我們都知道養成固定的運動習慣,對於維持身體健康、減少慢性疾病和防止過早死亡非常重要。根據2018年美國的體能活動指南(physical activity guidelines),建議將中等強度和劇烈強度的有氧運動,與涉及主要肌肉群的肌肉強化活動相互結合;做出對成年人的建議是每週進行150-300 分鐘的中等強度有氧運動或75-150 分鐘的高強度有氧運動或同等組合。
然而,決定身體相關健康的三個重要因素,分別是心血管健康、肌肉力量和無氧能力。其中,心血管健康將衡量呼吸和循環系統,在體育活動期間向骨骼肌供氧以產生能量的效率。最常見的最大攝氧量 (V02) 測試,就是一種確定呼吸是否健康的方法;然而,最大攝氧量測試主要是測量高強度運動期間身體的耗氧量,例如在跑步機上跑步時,較高的VO2 max就能表示供應和利用氧氣的能力提高,並長時間保持有氧活動和強度增加,因此,心肺功能不足將是成年人因為各種原因導致心血管疾病和死亡的一個指標數據。
而肌肉的力量主要是身體用來對抗外部施加最大阻力,以執行日常任務和保持活動的能力指標。這將讓身體處於在以有氧運動時,涉及不使用氧氣的情況下分解葡萄糖以獲取能量,它能測量身體在短時間內以最大強度運動的能力。
因此,增加心肺能力、肌肉力量和無氧能力,將可提高一個人整體的健康狀態,但是對運動訓練的反應則將會因人而異,尤其遺傳學就可能會影響身體對於運動訓練時的反應能力。
根據2017年第22 屆歐洲學院和運動科學年會指出,環境是可訓練性的主要因素,如今,我們知道大約25-40%的表型變異來自於基因,另外 60-75% 來自來自環境因素。稱為候選基因的特定基因可以預測對目標類型的運動訓練的成功反應。這些基因會影響體內的能量運作、新陳代謝、儲存和細胞生長等等。
這些發現促使英國安格利亞魯斯金大學劍橋運動與運動科學中心的科學家進行薈萃分析,以確定與未經訓練的參與者的運動反應相關的候選基因的特定版本或等位基因。該團隊分析了這些候選人的力量、無氧能力和心肺健康。
個體從每個父母那裡繼承每個基因的一個等位基因。如果兩個等位基因相同,則該個體的基因為純合子;如果兩個等位基因不同,則該個體為雜合子。
該研究評估了確定的基因和等位基因是否導致參與者之間運動訓練反應的差異。分析了 24 項研究的結果,涉及 3,012 名參與者,其中 1,512 名參與者為男性,1,239 名參與者為女性。其餘 261 名參與者的性別沒有說明。
這些參與者的平均年齡為28歲。分別分為有氧43組、耐力29組與力量17組共89組。科學家們確定了13個候選基因和等位基因,其中9個、6個和4個分別與心肺健康、肌肉力量和無氧能力相關。
心肺適能研究的參與者每週3 天接受36分鐘的有氧訓練,持續12週。指定的強度是最大心率的77%或最大攝氧量的74%,研究人員將44%的有氧訓練反應差異歸因於遺傳影響。
力量訓練涉及每節174 次重複,強度為一次重複最大值的75%。這些訓練每週進行3天並持續10週,在力量訓練組觀察到的差異中基因就佔了72%。
無氧運動組平均進行4-12次特定強度的循環,在最大攝氧量90%至110%或每公斤體重0.075的負荷,並每週進行3天持續5週的訓練,在這方面,群體基因的影響較小,只有10%左右的反應變異性是由於基因影響所造成。
資料參考/barbend、draxe
責任編輯/林彥甫
深蹲的問題,是個永遠研究不完的議題;目前有一種說法是說,我們每個成人都應該有能力回復到嬰兒時期深蹲的程度。這種說法的根據本於因為蹲是人體的基本動作能力之一,而每個人在嬰兒時期都能夠蹲很低,因此成人後也應該能夠蹲到一樣的深度;只是因為用進廢退、缺乏練習的原因,因此我們失去這個人體原始的能力,但是只要持之以恆練習,就能恢復嬰兒時期的深蹲狀態。
這樣的說法,似乎是符合用進廢退的原理,不過從美國國家肌力與體能協會(NSCA)由Nick Tuminello文章所提出的另一種看法,或許值得大家從另一個角度去思考,究竟我們該蹲得像個嬰兒,或是蹲得像個大人?或者是說,是否嬰兒能夠做到的,成人理應也能做到,而無需考慮某些客觀條件?
