第五章、 討論
第一節、 結果討論
本研究結果顯示規律運動習慣者在低強度的運動狀態以利用脂肪代 謝為主，隨著運動強度的增加脂肪代謝量減少，高強度的運動狀態轉由以 葡萄糖代謝為主，和研究假設相一致。然而，對於無規律運動習慣者從低 強度到高強度運動皆以葡萄糖的代謝為主。而結果也顯示個人的體脂肪及 身體組成對能量來源的使用沒有明顯相關性，和研究假設一致。
研究顯示有規律運動習慣者，呼吸交換率在無氧閾值前(before AT) 的為0.72-0.74，而在無氧閾值後(after AT)為 1.03-1.04，這結果和先前的 研究相一致(林正常, 1997; Powers and Howley, 2001)。在高強度運動能 量來源幾乎為葡萄糖為主，因此，呼吸交換率判斷皆會在 1.0；而低強 度的運動(無氧閾值前)能量來源以脂肪為主，其呼吸交換率判斷會接近 0.7(林正常, 1997; Powers and Howley, 2001)。過去研究提到，當呼吸交 換率較低時，身體會消耗較多的脂質來當作能量消耗的來源(Calvin et al., 2005; Michael et al.,2007; Tracy et al., 2006)；呼吸交換率會隨著運動強度 的增加而上升(Calvin et al., 2005)，轉換以消耗葡萄糖來當作能量的來源 (Melissa et al., 2004)。本研究也發現，在運動過程中，呼吸交換率和葡 萄糖代謝量(% total energy)呈現明顯的正相關(r=-0.758, p<0.01)和脂肪
代謝量呈負相關。而對於無規律運動習慣者，在無氧閾值前其呼吸交換 率較大為0.87-0.93，此時能量消耗以葡萄糖代謝佔優勢(>30 歲, glucose:
fat=84:16; <30 歲, glucose: fat=74:26)；雖我們沒測最大脂肪代謝率，但 透 過 過 去 研 究 顯 示 無 運 動 的 肥 胖 者 最 大 脂 肪 代 謝 率(maximal fat oxidation, MFO) 在 42% VO2max (Dériaz et al., 2001) 和 30% VO2max (Pérez-Martin et al., 2001)有提前情況，而我們前測的時間點是在無氧閾 值前 30 秒，可能已超過最大脂肪代謝率，造成葡萄糖大於脂肪代謝，
這可說明在無氧閾值前，其呼吸交換率達到約0.9 的原因。
經由實驗結果發現確實在不同的運動強度下，所消耗的能量來源不 同。規律運動習慣者在無氧閾值出現前使用脂質；無氧閾值出現後使用 葡萄糖為主，這和過去研究有一致的結果(Brooks , 1997; Gray et al., 2000 ; Romijn et al., 2000 ; Luc, 2004 ; Dorien et al., 2002)。無氧閾值前代 表低強度的運動狀態以利用脂質為主；隨著運動強度的增加脂肪代謝量 減少，到達無氧閾值後，其代表高強度的運動狀態，此時轉由以葡萄糖 的代謝為主(Romijn et al., 1993 ; Van Loon et al., 2001)。這可能的原因 是，運動時作用肌肉主要脂肪來源是由長鍵游離脂肪酸(free fatty acids, FFAs)從皮下脂肪組織(adipose tissue)傳送到肌肉，另一個脂肪來源是肌 肉三酸甘油脂(triacylglycerol, TG)內游離脂肪酸的釋放的結果(Lawrence, 2002)。規律運動者保有較高之肌肉量使身體基礎代謝量提高，能源供
應較不易供過於求，因而有研究顯示跑者在靜止休息狀態，脂肪燃燒比 例較坐式生活者高(Romijn et al., 1993)。然而，隨著運動強度逐漸地增 加，會有愈多的快肌纖維(fast-twitch fiber, FT)被徵召，而快肌纖維中本 身含有豐富的醣解酵素(glycolytic enzymes)，卻只有較少的粒線體和脂 肪分解脢(Green et al., 1979)；而當達高強度運動時，肌肉會大量進行醣 解作用、降低pH 值，進而抑制長鍵游離脂肪酸運送到粒腺體中進行氧 化作用，而乳酸堆積的增加也抑制脂肪組織釋放游離脂肪酸(Lawrence, 2002)，導致有較佳的醣類代謝，而降低脂肪代謝能力。因此，有規律 運動的人在無氧閾值前的運動以脂肪代謝為主，在超過無氧閾值後的運 動幾乎完全由葡萄糖的代謝為主。
無規律運動習慣者，在無氧閾值前後的能量消耗以葡萄糖代謝為 主。結果顯示無規律運動習慣者運動以葡萄糖的代謝為主(AT 前: 葡萄 糖/脂肪=4.1; AT 前: 葡萄糖/脂肪=3.4)，這和過去研究結果相一致(Gary et al., 2000；Elizabeth et al., 2007 ; Joseph et al., 2007)。過去研究有指出，
和規律運動習慣者相比較，無規律運動習慣者會偏向使用無氧的醣解系 統來當作能量分解的途徑(Gary et al., 2000；Elizabeth et al., 2007 ; Joseph et al., 2007)。這是由於無規律運動習慣者生活型態偏向坐式生活型態，
