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衰竭運動後增補牛奶對耐力運動表現之影響

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Academic year: 2021

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(1)國立台灣師範大學體育學系 碩士學位論文. 衰竭運動後增補牛奶 對耐力運動表現之影響. 研 究 生:陳佩筠 指導教授:鄭景峰. 中華民國 102 年 1 月 中華民國臺北市.

(2) 衰竭運動後增補牛奶對耐力運動表現之影響 2013 年 1 月. 研 究 生:陳佩筠 指導教授:鄭景峰 摘. 要. 目的:探討在肝醣耗竭運動後,增補不同脂肪含量(全脂、脫脂)牛奶,對隨後耐 力運動表現之影響。方法:以 9 名大學體育系男性學生為受試對象(年齡為 20.6 ± 1.2 歲,身高為 177.5 ± 3.5 公分,體重為 72.9 ± 6.8 公斤) 。以重覆量數、平衡次序原則的實 驗設計,受試者分別接受 3 種實驗處理,實驗處理間至少間隔 7 天。首先,每位受試者 ‧ 必須先接受最大攝氧量 (maximal oxygen uptake, VO2max) 測驗,並推算出最大功率 ‧ (power at VO2max, Pmax) 作為後續實驗處理之強度依據。在每次實驗處理中需依序接受肝 醣耗竭運動測驗、恢復期 4 小時以及 70% Pmax 耐力運動的測驗。在恢復期期間,受試者 必須飲用實驗處理增補飲料(全脂牛奶、脫脂牛奶、水)。評估實驗處理增補後之耐力 運動耗竭時間 (TTE) 以及心肺功能與代謝的影響。結果:在耐力運動之耗竭時間中,3 種實驗處理間沒有顯著差異 (p > .05) ,但是若以水實驗處理為基準值,全脂牛奶實驗 處理的進步率顯著高於脫脂牛奶 (WFM vs. NFM, 53.9% ± 72.0% vs. 27.5% ± 52.1%, p = .035) 。在 70% Pmax 耐力運動中的平均心跳率,全脂牛奶實驗處理顯著高於脫脂牛奶 (WFM vs. NFM, 160 ± 16 vs. 152 ± 14 bpm, p < .05) 。在呼吸交換率中,水實驗處理在耐 力運動時的 25%TTE 顯著低於之後的 50-100%TTE (p < .05) ,醣類氧化速率上,全脂牛 奶與水實驗處理的 25%TTE 顯著低於之後的 50-100%TTE (p < .05) 。在游離脂肪酸上, 在 4 小時恢復後的立即 (WFM vs. NFM vs. W, 0.23 ± 0.09 vs. 0.13 ± 0.05 vs. 0.66 ± 0.26 mmol·L-1, p < .05) 及 70%Pmax 耐力運動後 (WFM vs. NFM vs. W, 0.73 ± 0.24 vs. 0.77 ± 0.34 vs. 1.40 ± 0.55 mmol·L-1, p < .05) ,水實驗處理顯著高於全脂牛奶與脫脂牛奶。結 論:本研究結果顯示,與脫脂牛奶相較下,增補全脂牛奶,在肝醣耗竭運動後,可能可 以提昇非最大耐力的自行車運動至衰竭時間,並且節省肝醣的使用。而由於運動時間的 延長,因此有心跳率較高的情形。 關鍵詞:運動飲料、營養、耐力表現 i.

(3) Effect of Milk Supplement on the Endurance Performance After an Exhaustive Exercise January, 2013 Student: Chen, Pei-Yun Advisor: Cheng, Ching-Feng. Abstract Purpose: To investigate the effects of milk-based drinks with different fat (whole- and non-fat) on the endurance performance following an exhaustive interval workout. Methods: Nine male collegiate athletes (age, 20.6 ± 1.2 yrs; height, 177.5 ± 3.5 cm; weight, 72.9 ± 6.8 kg) were recruited in this repeated measured and counter-balance designed study, and completed 3 trials separated by at least 7 days. All subjects were asked to perform incremental cycling exercise test for calculating the power output at 70% maximal oxygen uptake (70%Pmax). In each treatment, subjects performed a glycogen-depleting exercise followed by 4 hours of recovery, and a subsequent endurance trial to volitional exhaustion at 70%Pmax. During the recovery period, subjects consumed the experimental drinks: whole-fat milk (WFM), non-fat milk (NFM), or water (W). The effects of the drink on time to exhaustion (TTE) and the cardiovascular and metabolic responses to endurance trial were examined. Results: No significant differences on the TTE were observed among treatments (p > .05). However, the change of TTE between WFM and W was significantly higher than that in NFM (WFM vs. NFM, 53.9% ± 72.0% vs. 27.5% ± 52.1%, p = .035). The average heart rate during endurance trial at 70%Pmax was significantly higher in WFM than that in NFM (WFM vs. NFM, 160 ± 16 vs. 152 ± 14 bpm, p < .05). In the W treatment, the respiratory exchange ratio and fat oxidation rate at 25%TTE were significantly higher than those at 50%–100%TTE (p < .05). The glucose oxidation rates at 25%TTE were also significantly lower than those at 50%–100%TTE (p < .05) in the WFM and W, respectively. The free fatty acids concentrations immediately after the 4 hours of recovery (WFM vs. NFM vs. W, 0.23 ± 0.09 vs. 0.13 ± 0.05 vs. 0.66 ± 0.26 mmol·L-1, p < .05) and after the endurance trial at 70%Pmax (WFM vs. NFM vs. W, 0.73 ± 0.24 vs. 0.77 ± 0.34 vs. 1.40 ± 0.55 mmol·L-1, p < .05) in W were significantly higher than those in WFM and NFM. Conclusion: These results suggest that milk-based drink with whole-fat, while comparing the non-fat milk, might improve the TTE and induce the glycogen sparing effect during the submaximal cycling exercise following the glycogen-depleting workout, however, this improvement might also increase the heart rate responses during exercise.. Key words: sport drink, nutrition, endurance performance ii.

(4) 謝誌. 在研究所的生涯中,心中萬分感謝的,莫過於指導教授鄭景峰老師的 熱心教導,無論在學習路上所遇到的難題或是面對人生的種種困惑,以亦 師亦友的身份,費心地教導,讓我得以面對實驗過程以及撰寫論文中的種 種難題,能成為鄭老師的學生既是緣分亦是福氣,無論為人或是處事上皆 是學生的好榜樣。 另外,回顧學習路上的點點滴滴,既是辛苦又是歡樂,週遭長輩及同 學們的相互扶持下,讓我這一路走下來真是獲益良多,謝謝口試委員林正 常老師以及王鶴森老師在研究計畫、實驗以及撰寫過程中細心指導,以及 學姐佳倫、懿珊、學長煒杰、鈞逸、同學玉兒、祥聖、學妹育瑄、馨葦、 學弟國輝在這些日子的幫助。 最後,要感謝辛苦扶養我、教育我、支持我的父母。再次感謝一路上 各位的支持與協助,少了你們的陪伴,必定成就不了現在的我,期許自己 在未來的人生中,能不斷學習、不斷成長,朝著自己的理想繼續前進。. 陳佩筠 謹誌於師大體育系研究所 中華民國一零二年一月. iii.

(5) 目. 次. 中文摘要................................................................ i. 英文摘要................................................................ ii. 謝. 誌................................................................ iii. 目. 次................................................................ iv. 表. 次................................................................ vii. 圖. 次................................................................ vii. 第壹章. 緒論................................................. 1. 第一節. 前言........................................................ 1. 第二節. 研究重要性.................................................. 4. 第三節. 研究目的.................................................... 4. 第四節. 研究假設.................................................... 4. 第五結. 研究範圍與限制.............................................. 5. 第六節. 名詞操作性定義.............................................. 5. 第貳章 文獻探討.............................................. 8. 第一節. 牛奶之成分介紹.............................................. 8. 第二節. 牛奶對耐力運動表現之影響.................................... 10. 第三節. 脂肪代謝途徑................................................ 13. 第四節. 本章總結.................................................... 15. iv.

(6) 第參章 研究方法............................................. 16 第一節. 研究對象.................................................... 16. 第二節. 實驗流程設計................................................ 16. 第三節. 實驗日期與地點.............................................. 17. 第四節. 實驗流程.................................................... 17. 第五結. 實驗方法與步驟.............................................. 18. 第六節. 前導實驗結果................................................ 22. 第七節. 資料處理與統計分析.......................................... 23. 第肆章. 結果................................................ 24. 第一節. 受試者基本資料.............................................. 24. 第二節. 肝醣耗竭運動測驗時間........................................ 24. 第三節. 70%Pmax 耐力運動表現....................................... 25. 第四節. 血液分析.................................................... 28. 第伍章. 討論................................................ 32. 第一節. 肝醣耗竭運動測驗時間........................................ 32. 第二節. 增補牛奶對肝醣耗竭運動後生理恢復之影響...................... 32. 第三節. 增補牛奶對 70%Pmax 耐力運動表現之影響....................... 33. 第四節. 增補牛奶對 70%Pmax 耐力運動中生理生化指標之影響............. 34. v.

