肌肥大是指將身體的肌肉組織締結變大的現象，顧名思義就是讓肌肉看起來更大更厚實，在透過增加收縮蛋白後，可以使肌肉纖維逐漸增大，以及肌肉的細胞肌質可以透過漸進式阻力運動來增加，一般來說，肌肥大主要呈現有兩種形式，就是收縮單元增加與非收縮單元增加。

收縮單元增加

通常是指人體的肌小節受到張力或是張力負荷才導致呈現縱向或橫向的肌肉增加，肌小節是指人體肌肉細胞的縮短單元，存於細胞之內。

傳統的重量訓練通常是以橫向的肌小節增加為主，並且使肌肉的橫斷面更大更厚實，則縱向的肌小節增加則是為了要適應新的功能長度時才發生，肌肉的向心收縮增加橫向的肌小節，總而言之，離心收縮會使人體的肌小節增加。

非收縮單元增加

這是指人體肌肉細胞中，非收縮單元、肝醣、液體和肌內膜結締組織的增加，但是，這樣的增加對人體其實沒有什麼功能性，很明顯的例子就是健美選手與舉重選手的肌肉細胞差異，健美選手的肌肉雖然大塊，但通常能舉起的重量會比舉重選手來得較輕，不過這樣的結果都是來自於兩著的訓練方式大大不同。

如果要達到肌肥大的目標，可以每次在訓練時，都可以將每組訓練都採用高訓練量方式以及短暫休息來達到，在每組訓練的次數應該要比肌力訓練來的更多，但要比訓練肌耐力來得少，才可達到。

在肌肥大訓練的課表時間上，初學者可以採用一週兩天來訓練，則有健身一段時間的人，可以採一個星期做六天訓練，在每次訓練時，主要使訓練到1-2個主要肌群，像是肱二頭肌以及肱三頭肌等，建議每種訓練動作基本只少要做到3-4組，每一組最多為15下，中間採短暫休息，時間約30-60秒，因為人體每個肌群需要72小時的時間來恢復，所以一整次的完整訓練，建議不要超過一個小時，因為過度訓練不僅會傷害到肌群，還會影響到預期時間想看到的成效。

在許多研究指出，訓練所引起產生的代謝壓力會帶來肌肥大的效應，代謝壓力的產生，通常是由訓練所引起的無氧醣解產物，包括有乳酸分子、自由基、無機磷酸鹽等等，接著告訴身體該要開啟肌肥大的生化途徑了。

通常健美選手的訓練會採適中的重量來做訓練，在每次訓練時，會以一組8-12的次數，並給予身體足夠的代謝壓力以及機械張力，而舉重選手則一組以1-6下的次數來訓練，因此健美選手擁有顯著的肌肥大，這也解釋出為什麼健美選手並不用舉得特別重，卻可以擁有比舉重選手更肌肥大的體態。

一般來說，建議在訓練肌肥大的強度，應該要掌握在70%-80%之間，然後介於肌力跟肌耐力之間，以中高等的阻力來訓練，等到訓練的肌肉產生疲勞時，會促使血液流動，讓肌質擴大，所以在進行這種短休息又要連續組數的訓練，才能使肌肉變得更厚更大。

近年運動市場的新穎跑鞋如雨後春筍般出現，無論是外觀上繽紛色彩或是特殊的結構設計，不知道身為跑者的你是否有觀察到一個趨勢：「跑鞋鞋頭上揚的趨勢日益明顯，尤其在厚底的跑鞋之中特為突出！」這對跑步會有什麼影響呢？厚底跑鞋上揚的鞋頭結構，真的對跑步時的順暢性有幫助？該結構會對跑步姿態有什麼影響？本文將透過科學的方式，解析跑鞋設計對前足順暢性的影響。

先了解跑步著地過程 －滾動機制

為了揭開順暢性相關的疑惑，首先我們必須了解跑步著地的過程，可比擬為一個滾動的動作。從腳跟著地到離地，可分為三個滾動機制，腳跟滾動 (Heel Rocker)、腳踝滾動 (Ankle Rocker) 以及前足滾動 (Forefoot Rocker)。腳跟滾動 (Heel Rocker) 指腳跟初著地到全腳掌踩平；腳踝滾動 (Ankle Rocker) 指全腳掌貼平到腳跟抬起之前；前足滾動 (Forefoot Rocker) 則指腳跟抬起到腳掌完全離地。

