研究顯示,平常有運動習慣的壯年人、年長者,只要一停止運動10天,大腦海馬迴等區域血流就會明顯減少;也有研究實證,運動能改善記憶力與其他思維能力,因此想要強化腦力,運動是一種投資報酬率相當高的方式。而想以最少的時間和努力,得到運動對大腦的最大好處,在接下來的日子,就把這三項重點納入你的運動計畫中:有意義(功能性)的動作、高強度間歇性訓練(HIIT),以及阻力訓練。
透過降低心理壓力,讓你睡得更好、表現更好當然很重要,不過要讓粒線體變得更強壯,你能採用的最佳方法,就是透過運動給予細胞一點壓力。我們很久以前就知道,運動能促進粒線體健康,但是我們還在研究運動和粒線體自噬(殺掉虛弱的粒線體)與粒線體生長之間,所有令人振奮的關連性。
運動是刺激一種叫做PGC-1α(peroxisome proliferator-activated receptor-gamma coactivator-1 alpha,殖物啟動受體γ輔啟動因子1α)的重要蛋白質分泌最佳的方式之一。這種蛋白質可以調節新陳代謝和粒線體生長。(暴露在寒冷環境也會刺激PGC-1α分泌,這就是為什麼冷誘導產熱可以製造更多粒線體。)不過就像睡眠一樣,運動的質比量還重要,只是在跑步機上多運動幾分鐘是沒有用的,需要高強度間歇訓練(high-intensity interval training, HIIT)才能釋放這種蛋白質。我們稍後會討論更多高強度間歇訓練的好處。
你運動的時候,肌肉也會釋放一種叫做FNDC5(bronectin type III domain-containing protein 5,纖連蛋白III型結構域蛋白5,又稱鳶尾素)的蛋白質。這種蛋白質一部分會進到血液中,增加海馬迴中腦衍生神經滋長因子(BDNF)的量,海馬迴也是神經生成發生的地方。如你先前讀到的,BDNF是促進新神經元生長和分化的蛋白質,也是你體內神經生成活動中,最重要的成分之一。2008年,哈佛大學的教授約翰・瑞提(John J. Ratey)博士,首度將BDNF指為「大腦的奇蹟生長物質」。當研究人員在實驗室內提供BDNF給神經元時,這些神經元自動長出了新的樹突來輔助學習。它就是我成為生物駭客的最初目標之一,因為BDNF會促進神經生成、神經保護、神經再生、細胞存活、突觸可塑性,還有新記憶的形成與保存。
研究人員早就已經知道BDNF和運動之間的關係,但一直到2013年,他們才發現PGC-1α和BDNF之間的關係,原來增加PGC-1α也會提升FNDC5製造量,也就會引起BDNF更大量增加。新神經元和新粒線體的誕生之間有相關,這一點很合理,但是知道只要透過對所有人都很簡單又容易做的運動,就可以幫忙建立新的腦細胞以及提供腦細胞動力的粒線體,實在讓人讚嘆。
西北大學(Northwestern University)的研究人員也發現,另外一個運動和大腦活動間的關連,相當振奮人心。他們的研究顯示,運動可以降低骨型態發生蛋白(bone-morphogenetic protein, BMP,按︰又稱骨塑型蛋白)的活動,這種蛋白質會降低神經生成率。同時,運動也會提升腦袋蛋白(noggin,我發誓真正的名稱就是這樣),這種蛋白質會抵消BMP,確實提升你的神經生成率。
運動不只能幫助你身型更緊實,也會促進你體內最適當的粒線體存活下去。因為運動會降低mTOR 蛋白質,幫助身體剷除虛弱、有功能障礙,或變異的細胞,如果沒有殺掉它們,就會讓它們變得更強壯。只有強者才能生存!現在沒有受損的粒線體在拖慢大家,以前虛弱的粒線體現在也運作得更好,你的能量製造將會大幅改善。研究顯示,擁有適當的粒線體也會降低發展出許多神經退化性疾病的機會,在帕金森式症的病患身上,甚至還有保護神經的作用。
你應該已經知道,規律的運動可以降低血糖,讓你對胰島素更敏感。這不只是幫助你保持窈窕,還能讓能量水準保持穩定,提高腦內啡(endorphins),也就是「快樂」的神經傳導物質,可以對抗憂鬱。事實上, 研究人員發現,規律運動對抗憂鬱的效果,至少和抗憂鬱劑一樣好 。最後,運動也可以改善循環、減少發炎, 並讓更多氧氣順利進入所有身體組織,包括你的大腦,並加快粒線體製造能量的速度,而且有更多血流到你的肝臟,也能更輕易移除神經毒素。
新神經元、新粒線體、較少毒素,以及較少有功能障礙的粒線體,噢,還有更穩定的能量和減輕憂鬱, 你準備好要去健身房了嗎?我猜是的。但是要記住,並非所有類型的運動效果都一樣,不同類型的運動其實會給你些微不同的大腦(與生理)好處,所以建立一套平衡的運動計畫非常重要,才能從健身中得到最多好處。以下是一些簡易分析,告訴你哪些形式的運動對大腦最好。
