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减脂的科学解释:脂肪都去哪儿了

科普小知识2022-08-18 13:48:27
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当女性为称重秤的数量减少而欢呼时;当男人在健身房出汗后,享受着他们萎缩的胃和日益清晰的肌肉线条时,他们能想到失去的脂肪去了哪里吗?

脂肪是人们喜欢和讨厌的东西。这是爱美女性最想摆脱的“累赘”,也是保护人体器官、保障人体健康的需要。

在人体内,脂肪分为几类。皮下脂肪通常出现在真皮层下方和筋膜层上方。对应于储存于腹腔的内脏脂肪组织和存在于骨髓中的黄色脂肪组织,共同形成人体脂肪组织。对哺乳动物来说,皮下脂肪是储存“多余食物”的主要场所。这对于需要冬眠的哺乳动物来说尤其重要,因为皮下脂肪为冬天提供了几乎所有的能量。

与动物相比,人体缺少毛发,所以脂肪的保暖作用对早期人类非常重要。

至于内脏脂肪,人体实际上需要一定量的内脏脂肪,因为内脏脂肪围绕人体内脏,对人体内脏起着支持、稳定和保护的作用。

虽然脂肪的存在对人体来说是不可或缺的,但脂肪的过度积累会导致其他疾病,如我们现在常见的“三高”:高血糖、高血脂和高血压。对于脂肪含量过高的人来说,科学减肥成为首要任务。

有氧运动是许多科学减肥方法中最有效、最健康的方法。因为它可以消耗多余的脂肪,同时增加肌肉的比例,从而达到健康减肥的目的。

然而,我们在哪里失去了脂肪?

肺和其他排泄器官排泄脂肪吗

2014年底,《英国医学杂志》发表了一篇题为“脂肪在哪里?”在圣诞特刊上。澳大利亚新南威尔士大学的研究人员经过一系列计算后得出结论,当体重减轻时,肺部是消除这些重量的主要“排泄器官”,形成的水可以通过尿液、粪便、汗水、眼泪或其他体液排出,这些体液很容易补充。

事实上,我们的身体会通过饮食以甘油三酯分子的形式利用脂肪储存过多的蛋白质或碳水化合物。从生物学角度来说,人们期待失去的“脂肪”实际上是储存在细胞中的甘油三酯。

这个分子包含三种成分:碳、氢和氧。减肥的过程实际上是体内甘油三酯分子的“分解和氧化”。

当甘油三酯分子被氧化时,这个过程消耗许多氧分子,产生二氧化碳、水和其他废物。

通过一系列科学公式,可以计算出“燃烧”10公斤脂肪,一个人需要吸入29公斤氧气,燃烧脂肪的化学反应将产生28公斤二氧化碳和11公斤水。

北京体育大学运动生物化学教研室主任曹建民告诉《中国科学日报》,地球上几乎所有的生物都是由碳、氧和氢组成的,人体内的脂肪也不例外。新南威尔士大学的研究结论是脂肪被消耗并转化为二氧化碳是正确的,但有一个大前提是有氧运动是必需的。“这篇论文的结论应该意味着脂肪参与了氧化过程,在新陈代谢和能量供应之后变成了水和二氧化碳。”曹建民解释道。

减肥的科学解释

对于那些很少锻炼并且几乎只靠节食来减肥的人来说,减肥是一件痛苦的事情,不仅与好的食物无关,而且减肥的效果也不明显。那些生来吃东西不发胖的人真的很令人羡慕。“我们现在也在做相关研究,排除遗传因素,只研究人们如何摄入过多热量而不发胖。”曹建民说,“例如,南方人不太肥胖,而北方人更肥胖,可能是因为寒冷和炎热的环境。然而,也有必要研究南方人平时不锻炼时是如何消耗脂肪的。”

然而,脂肪减少的过程是消耗的热量低于消耗的热量。"一般来说,人体的基本新陈代谢需要大约2000卡路里."曹建民说。基础代谢是指人体所有器官维持生命所需的最低能量需求。如果一个人不想通过锻炼来减少脂肪,他必须消耗少于2000卡路里的热量,即饮食。“但是我们不推荐这种不健康的减肥方法。”曹建民说。

国家体育总局运动医学研究所研究员王启荣在接受《中国科学日报》采访时也表示:“一般来说,饮食可以为人类的日常生活和活动提供能量。摄入的过量碳水化合物和蛋白质可以转化为甘油三酯,并储存在脂肪细胞的脂滴中。然而,过量摄入脂肪不会转化,除非分解和重新酯化。从生物化学的角度来看,减肥就是消耗尽可能多的储存在脂肪细胞中的甘油三酯,同时保持无脂肪体重。”

那么,如何做到健康呢?

科学地“摆脱”脂肪

科学减肥的概念不能脱离运动——有氧运动。因为前面提到的脂肪转化为能量并最终转化为二氧化碳和水排出体外的过程与有氧运动是分不开的。

简而言之,有氧运动是一种将心率保持在一定水平,即目标心率,且运动时间不少于20分钟的运动形式。根据这一概念,长跑、快走、骑自行车等运动可以归为这一类,但篮球、排球等球类运动不属于有氧运动。因为后者并不总是将心率保持在同一水平。然而,只有当脂肪减少的强度和时间同时满足要求时,体内的脂肪才能被调动起来。北京体育大学运动康复系主任王安利告诉《中国科学新闻》:“在运动开始时,身体消耗储存在肌肉中的糖原。随着时间的推移,糖原的参与逐渐减少,脂肪成为主要的能量来源。因此,需要坚持减肥的过程。”

王启容进一步解释说,如果在有氧运动中仅使用肌糖原作为能量供应,有氧运动的最大速率只能维持不到60分钟。锻炼肌肉必须吸收和利用血糖和血浆游离脂肪酸。

脂肪只有在长时间中等强度或低强度运动时才会参与能量供应。"我们所说的脂肪是指甘油三酯."王启容说道。此外,锻炼时间越长,强度越小,脂肪氧化供能比例越大。脂肪在体内的完全氧化必须涉及葡萄糖代谢,因为当脂肪被分解代谢时,它产生的脂肪酸通过氧化进一步降解成乙酰辅酶a。乙酰辅酶a必须与草酰乙酸结合,草酰乙酸是葡萄糖氧化的中间产物,然后才能进入有氧代谢途径并被完全氧化。

“现代人缺少时间。长期运动通常很无聊,也很难坚持下去。”曹建民说。现在世界上出现了一种新观点,即高强度间歇训练也能减肥。曹建民和他的团队正在进行类似的研究。这种高强度间歇训练方法可以将体内储存的白色脂肪转化为提供能量的棕色脂肪,增加平时的能量消耗,缩短人们的训练时间,达到有氧运动的能量消耗效果曹建民说。

“除了锻炼,合理均衡的饮食也很重要。人们应该控制蛋白质和脂肪的摄入量。睡得好,不要太多。运动强度应为中等至低强度,持续时间超过45分钟,心率应保持在约130次/分钟。运动负荷应该是渐进的,但应该保持不变。”王启容说道。