(7) 第陸章. 結論與建議.......................................... 37. 第一節. 結論........................................................ 37. 第二節. 建議........................................................ 37. 參考文獻.................................................... 38 ㄧ、 中文部份........................................................ 38. 二、 外文部份........................................................ 38. 附 錄 附錄ㄧ. 健康情況調查表.............................................. 44. 附錄二. 受試者須知.................................................. 45. 附錄三. 受試者自願同意書............................................ 46. 附錄四. 最大攝氧量測驗紀錄表........................................ 47. 附錄五. 實驗處理流程紀錄表.......................................... 48. vi.

(8) 表. 次. 表 1 每 100 毫升全脂牛奶及脫脂牛奶之成份表................................ 6. 表 2 牛奶中的營養成分比例及功能......................................... 9. 表 3 250 ml 不同脂肪含量之牛奶與運動飲料成份表........................... 10. 表 4 受試者基本資料..................................................... 24. 表 5 增補全脂牛奶 (WFM) 、脫脂牛奶 (NFM) 及水 (W) 對於 70%Pmax 耐力運 動至衰竭時生理指標之影響........................................... 28. 圖. 次. 圖一 實驗流程簡圖....................................................... 17. 圖二 肝醣耗竭運動結束時間............................................... 24. 圖三 70%Pmax 耐力運動耗竭時間.......................................... 25. 圖四 若以水實驗處理為基準值時,全脂牛奶 (WFM) 及脫脂牛奶 (NFM) 在 70%Pmax 耐力運動耗竭時間之進步................................... 25. 圖五 3 種實驗處理在肝醣耗竭運動前(安靜值)、肝醣耗竭運動後(增補前)、實 驗處理增補後以及 70%Pmax 耐力運動後對血乳酸之影響.................. 29. 圖六 3 種實驗處理在肝醣耗竭運動前(安靜值)、肝醣耗竭運動後(增補前)、實 驗處理增補後以及 70%Pmax 耐力運動後對游離脂肪酸濃度之影響.......... 30. 圖七 3 種實驗處理在肝醣耗竭運動前(安靜值)、肝醣耗竭運動後(增補前)、實 驗處理增補後以及 70%Pmax 耐力運動後對血糖濃度之影響................ 31. 圖八 3 種實驗處理在肝醣耗竭運動前(安靜值)、肝醣耗竭運動後(增補前)、實 驗處理增補後以及 70%Pmax 耐力運動後對胰島素濃度之影響.............. vii. 31.

(9) 1. 第壹章 緒論. 第一節. 前言. 對於運動員以及一般從事規律運動的個體來說,增進運動表現不僅是著重於體能的 訓練或是技術上的訓練,對於適當的營養補充,更是不可或缺的一環,身體若處於良好 的營養狀態必定能夠應付日後的身體訓練,進而提升運動表現,反之,若沒有給予足夠 的營養補充以及休息,則在大量的運動訓練下必定無法發揮其運動表現,亦容易增加運 動傷害的發生率,而導致運動表現下降。相對的,營養的介入亦可提升運動後的恢復能 力,在國外的研究中也指出,營養的增補可以提高肌肉醣原的恢復、並提供一個胺基酸 動力學急性改變的良性刺激以及維持淨蛋白平衡,進而提高訓練的整體適應能力 (Kerksick et al., 2008) 。 在耐力運動中,骨骼肌中醣原的儲存量是影響耐力運動表現的重要因素之一,此 外,在劇烈的耐力運動或訓練時,會降低肌肉中醣原的儲存量 (Costill, 1991; Ivy, 1991) ,導致運動表現的下降,因此,在耐力運動前或運動後,醣類的補充是相當重要 的一環。其中,運動後 30~60 分鐘內增補醣類,能使醣原快速地合成再生 (Evans, & Hughes, 1985; Friedman, Neufer, & Dohm, 1991) ,反之,若延遲醣類的增補至運動後 2 小時,則肝醣再生速率將會減半 (Ivy, 2001; Ivy, Katz, & Cutler 1988) ,因此,除了醣類 的補充之外,增補的時機也是非常重要。 營養的補充除了其種類、時機及含量等,對運動員在訓練的調配上皆為增補時所必 須考量的因素,對於耐力運動而言,個體必須在長時間下做有氧性之活動。醣類、脂肪 及蛋白質的補充皆是維持個體能量之主要來源,特別是耐力運動所動用之能量多為醣類 及脂肪的有氧分解。 由於醣類增補對運動相當重要,因此對於此類的文獻可說是非常廣泛,其中 Pascoe, Costill, Fink, Robergs, 與 Zachwieja (1993) 的研究中,以高強度阻力耗竭運動後增補醣 類飲料 (CR) 、運動飲料 (FR) 與水 (W) 進行比較後發現,增補 CR 與 W 相比,有較.

(10) 2. 佳的肝醣再生速率。此外,另有一些學者將蛋白質加入醣類中 (CHO + PRO) 增補並與 單獨的醣類 (CHO) 增補做比較,發現增補 CHO + PRO 可以降低運動後細胞膜的破壞, 例如肌酸激酶 (CK) 、肌紅蛋白 (Rowlands, Thorp, Rossler, Graham, & Rockell, 2007; Saunders, Kane, & Todd, 2004; Valentine) 與減輕肌肉疼痛 (Luden, Saunders, & Todd, 2007; Romano-Ely, Todd, Saunders, & St Laurent, 2004) 等,但並非所有增補 CHO + PRO 的研究皆發現相同結果 (Green, Corona, Doyle, & Ingalls, 2008; Wojcik, Walberg-Rankin, Smith, & Gwazdauskas, 2001) 。 近年來,紛紛有學者探討關於攝取牛奶對運動員在運動後恢復之效益 (Gilson et al., 2010; Pritchett, Bishop, Pritchett, Green, & Katica, 2009; Spaccarotella, & Andzel, 2011) ,另 一些學者則是利用牛奶與運動飲料作為運動後增補液體之比較 (Lee, Maughan, Shirreffs, & Watson, 2008) 。由於牛奶之成份與 CHO + PRO 相似,皆含醣類及蛋白質,因此對於 運動後增補牛奶應該能與增補 CHO + PRO 有類似的效益 (Karp et al., 2006) 。而由於目 前在國內利用牛奶作為運動後恢復之增補的運動員並不普遍,反而以增補運動飲料者居 多,且大多增補牛奶的研究傾向以探討阻力運動後肌肉蛋白質的合成速率 (Phillips, Tang, & Moore, 2009; Hartman et al., 2007; Wilkinson, et al., 2007) 。 長期以來市面上所販售之運動飲料,由於取之方便亦能補充運動時所流失的水分、 醣類及電解質,因而廣受運動員以及一般民眾在運動期間及運動後使用,而近年來,Karp 等 (2006) 研究結果發現,與運動飲料相較下,市面上所販售的牛奶亦能作為運動時的 補給,其中,此篇作者是利用巧克力調味牛奶與運動飲料比較,作為耐力運動前的增補 飲料,而研究結果發現此兩種飲料之實驗處理,在耐力運動表現的耗竭時間 (time to exhaustion) 相似,而該作者認為巧克力牛奶亦能當成運動增補飲料之原因,是由於巧克 力牛奶與運動飲料中皆有相似之成份,其中兩種飲料皆含有水分、醣類、鈉離子及鉀離 子等,此外,巧克力牛奶另多出了蛋白質及脂肪等成分。而 2007 年國外學者 Roy 於綜 評性文章中提出,兩者飲料皆具有相似的醣類含量以及高濃度的電解質,而其中的醣類 為高溶解滲透度,在運動中也具有相似的氧化速率 (Wallis, Rowlands, Shaw, Jentjens, & Jeukendrup, 2005) ,因此推論牛奶可能也可作為運動後之增補飲料。.

