運動生理週訊(第22期)

運動後的過耗氧量(September.03.1999)

王順正

　　運動結束後，人體呼吸與心跳會逐漸恢復到安靜休息水準的運動生理現象，是運動參與者經常面對與體驗的人體生理反應；而且，在運動剛結束時的恢復速率較快，數分鐘後，才開始出現緩慢的生理恢復狀況。

　　早在1922年，英國生理學家A.V. Hill即提出氧債(oxygen debt)的理論與概念，用以說明運動後恢復期(recovery period) 的攝氧量增加，在補充運動初期的氧不足(oxygen deficit)現象。然而，後來的研究發現，運動後的過耗氧量(excess post-exercise oxygen consumption，簡稱EPOC)，不僅具有顯著大於氧債的現象，而且，長期運動訓練後的休息代謝率(RMR)增加現象，也不是簡單的氧債概念所能說明。

　　儘管大部份的能量供應物質，皆在運動後數分鐘內即大致恢復 (例如肌肉儲存的ATP、PC與氧氣等)，但是在長時間的激烈運動後，某些能量代謝物質的恢復時間(例如肌肉肝糖的恢復)，則可能長達一至兩天之久。運動對於EPOC的影響，可能長達24小時以上。

　　儘管，測驗或評量運動的能量消耗時，主要是以運動時的能量消耗為依據。但是，EPOC也是因為運動才會形成的能量消耗，有必要視為是運動造成的能量消耗。因此，每次參與運動的能量消耗，應該是運動時的能量消耗與EPOC的和，而且運動形成的基礎代謝率提高現象，反而是運動所以能夠提高能量消耗的主要原因 (安靜休息時，每分鐘若增加1﹪的氧氣消耗，每天即可增加約12至20kcal的能量消耗)。

　　一般來說，EPOC的原因包括：ATP與PC的恢復、乳酸的排除(氧化與再儲存)、血紅蛋白(hemoglobin)與肌紅蛋白(myoglobin) 含氧量的恢復、二氧化碳的排除、以及運動時賀爾蒙分泌的影響等。

　　運動方式(跑步、腳踏車、游泳、手搖腳踏車等)不同時，在相同運動強度的情況下，EPOC會不會有所不同，需視運動參與者對於該運動是否熟練？參與活動的主要作用肌是否經常訓練？一般來說，經常同時進行多樣化運動的運動參與者，以不同方式運動(相同強度)時，其EPOC並不會有所不同。

　　當運動的強度高於50﹪的最大攝氧量強度時，EPOC會顯著的提高；重量訓練(例如以1RM的80﹪強度、重覆3至8次、進行3組)的運動強度較高、肌肉的負荷較重，因此重量訓練後的EPOC，會有顯著高於跑步或腳踏車等運動型態的現象；在相同強度下、延長運動的時間(1小時以內)，會不會增加EPOC則沒有一致的研究結果，但是，當運動的時間過長(超過2至3小時以上)時，EPOC即會較20至30分鐘的運動(相同強度)還高。

　　研究發現，如果將70﹪的最大攝氧量強度、30分鐘的腳踏車運動，分為二次、分別進行15分鐘運動時(間隔 6小時、強度不變)，EPOC會顯著的提高 (二次15分鐘的EPOC約為7.4公升氧氣，一次30分鐘的EPOC約為5.3公升氧氣) ，但是，對於RMR則不會有不同的影響。儘可能的增加運動次數，雖然不一定會增加運動時的能量消耗，但是，對於EPOC卻具有顯著的增進，達到增加能量消耗的效果。

　　儘管，在強度較低的條件下運動時，可以輕易延長運動的時間，而且脂肪參與提供能量的比例也會提高，但是，對於EPOC而言，強度較高的運動方式，反而可以提高脂肪在EPOC中的能量消耗量與比例。

　　如果以RMR的觀點來看，單純一次或數次的運動後過耗氧量，並不易形成RMR的顯著增加；在長期參與運動的條件下，才能夠透過能量代謝酵素的活性提高、自律神經系統反應的變化、活動肌構造與機能的變化等，達成提高RMR的效果。

　　整體而言，EPOC的實際能量消耗狀況，比起運動時的能量消耗複雜許多，運動方式、運動強度、運動時間、以及運動頻率(次數)等，都或多或少影響到EPOC的多寡。對於一般運動參與者而言，適度的增加運動強度與運動的次數，可以有效增加EPOC，提高運動的能量消耗。在長期的參與運動後，更可以透過 RMR的顯著提昇，達成增加每日能量消耗量的效果。