過去的肌肉疲勞理論認為乳酸是主要限制耐力運動表現的罪魁禍首,乳酸被認為是無氧代謝的廢棄產物、以及高強度運動時導致肌肉疲勞的原因,並直接導致運動時的代謝性酸中毒,使肌肉收縮力降低和運動停止,更認為乳酸造成「延遲性肌肉痠痛」(Delayed muscle soreness,簡稱DOMS)。然而許多的研究早已推翻了這些過去的論點。本文將針對常見對乳酸的誤解來一一的破解。
乳酸會導致疲勞嗎?不會! 乳酸讓你運動隔天痠痛嗎?不會! 這些答案或許會讓部分人驚訝,因為直到現在,仍能常聽到人們把運動隔天痠痛的罪魁禍首推給「乳酸」。事實上,這樣的理論早已被推翻多年,但至今仍根深蒂固在大家腦海裡。讀一遍專業運動營養師的詳細解說,你會更了解乳酸的形成、乳酸對運動「好處」,甚至分辨出Lactic acid和Lactate(中文皆翻譯為乳酸)其實大不同。
ATP是運動時骨骼肌收縮的即時能量來源,在運動期間,肝醣與葡萄糖可以分解為丙酮酸(Pyruvate)以產生ATP。丙酮酸在有氧氣的情況下可以進入粒線體進行氧化代謝,以獲得更多的ATP,而在無氧的情況下則會代謝成乳酸(Lactic acid)。
Lactic acid和Lactate中文皆譯為「乳酸」。然而事實上Lactic acid並不等於Lactate,Lactic acid是弱酸,並且會迅速解離成氫離子,剩餘的部分則與鈉離子(Na+)或鉀離子(K+)結合形成稱為乳酸(Lactate)的乳酸鹽,肌肉中不會有太多的Lactic acid,血液裡就更少了,因此乳酸不會長時間堆積在體內。有些學者認為可以將乳酸鹽視為是一種人體內酸性的緩衝物質,乳酸鹽的產生(特別是如果伴隨有高的乳酸鹽去除能力)更有可能延遲酸中毒的發生。而近年的研究也發現,運動誘導性酸中毒對於骨骼肌收縮能力的影響有限,體外研究表明酸性環境具有保護作用可以抑制骨骼肌中的高鉀血症。其他乳酸產生帶來的有益效果還包括從血紅蛋白釋放更多的氧氣、刺激通氣量、肌肉血流量的增強和心血管驅動力的增加。顯然,乳酸鹽在代謝性酸中毒和運動疲勞中扮演的角色必須重新評估。
以往認為乳酸是無氧性激烈運動下的產物,因為在高強度下運動時,我們無法及時提供電子傳遞鍊足夠濃度的氧氣,積聚的丙酮酸才會代謝成乳酸。然而氧氣的可利用性,只是導致肌肉和血液中乳酸鹽在次大運動強度期間增加的幾個因素之一,事實上,無論是否存在氧氣,都可以經由糖解作用形成乳酸,甚至在靜止時產生乳酸。
使乳酸產生急劇增加的情況有:快肌纖維的招募使用上升、氧氣的遞送效率、肌肉低氧、糖解作用加速、粒線體能量代謝的能力,以及通過身體中其它細胞清除和利用乳酸的能力等多種因素。休息時,血中乳酸之所以能夠維持1mM的原因,就在於乳酸的產生與排除達到平衡。
如上圖所示,氧氣的吸收與利用會隨著運動強度呈線性地增加,但乳酸鹽(Lactate)的產生並非隨著運動強度線性地增加,而是穩定地產生,直到運動強度超過了「有氧代謝」能夠供應的能量負荷,此時身體改以利用「無氧代謝」來提供主要比例的能量來源,遠大於「有氧代謝」,當乳酸的生產速率超過移除速率時,組織內的乳酸濃度提高,使得血液中的乳酸值增加,並隨著無氧代謝地進行會逐漸接近乳酸閾值。
由於Lactic acid(和隨後的Lactate)會隨著運動疲勞的發展而產生,所以過去學者誤認為Lactic acid就是高強度運動下肌肉疲勞的原因。然而乳酸真的會導致疲勞嗎?
答案是:不會!
Lactic acid肯定不會導致疲勞,而Lactate可以被人體回收利用,心臟、大腦和慢肌纖維能夠非常容易地從血液中清除乳酸,所以如果將快肌纖維產生的Lactate運送到慢肌纖維,或另一個粒線體還未完全過載的肌肉中,這些肌肉可以將乳酸鹽轉換回丙酮酸將其送到檸檬酸循環,並進入電子傳遞鍊,在有氧的狀態下進行有氧代謝產生能量(ATP)。因此,Lactate在運動期間可作為骨骼肌的燃料來源,也是心臟、腦、腎臟和肝臟可用的燃料來源!
