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当我谈跑步时,我谈的是化学

 茶水道人京 2017-10-03


最近,在读村上春树的名著《当我谈跑步时,我谈些什么》,颇有感触


如今,各地马拉松比赛方兴未艾。跑步这项返璞归真的运动,正日益变得时尚和流行,甚至被提升到了哲学的高度。


不过,对于我而言,当我谈跑步时,我谈些什么呢?自然是老本行——化学啦^_^。


中学时,体育老师就教过我们:运动分为有氧运动和无氧运动。在运动过程中,身体的新陈代谢是加速的,加速的代谢需要消耗更多的能量。


人体的能量是通过身体内的糖、蛋白质和脂肪分解代谢得来的。在运动较为平缓时,机体能量的供应主要来源于脂肪的有氧代谢。以脂肪的有氧代谢为主要供应能量的运动也就是我们说的有氧运动。而当运动较为剧烈时,机体在瞬间需要大量的能量,有氧代谢无法满足身体此时的需求,于是糖就进行无氧代谢,以迅速产生大量能量。这种状态下的运动就是无氧运动。对于跑步而言,100米、200米等短跑项目主要以无氧运动为主;而中长跑和马拉松等项目则是以有氧运动为主。


平时不常锻炼的人,剧烈跑步或长时间跑步后会出现肌肉酸痛的现象。这是由于人体剧烈运动时处于缺氧状态,人体内的葡萄糖来不及经过氧气分解,ATP正常提供的能量不足,而不得不依靠“无氧供能”(主要是乳酸供能),导致在体内产生过多的乳酸(剧烈运动后人体出汗时闻到的汗酸味就是乳酸味),因此运动后感到肌肉酸痛无力。


乳酸的分子式为:



在缺氧条件下,生成乳酸并释放能量:ATP 。葡萄糖酵解中间产物为丙酮酸,在氧气充足时,丙酮酸直接分解为水和二氧化碳,即葡萄糖氧化分解——


   

此外,长时间的慢跑有时肌肉酸痛也与少量乳酸的积累有关,同时与机体组织器官细胞的摩擦损伤有关。



一般而言,剧烈运动之后当下并不会感觉特别酸痛,而是在运动后第二天感觉最酸痛,以后症状逐渐消失。而在跑步前如果做好充分的热身活动(比如先慢跑两三圈,做一些伸展运动),跑完后再做些放松肌肉的活动,会明显减轻剧烈运动后肌肉的酸痛。


究其原因:是由于局部肌纤维放松不充分而产生轻微痉挛,使肌肉内的血管受到压迫,血流受阻,引起肌肉缺血缺氧,此时,肌肉发硬并且有酸痛的感觉。跑步结束后,做些放松肌肉的活动或按摩疲劳的肌肉能促使血液循环通畅,能更快的将积累的乳酸消耗掉。


此外,跑步应该循序渐进,开始时运动量要小,以后不断地增加,经过一段时间后肌肉耐乳酸能力会逐步增强,身体就不会容易疲劳酸痛了。


在高强度的跑步后有时会有头痛的感觉。这是缺氧造成的。此时不仅葡萄糖“缺氧”进行无氧分解,而且大脑也氧气供应不足,这对身体是十分有害的,会造成大量体细胞死亡。没有做好充分的准备活动而进行超负荷运动容易因缺氧而头痛。


很多人试图通过跑步来减肥,但总是收效甚微。那么,怎样跑步才能达到良好的减肥效果呢?


要知道,只有消耗体内积存的脂肪才能减肥,而无氧运动是通过淀粉提供的血糖无氧分解产生乳酸来提供能量,还不能消耗到脂肪;而对于有氧运动来说,运动的前段大约五分钟先消耗淀粉,之后开始消耗食物里的脂肪,持续半小时至一小时,所消耗热量的一半,就由燃烧脂肪来供应,此时只是消耗食物里的淀粉和脂肪,还未消耗到人体内积存的脂肪,只有当食物中的淀粉和脂肪消耗掉之后才消耗体内积存的脂肪,从而达到减肥的目的。



此外,跑步能够使人心情舒畅、精神愉悦。研究表明,当跑步运动量超过某一阶段时,人体内便会分泌一种叫做“内啡肽”(endorphin)的物质,这是一种内成性(脑下垂体分泌)的类吗啡生物化学合成物激素。它是由脑下垂体和脊椎动物的丘脑下部所分泌的氨基化合物(肽) 。


它能通过与大脑某些区域的阿片受体结合,刺激释放出令人感到愉快的神经递质多巴胺(Dopamine),让人觉得痛并快乐着。这种被称为“跑步者的愉悦感”(runner's high)。

     

怎么样?谈了这么多,是不是发现原本看似简单的跑步中,也蕴含着许多复杂的化学原理呢?当然,了解这些内容的最终目的还是为了让我们更好的掌握跑步知识,变得更加聪明、健康、强壮,正如古希腊奥林匹亚山岩壁上所镌刻的那句名言——

   如果你想聪明,跑步吧! 
   如果你想健美,跑步吧! 
   如果你想强壮,跑步吧!

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