2。

2. 心跳率大於年齡預估之最大值。

3. 當運動強度增加時,每分鐘攝氧量呈現水平而未上升的狀態 (<150 ml/min) 。 4. 主觀的疲勞、衰竭及無法繼續運動測驗。

5. 受試者達到上述 4 項中的其中 3 項,即判定該受試者已達個人最大攝氧量。最 大心跳率的判定,則選取受試者於運動測驗中之最高值。

(五) 氣體能量分析

進行最大攝氧量測驗時,採開放式能量代謝測量法,在自行車測功儀上進行運動 時,以口罩將受試者呼出的氣體做氣體分析,本實驗採用Cortex 能量代謝測量系統,全 部測驗過程每10 秒分析和記錄資料ㄧ次,分析每分鐘攝氧量及呼吸交換率。

三、 肝醣耗竭測驗

肝醣耗竭運動測驗是以間歇運動的方式進行,強度的設定為 (90, 80, 70, 60% Pmax) 四階段的強度負荷,每個強度負荷之設定時間皆為2 分鐘,在完成每次的負荷後,會持 續接著2 分鐘的 50% Pmax 恢復騎乘。

運動測驗一開始,受試者自行於自行車測功儀上暖身 5 分鐘後,即開始進入正式測 驗,ㄧ開始受試者之第一階騎乘負荷強度為90% Pmax,而受試者在每個負荷強度下必 須維持2 分鐘的衝刺,每一階衝刺結束後繼續 2 分鐘 50%Pmax 低強度的動態恢騎乘,

連續反覆進行2 分鐘指定強度及 2 分鐘動態恢復,直到受試者在此強度下無法維持固定 之踩踏速率(降低10 rpm)時,則強度降至第二階 (80% Pmax) ,並反覆相同進行 2 分 鐘指定強度及2 分鐘動態恢復,依此類推,受試者在每一階段的強度負荷下騎乘,當受 試者無法維持其固定踩踏速率時,則將負荷降至下一階之強度,進行重複騎乘,直到強 度負荷降至最後一階 (60% Pmax) ,亦無法維持固定之踩踏速率時,即結束測驗。

(一) 衰竭判定

本實驗之衰竭判定是以測驗過程中,其踩踏頻率降低10 rpm,並且持續超過 20 秒 以上即判定為衰竭。

(二)血液檢測

1. 肝醣耗竭運動測驗前(安靜時)後以及 70%Pmax 耐力運動測驗前(4 小時增 補後)後立即以採集指尖血方式,檢測全血之血乳酸值,所採集血液量約5μl。

利用血乳酸分析器分析血乳酸值。本研究以Lactate ProTM進行分析。

2. 採血時間點與血乳酸採集相同(共 4 個採血點),由合格護士於受試者肘前靜

脈進行真空抽血,隨後將5ml 之血液樣本注入生化試管(含抗凝血劑 EDTA)

中,以離心機離心取得血清後,送至檢驗所(台北市,邱內科)進行化驗,以 酵素組合試劑利用酵素作用及比色測定之原理,在定量的血漿中加入acyl CoA synthetase、acyl CoA oxidase 及 peroxidase 作用後產生紫色化合物,於 550 nm 下測量其吸光度,再計算血清中游離脂肪酸濃度 (free fatty acid, FFA) 。 3. 採血時間點與血乳酸採集相同,將 5ml 之血液樣本注入生化試管中,以離心

機離心取得血清後,送至檢驗所(台北市,邱內科)進行化驗,以生化比色法 檢測血醣濃度,並以免疫化學發光分析儀 (CLIA) 分析胰島素濃度。

四、 恢復期

本實驗之恢復期共有4 小時,並在肝醣耗竭運動後之立即(0 小時)以及第 2 個小 時給予增補,實驗指定飲料包括:全脂牛奶 (WFM) 、脫脂牛奶 (NFM) 以及水 (W) , 並在第4 小時恢復期結束後立即接受 70% Pmax 耐力運動測驗。牛奶給予的飲用量是以 每公斤體重1 克的醣類計算,水的飲用量則是與全脂牛奶及脫脂牛奶的飲用量相同,同 時要求受試者於10 分鐘內飲用完畢。

在恢復期中,受試者必須於實驗休息室中進行監控,並告知受試者在恢復期間不可 做費力之活動,但是允許受試者從事輕度的身體活動,此外,在恢復期間不可進食以及 飲用任何飲料,但允許受試者飲用水,飲水之容量則必須予以記錄。

五、 70%Pmax 耐力運動測驗

(一) 採氣裝置

以採集氣體之專用口罩,罩住受試者的鼻與嘴部,將呼出的氣體透過導氣管連接到 Cortex 電腦能量代謝系統進行分析。

(二) Polar 無線心跳紀錄錶之安裝

先用酒精擦拭受試者胸骨柄下端與左右側第五根肋骨處,再將 Polar 無線心跳率發 報器置於該部位,並由受試者自行將手錶顯示器帶至左手腕上,以利施測者觀察及記 錄,檢查心跳率發報器是否將心跳率資料傳送至手錶顯示器上,並與橈動脈實測值進行 比對。

(三)運動測驗

受試者於自行車測功儀上自行進行5 分鐘之熱身,接著以 70% Pmax 之運動強度開 始正式測驗。在測驗過程中受試者必須維持所規定之踩踏速率,當受試者無法維持所規 定之踩踏速率時即結束測驗。

(四) 衰竭判定

此測驗之衰竭判定是以測驗過程中,當受試者在騎乘中若無法維持其踩踏速率,並 且降低10 rpm,連續超過 30 秒以上即判定為衰竭。

(五)血液檢測

1. 測驗前安靜休息時以及測驗結束的立即以採集指尖血方式,利用血乳酸分析器 分析血乳酸值。

2. 測驗前以及測驗後的立即,由合格護士在受試者肘前靜脈,進行真空抽血,隨 後將5 毫升的血液樣本注入生化試管中,以離心機離心取得血清後,送至檢驗 所(台北市,邱內科)化驗,檢測血液中游離脂肪酸、血醣及胰島素之濃度。

第六節 前導實驗結果

在前導實驗的部份,以3 名大學體育系男性學生為受試對象(年齡 21.3 ± 1.2 歲,

體重 74.2 ± 7.1 公斤,身高 176.7 ± 0.6 公分)。研究結果發現血乳酸 (La) 、心跳率 (HR) 、攝氧量 (V‧O2) 、呼吸交換率 (RER) 、耗竭時間 (tlim) 以及運動自覺感受 (RPE) ,在 3 種實驗處理之間並無顯著差異,但是在實驗結果中亦發現,增補全脂牛奶 後的耐力運動持續時間略高於其他 2 種飲料處理,而 RER 亦有低於其他 2 種實驗處理 的趨勢,這似乎顯示全脂牛奶中的脂肪,可能作為耐力運動時之能源使用。由於本研究 為前導性實驗,因此須增加受試人數及擴大取樣範圍,所得結果必須再做更進一步探討。

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