此外,未以上述方式氧化的乳酸,會從運動肌肉擴散到毛細血管中,並通過血液運輸到肝臟重新合成為葡萄糖,這被稱為「柯氏循環」。而運動過程中累積的乳酸,大約在停止運動後1-2小時血乳酸的濃度就會回復到休息時的狀態。乳酸的產生實際上是一種生存適應,決定了我們能夠在高強度運動下維持多長的時間。
以下這些才是高強度運動造成疲勞的元兇:
.無氧代謝時產生的中間產物例如磷酸鹽(Pi)增加
.高能磷酸鹽(high energy phosphates)比例改變
.活性氧物質(reactive oxygen species, ROS)等產生
答案是:不會!
運動後1-3天的延遲性肌肉痠痛現象,與乳酸的形成沒有顯著關連。延遲性肌肉痠痛常見會發生在突然急遽增加運動量與強度、進行大量的肌肉離心收縮(eccentric contraction)運動,造成以下狀況,才是遲發性肌肉痠痛的主要原因。
.肌肉纖維的輕微斷裂傷害
.敏感化的疼痛感覺接受器(sensitised nocireceptors)
.超結構肌肉損傷(ultrastructural muscle damage)
乳酸閾值是指平緩增加的血乳酸濃度會在某一個點急劇拔升,這個血乳酸突然開始大量堆積的拐點就被稱為「乳酸閾值」。V̇O2 max是用來量測運動員最大能力/潛力的指標,而乳酸閾值或到達乳酸閾值時的V̇O2、速度或力量功率,則可以用以估計與度量運動員當前的能力,並用以制定訓練時的運動強度。
血液中的乳酸濃度來自於產生量與排除量平衡後的結果。訓練可以誘導人體對於乳酸鹽堆積有更大的緩衝與耐受性,使得在同樣的負荷絕對量下產生較少的乳酸,運動員還可以透過激烈運動下乳酸大量產生的現象,達成提昇乳酸排除能力的效果,藉此提高乳酸閾值來增進無氧能力。乳酸是運動者的朋友而非敵人,故而在體育運動研究上,應用血液乳酸濃度來當作衡量運動員耐力的指標,以及評估運動員無氧代謝的能力與監控生理負荷強度。
.不論是Lactic acid或Lactate,都不是在較高強度訓練時疲勞的直接原因。
.血乳酸積聚只代表生產和清除的平衡,並不是一個絕對值。只有相對較短,非常強烈的身體活動會導致乳酸累積。
.乳酸鹽堆積並不一定表示乳酸的產量增加、導致氫離子濃度增加和相應的酸中毒,乳酸生產實際上可以幫助抑制酸中毒的發展。
.Lactate是運動中的肌肉、肌肉恢復和休息期間,以及心臟、腦、肝臟和腎臟中有價值的能量來源。
.延遲性肌肉痠痛(DOMS)有許多的成因,但不包括Lactic acid或Lactate的產生。
.乳酸閾值(Lactate threshold)是可測量及可訓練的因子,可以用來幫助監測訓練適應。
備註:以上資訊僅供參考,不能替代營養師給出的適當醫學診斷或飲食建議 。本說明僅供成年人使用,本文在發佈時內容儘可能確保為最新證據,但不排除未來更進一步的證據可能推翻目前的結論。
這幾年有許多的研究報告都指出,無論我們如何透過運動和飲食習慣,都不如增加棕色脂肪細胞的活化程度。那棕色脂肪究竟能做什麼?關於這點專家認為,在人類生產和儲存的兩種主要脂肪細胞(棕色脂肪和白色脂肪)中,棕色脂肪具有更多的好處,主要是因為它能夠燃燒更多的熱量用於人體;在這樣的過程中人體內的溫度將會升高,並有助於減少由白色脂肪構成的其它脂肪堆積,而這種脂肪是我們許多人可以承受的更少的脂肪,某些研究甚至表明,棕色脂肪燃燒的熱量比其它類型的體內脂肪高出五倍!
