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健康生活肌力訓練

2021-01-13 14:00:00

跑步會增肌還是減肌?

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新的生命徵象(Vital Sign):肌肉量

發表在《醫學年鑑》的一篇綜合研究證實,低肌肉量與嚴重的健康併發症風險增加和存活率降低有關 [1]。越來越多的科學證據表明,肌肉質量應該是評估人的健康狀況的關鍵因素,尤其是在患有慢性疾病的情況下。研究顯示,肌肉較少的人有更多的手術和術後併發症、住院時間更長、身體機能較差、較差生活品質量和較低的總體生存率 [1]。該研究審查了一年中(2016年1月至2017年1月)的最新研究,包括關於住院、門診和長期照護環境的140多項研究,並得出了一個令人震驚的結論—肌肉量的問題。數據顯示,肌肉量可以充分說明一個人的整體健康狀況,尤其是患有慢性疾病的人。例如:

  • 研究表明,患有低肌肉量的乳癌女性的死亡率更高40% [2]。
  • 重症加護病房(ICU)肌肉量高的患者使用呼吸器的時間更少,且在ICU中待的時間更短,並且有更高的生存機會 [3,4]。
  • 肌肉較多的慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者的呼吸效果更好,骨質疏鬆症或骨質疏鬆症的發生率更低 [5,6]。
  • 在長期照護環境中,一項研究發現,肌肉量較低的個體患有更嚴重的阿茲海默症 [7]。

將肌肉質量視為一種新的生命徵象一點都不為過。如果專業醫護保健人員能識別並治療低肌肉量,他們可以顯著改善患者的健康狀況。

 

肌肉與抗老化

肌肉在抗老化方面扮演非常重要的角色,因為它有提高新陳代謝率、儲存血糖、調節血氧等作用。研究表明,肌肉多的人新陳代謝較高 [8],體溫高,比較不怕冷。我們的體溫約有40%來自於肌肉,它是人體最大的發熱來源。而且肌肉愈多,愈容易燃燒脂肪。所以想要減肥的人,一定要想辦法增加全身的肌肉量,尤其是佔身體70%的下半身肌肉。

一般都認為把血液運送到全身,再把血液從末梢拉回來,全靠心臟的力量。事實上,想要拉回血液,還必須藉助肌肉的力量完成血液循環。我們活動身體時,肌肉會不斷地收縮與擴張,周圍的血管也會跟著收縮和擴張,幫助心臟對抗地心引力讓血液回流。所以當下半身肌肉量不足時,人體就容易因血液循環不良而導致生病。此外,肌肉在收縮時,會把血糖從血管帶進肌肉細胞內轉換成肝醣。因此,鍛鍊肌肉可以讓血糖比較穩定,而且肌肉內的肝醣可以源源不絕地提供能量。研究顯示患有認知障礙的糖尿病患者顯示出肌少症(sarcopenia)的患病率很高,即使調整糖化血紅蛋白(HbA1c)水平和相關因素,血糖波動也與肌少症獨立相關 [9]。

肌肉裡面含有肌原蛋白(myoglobin),平時可以儲存氧氣,當血中氧氣不足時,它會釋放氧氣到血液中,以免血氧不足而引起頭暈眼花等症狀 [10]。由於肌肉能儲存氧氣,收縮時不需要完全依賴血液中的氧氣。換言之,肌肉量愈高的人,含氧量就愈充足,全身的生化反應愈有效能

對於日常喜歡以跑步,而不是重量訓練,來進行身體鍛鍊的人,風哥就是其中之一,此時心中一定會有個疑問:『跑步會幫助我的肌肉增加還是減少,尤其是下半身?』

 

跑步如何影響你的肌肉?

