分類
肌力訓練

何謂「體力好」—談談能量系統

「體力好」通常會讓人想到很會跑,而且是跑越久越好。因此長時間的耐力運動對大部分人而言,是檢驗體力好壞的唯一標準。如果想要證明自己年過三十仍是一尾活龍,練長跑、鐵人三項是相當常見的方式。

慢跑
長距離運動成為體力好壞的代名詞,除了運動科學早期研究者多為研究心肺功能起家的因素外,名人與媒體推波助瀾的宣傳也是一大關鍵 PC:自由時報

體力只有一種嗎?

要知道體力怎樣算好?就要先知道「能量系統」。

任何活動都要透過肌肉收縮進行,而肌肉收縮需要能量。能量來自體內攝食後得到的熱量,經過化學反應轉換而成。其中肌肉收縮所需的能量叫做ATP (adenosine triphosphate, 三磷酸腺苷)

能量系統就是將攝食得到的營養轉化成ATP的機制。

能量系統原理
最左邊是每日飲食後得到的三大營養素。消化營養素會產生熱量,熱量在體內經過一連串生化反應轉化為能量。其中ATP是人體運動最重要的能量來源。而這個轉換的過程就是能量系統

我們可以先將ATP理解為讓人體使用能量的貨幣,或是放技能前所需的魔力。除了肌肉內有非常少數的ATP可供立即使用外,任何人都需要透過能量系統來產生ATP。共分成三大類:磷酸系統、醣解系統 (或稱為乳酸系統)、有氧系統。

運動強度愈高、運動時間愈短,能量來源愈偏向磷酸系統與醣解系統。因為其產生能量的途徑不需經過氧氣,故又稱之為無氧代謝。相反的就會更接近有氧系統。

在打線上遊戲時,放完技能所需要的時間叫做CD時間 (cool down)。能量系統也一樣,無法隨心所欲無限使用,一旦耗盡會產生暫時的限制。

任何運動訓練都是對能量系統的訓練:增加能量的儲備以及使用的效率。

能量系統的比喻
對戰類型的線上遊戲,每個英雄都有幾種技能。而技能中破壞力愈大的,CD時間愈久。而放技能所需的魔力,就如同我們運動時所需的ATP一樣
  • 磷酸系統因為可以使用最快的速度、最大的力量,CD時間最長。因為速度快,幾乎所有運動一開始都會先使用磷酸系統。可以維持10秒鐘左右的高強度輸出並且耗盡,而完全恢復需要5–10分鐘。最常見的案例就是百米衝刺。
  • 醣解系統則是中高強度,可再細分成無氧醣解與有氧醣解兩種。大約可以維持60秒的輸出。當磷酸系統耗盡後,若仍需要輸出強度,就輪到醣解系統主導。我們在運動當下感受到的肌肉痠痛感,大多來自醣解系統產生的反應。400公尺的競賽跑便能充分體會醣解系統耗盡的感受。
  • 有氧系統是三大能量系統中,轉換時間最長、機制最複雜的。供能時間最持久,可長達數十分鐘甚至幾小時。缺點是較難產生中高強度的輸出。日常生活或低強運動都是以有氧系統為主。

人活在世上就需要能量來進行正常運作,所以這三個能量系統無時無刻都在工作,只是不同的運動強度會有不同的比重。每一種活動當下都有主要運作的能量系統,其他配角同時也有少量的輸出。

一個運動是有氧還是無氧,要看運動強度與持續時間而定。並非跑步就一定是有氧運動,重量訓練就一定是無氧運動。

圖表
數字僅供參考,在此只是整理一個大方向。乳酸與有氧系統間有著一塊模糊地帶,在在說明能量系統並非黑白分明,而是同步進行的比重概念

你的耐力不是我需要的耐力:低強度耐力與高強度耐力

心肺能力的好壞,與有氧系統的使用效率非常相關。人們對體力好的認知,多半只停留在心肺能力好壞,也就是有氧系統的體力。

但看完前文大家應該可以了解,慢跑一小時、終點線前的衝刺、十分鐘籃球賽的來回衝刺跳躍、五分鐘的角力糾纏。這幾種運動的能量系統非常不同。在這個項目的體力好不一定適用於另一種。

在沒有阻力的情形下,你可以跑很久。但一旦遇到肢體碰撞,或是外在阻力的挑戰,如果沒有對中高強度的能量系統進行訓練,沒跑多久就力不從心。

常見的例子是籃球員為了加強體力,只進行低強度長時間的心肺運動,在幾次激烈的碰撞與來回折返後,一定撐不了幾分鐘。耐力不只是有低強度耐力,我們更多時候會需要中高強度的耐力。

而中高強度的能量系統又有著易疲勞的特性。若只有操練沒有恢復,最後動作越來越慢,練到的都是較低強度的有氧系統。結果與其說是訓練,反而更像對身心的懲罰。

下次想要練體能前,不妨先想想你練對能量系統了嗎?

若有任何訓練上的疑問,歡迎與我聯絡

參考資料與延伸閱讀:


W. J. Kraemer、S. J. Fleck、M. R. Deschenes. (2012)。《應用運動生理學》。鄭景峰等編譯。台北。藝軒圖書出版社

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