(11) 3. 其後 2009 年 Thomas, Morris, 與 Stevenson 也以類似的實驗方法利用等熱量的巧克 力牛奶與運動飲料作為比較,而此篇的研究結果卻發現增補巧克力牛奶實驗處理的耐力 運動持續時間顯著高於運動飲料實驗處理,同時,此篇作者也提出,巧克力牛奶與運動 飲料中除了醣類的形式不同外,亦提出巧克力牛奶在耐力運動上有較長的持續時間,可 能是巧克力牛奶中的脂肪成份所影響,但脂肪是否為影響運動表現之因素則需進一步探 ‧ 討。此外,Karp 等 (2006) 也提出,在乳酸閾值 (70%VO2max, 70% maximal oxygen uptake) 強度下的運動,可能會依賴游離脂肪酸及醣類作為能量來源,而牛奶中豐富的脂肪含 量,可能會增加血液中游離脂肪酸的循環,並延遲肌肉肝醣的耗竭,而使運動持續時間 增加,但是相反的,牛奶中的脂肪含量亦可能會延遲肝醣再生速率,因而減少運動耗竭 時間及降低胃排空速率,而當胃排空速率下降時,醣類的吸收率也會隨之降低,由此可 見,先前的研究對於脂肪含量的影響有了不同的說明,而牛奶中脂肪的含量究竟是否為 影響運動耗竭時間之原因,目前則尚未有明確的說明,此外,至今在國內外,對於利用 牛奶作為耐力運動後增補的研究並不多,因此值得進一步探討。 在上述中發現運動飲料與巧克力牛奶除了在成分中有相似處之外,兩者皆是市面上 容易取得之飲品,但是在國內外的文獻中,探討牛奶增補對運動表現的影響之研究仍有 限,而大多關於牛奶增補的研究主要在於探討牛奶增補對阻力運動訓練後之蛋白質合成 以及最大肌力表現上之影響,而牛奶增補對於耐力運動表現影響之研究卻是屈指可數。 在先前的文獻(Karp 等, 2006; Thomas 等, 2009)中,對於牛奶增補與耐力運動表現 影響方面的研究皆利用巧克力牛奶為增補之飲料,並且提出巧克力牛奶中的脂肪含量可 能是造成提升耐力運動表現的原因,因此,本篇研究試圖探討以不同脂肪含量的牛奶增 補,並觀察其後之耐力運動表現,以及進一步探討牛奶中的脂肪含量是否為耐力運動持 續時間延長的原因。.

(12) 4. 第二節 一、. 研究的重要性. 相較於其他營養補充品,牛奶屬於天然且在日常生活中取得相當容易之液體補充 品,若能發現其正面效益,則對運動員或是規律從事運動的個體來說,在日後無 論是在訓練上或是日常生活中的補充,皆能提供增補選擇之參考依據,並幫助個 體增加運動表現。. 二、. 試圖釐清先前研究中,牛奶成份裡的脂肪在耐力運動中的使用效益。. 第三節. 研究目的. 本研究的主要目的在於: 一、. 探討在肝醣耗竭運動後(即耐力運動前),增補全脂牛奶、脫脂牛奶及水後,對 於恢復期生理反應之影響。. 二、. 探討在肝醣耗竭運動後,不同脂肪含量之牛奶增補,對 70%Pmax 耐力運動表現 及生理生化的影響。. 第四節. 研究假設. 本研究之虛無假設為: 一、. 增補全脂牛奶、脫脂牛奶與水相比,在耐力運動表現之耗竭時間無顯著差異。. 二、. ‧ 70%Pmax (maximum power output at VO2max) 耐力運動測驗中之心跳率、血乳酸、 攝氧量,在 3 種實驗處理間皆無顯著差異。. 三、. 70%Pmax 耐力運動測驗中之呼吸交換率、醣類氧化率以及脂肪氧化速率在 3 種實 驗處理間,無顯著差異。. 四、. 70%Pmax 耐力運動測驗前後之游離脂肪酸濃度,在 3 種實驗處理間,無顯著差異。. 五、. 70%Pmax 耐力運動測驗前後之血糖及胰島素,在 3 種實驗處理間,無顯著差異。.

(13) 5. 第五節. 研究範圍與限制. 本研究以大專體育系男性學生為受試對象,年齡為 18~22 歲,具有每週至少運動. 一、. 6 小時之習慣以及騎乘自行車的經驗。因此所得結果只能推論到相同條件的受試 對象上。 二、. 在飲食方面,只能要求受試者保持平常之飲食習慣,無法對飲食實施全面性管 理。. 三、. 由於咖啡因會影響運動時的生理反應,因此要求受試者在實驗期間避免攝食相關 食物,以減少可能造成的干擾。. 四、. 由於本實驗所採用之受試者已排除乳糖不耐症的個體,因此若本身為乳糖不耐症 之個體則不適用於此增補法。. 第六節 一、. 名詞操作性定義. 不同脂肪含量之牛奶增補法 牛奶屬於天然以及富含營養成份的物質,其中,牛奶中的養分包含醣類. (carbohydrate, CHO) 、蛋白質 (protein) 、脂肪 (fat) 、鈉 (sodium) 及鉀 (potassium) 離 子等,皆為人體中所必須補充的養分,在市面上亦是容易取得的天然補充飲品。 本研究依據 Karp 等 (2006) 所提出的增補方式進行增補,亦即在肝醣耗竭測驗結束 後的立即,以及之後的第 2 小時,增補之容量計算是以每公斤體重 1 克的醣類 (1.0 g/kg) ,計算各別飲用之容量。 本研究所使用之牛奶為味全股份有限公司所製造,分別為全脂牛奶、脫脂牛奶 2 種 不同脂肪含量之牛奶,其中每 100 毫升的脂肪、蛋白質及醣類含量如表 1 所示,由於 2 種牛奶之醣類含量不同,因此本研究於全脂及脫脂牛奶加入等量之葡萄糖,以控制 2 種 牛奶之醣類含量。.

(14) 6. 表1. 每 100 毫升全脂牛奶及脫脂牛奶之成份表 脂肪 (g) 全脂牛奶 (WFM). 醣類 (g). 蛋白質 (g). 10 3.7. 3.0 (5.5+4.5). 脫脂牛奶 (NFM). 0. 10 (6.5+3.5). 3.1. 最大功率 (Pmax) 測驗. 二、. 本研究之最大功率檢測,是以自行車測功儀以及配戴 Cortex 能量代謝測量儀器,進 ‧ 行漸增負荷測驗所得,再以檢測所得之最大攝氧量 (VO2max) 推算出最大功率 (Pmax) , 並作為後續實驗處理之運動強度依據。 三、. 肝醣耗竭測驗 本實驗之肝醣耗竭測驗亦是參考 Karp 等 (2006) 的間歇運動方式進行,利用遞減的. 運動強度 (90% ~ 60%Pmax) 實施,在每個階段的強度下搭配 50%Pmax 的低強度之動態恢 復騎乘,讓受試者體內的肝醣用盡,直到受試者無法維持所規定的踩踏速率即結束此測 驗。 四、. 恢復期 本實驗之恢復期為肝醣耗竭運動測驗後之 4 小時,在恢復期間會監控受試者之飲. 食,除了實驗給予的增補飲料之外,不得飲用任何飲品及進食,同時在此期間告知受試 者禁止做費力的運動,但是允許受試者能從事輕度的身體活動,在此期間每位受試者必 須於實驗所安排之休息室中進行監控,在恢復期中,會給予受試者杯裝礦泉水作適當的 補充,並做水分補充之紀錄。 五、. 耐力運動測驗 本實驗之耐力測驗是利用每位受試者所測得之 70%Pmax 為此測驗之強度,並利用自. 行車測功儀以規定之踩踏速率進行,直到受試者無法維持所規定之踩踏速率即結束測 驗。.

(15) 7. 六、. 踩踏速率指標 本實驗之踩踏速率指標,是採用 Karp 等 (2006) 所訂定之指標,並以原本參考文獻. 之踩踏速率修改為 (60~80 rpm) ,受試者必須依所規定之範圍內選擇其適當之踩踏速 率。.

(16) 8. 第貳章. 文獻探討. 本章主要針對不同脂肪含量的牛奶增補對耐力運動表現之影響,以及探討脂肪在耐 力運動時的代謝途徑等議題,進行相關文獻的概略性探討,分成以下四個章節進行敘 述:一、牛奶之成分介紹;二、牛奶對耐力運動表現之影響;三、脂肪代謝途徑;四、 本章總結。. 第一節 一、. 牛奶之成份介紹. 牛奶中的成份 牛奶中的主要成份包含:蛋白質、脂肪、醣類、礦物質、維生素及水等多項營養素,. 其養分多為人體中所不可或缺,關於牛奶對健康的好處已經有廣泛的文獻證實 (Hauh, Høstmark, & Harstad, 2007) 。而表 2 說明了牛奶中的營養物質、每日營養素所需百分比 以及其主要功能。 二、. 牛奶的分類 牛奶可經特殊方式調配成全脂牛奶、低脂牛奶、脫脂牛奶以及特殊口味的調味乳,. 像是市面上所販售之巧克力牛奶及果汁牛奶等多種經人工調味之牛奶,而牛奶中的成份 比例會隨著牛隻的年齡、分泌乳汁的時期階段、生育、提供牛隻的營養物質、區域性等 多種因素,而造成牛奶成份含量的差異 (Ontsouka, Bruckmaier, & Blum, 2003) 。 三、. 牛奶中的脂質 大致上而言,1 公升的全脂牛奶中約含 33 克的脂肪,其中,脂肪含量中的 95%為. 三酸甘油酯,其脂肪酸分別由不同長度及不同飽和度的脂肪酸所組成 (Jensen & Newburg, 1995) ,而其他的脂質則包含約 2%為二醯甘油酯 (diacylglycerol) 、膽固醇比 例約為 0.5%、約 1%為磷脂及少許的游離脂肪酸 (free fatty acid, FFA) 。 四、. 牛奶與運動飲料之成份比較 牛奶與運動飲料共同包含的成份有醣類、電解質、水分、鈉離子以及鉀離子,此外,. 牛奶更多了蛋白質以及脂肪兩種成分,由表 3 可看出運動飲料與牛奶中的成分有著相似.