跑步是可以促進下半身肌肉量的,但這在很大程度上取決於跑步的強度和持續時間。

在一項研究中,12名接受過休閒訓練的大學生完成了高強度間歇訓練(HIIT),其中包括4組接近最大負荷的跑步,持續4分鐘,然後進行3分鐘的主動休息 [11]。每週進行3次HIIT鍛煉10週後,與對照組相比,他們的四頭肌(位於大腿前部)的肌纖維面積增加了近11%。因此,短跑等鍛煉可能有益於肌肉生長。HIIT是一種混合運動。它就是混合有氧運動、肌肉鍛鍊與拉筋伸展的混合訓練,讓身體在耐力、肌力、爆發力、靈敏度、彈性、平衡各方面都能均衡鍛鍊。

有氧運動被認為可以通過抑制干擾肌肉生長的蛋白質並減少肌肉蛋白質分解(protein breakdown, MPB)來構建肌肉 [11,12,13]。另一方面,長跑可以顯著增加MPB,從而阻礙肌肉生長。例如,在一項對10、21或42公里的男性業餘跑步者的研究中,所有組的肌肉損傷標誌物均顯著增加 [14]。這些標記物的水平隨著距離的增加而上升,甚至在3天後仍保持升高。這些結果表明,高強度且短時間的跑步會增加腿部肌肉,而長距離的跑步會導致嚴重的肌肉損傷,從而抑制肌肉的生長

 

身體增肌的機制

當肌肉蛋白質合成(protein synthesis, MPS)超過肌肉蛋白質分解(protein breakdown, MPB)時,就會發生肌肉生成 [15]。

蛋白質是肌肉的重要組成部分,可根據飲食和運動等因素添加或去除 [16]。如果你將蛋白質視為單獨的磚塊, MPS是將磚塊添加到牆壁的過程,而MPB是將磚塊帶走的過程。如果你放置的磚塊多於帶走的磚塊,則牆會增大,但是,如果帶走的磚塊多於所放置的磚塊,則牆會收縮。換句話說,要增加肌肉,你的身體必須製造出比去除的蛋白質更多的蛋白質。如我們所知,重量訓練是MPS的強大刺激手段。儘管鍛鍊也會導致MPB,但MPS的增加更大,導致淨肌肉增加 [15,17]。

能增肌的跑步鍛鍊

像高強度間歇性訓練(HIIT)這樣的高強度短時間跑步鍛鍊可以幫助你建立下半身的肌肉,尤其是四頭肌和膕旁肌(位於大腿後部,如圖一) [18]。HIIT通常被定義為「全力以赴」,以高於90%最大攝氧量(VO2max)或高於95%最大心率(HRmax)下所進行的運動,然後接著進行低強度運動或休息的恢復階段 [19]。研究也顯示,HIIT比起一般的中度有氧運動更能大幅度提升人體生長激素(Human Growth Hormone, hGH) [20]。人體生長激素是全身荷爾蒙的總指揮,可說是「抗老化荷爾蒙」,對人體機能健康有多方面的影響,其能降低膽固醇、三酸甘油酯與體脂肪,提升肌肉強度、肌肉量、肌耐力,增加骨質密度,提高性能力、體能與免疫力,增加皮膚彈性、光澤、穩定情緒與提升記憶力等。

圖一、大腿的四頭肌和膕旁肌

以下是一些用於增加肌肉的HITT跑步範例:

  • 以高於95% HRmax強度進行6組2分鐘的衝刺,組與組間隔進行2分鐘的慢跑
  • 以高於95% HRmax進行5組3分鐘的衝刺,組與組間隔進行3分鐘的慢跑(如圖二)
  • 以高於95% HRmax進行4組4分鐘的衝刺,組與組間隔進行4分鐘的慢跑

圖二、五組HIIT;3分鐘快跑(高於HRmax強度95%),組間隔3分鐘慢跑(約HRmax強度75%)(by JoiiSports app)

延伸閱讀
高強度間歇訓練(HIIT)有助改善你的粒線體健康
高強度間歇訓練(HIIT)的七大好處!