對於這樣的問題,首先我們從骨骼結構、身體比例以及重心位置幾個生理學的角度來比較成人與嬰兒之間的差異性:
嬰兒時期,人的骨骼處於未發育成熟的階段,為了保留生長的空間,有些骨骼的部分會類似軟骨柔軟、富有彈性,且骨骼間隙未完全癒合,如頭蓋骨,或是手、腳的指骨之間。
嬰兒與成人的骨骼,在不同的年齡層,骨骼之間的間距會不同;相較之下,嬰兒的骨骼間距較大(如圖所示),因此比青少年或是成人有更好的關節活動範圍(Range of Motion ROM)。
下圖是青少年期(左圖)與成人期(右圖)的膝關節的比較,可以清楚看出右圖的骨骼的生長板(Growth Plate)消失,而骨骺(Epiphysis)已閉合,也因此關節活動度相對變小。
從骨骼結構、間距對於活動度的影響來看,嬰兒在做深蹲時的關節活動度自然佔有較大的優勢。
從下圖我們可以發現在早期幼兒階段,腿部佔身體整體的比例並不大(例如小腿相對大腿的部分較短,結構上來說,會使得蹲下去時負擔身體重量的力矩較短,受壓較小,並較易於維持),相對之下,成人則比較不容易蹲的比嬰兒深。
把嬰兒動作標準拿來驗證成人,就如同拿成人的動作標準來驗證嬰兒是一樣的邏輯;試想一下,如果我們認為嬰兒可以蹲得很深,因此成人也應該能蹲得一樣深,這就如同成人跑步可以跑得很順暢,同樣嬰兒也應該可以跑得很順。(因為跑步也是人類的基本運動能力之一)
事實上,由於嬰兒的身體重心(Center of Gravity)遠高於成人(嬰兒的重心大概在胸椎第十二節,而成人在腰椎第五節 ,如下圖),加上骨骼、肌肉以及運動能力發展的成熟度不足,走起路或是跑步多半是搖搖晃晃;難道我們會因為嬰兒沒有辦法跑得像成人一樣穩定、流暢,就斷定他的運動能力功能有缺失(dysfunction)嗎?
從以上三種生理結構的比較結果,可以說成人的運動能力及活動模式自然會與嬰兒有所差異。
當然,會有許多人會反駁說﹕亞洲人由於文化的差異性,從小就常常深蹲,長大後依舊保持這樣的能力,因此無法做嬰兒深蹲是因為用進廢退而造成,和生理差異沒有太大的關係;也就是說,成人能做嬰兒深蹲的能力並不是因為被壓抑或是掩蓋住,一旦作適當的訓練,就能夠回復到嬰兒深蹲的程度。
但是這樣的結論,忽略了一個因素,就是人體機能及結構會隨著時間的累積而產生各式各樣的變化,雖然幼兒時大家幾乎處在相同條件、相同出發點的狀況下,但是在經過各種因素的加入後,不見得會在最後有一模一樣的結果;造成這樣的原因有許多,例如:
大部分健康的嬰兒本身沒有受傷的歷史,多數保持完整的結構性,不易有因傷害所造成的功能或是結構受損的問題;但是成人或多或少都一定會受傷,而對於運動能力造成影響,例如因腳踝受傷而影響足背屈(Dorsiflexion)的活動度,進而影響深蹲的角度受限;或是隨著歲月增長,人的軟骨會逐漸由於運動、活動而逐漸磨損、消失,進而影響人的動作能力;因此,隨著時間而產生的骨骼肌肉系統功能降低、老化,都可能造成成人在深蹲動作上無法比照幼兒時期的能力。
正如同著名的肌動學教授Stuart McGill 所提到人體的脊椎大致在四十歲過後功能會逐漸開始退化,時間的變化本身就會是造成人體在個時間點上能力的不同;如果再加上各種變數如生活型態、飲食習慣等,更會增加在成人個體間運動能力的差異。
作者認為嬰兒深蹲這個動作本身是一個不可逆、綜合性、持續性累積過程下的結果,一旦上述的眾多因素介入 - 無論是自然成長後的結構差異、受傷的結果或是生活型態導致的功能退化等等,都會使得一些成人無法做嬰兒深蹲,而不該僅僅只是以用進廢退如此簡單的原因來做出「每個成人都應該有能力做到嬰兒深蹲」這樣草率的結論。
他建議成人練習深蹲應該把握兩個原則:
1 舒適 Comfort - 操作動作時不會刺痛、無太多外力壓迫(如用負重來強迫下蹲的範圍)。
2 可控制 Control - 在下去、停止或是上來的階段皆能夠掌控自如,同時動作的骨骼線能保持在適當位置 ( 如膝蓋-腳尖位置在同一垂直線上 )
最後作者提到 : 「我們並不否認嬰兒能深蹲是他們運動能力的表現,或是反對成人能蹲得像嬰兒時期一樣深,而是不贊成把嬰兒深蹲當成『蹲的標準』來一體適用,任何無法達到這標準的人可能就是功能失調 ... 我在此引述Dr.Mark McKean 的一段話與大家分享深蹲的教學原則﹕『在學生現有的動作基礎上求訓練效果的進步,而不要預設或追求固定的訓練效果 .... 考量到個體的差異性,訓練深蹲沒有最好的方法或是標準,但是我相信的確有較理想、適當的方式去教導。』」
參考資料:https://www.nsca.com/Education/Articles/Squat-Like-an-Adult,-Not-Like-a-Baby/
關於徐蔚人 ( Ivan Hsu )中國文化大學
- 運動教練研究所 碩士
- 運動與健康促進學系 兼任講師
美國國家肌力與體能訓練協會NSCA
- 肌力與體能訓練師CSCS
- 私人教練CPT
英國跑酷運動機構 Parkour Generations
- 跑酷體適能訓練師 PFS
中華民國合氣道推廣協進會
- 合氣道三段
美國TRX懸吊訓練系統
- 指導員
澳洲有氧體適能協會FISAF
- 健身指導員
經歷
中國文化大學 運動教練研究 碩士
美國國家肌力與體能訓練協會NSCA
肌力與體能訓練師CSCS
私人教練CPT 英國跑酷運動機構 Parkour Generations
中華民國合氣道推廣協進會 合氣道三段
美國TRX懸吊訓練系統 指導員
澳洲有氧體適能協會FISAF 健身指導員