下圖由左至右依序是：腳跟滾動 (Heel Rocker)、腳踝滾動 (Ankle Rocker)、前足滾動 (Forefoot Rocker)

著地時，若是腳掌的滾動過程不流暢，則會產生「卡卡」的感覺，使整體滾動動作的速度不平順，而有不佳的順暢感。其中較容易受跑鞋影響的滾動為腳跟滾動及前足滾動，在此我們稱為「後足順暢」與「前足順暢」。本文將著重在前足順暢的部分。

或許你能直接感受到有些跑鞋順暢性的差異，但透過科學儀器量測，將能更清楚地看到差異，即量測前後方向足底壓力中心 (Center of Pressure, COP) 移動的速度變化。2018 年 Lam 等學者研究認為，良好的順暢感，COP 前後方向速度變化應該是漸進式地增加，而並非突然地遽增，換言之，當前後方向 COP 移動速度的變化越平緩，表示滾動過程較不會突然大幅加速，而是平順的滾動。
延伸閱讀：慢跑鞋的順暢感

下圖透過量測足底各部位的壓力大小，可計算出壓力中心（COP，即圖中的圓點）；隨著跑步的滾動機制 COP 會由後至前移動，形成不同的速度變化，藉此可分析跑鞋的順暢性。

科學量測 6 雙跑鞋

本文選定 6 雙市售跑鞋，分為一般跑鞋組以及鞋頭上揚組。所謂一般跑鞋組是指無特別設計鞋頭上揚的結構，鞋內也無設計幫助滾動的硬板之鞋款；而鞋頭上揚組，即該跑鞋設計底部較厚，且鞋頭有特別上揚，試圖引導跑者在前足滾動時保持順暢感受，如同蹺蹺板一般。

量測由一名跑步經驗豐富的測試員輪流穿著 6 雙市售跑鞋，並於鞋墊處使用 Pedar 足底壓力系統，且於跑步機上以每小時 10 公里的時速 (10KPH) 跑步，每一雙鞋至少跑 3 分鐘以上，擷取穩定的足底壓力訊號並匯出數據，以分析完整步態週期為主。

量測結果出爐，對比一般跑鞋組（虛線）與鞋頭上揚組（實線），在腳跟開始離地的階段，尤其是 60-85% 的時間軸，鞋頭上揚組的 COP 移動速度曲線變化較為平緩，COP 移動速度峰值約落在 0.8-1.2m/s 之間；而一般跑鞋組的 COP 移動速度曲線變化遽增，COP 移動速度峰值約在1.2-1.6m/s之間。綜上所述，COP 移動速度變化較平緩的鞋頭上揚組，有較佳的前足順暢性。

鞋頭上揚對動作的影響

為了呈現跑步著地時的鞋底滾動變化，我們於操場拍攝慢動作影片，以利了解跑鞋結構改變對動作的影響。由下圖動畫可以清楚看出，鞋頭上揚組有較順暢的滾動過程，這也呼應了上述所分析 COP 移動速度較平順的結果。

ASICS MetaRun, NIKE free RN 5.0, MIZUNO Wave Sky 3 Waveknit：

ASICS MetaRide, NIKE Air Vaporfly Next%, HOKA ONE ONE Carbon X：

我們從一般跑鞋組（黑，ASICS MetaRun）與鞋頭上揚組（白，ASICS MetaRide）各挑出一款鞋，並搭配定格的截圖來做更詳細的解釋。

ASICS MetaRun（一般跑鞋組）與 MetaRide（鞋頭上揚組）的分解動作變化：

從全掌貼平到腳跟離地的過程中，一般跑鞋組在啟動前足滾動機制 (Forefoot Rocker) 時，需較大程度地彎折蹠骨關節；而鞋頭上揚組則是像蹺蹺板般，順應著跑鞋的結構與上揚弧度向前。從黃、紅、藍色點的相對位置便能清楚知道，當一般跑鞋組向前時，黃點位置幾乎是不動的；相對地鞋頭上揚組向前時，黃點位置則是向下，同時間藍點上升，代表鞋頭向下貼平地面，而鞋跟隨之揚升。