你可以根據自己的舒適度和訓練經驗來調整鍛鍊方式。例如,如果你在組與組間隔是上氣不接下氣的狀態,可以增加休息時間或減少總組數。相反,你可以通過減少休息時間,增加組數或兩者並用來增強這些鍛鍊。無論哪種情況,都不要忘記鍛鍊前熱身與鍛鍊後的緩和,以防止受傷並促進恢復。鍛鍊前熱身可以進行先慢跑或開合跳幾分鐘,然後再進行諸如弓箭步(如圖三)或深蹲的動態伸展。
鍛鍊後,以正常的速度步行3~5分鐘。主動式緩和,相對於被動式緩和(如靜止站著或坐著)有助於降低心率,並有助於清除體內的血液乳酸。血液乳酸可能在劇烈運動中積聚,並導致體內氫離子增加。離子的積累會導致肌肉收縮和疲勞。通過參與主動式緩和運動,離子的積累減少,會幫助你的肌肉減少疲勞。下次運動時,你也會感覺更好。

圖三、鍛鍊前熱身:弓箭步

 

通過跑步鍛鍊肌肉需要適當營養

良好的營養補充與鍛鍊對增長肌肉同樣重要。沒有足夠的營養(尤其是蛋白質),你的身體將無法支撐肌肉的形成過程。

蛋白質
增長肌肉最有效的方法,就是在身體最需要蛋白質的時候,補充蛋白質。肌肉激烈收縮、拉扯之後需要修補,這時補充高蛋白質食物,肌肉就會長大。運動可以刺激MPS,而蛋白質可以進一步增強MPS,從而促進更大的肌肉增長 [21,22]。這就是為什麼許多人在鍛鍊前後都喝蛋白質補充品的原因。為了增加肌肉,專家建議每天每公斤體重消耗1.4~2克蛋白質。對於70公斤的人來說,這相當於98-140克蛋白質 [23,24]。蛋白質的良好來源包括紅肉、家禽、奶製品、魚、蛋、大豆和豆類

碳水化合物和脂肪
碳水化合物是身體的首選能源,尤其是對於短跑等高強度運動。低碳水化合物和高脂肪的飲食(例如生酮飲食)已被證明會損害無氧運動的能力 [25]。在低強度運動(如長跑)中,脂肪傾向於作為能量來源 [26]。為了增強鍛鍊效果並確保足夠的維生素和礦物質攝入,目標是從碳水化合物中獲取45~65%的卡路里,從脂肪中獲取20~35%的卡路里 [27]。健康的碳水化合物來源包括水果、全穀物、澱粉類、蔬菜、乳製品和豆類,而良好的脂肪來源包括富油脂的魚類、特級初榨橄欖油、全蛋,葵花子、鱷梨、堅果和花生醬


水有助於調節體溫和其他身體機能。個人的水需求取決於幾個因素,包括年齡、體重、飲食和活動水平。儘管如此,美國國家醫學科學院通常建議男性和女性每天分別攝取3.7升和2.7升 [28]。這些準則適用於19歲及以上的成年人,其中包括食物和飲料中的水。口渴時以及運動中和運動後,大多數人可以通過吃健康的飲食和喝水來保持身體水分 [29]。

 

小結

高強度的跑步會促進肌肉的生長,每週幾次進行HIIT鍛鍊可以幫助你鍛煉下半身肌肉。確保你均衡飲食並保持水分以支持肌肉的增長。幾十年來,醫護保健專業人員一直依靠體重指數(BMI)來評估一個人的健康狀況,主要是因為它只需要簡單的計算。但是,這種測量可能會誤導人,因為它無法區分肌肉質量和脂肪質量。任何體重都可能導致肌肉量低下,因此體重正常的人實際上可能會缺乏肌肉,但看起來健康。隨著身體組成測量工具(用於測量肌肉質量)的普及,個人可以更簡單地來識別是否有低肌肉量風險

肌肉埋在身體的內部,但是基於科技不斷的發展,讓人們隨時可以了解自己的肌肉量狀況(如圖四)與整體健康的關係變得可行。以良好的營養重建肌肉,包括蛋白質和適當的鍛鍊方式,它應該是個人健康促進非常關鍵的大事。