(17) 9. 之處,因此在 2007 年國外學者 Roy 的綜評性文章中歸納出兩者溶液在皆具相似的醣類 容量以及高濃度的電解質的情況下,或許牛奶也能像運動飲料一般,作為運動時能量之 補充。 表2. 牛奶中的營養成分比例及功能. 脂肪 飽和脂肪酸. 1 公升全脂牛奶之 濃度 -1 33 g·l 19 g·l-1. 油酸. 8 g·l-1. 月桂酸 肉豆蔻酸. 0.8 g·l-1 3.0 g·l-1. 十六酸. 8 g·l-1. 亞麻油酸 α亞麻酸 蛋白質. 1.2 g·l-1 0.75 g·l-1 32 g·l-1. 乳糖 鈣. 53 g·l-1 1.1 g·l-1. 40-50%. ●. 鎂 鋅 硒. 100 mg·l-1 4 mg·l-1 37 ug·l-1. 12-16% 18-25% 30%. ●. 維他命 E 維他命 A 葉酸. 0.6 mg·l-1 280 ug·l-1 50 ug·l-1. 2% 15-20% 6%. ●. 核黃素. 1.83 mg·l-1. 60-80%. ●. 維他命 B12. 4.4 ug·l-1. 90%. ●. 牛奶成分. 0.5 公升全脂牛奶之 參考攝取百分比. 牛奶對健康之影響 ● ●. ●. ● ●. ●. ● ●. 30-40%. ●. ●. ● ●. ● ●. 豐富能量 增加高密度脂蛋白,微量 減少低密度脂蛋及總膽 固醇並抑制細菌及病毒 防止冠狀動脈粥狀硬化 心臟病 抵抗病毒及細菌 增加低密度脂蛋白及高 密度脂蛋白 增加低密度脂蛋白及高 密度脂蛋白 Omega-6 脂肪酸 Omega-3 脂肪酸 必須胺基酸,生物活性蛋 白質,縮氨酸,增加生物 利用性 乳糖脫氫基的產生 骨骼,牙齒,血壓及體重 之控制 對於老年人之氣喘治療 免疫功能及基因的傳達 癌症,過敏及冠狀動脈心 臟病 抗氧化劑 視力及細胞分化 形成DNA,細胞分化及胺 基酸之代謝 促進醣類及脂肪的氧化 反應 葉酸代謝的關鍵作用. 資料來源: 美國農業部 (USDA)。取自 http://www.nal.usda.gov/fnic/foodcomp/Data.

(18) 10. 五、. 小結 由本節中的牛奶成份與運動飲料之成份表中看出,同樣是液態的補充品,牛奶除了. 包含與運動飲料相同成份外,另多了運動飲料所沒有的成份,例如,脂肪及蛋白質,因 此,若能以牛奶作為運動後之增補品,對於運動表現應該會有附加的效益。 表3. 250ml 不同脂肪含量之牛奶與運動飲料成份表 開特力 (止渴 配方). 開特力 (耐力 配方). Accelerade®. (0.1%). 低脂巧 克力牛 奶(2%). 108. 90. 189. 52. 53. 85. 536. 453. 380. 793. 218. 221. 354. 9. 9. 9. 9. 8. 0. 0. 4. 9. 5. 3. 微量. 5. 0. 0. 0. 12. 12. 12. 13. 27. 15. 15. 16. 126. 129. 129. 133. 159. 115. 211. 127. 391. 398. 402. 431. 446. 31. 95. 13. 全脂 牛奶. 低脂 牛奶. 低脂 牛奶. 脫脂 牛奶. (3.25%). (2%). (1%). 卡路里. 159. 128. 千焦耳. 663. 蛋白質 (g) 脂肪 (g) 醣類 (g) 鈉 (mg) 鉀 (mg). 資料來源:Roy, B. D. (2007). Milk: The new sports drink? A review. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 5, 15. doi:10.1186/1550-2783-5-15. 第二節. 牛奶對耐力運動表現之影響. 從營養學的角度來看,耐力運動的增補時期主要分為:運動前、運動中及運動後三 個主要時期,而每個增補時期皆有不同之目的。運動前的增補目的在於確保運動員處於 適當的飽腹狀態,任何的營養攝取以不影響正常生理反應下進行活動為目標。在運動 中,主要是以提供外源性物質,幫助延遲內源性物質的消耗,並且補充運動時所流失的 水分。最後,在運動後的增補目標上,則是幫助肌肉之恢復與適應,刺激肌肉合成以及.

(19) 11. 水分的再補充 (Roy, 2007) 。 以往傳統的液體增補主要是以醣類為主,而後慢慢的從單獨的醣類 (CHO) 增補, 衍伸到醣類加上蛋白質 (CHO+PRO) ,以及醣類加上蛋白質和脂肪 (CHO+PRO+FAT) 的增補調配。由於天然的牛奶中包含了脂肪、蛋白質及醣類,因此就有國外學者利用牛 奶的特性應用在運動後的增補。 以牛奶或是混合的增補劑(醣類加上蛋白質及脂肪)作為耐力運動時增補的文獻並 不多,其增補的實驗處理方法也較不ㄧ致,因此,在實驗設計以及實驗方法不ㄧ致的情 況下,實驗結果所提及的好處也較難以擴展到其他研究上,例如 Carrithers, Williamson, Gallagher, Godar, Schulze, 與 Trappe (2000) ,以等熱量但是不同醣類含量之飲料,作單 獨醣類及醣類結合蛋白質之增補飲料處理,研究結果顯示,醣類加上蛋白質的實驗處理 在肝糖再生速率上並無顯著差異,而 Tarnopolsky, Bosman, Macdonald, Vandeputte, Martin, ‧ 與 Roy (1997) ,用 65%VO2peak 的運動強度,以等熱量但是不同醣類含量,作單獨醣 類 (CHO) 以及醣類加上蛋白質和脂肪 (CHO+PRO+FAT) 之增補飲料處理,相同的, 其所得的結果,在肝糖再生速率的觀察中,實驗處理間並無顯著上的差異,因此,有可 能是實驗處理中,不同的醣類含量所致。 而另一方面,有些學者則是以等醣類含量、不等熱量的配方作為實驗處理,例如 2000 年 Van Hall, Shirreffs, 與 Calbet 的研究中,以單獨醣類以及醣類加上蛋白質的實驗處 理,進行耐力運動後之增補,其研究結果在醣類和醣類加上蛋白質的實驗處理中並無顯 著上的差異,因此,不同的實驗處理方法以及所得的結果難以推論到其他研究上。 近年來,在國外的文獻中發現,對於此方面的探討有慢慢擴大研究之趨勢,特別是 在於探討耐力運動後恢復方面,但是對於牛奶增補對耐力運動表現上的研究依然不多, 其中,比較特別的是,在 2006 年 Karp 等利用等容量之巧克力牛奶、運動飲料以及醣類 增補飲料(控制組)三種處理,以受過訓練之男性自行車選手在自行車測功儀上進行測 驗,每位受試者皆必須接受 4 次的實驗,每次實驗時間至少間隔一週以上,在第一次實 驗時,每位受試者必須先利用最大攝氧量測驗進而求得每位受試者之最大功率 (Pmax) 值,而此數值則是作為後續測驗之強度依據,之後,每位受試者皆必須接受各別的三次.

