人体运动是需要能量的，如果能量来自细胞内的有氧代谢(氧化反应)，就是有氧运动;但若能量来自无氧酵解，就是无氧运动。有氧代谢时，充分氧化1个分子葡萄糖，能产生36个ATP(能量单位)的能量;而在无氧酵解时，1个分子的葡萄糖仅产生2个ATP。有氧运动时葡萄糖代谢后生成水和二氧化碳，可以通过呼吸很容易被排出体外，对人体无害。然而在酵解时产生大量丙酮酸、乳酸等中间代谢产物，不能通过呼吸排除。
这些酸性产物堆积在细胞和血液中，就成了“疲劳毒素”，会让人感到疲乏无力、肌肉酸痛，还会出现呼吸、心跳加快和心律失常，严重时会出现酸中毒和增加肝肾负担。所以无氧运动后，人总会疲惫不堪，肌肉疼痛要持续几天才能消失。
人体预存的ATP能量只能维持15秒，跑完一百米后就全部用完，跑二百米时后面的一百米，必须由血糖在无氧状态下，迅速合成新的热能物质ATP来提供能量，其副产品是乳酸。跑二百米或四百米、一百米游泳、网球和足球等运动，是利用血糖无氧分解所提供的能量，故运动后肌肉里累积大量乳酸，乳酸是运动后引起肌肉痛的物质。这类运动所需的血糖由淀粉提供，故也烧不到脂肪，这不是有氧运动,对减肥无益。
血糖(淀粉)无氧分解所提供的能量，只能维持四十秒，跑完四百米后就全部用完。跑八百米时，后面的四百米，必须由血糖、血脂肪酸和血氨基酸在有氧状态下，合成新的热能物质ATP来提供能量，而血糖由淀粉分解后供应，血脂肪酸由脂肪分解后供应，血氨基酸由蛋白质分解后供应，这整个过程需要氧气，也就是靠氧气燃烧淀粉、脂肪和蛋白质来生产热能物质ATP，供应后段运动所需的热量，这后段的运动就是有氧运动。
跑八百米或一千五百米、二百和四百米游泳、拳击等运动，都需要开始利用氧气燃烧淀粉、脂肪和蛋白质，故此类运动的后段都是有氧运动，作为有氧运动，心率一般在130次/分为最佳。运动的前段大约五分钟先烧淀粉，运动持续越久会烧掉越多的脂肪，只要持续半小时至一小时，所消耗热量的五成，就由燃烧脂肪来供应，如不节食，即使一小时的有氧运动，只能烧掉食物里的淀粉和脂肪，烧不到人体内积存的脂肪，对减肥仍然无益;节食后，一小时的有氧运动才有机会烧到体内的肥油。
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