圖四、JoiiSports app人體儀表板InBody骨骼肌的量測紀錄

虹映嚴選推薦 肌肉量一目瞭然
『福爾十合一藍芽體脂(組成)計』$3480

參考資料
[1] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30169116/
[2] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29621380/
[3] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24410863/
[4] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24050662/
[5] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27396222/
[6] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28012805/
[7] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27153367/
[8] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3661116/
[9] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6463152/
[10] https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/myoglobin
[11] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5214170/
[12] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4757413/
[13] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19118097/
[14] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4792989/
[15] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20847704/
[16] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18630139/
[17] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3354005/
[18] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27373796/
[19] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18362686/
[20] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5789720/
[21] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25169440/
[22] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28698222/
[23] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28642676/
[24] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28698222/
[25] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29619799/
[26] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22301835/
[27] https://health.gov/sites/default/files/2019-09/2015-2020_Dietary_Guidelines.pdf
[28] https://www.nationalacademies.org/news/2004/02/report-sets-dietary-intake-levels-for-water-salt-and-potassium-to-maintain-health-and-reduce-chronic-disease-risk
[29] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5634236/

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wyc
2021-02-20 23:02:09

謝謝!就我看到的文獻,好像對沒有受過訓練的人HIIT可能會有增肌的效果,就如您給的文獻的摘要所說,HIIT對中年或老年有可能損失肌肉的人(可能是沒有運動)或手術後(要臥床)的人有可能有增肌的效果。但對有運動訓練的人就沒有,甚至有抑制增肌的效果了。可惜我只能看到您給的文獻的摘要,無法看到全文。不知您是否有全文的檔案可以給我看看?謝謝!

風哥
2021-02-20 20:04:57

已經有不少研究證實HIIT會增加肌肉量,至於其增加的機制是複雜的,需要有更深入的研究,可能不是單獨由某因素決定。

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33512698/

 

 

wyc
2021-02-20 11:44:16

您說跑步會增肌,但就我所知,要長肌要做阻力運動,耐力運動如跑步或HIIT則會促進AMPK,促進粒線體,但抑制mTOR,抑制肌肉增生。

wyc
2021-02-20 11:32:15

如您引用的參考文章中所說“Myoglobin does so noncooperatively, unlike hemoglobin which binds to oxygen cooperatively as a result of its tetrameric nature. As a result, myoglobin’s oxygen saturation curve is hyperbolic. Hemoglobin displays a sigmoid-shaped curve due to its cooperative binding.”,“

The primary function of myoglobin is to supply oxygen to the muscle. It does this by releasing its oxygen supply to the mitochondria that make up the respiratory chain, helping the myocytes to meet their high energy demands. Myoglobin serves as a buffer of intracellular oxygen concentrations and as an oxygen reservoir in muscle. This concept has support from the fact that diving mammals can have 10- to 30-fold more myoglobin as compared to animals that do not hold their breath for an extended period.[1]

Myoglobin facilitates oxygen diffusion. Myoglobin desaturates at the onset of muscle activity, which increases oxygen’s diffusion gradient from the capillaries to the cytoplasm.”。我很懷疑當血氧低的時候,myoglobin結合的氧會釋放給hemoglobin。

風哥
2021-02-20 10:27:21

wyc
2021-02-20 07:42:57

對您的文章有些不了解的地方,首先文中說“肌肉裡面含有肌原蛋白(myoglobin),平時可以儲存氧氣,當血中氧氣不足時,它會釋放氧氣到血液中,以免血氧不足而引起頭暈眼花等症狀。由於肌肉能儲存氧氣,收縮時不需要完全依賴血液中的氧氣。換言之,肌肉量愈高的人,含氧量就愈充足,全身的生化反應愈有效能。”,與myoglobin結合的氧會因血氧不足而釋放氧氣血液中嗎?Myoglobin對氧的親和力比hemoglobin強。myoglobin結合的氧氣應該是儲存給粒腺體用的。其次輕鬆跑或高強度間歇性訓練會增肌嗎?他們不是會活化AMPK,抑制mTOR,抑制肌肉新生嗎?


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