(20) 12. 實驗處理,每次實驗之步驟為:間歇性肝醣耗竭運動後,給予 4 小時的恢復時間,而在 恢復期期間,分別於肝醣耗竭運動後的立即以及第 2 小時給予飲料增補,給予的增補飲 料是以每公斤體重 1 克的醣去計算 (CHO = 1.0g·kg-1) ,並且調配為相同容量,而後在 ‧ 第 4 小時恢復期結束後,直接進行強度為 70%VO2max 之耐力運動測驗。其研究結果發現, 巧克力牛奶與運動飲料的實驗處理在耐力運動測驗的耗竭時間相似,因此,作者根據此 研究結果推測,巧克力牛奶可能可以和運動飲料一樣,作為常用的運動飲料,並促進醣 原的合成。 而後 Thomas 等在 2009 年,以類似的實驗方法,利用每公斤體重 1 克的醣類含量, 以相同熱量的巧克力牛奶、運動飲料及醣類飲料做為增補,然而,此篇的研究結果卻發 現巧克力牛奶在耐力運動的持續時間上高於運動飲料,因此該作者認為巧克力牛奶對於 中低強度的耐力運動是有效的恢復飲料,而在此篇研究討論中,該作者認為巧克力牛奶 之所以會有較長的耐力運動持續時間,可歸因於巧克力牛奶與運動飲料所含的醣類形式 不同,以及脂肪含量的不同所致,在巧克力牛奶中的醣類包含:葡萄糖、果糖、蔗糖及 乳糖,而運動飲料中的醣類則包含:葡萄糖、果糖及麥芽糊精,兩者中的醣類皆為高溶 解滲透度,在運動中也具有相似的氧化速率 (Wallis et al., 2005) 。而兩種飲料中,巧克 力牛奶比運動飲料多了蔗糖,Casey 等 (2000) 研究結果發現,運動中攝取蔗糖會比攝 取葡萄糖的肝醣再生速率高,同時提升運動能力。除此之外,Thomas 等 (2009) 推論, 在巧克力牛奶實驗處理中,70%Pmax 耐力運動耗竭時間會較佳的原因,可能是牛奶中的 脂肪增加了血液中的游離脂肪酸的濃度所致,不過,該作者並未進行血液的檢測。而先 前的研究也顯示當血漿中的游離脂肪酸濃度增加以及其後的氧化速率提升時,在 60% ~ ‧ 75% VO2max 強度下運動,能增進耐力運動表現 (Pitsiladis, Smith, & Mauhgan, 1999; Stevenson, Williams, McComb, & Oram, 2005) 。 從上述的文獻中可以看出,巧克力牛奶增補處理可以增進耐力運動表現的持續時 間,但是對於其增進之原因是否為脂肪所影響,此部分仍有待進ㄧ步的探討。.

(21) 13. 第三節 脂肪代謝途徑 一、. 脂質的功能 脂質為人體中重要的能量來源,尤其是在長時間的運動過程中。人體的皮下脂肪組. 織可儲存大量的脂肪,可以在組織間被運送和利用,而在骨骼肌中的脂質是可以直接取 得利用的。以下為脂質之重要功能(湯馥君等,2008): 1. 脂質是大多數細胞的能量來源,於肌肉收縮上佔有重要角色。 2. 體內大約有 2 ~ 4%的脂質存在身體組織器官如心臟、肝臟、脾臟、腎臟、腦與 脊髓的周圍,形成保護膜,避免身體衝撞造成的器官傷害。 3. 脂質的攝取有利於脂溶性維生素 A、D、E 與 K 在體內的消化運送。 4. 磷脂質與膽固醇是細胞膜上的重要物質。 5. 膽固醇亦為形成膽酸鹽的重要前驅物與組成物之ㄧ。 6. 膽固醇是體內荷爾蒙的重要前驅物,尤其是睪固酮等類固醇。 7. 亞麻油酸則在形成類二十烯酸鹽上扮演重要角色,類二十烯酸鹽是ㄧ種類似荷 爾蒙的物質,在調節細胞生理功能如血壓調控、血小板凝集、腸道蠕動與免疫 功能上佔有重要角色。 8. 相較於其他巨量營養素而言,脂肪似乎較能抑制饑餓感。 9. 油脂的使用多帶給食物誘人的口感,並可引發食慾。 二、. 脂質的消化與吸收 脂質的消化 (lipid digestion) 始於口腔,因為唾液中含有少量的舌脂解酶可裂解三. 酸甘油酯成脂肪酸及甘油。三酸甘油脂無法溶於水,所以與水及脂解酶混合的效果並不 佳,因此水解三酸甘油脂的速度是很緩慢的,而脂肪主要在小腸中消化。舌脂解酶所消 化的三酸甘油酯約佔 10~30%,當食糜近入空腸,膽汁也會加入裂解三酸甘油酯之作用, 使三酸甘油酯成為脂肪球。 在脂肪酸的吸收上,單酸甘油酯及脂肪酸合併形成乳糜微粒 (chylomicrun ) 後被運 送至纖毛,並往纖毛處移動,脂肪酸 (fatty acids) 藉由擴散作用穿過上皮細胞膜進入上.

(22) 14. 皮細胞。之後,乳糜微粒從纖毛處移出,結合新的脂肪酸再將脂肪酸送回纖毛。乳糜微 粒是在腸腔間形成,扮演轉運之功能,微膠粒是在膽鹽乳化下形成,當有膽鹽存在時, 97%之脂肪可被吸收,但缺乏膽鹽時,能被吸收的脂肪僅剩 50%。 脂肪酸以擴散方式進入上皮細胞而吸收,脂肪酸在上皮細胞的內質網重新酯化成三 酸甘油酯,三酸甘油酯再和膽固醇及磷脂質結合形成乳糜微粒,乳糜微粒使脂肪可以在 淋巴及血漿等水性環境中被運送,這些大分子會往纖毛內的乳糜管方向移動,透過淋巴 系統緩慢的運輸至肝門靜脈而進入循環系統(湯馥君等,2008)。 三、. 運動時脂肪代謝 運動時脂肪會被肌肉細胞的粒線體分解成脂肪酸,主要脂肪來源為脂肪組織與肌肉. 中的三酸甘油酯,而血液中的三酸甘油酯也會被利用作為能量來源。脂肪組織中的三酸 甘油酯會被分解成脂肪酸與甘油,甘油與部分的脂肪酸接著會進入血液循環系統,少部 分的脂肪酸會在脂肪組織中再度被利用而生成三酸甘油酯,此過程稱之再酯化作用 (re-esterification) 。其它脂肪酸會被運送至其他組織並且在運動時被骨骼肌利用,而甘 油則被運送到肝臟,作為糖質新生作用的原料,以合成新的葡萄糖。除了血漿內脂肪酸 以外,另有兩個重要的脂肪酸來源,例如循環中的三酸甘油酯可以和脂蛋白分解酶 (lipoprotein lipase) 結合,而分解釋出脂肪酸供給肌肉利用(湯馥君等,2008)。 四、. 運動強度與脂肪氧化 在低強度運動中,大部分的能量來自脂肪氧化;而進行高強度運動時,醣類則成為. ‧ 主要的能量來源。當運動強度大於 75%VO2max 時,脂肪的氧化不論在實際氧化量或是 佔熱量比例上均被抑制,甚至有減少的趨勢。 Achten 等 (2002, 2003) 在受過訓練的運動員身上發現,脂肪氧化速率達到最大值 ‧ ‧ 時是發生在運動強度達到 62~63%VO2max 時,由此可知,運動強度在 60~75%VO2max 時,皆可能動用到脂肪作為能量的來源。.

(23) 15. 第四節 本章總結 一、. 由牛奶與運動飲料之成份表中可看出,牛奶與運動飲料皆有相同的成份含量,因 此牛奶可能可以做為替代之運動飲料。. 二、. 對於牛奶中的脂肪含量,是否為提升耐力運動的影響因素,上述的文獻中在此方 面的研究,卻沒有檢測血液中的脂肪酸濃度,因此有必要做進ㄧ步之探討。. 三、. ‧ 先前研究指出,在 60% ~ 75% VO2max 時的運動強度下使用運動飲料增補,可以提 升其耐力運動表現,但是對於牛奶中所含的脂肪是否有相同的結果,則必須再做 進ㄧ步之探討。.

(24) 16. 第三章 研究方法 第ㄧ節. 研究對象. 本研究是以自願參與的 9 名男性大專體育系學生為受試對象。在實驗開始前,每位 受試者皆須填寫健康情況調查表(附錄一),以確認參加者無罹患心血管疾病及乳糖不 耐症;此外,每位受試者均了解本實驗之目的、過程和可能發生的狀況;在實驗期間不 得服用任何藥物,使用營養補給品,保持正常作息,不做額外的運動,並在受試者須 (附錄二)與同意書(附錄三)上簽名後,方才正式成為本研究的受試者。. 第二節 一、. 實驗流程設計. 自變項 本研究的增補方式採重覆量數實驗設計,將受試者隨機平衡次序分成 3 種實驗處. 理,分別為全脂牛奶實驗處理 (whole-fat milk, WFM) 、脫脂牛奶實驗處理 (non-fat milk, NFM) 以及水 (water, W) 。 二、. 依變項. (一) 70%Pmax 耐力運動之耗竭時間 (time to exhaustion, tlim) 。 (二) 70%Pmax 耐力運動前後之血乳酸值 (blood lactate, La) 。 (三) 70%Pmax 耐力運動時的呼吸交換率 (respiratory exchange ratio, RER) 。 (四) 70%Pmax 耐力運動前後游離脂肪酸濃度 (FFA) 。 (五) 70%Pmax 耐力運動前後血糖 (Glucose) 及胰島素 (Insulin) 濃度。 (六) 運動自覺程度 (rating of perceived exertion, RPE) 。 ‧ (七) 攝氧量 (oxygen uptake, VO2) 。 (八) 心跳率 (heart rate, HR) 。 (九) 70%Pmax 耐力運動中脂肪氧化速率 (fat oxidation) 及醣類氧化速率 (glucose oxidation) 。.

