2 Feb 2023
完成一場全馬要使用多少醣類?
前一篇:〈跑一場全馬要消耗多少能量?〉
跑步過程中會動用儲存在身體裡的主要能量來源主要是「脂肪」和「醣類」這兩種形式(雖然蛋白質也有,但因為極小,故可忽略不計)。
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由於在一場盡力跑的全馬比賽中,跑者的強度平均落在最大攝氧量的 74~84% 之間,對一般跑者而言,這個強度區間的主要能量來源為『醣類』。
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由下面是幾項文獻數據有助於我們理解上面的結論,資料摘錄自《Lore of Running》第四版, P120 ~ 121:
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當強度大於 80% 最大攝氧量時,體內儲量最大與產能最多的能量物質--「三酸甘油酯」(triglycerides )的使用率將大幅下降,跑者的能量來源將主要由「糖原」產出。(出自:Romijn ry sl. 1993; Van Loon, Greenhaff, et al. 2001)
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當強度大於 75% 最大攝氧量時,肌肉中「糖原」使用的速率將顯著大幅提升。(資料出自:Saltin 1973; G.A. Brooks and Mercier 1994; G.A. Brooks 1998)
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當強度大於 95% 最大攝氧量時,身體的能量幾乎都來自「糖原」,但還是有極少部分的能量來自於肌肉間的三酸甘油酯。此時肌肉中的「糖原」的燃燒速率會非常快。(資料出自:Lambert et al. 1992)
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圖 3.11:不同強度下脂肪和醣類能量使用比率曲線圖。(這張圖出自 George Brooks and Mercier 1994; G.A. Brooks 1998)
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黑點的曲線是脂肪的使用比率,強度愈高,使用%愈低;當強度大於 80% 最大攝氧量時,脂肪的使用比率趨近於個位數%。
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白點的曲線是醣類的使用率,強度愈高,使用%愈高;當強度大於 80% 最大攝氧量時,醣類的使用比率大於 90% ;一般人在安靜狀態下,大都以脂肪為能量來源,燃脂比率的平均值是 60%(少部分人在安靜狀態下的燃脂比率會低於 50%,甚至少部分人會低至 20%,尤其是高醣飲食者的這項趨勢會特別顯著)。
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上圖翻拍自 ”Lore of Running 4/ed” by Tim Noakes, MD, pp. 120。原始研究資料出自喬治.布魯克斯。
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從這張圖中可以看出,兩條曲線的交叉點在「35%」,這是燃脂率和燃醣率各佔 50% 的強度。然而,這只是平均值,當跑者進行愈多有氧訓練或飲食中的醣類較少時,這個交叉點會愈往右移。
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這兩條曲線的走勢會跟跑者的最大攝氧量、飲食習慣、低強度有氧的訓練量、不同類型肌纖維的比例與有氧酶的濃度有關,也就是不同跑者的這兩條曲線長得都會不一樣。
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前面我們提過,跑者若盡力完成一場全馬,平均的強度會落在最大攝氧量的 74~84% 之間,速度愈快的跑者,會愈趨近 84%。從上圖可知,不同強度下,脂醣使用的比率也會不一樣。所以「這些能量分別有多少來自醣類?有多少來自脂肪?」這個問題的複雜性就在這邊了。首先是每個人的曲線不一樣,再來是每個人跑全馬平均強度所落在的最大攝氧量%不一樣。
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RQ 目前利用專利演算法,可以計算出單次跑步訓練或比賽中所使用的脂醣比率。此專利名稱為「基於心跳率的脂肪與醣能量代謝測量方法,可用於穿戴式電子裝置及電腦程式產品」,由沙部魯比博士、林嘉志博士、戴文凱博士、林正常博士與潘怡廷等人發明。司波特沙部文化國際有限公司授權 RQ 獨家使用。
跑步過程中主要消耗的能量來自於「脂肪」和「醣類」,本專利演算法可推算出你在該次跑步中所消耗的「脂肪」和「醣類」各多少公克,可作為跑者平日飲食或訓練比賽時的補給規劃參考。
在使用這個演算法前,需要在 RQ 中明確輸入自己的身高、體重、性別、年齡以及跑步最大心率與站姿安靜心率,還有至少某一距離的最佳成績(最好是近一年的成績)。
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下面以一位 2022 年在臺北馬拉松第一次跑全馬,也剛好跑在四小時整的男性跑者,RQ 計算出他在此次全馬中消耗脂肪 41.5 公克(12%);消耗醣類 664.1 公克(88%),脂醣總計燃燒 3030 千卡(41.5 × 9 + 664.1 × 4)。
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下面附上計算能量時的必要資料:
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1 公克醣類可以提供 16.65 kJ 的能量 = 3.97 KCal,約等於 4 大卡(Newsholme and Leech 1983)
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1 公克脂肪可以提供 37.50 kJ 的能量 = 8.96 KCal,約等於 9 大卡(Newsholme and Leech 1983)
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注:1 kJ= 239.0057 Cal = 0.239 KCal,約等於 0.24 大卡
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在同場比賽中首次全馬跑進四小時的男性跑者,最後以3小時52分完賽,RQ 計算出他在此次全馬中消耗脂肪 66.2 公克(21%);消耗醣類 546.4 公克(79%),脂醣總計燃燒 2781 千卡(66.2 × 9 + 546.4 × 4)。
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在同一場比賽中首次破三,以 2 小時 59 完賽的男性跑者數據為例,RQ 計算出他在此次全馬中消耗脂肪 57.9 公克(19%);消耗醣類 553.9 公克(81%),脂醣總計燃燒 2737 千卡(57.9 × 9 + 553.9 × 4)。
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在同一場比賽中以 2 小時 45 分完賽的男性跑者,RQ 計算出他在此次全馬中消耗脂肪 27.9 公克(11%);消耗醣類 516.1 公克(89%),脂醣總計燃燒 2176 千卡(27.9 × 9 + 516.1 × 4)。這數位跑者中,速度最快的,反而所需要的能量最少,需要的醣類也最少。
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查閱多筆數據後發現大部分的市民跑者,全馬完賽成績從 4 小時到 2 小時 45 分,所需的醣類大約落在 500 ~ 700 公克之間,這也提供了我們在全馬比賽中補給碳水化合物時的參考。
接下來下一篇文章要討論的問題是身體裡儲存的醣類是否夠用?〈跑者的身體裡可儲存多少醣類?〉