嬰兒和幼兒的棕色脂肪比成人多得多,但成年人的一生中確實會保留一些棕色脂肪。這一事實只有科學家在過去的二十年中得到證實,2009年,三個不同的研究小組在《新英格蘭醫學雜誌》上發表了論文, 表明成年人仍然可以檢測到棕色脂肪,並且在體重調節中起著重要作用。
棕色脂肪組織的功能是將食物中的能量轉化為熱量,這可以通過兩種方式幫助燃燒卡路里,它需要消耗卡路里/能量來產生熱量,另外,這會奪走其它脂肪細胞的卡路里與能量並阻止脂肪堆積,同時,棕色脂肪的活化似乎對代謝過程和效率產生有著積極的影響性,例如它能平衡血糖並幫助我們控制食慾激素的分泌。
1.將溫度調低
相信沒有人喜歡在寒冷的地方生活,甚至於你會認為天氣冷容易增加生並的風險,但有個研究測試讓志願者穿著冷卻的緊身衣褲在皮膚周圍循環水的效果研究發現,與不穿冷卻衣的人相比,這群志願者可以在3小時內燃燒多達250卡路里的熱量,這與快步行走一小時所燃燒的卡路里相同!研究人員認為,這樣額外消耗卡路里的原因是由於激活身體的棕色脂肪細胞有關。
同樣,2013年日本發表在《臨床研究雜誌》上的研究發現,將棕色脂肪儲存量較低的成年男性,每天將他們安排在華氏63度(攝氏17.22度)的房間裡兩個小時並持續六週後,發現與正常室溫的人相比平均能多消耗108-289卡路里。有趣的事,一開始只能多燃燒大約108卡路里的熱量,但在經過六週之後平均都能多燃燒289卡路里,這也就表明溫度降低可以激活某些棕色脂肪的基因。
2.運動訓練
有許多的研究證明運動可以增加棕色脂肪的活躍性,更不用說經常運動對新陳代謝和身體成分還有許多其他好處。最近一項值得注意的研究結果表明,運動可以改變稱為虹膜素的激素的產生,這種激素具有幫助白脂肪從根本上模仿棕色脂肪的積極作用的能力。肌肉細胞活躍後釋放出虹膜素,從而通過將葡萄糖等營養物質引入細胞來幫助我們穩定血糖水平,控制體重並從運動中恢復。
3.找出身體飢餓的訊號
我們大腦中調節飢餓激素包括生長素釋放肽和瘦素,以及其它重要激素的神經元在維持棕色脂肪中也起著一定作用。根據耶魯大學醫學院所進行的研究表明,這些控制我們食慾的神經元,也可以幫助鼓勵白色脂肪發揮更像棕色脂肪的作用,但是,發生這種情況的程度取決於我們如何傳達給這些脂肪細胞正確的訊號,特別是不感受到飢餓卻又能感到滿足。充分的飽足感似乎對助於這些神經元迅速採取行動促進棕色脂肪的效果,為了幫助棕色脂肪盡其所能的發揮功效,你必需要了解如何正確的飲食避免經常性的情緒化飲食習慣,過度且長期的飢餓只會導致白色脂肪的增家與堆積,並產生更多的健康問題與風險性。
4.充足的睡眠
大家一定都有聽說過睡眠不足會導致減肥的困難度,尤其,我們已經知道褪黑激素會極大地影響睡眠,但是新的研究表明褪黑激素也會影響棕色脂肪的使用。發表在 《松果研究雜誌》上的一項研究發現,褪黑激素含量較高的老鼠似乎也具有更多的活化棕色脂肪,因此具有更高的卡路里燃燒能力。根據這項研究表明,褪黑激素即使在不影響食物攝入和活動的情況下,也可以幫助降低老鼠的肥胖症,這歸因於其棕色脂肪的功效,因為它具有產熱的作用。
所以,褪黑激素是一個十分重要的關鍵點,最好的方式就是避免在睡覺前看手機或電腦螢幕所發出的藍光,並嘗試盡量在同一個時間入睡與醒來,如果白天有陽光也多曬一下,都是可以加速睡眠品質的方式。
5.學習壓力管理
我們都知道生活中過大的壓力會讓身體健康變得更糟,包含失眠、體重失控以及憂鬱等問題,此外,壓力肯定會使管理或減輕體重變得更加困難,另外,壓力就體內脂肪百分比和預防肥胖症而言,似乎會擴大體重並有利於儲存體內的危險脂肪例如圍繞我們內部器官的內臟脂肪,而且也難以根據人體所傳達的飢餓信號來進食。因此,學會控制壓力可以幫助你睡得更好,進行有規律的運動,優先選擇能幫助健康的食物讓自己的情緒獲得控制,這樣就能更有效率的控制暴飲暴食,這些都是對於增加棕色脂肪能力最大的影響因素。
資料參考/draxe
責任編輯/David
在耐力訓練一文中提到,身體的耐力跟「最大攝氧量」與「AT/LT」有關,「最大攝氧量」是在運動時身體能夠吸收的最大氧氣量,最大攝氧量的高低關係到氧氣的有效轉換高低,所以身體最大攝氧量越高,代表運動能力越好。
最大攝氧量的測定,仍舊需要專業的儀器測量與醫師測量,因為這樣的測量是具有相當的危險性存在,所以無法自行測定。測定的方式利用在跑步機上跑步,並戴上氧氣面罩,藉由不斷調高速度,檢驗測試者的攝氧量的最大值。
不過現在的許多的心率表,也開始有測定最大攝氧量的功能,但是這些功能都是經由演算法所「預估」出來的數值,就會因為測試的環境不同,產生誤差。在《心跳率你最好的運動教練》一書中有提供一套測試方式與測驗量表,利用跑步搭配書中的分級量表來「估算」自身的最大攝氧量值,雖然這樣的測試比較簡單,但是仍有 一定的危險性存在。
對於一般人來說,並不需要特地去測身體的最大攝氧量,只需要利用簡單的「安靜心率」與「最大心率」兩項數值,就可以大概了解身體狀況,與訓練狀況,唯有需要往專業運動員邁進時,在考慮前往專業的醫療中心做測定,再利用這些數值安排計畫,才是最恰當的方式。
參考資料