台灣夏天炎熱潮濕,對於進行各項戶外訓練、比賽的運動都是一種挑戰。近年隨著天氣暖化,冬天不酷寒,冬季的時間也逐漸變短,夏日的時間越來越長,選手或是特定運動的愛好者,越來越不太可能避免夏天的訓練,因此對於熱天適應的策略就會越來越重要。
夏天到了,認真的跑者、鐵人們在難熬的酷暑仍能堅持逆境開鍊,甚至運用炎熱天氣做耐熱訓練。那麼你知道耐熱訓練如何運用、在科學研究下哪些策略幫助較大?陳柏長醫師清楚解析4種策略與其運用方式,在大太陽下出門運動之前,先參考一下吧!
耐力運動的選手或是愛好者,會選擇在早上或晚上天氣較舒適的時候訓練,或許像是網球球員就必須培養出整天的熱適應能力。目前對於熱適應的一些策略,也有不少研究進行過不少的實驗,像是比較昂貴的主動式熱適應,或是相對便宜的被動式熱適應,都被認為可以降低悶熱天氣對運動表現的影響。
科學家會研究這些議題,主要是為了每4年舉辦一次的奧運,舉辦時天氣通常相當悶熱,溫度往往大於攝氏25度,濕度超過70%,一般認為這樣的天氣條件下,會降低運動表現以及耐力運動的持久性,因此熱適應的策略因而被重視。
就算在亞熱帶的台灣,長期處在悶熱環境下,對於熱適應也沒有我們自身想像的好。2018的倫敦馬拉松,溫度是史上最高的一次(23度),看起來以台灣動輒30度以上的天氣似乎沒什麼,但是起跑在10點之後,非台灣常見的6-7點起跑,加上城市在陽光照射下的熱輻射,跑起來感覺一點都不輸給台灣的天氣。
主動的熱適應像是在運動場館裡,把溫度調到攝氏30-40度,濕度70度以上,在這樣的設施內進行為期約2週的運動;被動的熱適應則是進行30分鐘以上的運動後,浸泡30度以上的熱水或是進入蒸氣室。經歷這樣的過程後,可以對於悶熱天氣產生一定程度的抵抗。
除了主被動的熱適應外,比賽前的cooling、合適的水分補充、更好的代謝能力都被認為可以降低身體的核心溫度,更可以抵抗悶熱的環境。這4種策略都值得嘗試,但是身為運動員或是愛好者,應該都會想知道孰優孰劣,各自的優缺點或是對於個人可能值得先做哪種嘗試。
先說結論,以耐力運動員來說,可能幫助的優劣排名:
1. 有氧耐力
2. 主被動熱適應(2週以上為優)
3. 賽前cooling
4. 合適的補水策略
對於耐力運動員來說,有氧能力的訓練是這項運動最核心的能力之一,沒有好的有氧能力還來跟人玩什麼耐力運動。因此整個訓練的核心項目,也是為了培養更好的有氧能力。
經過訓練後的運動員,在擁有更好的有氧能力後,排汗的速度及皮膚血管的擴張,都可以進一步降低身體的核心溫度,進而達到對抗悶熱天氣的好處。同時經由這樣的訓練,耐力運動員可以忍受較高的核心溫度完成比賽,但這是一個雙面刃,可以忍受更高的溫度,但也可能在事後產生較大的傷害,善泳者溺,善跑者也是最容易產生意外的一群。不過在馬拉松比賽當「步兵」除了畫面難看外,很難有很大的意外。
在經由不斷的濕熱環境刺激後,身體會對悶熱的環境產生適應。心血管及核心溫度可以在熱刺激後7天產生適應,有氧耐力及體溫調節能力則要14天以上的適應時間。經由熱適應後,可以發現在賽前有較低的核心體溫、較低的心律、較大的心輸出量及血液流量。同時經由皮膚的血流量也增加,進而增加身體熱能排出的能力。
然而,這些熱適應產生的好處,對於長期處在亞熱帶或熱帶國家的居民來說,可能已經長期接受這樣的刺激,去進行熱適應的策略並無法再帶來進一步的好處。同時也因為現代化的生活,讓身處這些國家的居民,因為使用空調而可能破壞身體調控溫度的能力。
熱適應策略所帶來的好處,很難很明確跟有氧耐力訓練所帶來的好處做清楚的切割,兩者帶來的好處機制類似,所以無法區分清楚是兩者加成抑或是單獨創造出好處。
利用cooling來降低運動時的核心溫度,可以延緩核心溫度的上升時間,藉由這樣的方式來達到延遲運動的疲勞或是能量消耗。Cooling的方式包含浸冷水、穿冰背心、吹冷風、喝冷飲等方式。
這些方式都可以有效地降低身體核心溫度,但是有研究發現cooling可能會破壞身體體溫調節的能力,也有可能造成運動員的不適,而無法進行這樣的策略。同時cooling也可能會讓運動員無法在比賽達到理想的身體運動溫度,進而無法達到最佳表現。
Cooling對於馬拉松、鐵人三項等大型比賽,有設備上取得不易的問題。除了菁英選手外,多數人都要提前進場排隊,不太有可能持續吹冷風、浸冰水的機會。所以現實上,cooling存在著不小的限制。
耐力運動中補充水分是一再被強調的觀念,要盡量維持身體體液的平衡,才能避免降低運動表現。同時體液在身體裡流動,可以藉由汗水蒸發來降低體溫,進而維持運動表現。一般認為體液流失2%可能會造成4%的運動表現下降。而過度飲水可能會造成電解質不平衡,進而產生其他問題,同時我們也不想因為過度飲水上廁所而損失比賽時間吧?