(25) 17. 第三節 實驗日期與地點 實驗時間:本研究於民國 99 年 1 月 16 日至民國 99 年 2 月 7 日實施。 實驗地點:國立台灣師範大學體育學系運動生理學實驗室。. 第四節 實驗流程 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。. 增補 飲料. 前一晚 禁食. 肝醣耗竭 運動測驗. 增補 飲料. 恢 0h. 體重測量 血液採集. 復 2h. 血液採集 圖一. 實驗流程簡圖. 期. 70%Pmax 耐力運動測驗. 4h. 血液採集. 血液採集.

(26) 18. 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。.

(27) 19. 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 20~22。C 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 (VCO2: VO2) 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。.

(28) 20. 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.

(29) 21. 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。 70%Pmax 耐力運動測驗. 五、. (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。.

(30) 22. (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 (VO2) 、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。.

(31) 23. 第七節. 資料處理及統計方法. 實驗測量所得之各項資料,皆以電腦 SPSS 17.0 統計軟體進行統計分析: 一、. 以重複量數單因子變異數分析,考驗 3 種實驗處理的肝醣耗竭運動測驗時間以及 70%Pmax 耐力運動表現。實驗統計結果若達 p < .05 時,則以 LSD 進行事後比較。. 二、. 以重複量數二因子變異數分析,考驗 3 種不同實驗處理增補後,在 70%Pmax 耐 力運動中不同時間點之血液及生理反應之間,是否有交互作用,若達顯著水準則 進行單純主要效果與 LSD 進行事後比較分析。. 三、. 本研究以描述性統計建立各項基本資料 (年齡、身高、體重)。. 四、. 本研究將顯著水準訂為 α = .05 。.

(32) 24. 第肆章 結果. 本研究將搜集之資料經統計處理後,所得結果分為受試者基本資料、肝醣耗竭時 間、生理反應、血液分析及耐力運動表現等五部分敘述如下:. 第一節. 受試者基本資料. 本研究的受試者基本資料如表 4。 表4. 受試者基本資料 人數. 年齡. 身高. 體重. 最大攝氧量. (N). (yrs). (cm). (kg). (ml·kg-1·min-1). 9. 20.6 ± 1.2. 177.5 ± 3.5. 72.9 ± 6.8. 46.6 ± 6.2. 第二節 肝醣耗竭運動測驗時間 受試者以遞減強度之 Pmax 百分比 (90%, 80%, 70%, 60%) ,進行間歇運動之自行車 測功儀運動測驗,以重複量數單因子變異數分析,考驗 3 種不同之實驗處理(全脂牛奶、 脫脂牛奶、水)在肝醣耗竭運動時間的變化情形。3 種實驗處理之運動耗竭時間 (WFM vs. NFM vs. W, 2674 ± 1021 vs. 3237 ± 1484 vs. 3069 ± 1238 sec, p > .05) 均未達顯著水準. Time to exhaustion (sec). (圖二)。 5000 4000 3000 2000 1000 0 WFM. 圖二. NFM. W. 肝醣耗竭運動結束時間.

(33) 25. 第三節. 70%Pmax 耐力運動表現. 一、 耗竭時間 以重複量數單因子變異數分析,考驗 3 種實驗處理間在 70%Pmax 耐力運動之耗竭 時間,經統計結果分析後得知,在全脂牛奶、脫脂牛奶及水 3 種實驗處理間 (WFM vs. NFM vs. W, 1742 ± 848 vs. 1432 ± 534 vs. 1321 ± 790 sec) 皆無顯著差異 (p > .05) ,如圖 三所示。另以水之實驗處理當基準值時,則發現增補全脂牛奶的進步率 (53.9% ± 72.0 %) ,顯著高於脫脂牛奶進步率 (27.5% ± 52.1 %, p = 0.035) ,如圖四所示。. Time to exhaustion (sec). 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 WFM. 圖三. 140. NFM. W. 70%Pmax 耐力運動耗竭時間. *. 進步率 (%). 120 100 80 60 40 20 0. WFM. NFM. 以水實驗處理為基準值時,全脂牛奶 (WFM) 及脫脂牛奶 (NFM) 在 70%Pmax 耐力運動耗竭時間之進步率。 註:*p < .05,與脫脂牛奶比較。. 圖四.

(34) 26. 二、 不同實驗處理對生理指標之影響 本測驗參考 Barker, Bond, Toman, Williams, 與 Armstrong (2012) 以運動耗竭時的結 束時間之百分比進行攝氧量、心跳率、呼吸交換率,醣類及脂肪氧化速率之相對時間 (relative time) 分析。並以重複量數二因子變異數分析,考驗 3 種實驗處理間在 70%Pmax 耐力運動結束時間百分比(25%、50%、75%及 100%)中生理反應之影響。 在 70%Pmax 耐力運動測驗過程中,本研究另參考 Jeukendrup 等 (1999) 的研究,利 ‧ ‧ 用每分鐘攝氧量 (VO2) 與每分鐘二氧化碳呼出量 (VCO2) ,以下方公式計算醣類與脂 肪的氧化速率。 ‧ ‧ 醣類氧化速率=4.585×VCO2-3.226×VO2 ‧ ‧ 脂肪氧化速率=1.695×VO2-1.701×VCO2 經統計結果得知,3 種實驗處理因子與攝氧量耗竭時間百分比因子 (25%、50%、 75%及 100%) 之間的交互作用未達顯著水準 (F = 1.412, p > .05) ,不過,在時間因子的 主要效果 (F = 72.918, p < .05, η2 = .901) 則達顯著差異。在時間因子的主要效果檢定 結果發現,最後一個時間點顯著高於前三個時間點 (100% > 75% > 50% > 25%, 40.42 ± 5.3 vs. 39.21 ± 5.4 vs. 38.63 ± 5.8 vs. 33.36 ± 4.4 ml·kg-1·min-1, p < .05) 。 在心跳率方面,3 種實驗處理與時間百分比因子之交互作用亦未達顯著水準 (F = 1.545, p > .05) ,但是在實驗處理因子的主要效果 (F = 3.620, p < .05, η2 = .312) 與時間 因子的主要效果 (F = 138.108, p < .05, η2 = .945) 均達顯著差異(表 5) 。在實驗處理因 子的主要效果檢定結果發現,全脂牛奶實驗處理的心跳率顯著高於脫脂牛奶 (WFM vs. NFM, 160 ± 16 vs. 152 ± 14 bpm, p < .05) ,而在時間因子的主要效果檢定結果發現,3 種實驗處理因子在各時間點均有顯著差異,其順序為 100% > 75% > 50% > 25%,即心跳 率在時間百分比 100%時為最高。 而呼吸交換率方面,實驗處理因子與耗竭時間百分比因子之間的交互作用達顯著 水準 (F = 8.278, p < .05, η2 = .509) ,在實驗處理因子的主要效果方面則未達顯著 (p > .05) ,而時間因子的主要效果則達顯著差異 (F = 5.365, p < .05, η2 = .401) 。在實驗 處理的事後比較發現,實驗處理在各時間點上皆未達顯著差異 (p > .05) ,但是在時間.