從最大彎折到離地瞬間的過程中，前腳掌與掌趾會推蹬地面，我們可觀察到一般跑鞋組推蹬的位移較大，伸展的幅度亦大；反之，鞋頭上揚組的位移較平緩，伸展的幅度小。對比紅點與藍點的軌跡線就能明顯看到一般跑鞋組上升幅度較大；反之，鞋頭上揚組則上升幅度較小。顯示一般跑鞋組在推蹬時會有較大的蹠骨關節彎折動作，而鞋頭上揚組則會受限於鞋子的結構，不須做出較大的延展動作；這樣的動作變化，可降低蹠骨關節推蹬的出力，但會使跑者感受到「推不到的感覺」，形成一種「還沒推蹬就離地」的感受。

結語

本文比較鞋頭上揚組與一般跑鞋組，希望利用足底壓力中心(COP)的移動速度變化探討著地與離地時的現象，並試著解析其中的過程，這並不代表跑鞋的優劣。

跑鞋的結構設計百百種，鞋頭上揚設計的跑鞋並不一定適合每位跑者。有些跑者偏愛一般跑鞋推蹬時腳掌彎折的感受；而有些跑者則偏愛順暢的過渡感。挑選適合自己的跑鞋才是最重要，而透過科學的驗證方式可以提供客觀的數據分析，並排除主觀感受錯誤的可能。

參考文獻：
Lam, C. K. Y., Mohr, M., Nigg, S., & Nigg, B. (2018). Definition and quantification of ‘ride’ during running. Footwear Science, 10(2), 77-82.

撰文／董智尚、陳韋翰、相子元

*文章授權轉載自《運動科學》網站
原文：厚底跑鞋鞋頭上揚對前足順暢性的影響

重訓完要盡快於30分鐘內補充蛋白質及碳水化合物，否則將會錯過肌肉的修復與成長的關鍵時刻，並且，會造成肌肉產生分解代謝並影響到增肌效率。以上這句話，相信許多有在進行運動或重量訓練的人都有聽過，然而，30分鐘內不立即補充真的會有這麼嚴重的情況發生嗎？

要探討這項議題之前，我們先來了解什麼是「合成代謝窗口」。所謂的合成代謝窗口是與蛋白質合成及蛋白質分解有關，肌肉蛋白合成和代謝是肌肉生長的兩個過程；顧名思義，只要是蛋白質合成涉及肌肉生長；蛋白質分解涉及肌肉分解，這兩個過程最終導致肌肉生長這就是新陳代謝，而肌肉蛋白質合成越多，肌肉內蛋白質分解就越少它增長就越多，但如果蛋白質分解超過肌肉蛋白合成，那可能就會造成我們肌肉的流失。

在運動科學領域裡，對於合成代謝窗口（Anabolic Window）有一個非常清楚的敘述：於2009年維諾德·庫馬爾在美國運動生理學雜誌刊登《運動期間和運動後人體肌肉內蛋白質分解與合成》的文章之中指出，在禁食狀態下，運動後肌肉蛋白合成和分解都會提高，但是肌肉蛋白平衡為負值，只有當胺基酸攝入增加時，肌肉蛋白平衡為正值，這時肌肉蛋白的合成就會顯著提高。以上這句話簡單來說，只有當補充胺基酸（蛋白質）後，身體的肌肉蛋白合成才會出現顯著的提升。

因此，運動訓練之後食用富含蛋白質的食物並進行放鬆，就可以降低蛋白質分解速度，進而提高蛋白質合成的速度，所以，在運動後不進行蛋白質補充，我們肌肉分解速度仍會加快，最終會超過蛋白質合成速度，當肌肉燃料（蛋白質）耗盡之後，身體損失的不僅僅是肌肉還會增加疲勞的程度。

所以，有許多人使用「合成代謝窗口將持續30分鐘」這樣的概念，在這段時間內必需要盡快的吃進蛋白質及碳水化合物來補充肌肉的能量，但是這樣的理論與想法有另一派學者，認為合成代謝窗口理論根本不存在。

合成代謝窗口理論

合成代謝窗口理論是基於你身體的合成代謝反應。而合成代謝是指小分子長成更大的複雜分子，這些分子形成新的細胞和組織包含我們最重視的肌肉；這與分解代謝相反或者是大分子分解。

在經過一連串的肌力訓練之後，我們的身體處於合成代謝狀態，這狀態將涉及促進肌肉修復和生長的一系列細胞過程，這些過程將會由蛋白質和碳水化合物推動。根據合成代謝狀態理論說到，這種合成代謝反應僅僅在30分鐘有限時間範圍發生，還聲稱立即食用蛋白質和碳水化合物對於以下方面至關重要：