理想上,我們應該在比賽前就將身體保持在充足水分的狀態,並且在比賽時適當的補充水分。過與不及都不是我們所想要的。
夏天持續在相對悶熱的天氣中保持運動習慣,可以讓身體的有氧耐力持續進步,更可藉由熱刺激來達到熱適應的效果。身處在台灣,應該是不必為了熱適應而去特別浸熱水、進烤箱,走出室外一切都是免錢的熱刺激。
Cooling相對較有爭議,但是在長距離課表時備涼的運動飲料,是可以稍微降低點核心溫度,同時可以補充電解質避免過度補充水分帶來的電解質不平衡。關於補水補能量的文章,我已寫過不少篇,就放在延伸閱讀中讓大家做參考吧!
經歷
Pose Method® Level 1 認證教練
Garmin 亞太區跑步教練培訓
RAD 自我肌筋膜放鬆國際指導員
醫師高考及格
衛生福利部署定專科醫師
部落格 陳柏長醫師的跑步筆記
FB 陳柏長醫師 跑步讀書室
自從發現動物肌纖維的顏色有深有淺,早期便根據肌纖維的顏色分為紅肌(red muscle)與白肌(white muscle)兩類;後來又按肌纖維的生理特點而分為慢縮肌(slow twitch 或 Type I)及快縮肌(fast twitch 或 Type II);更有人把快縮肌再分為 Type IIA、Type IIB 及 Type IIC。然而,在每一個運動單位內的肌纖維都只會屬於同一類形,亦即是說,「快」運動單位內只包含有快肌纖維,「慢」運動單位內則只有慢肌纖維。只是在同一塊肌肉之內,可以由不同數量的「快」和「慢」運動單位所組成。
按照肌纖維在結構與功能上的分別,白肌纖維目前被分為五種,紅肌纖維為兩種。紅肌纖維具有非常高的有氧能力與疲勞阻力,但是糖酵解(無氧)能力差、收縮速度慢、以及運動單位肌力較低,屬於低強度、長時間運動的肌肉類型。白肌則具有最高的糖酵解能力與運動單位肌力,但是,在有氧能力、收縮速度、以及疲勞阻力方面較差,屬於高強度、短時間運動的肌肉類型。
在人體肌肉中,紅、白肌纖維的比例往往都會受遺傳基因影響,因此有的人白肌纖維比例大,有的人則紅肌纖維比例大,但每一個人身體不同部位的肌肉中紅白肌纖維的比例也不盡相同,導致在不同負荷、不同動作、不同速度等運動條件下,肌肉收縮的肌纖維類型也不同。一般來說,在一定負荷強度下用較慢的速度完成動作,就是紅肌纖維起主導作用,如果要快速完成動作,則是白肌纖維起主導作用。
當嬰兒出生後第五個月時就已經確定紅肌與白肌的多寡,然後再過一年,就會形塑肌纖維的數量以及紅、白肌纖維的比例。這些肌纖維的組成就算透過後天的鍛鍊仍是無法改變的 ; 也就是說,如果你自身的紅肌纖維數量比例高,你有成為優秀長跑運動員的潛力;如果你自身的白肌纖維比例數高,你有成為優秀舉重選手或短跑運動員的潛力,這就是先天上的肌肉纖維比例,影響人們在不同運動所呈現的不同天賦。
訓練者鍛鍊肌肉時想要增長肌肉,也就是讓肌肉肥大的意思,要讓肌肉肥大主要是鍛鍊白肌。然而白肌會很快產生疲勞,因此在鍛鍊時,慢慢做很多次的訓練,是不會幫助肌肉增大的,要讓白肌成長,就是需要高強度配合更快的速度來進行,就像是舉重、衝刺等高強度、短時間、低次數,甚至需要爆發力來完成的運動。另一方面,長時間的進行有氧運動、低強度以及低重量高次數的訓練,主要用以鍛鍊紅肌纖維,讓紅肌纖維起作用 ,比如長跑、競走、騎車、跳舞、有氧等。
研究結果還顯示速度性項目運動員主要運動肌肉內,快縮肌纖維的比例較高。例如,世界級優秀運動員小腿肌內的快縮肌可佔到 70 至 90%。反過來說,耐力性項目運動員主要運動肌肉內,慢縮肌纖維的百分比較高,一些頂級長跑運動員小腿肌內慢縮肌的比例可以高達 90%。當然,一般認為這種現象便是自然選擇的結果。
以奧運等級的運動員來說,研究顯示短跑選手普遍擁有較多的白肌,馬拉松選手則紅肌比較多,研究說明肌肉中紅肌與白肌的比例是由遺傳決定,也就是一出生下來,就己決定一個人的體質是屬於短跑健將、舉重選手,或是一般人的體質。研究也發現,兄弟、雙胞胎的肌肉類型比例具有顯著的相關,因此我們常見家族性的運動團隊。非洲黑人的快縮肌比例,顯著高於北美白人,因此黑人選手能夠在爆發性的運動項目中展現優異的表現,顯然與骨骼肌纖維的比例有關。因此,是否擁有特殊的肌纖維比例,是判斷一個人運動潛能的重要參考因素。
雖然大部分學者都認為每塊肌肉內兩種肌纖維的比例是遺傳決定的,訓練並不會改變肌肉內慢縮肌和快縮肌的百分比組成,但是有許多研究顯示,訓練會使得各種肌纖維無論在大小和功能上均有所增長,這也是人們強調利用訓練與活動狀況的改變,增大骨骼中纖維肌類型比例的重要因素。