(35) 27. 百分比因子的事後比較發現,在水實驗處理的第一個時間點皆顯著低於其後的 3 個時間 點 (25% vs. 50% vs. 75% vs. 100%, 0.85 ± 0.08 vs. 0.93 ± 0.05 vs. 0.94 ± 0.05 vs. 0.93 ± 0.05, p < .05) ,而全脂牛奶與脫脂牛奶實驗處理,在各時間點皆未有顯著差異 (p > .05) 。 此外,在醣類氧化速率方面,將公式計算後之數值,以重複量數二因子變異數分 析(如表 5) 。結果發現,實驗處理與時間因子之間的交互作用達顯著水準 (F = 3.616, p < .05, η2 = .311) ,實驗處理因子的主要效果 (F = 1.102, p > .05) 未達顯著差異,但是 在時間因子的主要效果 (F = 27.754, p < .05, η2 = .776) 上則達顯著差異。在實驗處理 因子的事後比較則發現實驗處理在各時間點上皆無顯著差異 (p > .05) ,而在時間因子 的事後比較結果發現,全脂牛奶實驗處理的時間因子中,第一個時間點顯著低於其後的 時間點 (25% vs. 50% vs. 75% vs. 100%, 2.34 ± 1.58 vs. 2.98 ± 1.57 vs. 3.13 ± 1.61 vs. 3.22 ± 1.69 g·min-1, p < .05) ,相同的,在水實驗處理的時間因子中發現,第一個時間點顯著 低於其後的各時間點 (25% vs. 50% vs. 75% vs. 100%, 1.68 ± 1.01 vs. 2.88 ± 0.85 vs. 2.99 ± 0.87 vs. 3.06 ± 0.86 g·min-1, p < .05) ,且第二個時間點亦顯著低於第三及第四個時間點 (p < .05) ,而脫脂牛奶實驗處理的各時間點之間,則未具顯著差異 (p > .05) 。 在脂肪氧化速率方面,相同的,將公式計算後之數值以重複量數二因子變異數進行 分析,結果發現實驗處理因子與脂肪氧化速率在時間因子之間的交互作用達顯著水準 (F = 5.525, p < .05, η2 = .408) ,在實驗處理因子 (F = 0.874, p > .05) 及時間因子 (F = 0.884, p > .05) 的主要效果則未達顯著差異。而實驗處理因子的事後比較結果發現,實 驗處理在各時間點上皆未達顯著差異 (p > .05) ,但是在時間因子中的事後比較結果則 發現,在水實驗處理的第一個時間點皆顯著高於其後的各時間點 (25% vs. 50% vs. 75% vs. 100%, 0.55 ± 0.31 vs. 0.28 ± 0.22 vs. 0.29 ± 0.24 vs. 0.30 ± 0.22 g·min-1, p < .05) ,而全 脂牛奶與脫脂牛奶實驗處理,在各時間點之間則未達顯著差異 (p > .05) ,如表 5 所示。.

(36) 28. 表 5. 增補全脂牛奶 (WFM) 脫脂牛奶 (NFM) 及水 (W) 對於 70%耐力運動至衰竭時 生理指標之影響 時間百分比 生理指標 實驗處理 25% 50% 75% 100% 攝氧量 WFM 33.3 ± 4.1 39.0 ± 5.9 40.4 ± 5.6 41.3 ± 5.9 (ml·kg-1·min-1). 心跳率 (bpm). 呼吸交換率. 醣類氧化速率 (g·min-1). 脂肪氧化速率 (g·min-1). NFM W. 33.4 ± 4.2 33.4 ± 5.1. 38.5 ± 5.7 38.4 ± 5.9. 37.8 ± 4.8 39.5 ± 5.7. 39.0 ± 3.8 40.9 ± 6.3. WFM NFM W WFM NFM W. 143 ± 14 137 ± 12 137 ± 10 0.93 ± 0.13 0.88 ± 0.07 0.85 ± 0.08. 160 ± 16 153 ± 14 156 ± 13 0.94 ± 0.11 0.88 ± 0.06 0.93 ± 0.05*. 167 ± 17 156 ± 13 164 ± 14 0.93 ± 0.11 0.88 ± 0.08 0.94 ± 0.05*. 171 ± 18 164 ± 13 168 ± 14 0.92 ± 0.10 0.87 ± 0.07 0.93 ± 0.05*. WFM NFM W. 2.34 ± 1.58 2.02 ± 0.87 1.68 ± 1.01. 2.98 ± 1.57* 3.13 ± 1.61* 2.37 ± 0.99 2.25 ± 1.01 2.88 ± 0.85* 2.99 ± 0.87*#. 3.22 ± 1.69* 2.29 ± 0.99 3.06 ± 0.86*#. WFM NFM W. 0.34 ± 0.46 0.46 ± 0.26 0.55 ± 0.31. 0.42 ± 0.47 0.36 ± 0.46 0.56 ± 0.35 0.55 ± 0.35 0.28 ± 0.22* 0.29 ± 0.24*. 0.43 ± 0.44 0.58 ± 0.29 0.30 ± 0.22*. 註:* p < .05,與 25%時比較;# p < .05,與 50%時比較。. 第四節 血液分析 一、 血乳酸值 以重複量數二因子變異數分析,考驗 3 種實驗處理間在肝醣耗竭運動測驗前後及 70%Pmax 耐力運動前後之血乳酸值(四個採血點)之變化(圖五),經統計結果得知, 實驗處理因子與採血點時間因子之間的交互作用未達顯著差異 (F = 0.459, p > .05) ,實 驗處理因子的主要效果 (F = 0.671, p > .05) 上未達顯著差異,不過,在時間因子的主要 效果上則達顯著差異 (F = 21.535, p < .05, η2 = .729) ,在時間因子的主要效果檢定結 果發現,無論是全脂牛奶、脫脂牛奶或水實驗處理的時間因子中,第二及第四個採血時 間點顯著高於第一個時間點 (p < .05) ,且第三個時間點亦顯著低於第二及第四時間點 (p < .05) 。.

(37) 29. ↓. -1 Blood lactate (mmol‧L ). 12. ↓. 10 8. WFM NFM. 6. W. 4 2 0 安靜值. 增補前. 增補後. 70%Pmax 耐力運動後. 3 種實驗處理在肝醣耗竭運動前(安靜值)、肝醣耗竭運動後(增補前)、實 驗處理增補後以及 70%Pmax 耐力運動後對血乳酸之影響 註:↓為增補時間點。 圖五. 二、 血清游離脂肪酸 以重複量數二因子變異數分析,考驗 3 種實驗處理間在肝醣耗竭運動測驗前後及 70%Pmax 耐力運動前後血清中游離脂肪酸之濃度變化,經統計結果得知,實驗處理因 子與採血點因子間的交互作用達顯著水準 (F = 6.621, p < .05, η2 = .453) 。在實驗處理 因子的事後比較發現,在實驗處理增補後(第三個時間點),水的實驗處理顯著高於全 脂牛奶及低脂牛奶,同時,全脂牛奶亦顯著高於脫脂牛奶 (WFM vs. NFM vs. W, 0.23 ± 0.09 vs. 0.13 ± 0.05 vs. 0.66 ± 0.26 mmol·L-1, p < .05) ,以及在 70%Pmax 耐力運動後(第 四個時間點) ,水之實驗處理顯著高於全脂牛奶及脫脂牛奶 (WFM vs. NFM vs. W, 0.73 ± 0.24 vs. 0.77 ± 0.34 vs. 1.40 ± 0.55 mmol·L-1, p < .05) ,如圖六所示。在時間因子的事後 比 較 發 現 , 全 脂 牛 奶 實 驗 處 理 在 第 四 個 時 間 點 顯 著 高 於 第 一 及 第 三 個 時 間 點 (p < .05) ,在低脂牛奶實驗處理的第二個及第四個時間點均顯著高於第一及第三個時間 點,且第一個時間點又顯著高於第三個時間點 (p < .05) ,在水實驗處理的第四個時間 點皆顯著高於前三個時間點,同時,在第二及第三個時間點亦顯著高於第一個時間點 (p < .05) 。.

(38) 30. -1. Free fatty acid (mmol‧L ). 2.5. ↓. ↓. # *. 2. + #. 1.5. WFM. *. NFM. 1. W. 0.5 0 安靜值. 增補前. 增補後. 70%Pmax 耐力運動後. 3 種實驗處理在肝醣耗竭運動前(安靜值)、肝醣耗竭運動後(增補前)、實驗處 理增補後以及 70%Pmax 耐力運動後對游離脂肪酸濃度之影響 註:*p < .05,脫脂牛奶與水比較;#p < .05,全脂牛奶與水比較;+p < .05,脫脂牛奶 與全脂牛奶比較;↓為增補時間點。 圖六. 三、血糖 以重複量數二因子變異數分析,考驗 3 種實驗處理間在肝醣耗竭運動測驗前後及 70%Pmax 耐力運動前後(四個採血點)血糖濃度變化,經統計結果得知,實驗處理因 子與採血點時間因子之間的交互作用未達顯著水準 (F = 1.442, p > .05) ,不過,在時間 因子上的主要效果則達顯著水準 (F = 8.195, p < .05, η2 = .506) 。而時間因子的主要效 果檢定結果發現,第二個時間點的血糖濃度顯著高於其他時間點(增補前 > 安靜值 > 增補後 > 70%Pmax 耐力運動後, 100.9 ± 17.5 vs. 90.5 ± 5.9 vs. 88.6 ± 8.3 vs. 91.0 ± 11.9 mg·dL-1, p < .05),而第四個時間點則顯著高於第三個時間點 (p < .05) ,如圖七示。.