1.增加蛋白質合成。

2.減少肌肉蛋白質分解。

3.補充肌肉醣原。

根據2018年一個研究指出，肌肉蛋白質分解（Muscle protein breakdown ,MPB）會隨著肌力訓練而增加，肌肉蛋白質合成（Muscle protein synthesis ,MPS）也會增加，然而，肌肉蛋白質分解和肌肉蛋白質合成之間的平衡，將會決定肌肉的生長效率，以上這種平衡稱為淨肌蛋白平衡（NBAL）。

就如同維諾德·庫馬爾所發表的文章一樣，運動後立即食用蛋白質和碳水化合物來抑制肌肉蛋白質分解，這是由於蛋白質攝入限制肌肉蛋白質分解並增加肌肉蛋白質合成，同時，攝入碳水化合物還可以抑制肌肉蛋白質分解的狀態，並有助於肌肉醣原的再合成，還假設這將通過增加淨肌蛋白平衡來增加肌肉質量。以上這些似乎合乎邏輯，但也是理論過分簡化科學的地方。

我們都知道肌肉大小的變化取決於肌原纖維蛋白，因此，為了增加肌肉量對肌肉蛋白質分解的抑制，只需要針對這些蛋白質即可，但是，肌肉蛋白質分解影響許多類型的蛋白質，這包括迅速翻轉或受損的肌肉蛋白，降低這些蛋白分解效應就可能對建構肌肉纖維至關重要，這也表明試圖通過訓練後的營養補充來限制肌肉蛋白質分解，可能實際上阻礙適當的肌肉恢復效率。

此外，除了要注意營養補給之外，還有許多影響恢復和生長的因素，包括年齡，激素和訓練頻率等等。但也沒有確鑿的證據表明，合成代謝窗口只有30分鐘的時間限制。

科學研究這樣說

這樣狹隘的合成代謝窗口的概念，只是一個不知為何出現的普遍信念，透過許多的研究也表明，它並不像我們平常所看起來的那麼短暫或簡單，以下這幾個研究與分析報告或許可以調整一些對於訓練後進食時間的觀念。

在2017年一項小型的研究發現，在訓練前和訓練後攝入蛋白質對於肌肉的適應性都呈現相同的狀況，因此，表示在訓練前補充足夠的蛋白質與訓練後補充，並不會有什麼不同或落差。在更早之前，2007年也有類似的研究報告，參與研究的人分成運動前或後一小時兩組，並於運動後食用乳清蛋白，最後發現兩組人在蛋白質的分解與合成，都歷經類似的變化反應。

此外，2013年在43項研究中薈萃分析中，皆沒有發現運動後立即攝入蛋白質與肌肉的成長或肌力之間，存在著緊密不可分割的關聯性。因此，在運動後必須立即攝取蛋白質，能阻止肌肉蛋白質分解增進合成效率的作用也可能被誇大使用。

雖然，在2009年的一篇文章說訓練後肌肉分解確實增加，但這個反應與作用只是短暫的狀態。還有在2010年一個在訓練後攝取蛋白質發生合成代謝反應的研究報告中發現，這種反應主要是由於蛋白質合成而不是蛋白質分解引起的，因此，在訓練後立刻攝取蛋白質就可減少肌肉分解，可能不是一個必須做的事情。

當然，對於這個議題還有一個例外的事項，就是如果你在禁食時進行訓練，根據2003年的一項研究，禁食可顯著增加訓練後肌肉的衰減，因此，如果你在訓練前不補充蛋白質與碳水化合物時，就必需要在訓練後立即進食。

最後，一個在1997年的研究也說到，將訓練之後的碳水化合物攝入時間延遲2小時，並不會影響肌肉醣原的再合成，這是因為醣原的水平在8-24小時內都會保持不變，這表明就算在30分鐘之後攝入碳水化合物可能仍然會有幫助。

結論

對於肌肉限時合成代謝窗口的概念並沒有太多科學依據，因此，在訓練後利用30分鐘內的合成代謝窗口可能是不必要的觀念。這樣的限時攝取時間對於身體的健康，既不會有特別多的好處也沒有過多的壞處，再加上訓練後立即食用蛋白質與碳水化合物或是隔1-2小時再攝取，對於肌肉的修復與建構也沒有不好的影響，所以，你可以採用適合自己的運動前後飲食習慣，來調配自己的運動方式及均衡飲食，這樣才是對身體最好的設定。

資料參考／draxe、healthline

責任編輯／David