在這型態下骨骼肌會減少有氧酵素的活動能力(Chi et al., 1983)；有氧酵 素 活 動 能 力 的 好 壞 ， 主 要 和 粒 線 體 的 密 度 、 大 小 及 線 粒 體 DNA
（mitochondrial DNA，mtDNA）的多寡有關係(Hoppeler H and Fluck, 2003; Irrcher et al., 2003; Weibel and Hoppeler, 2005)。而酵素活動量減少 的結果，將導致mtDNA 減少，造成偏向以無氧的醣解系統來提供能量，
這是為何無規律運動習慣者在運動強度低時(無氧閾值前)的能量以葡萄 糖為主要的代謝原因。過去研究指出，規律運動習慣者的心肺適能較 佳，且無氧閾值出現時間較晚，而無氧閾值和脂質氧化的高峰有正相關 (Jeukendrup and Achten, 2001)；而無規律運動習慣者，心肺適能和脂質 氧 化 高 峰 不 相 關 ， 脂 質 氧 化 的 高 峰 又 出 現 在 無 氧 閾 值 後(Astorino, 2000)。雖然無氧閾值出現的時間點較早，然而當進入無氧運動的狀態，
呼吸交換率卻還處在較低的情形，因此，在能量來源的使用上還是會使 用到脂肪(Calvin et al., 2005; Michael et al.,2007; Tracy et al., 2006)，造成 在無氧閾值後仍有脂肪的消耗情形。因此，無規律運動習慣者在無氧閾 值前後的能量消耗皆以葡萄糖代謝為主，但也包含一定比例的脂肪代 謝。
有規律運動習慣者在無氧閾值後(153.7 g/h)的總能量消耗遠大於無 氧閾值前(36.3 g/h)；無規律運動習慣者無氧閾值前後總能量消耗則無明 顯差異；而規律運動習慣者於無氧閾值後的總能量消耗明顯大於無規律 運動習慣者。過去的研究指出，從有氧運動進入無氧運動後，會消耗更 多的能量，而能量的來源是以醣類的利用為主(Christopher, 1999)。規律
運動習慣者，在有氧運動時會減少能量的代謝；而進入無氧運動後能量 的消耗才上升以提供肌肉活動的使用(Foster et al., 2003)。因此，運動強 度低時，身體所需徵召(recruitment)的肌纖維較少，同時以慢肌的使用 為主；當運動強度增強時，會徵召較多的肌纖維，同時已使用快肌為主 (Willmore and Costill, 2004; Altenburg et al.,2007)。當運動強度增加，肌 肉收縮頻率增加，而使用的肌群血液的循環量會減少，導致必須依賴肌 肉本身所儲存的肝醣為能量來源(Kang et al., 2004)。而對於無規律運動 習慣者在相同強度下，需徵召較多的肌纖維來持續運動，運動強度愈大 徵 召 肌 纖 維 愈 多 來 產 生 更 大 的 力 量 (Willmore and Costill, 2004;
Altenburg et al., 2007)。因此，在高強度運動下，無規律運動習慣者能持 續運動的時間較為短暫，肝醣儲存也較少，造成在無氧閾值前後所消耗 的量差異並不大。而規律運動習慣者在較高強度運動下，粒線體對醣類 的氧化作用大於脂質(Frédéric et al., 2008; Tremblay et al., 1994)，肌纖維 被大量徵招，而能夠被利用的肝醣較多，因此，不論是在哪個年齡層，
無氧閾值後的總能量消耗遠遠超過無氧閾值前的總能量消耗，而且規律 運動習慣者於無氧閾值後的總能量消耗明顯大於無規律運動習慣者。
能量來源的使用並沒有受到年紀的影響(Edward et al., 2007)。在本 研究中不同年紀的兩個族群身上呈現同樣的趨勢。和過去研究比較發 現，在本研究中規律運動習慣可以幫助身體明確的在不同的運動強度下
使用不同的能量來源(Jason et al., 2007; Michael et al.,2007)。
在BMI與體脂肪方面，經過相關性的統計分析發現不論年紀的因 素，身體對能量來源的使用並不受這兩個因素影響。過去研究指出，受 試者在接受相同的運動測試過後，都會達到類似的VO2max，因此，體重 並不會影響能量的使用(Melissa et al., 2004)，也不會改變血脂肪濃度 (Milani and Lavie, 1995; Rowland et al., 1996)，能量的消耗主要和運動及 飲食控制有關(Edward et al., 2002)。而過去有研究也指出，BMI可以當作 預測體脂肪及能量消耗的指標，BMI和能量代謝有相關性存在(Baker, 2005)，因此，身體組成會影響能量的代謝(Romijn et al.,1993; Nicole et al., 2001)。而運動會促進血漿中的正腎上腺素濃度增加，造成葡萄糖被身體 氧化利用(Wojtaszewski et al. 2003)；在肥胖者運動所消耗的能量會比正常 體重要多(Wayne et al., 1990)。在過去研究中，BMI或體脂肪對能量的消 耗造成影響的說法並不明確；由於本實驗對象BMI和體脂肪指數大多數 都在正常範圍，因此，經過相關性的統計結果並無顯著的相關性。