(39) 31. -1. Glucose (mg‧dL ). 140. ↓. ↓. 120 100. WFM NFM. 80 60. W. 40 20 0 安靜值. 增補前. 增補後. 70%Pmax 耐力運動後. 3 種實驗處理在肝醣耗竭運動前(安靜值)、肝醣耗竭運動後(增補前)、實 驗處理增補後以及 70%Pmax 耐力運動後對血糖濃度之影響 註:↓為增補時間點。 圖七. 四、胰島素 以重複量數二因子變異數分析,考驗 3 種實驗處理間在肝醣耗竭運動測驗前後及 70%Pmax 耐力運動前後(四個採血點)血清中游離脂肪酸之濃度變化(圖八) ,經統計 結果得知,實驗處理因子與採血點因子之間的交互作用未達顯著水準 (F = 1.276, p > .05) ,實驗處理因子的主要效果及採血點因子的主要效果上皆未達顯著水準 (p > .05) 。 18 ↓. ‧L-1) Insulin (mmol. 16. ↓. 14 12 WFM NFM. 10 8. W. 6 4 2 0 安靜值. 增補前. 增補後. 70%Pmax 耐力運動後. 3 種實驗處理在肝醣耗竭運動前(安靜值) 、肝醣耗竭運動後(增補前)、實驗處 理增補後以及 70%Pmax 耐力運動後對胰島素濃度之影響 註:↓為增補時間點。 圖八.

(40) 32. 第伍章. 第一節. 討論. 肝醣耗竭運動測驗時間. 本研究結果發現,在肝醣耗竭運動時間與先前文獻相比則較短,而造成此結果的原 因,可能是先前的文獻 (Karp 等, 2006; Thomas 等, 2009) 所招募的受試對象是以專業的 自行車選手為主,而本研究則是以ㄧ般大專體育系學生為受試對象,相對的,與專業的 自行車選手相比,無論是在技術上或是在專項體能上可能會有一些差異存在,自行車選 手可能較會運用身體的力量去幫助騎乘時腿部肌群所使用的力量,並且儘可能的去調解 腿部疲勞的產生,基於上述的因素,可能是導致本實驗結果有較短的耗竭時間。此外, 可從數據中發現,實驗處理間之標準差數據較大,而這種現象亦與本研究所參考之文獻 (Karp 等, 2006; Thomas 等, 2009) 有相似的情形。 儘管如此,本研究結果顯示,3 種實驗處理在一開始的肝醣耗竭運動之結束時間未 有顯著差異,由此可知每位受試者在 3 種實驗處理增補前所消耗的肝醣量是相似的,因 此,在增補前每位受試者的生理狀態應無太大之差異。不過,建議往後欲研究類似的實 驗,可考慮以專項性質及體能程度相當之選手作為受試對象,又或者使用受試族群專項 性運動之測功儀進行,以排除受試者間所影響實驗結果之差異性。. 第二節. 增補牛奶對肝醣耗竭運動後生理恢復之影響. 本實驗所檢測之生理反應數值,無論在心跳率、攝氧量及運動自覺程度上在 4 小時 的恢復期增補後(即 70%Pmax 耐力運動前)皆未達到顯著水準,與 Karp 等 (2006) 、 Thomas 等 (2009) 的結果皆一致。而在血液檢測結果發現,攝取全脂牛奶、脫脂牛奶或 水之實驗處理在增補後的血乳酸值皆無顯著差異,此結果亦與 Karp 等 (2006) 、Thomas 等 (2009) 相似。因此,在本實驗中無論增補全脂牛奶、脫脂牛奶或水,經過肝醣耗竭 運動後的 4 小時恢復期,乳酸的移除情形是相似的,但是 Ivy 等 (2002) 及 Zawadzki, Yaspelkis 研究結果則是發現在運動後增補牛奶的血乳酸濃度顯著低於安慰劑組。同時,.

(41) 33. Ivy 等 (2002) 的研究中發現,運動後的立即及運動後的第 2 小時增補 CHO + PRO,與 單獨增補 CHO 比較時,在恢復期的期間有較高的肝醣再生速率。在此篇的研究結果亦 發現增補 CHO + PRO 在恢復期的血乳酸有較低的趨勢,而該作者認為有可能是 CHO 中 添加了 PRO,而使得血漿中葡萄糖的吸收提升(促進胰島素的作用),以及增加細胞內 葡萄糖的分配使用率所致。而牛奶的成分中亦包含 CHO 及 PRO,但是本研究在血糖及 胰島素的研究結果方面則發現,增補後恢復期在 3 種實驗處理間皆無顯著差異,而導致 結果上不一致的原因,可能是本研究所使用的 CHO 及 PRO 含量與先前的研究不同所 致。因此在本研究中,經肝醣耗竭運動後,無論增補全脂牛奶、脫脂牛奶或水,在 4 小 時的恢復後皆能維持血糖濃度及相似的胰島素反應。 游離脂肪酸濃度在增補後,水實驗處理皆高於全脂牛奶及脫脂牛奶,此外,全脂牛 奶亦高於脫脂牛奶,此結果與 Ivy, Res, Sprague, 與 Widzer (2003) 研究結果相似,而在 增補後,增補水的實驗處理中,可能是沒有補充任何的醣類及脂肪,因此,身體在肌肉 肝醣使用耗盡的情況下,會啟動脂肪組織釋出內源性游離脂肪酸,而增加血液中游離脂 肪酸作為能量的供應者,故血液游離脂肪酸之濃度會顯著高於全脂及脫脂牛奶的實驗處 理。此外,在同時間點亦發現,全脂牛奶實驗處理亦顯著高於脫脂牛奶。由於全脂及脫 脂牛奶實驗處理間的差異只有脂肪含量的不同,因此,全脂牛奶實驗處理會顯著高於脫 脂牛奶,可能是全脂牛奶中的外源性脂肪增補已進入血液中,而使血液中游離脂肪酸濃 度較高之原因。. 第三節. 增補牛奶對 70%Pmax 耐力運動表現之影響. 在 70%Pmax 的耐力運動表現上,本研究結果顯示 3 種實驗處理間皆未達顯著水準, 但是全脂牛奶實驗處理的進步率則顯著高於脫脂牛奶實驗處理,Karp 等 (2006) 與 Thomas 等 (2009) 以增補巧克力牛奶與另 2 種醣類增補飲料作為比較時發現,巧克力牛 奶實驗處理皆顯著高於另兩種實驗處理,其中 Thomas 等 (2009) 曾經提出牛奶中的脂 肪可能是提昇運動持續時間之因素,而本研究在全脂牛奶實驗處理結果中,雖然時間上.

(42) 34. 無差異,但進步率明顯增加,而在先前的研究中,Thomas 等提出脂肪可能是影響運動 表現的原因,在本研究結果中,亦有類似的情形,即增補全脂牛奶的耐力運動時間之進 步率顯著高於脫脂牛奶,因此,脂肪含量的多寡有可能是牛奶改善運動表現之原因。 而本研究之脫脂牛奶實驗處理中,亦包含醣類,與水實驗處理相較下,在運動表現 中卻未發現有較佳之表現,Fallowfield, Williams, 與 Singh (1995) 利用醣類飲料 (CHO) 以及安慰劑 (P) 作為長時間跑步運動後之 4 小時恢復期增補(醣類增補劑量為每公斤體 ‧ 重 1 克),並於恢復期後進行強度 70%VO2max 跑步耐力運動之測驗,研究結果發現,增 補 CHO 之實驗處理的運動表現顯著優於安慰劑實驗處理 (CHO vs. P, 62.0 ± 6.2 vs. 39.8 ± 6.1 min) 。造成結果不一致的原因,可能是不同運動形式所造成,亦即自行車運動所 使用之肌群為局部性,而跑步測驗則屬於全身性。不過,醣類增補對於不同運動形式的 影響,還有待未來進一步的探討。. 第四節. 增補牛奶對 70%Pmax 耐力運動中生理生化指標之影響. 在心跳率的研究結果發現,脫脂牛奶實驗處理在 70%Pmax 耐力運動中的平均心跳 率顯著低於全脂牛奶實驗處理,雖然在全脂牛奶的耐力運動表現上有較高的進步率,但 生理壓力可能較高。不過,全脂牛奶實驗處理在運動時間略長的情況下,先前研究 (Stylianos, George, Maria, & Nickos, 2008) 顯示,心跳率會隨運動時間的增加而上升。因 此,全脂牛奶實驗處理的心跳率較高的原因,可能是運動時間較長所致。 在呼吸交換率中則發現,水實驗處理在一開始 (25%) 運動時的呼吸交換率較低, 並且顯著低於之後的三個時間點 (50%, 75%, 100%) ,相對的,所計算出來的醣類氧化 比例則較低,而脂肪氧化的比例則較高,同時在第一個時間點與之後的三個時間點皆有 顯著差異。由此可知,水實驗處理在運動初期所使用的脂肪比例較高。而在全脂牛奶實 驗處理的醣類氧化速率中發現,第一個時間點顯著低於之後的三個時間點,因此,表示 增補全脂牛奶後,在運動的一開始所使用的醣類氧化速率較低,可能是全脂牛奶實驗處 理在一開始運動時具有肝醣節省的作用。由於本研究所參考之文獻中 (Karp et al., 2006;.

參考文獻

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