你並不需要去健身房,或是花錢上流行的飛輪課程,才能得到運動的好處。你唯一要做的就是動。像是走路、練習瑜珈、登山健行、騎自行車、跳繩,或是和孩子在遊樂園中跑來跑去,這些活動全都能改善你的大腦、刺激神經生成。
研究指出,每天的活動比起沒那麼頻繁的大量運動,前者對大腦更有益。這就是為什麼整天一直坐在書桌前,對大腦很不好。如果你是在辦公室工作而且開車上班,一整天當中務必要盡量找時間站起來到處走走。我們現在說的是動作,強度遠不及你以為的運動,所以到處走走就可以了。
事實上,走路對大腦特別有益。在一則研究中,一群健康的成人一周走路三次,一次四十五分鐘,連續一年之後,他們的海馬迴尺寸都有明顯的增加。既然神經生成就是在大腦的海馬迴發生的,我們可以推測,走路增加了這群受試者的神經生成。
瑜珈是另一種提升大腦能力的運動方式。伊利諾大學(University of Illinois)的研究人員發現,只要練習一堂二十分鐘的哈達瑜珈(hatha yoga),瑜珈課程之後讓受試者進行工作記憶測驗,就能看出測驗結果有顯著改善。這項研究顯示,瑜珈可以幫助受試者保持專注、吸收、保存,並使用新的資訊。你可能以為任何種類的運動都會有這種效果,但事實不然,受試者在瑜珈練習之後立即接受測試,和進行高強度有氧運動後, 也間隔同樣時間接受測試,兩者比較之下,做完瑜珈的結果明顯比有氧運動好很多。在另一篇研究中提到, 有做瑜珈的老年病患,海馬迴就有成長。瑜珈也被證實可以減輕壓力,因此能減輕全身的發炎,包括大腦。
瑜珈對我們很有益的另一個理由,是它包含側體交錯動作(cross-lateral movements),也就是其中一邊的肢體跨過身體中線的動作。這些動作能夠讓流到大腦所有部分的血流量增加,同時增加腦中突觸連結的數量。側體交錯動作還能迫使左腦和右腦共同合作,被視為是閱讀障礙的可能治療法。
如字面上的意思,阻力訓練(resistance training)就是要對抗一股阻止你移動的力量。阻力訓練包括了舉重、壺鈴訓練,以及身體重量訓練。阻力訓練通常都是短暫而強大的,而短時間爆發的壓力對你的身體和大腦都很棒。
阻力訓練可以讓你的肌肉變強壯,這點並不讓人意外,但是它還可以改善大腦功能,讓你能移動得更好。在一個最近的研究中,請十五位男性舉重十四周,十四周後,他們的肌肉可以聚集更大的力量,這是必然的, 不過比較有趣的是他們的神經驅動力,也就是從大腦發射電子訊號到肌肉的能力,也變得更強、更快30 。有更好的神經驅動力,就能更精準地控制你移動的方式。
阻力訓練還能輔助身體自然的排毒程序。你先前讀到淋巴系統,它倚賴生理的動作,讓淋巴液能在體內移動並收集細胞內的廢棄物。有一篇研究指出,十到十五分鐘的短暫肌肉收縮,就能增加淋巴流動300到600%。部分原因是來自你運動時製造更多EZ水,把周圍所有水分都帶到細胞裡,而EZ水可以幫助粒線體和淋巴流動。
也許最重要的應該是,阻力訓練對大腦健康有深遠的助益,對你的表現影響相當大。一份2010年隨機對照的研究中顯示,重量訓練可以大幅減輕焦慮、改善記憶和認知功能、減少疲倦,讓你更快樂。這全部都是因為阻力訓練可以增加腦內啡,也提升神經生成率、粒線體生成和粒線體自噬。阻力訓練也能夠讓睪固酮大量增加,以及提升200到700%的人類生長激素,幫助你長出新的神經元。
然而說到阻力訓練,最大的問題應該是,大多數人要不是沒有盡力做就是做得太過了。記住,這種類型的訓練會給肌肉和粒線體造成壓力。這是好事,但是你不能每天這樣給它們壓力,它們需要時間復原,然後才能再次施予壓力。在休息的時間裡,身體才會調整因為運動而造成的大腦變化。換句話說,你的新神經元和粒線體是在休息時間裡生成的,有功能障礙的粒線體則會變強或死亡。
我們的身體因為有毒食物、環境毒素和垃圾光這類東西,已經過度承受壓力。運動是短暫讓你變虛弱,好讓你往後長期變得更加強壯。但如果你過度運動,給自己太多壓力,會讓自己太過虛弱而無法獲得好處。過度訓練是目前很常見的問題,當你過度運動時,最先發生的事情就是皮質醇上升,皮質醇一上升,BDNF就會下降 。
《身體科學》(Body by Science,中文名暫譯)的作者(這本書我非常推薦)道格・麥卡夫(Doug McGu)醫師建議,只要每隔七到十天做一次阻力訓練就夠了。他的研究顯示,這樣的間隔比更頻繁的運動,更能帶給身體極大的好處,當然也能幫你省下許多時間。但重點是,當你訓練時,必須用力訓練,你得用強度打擊粒線體,然後休息讓它們復原。
在為期兩周的防彈腦力計畫中,你一周要做一次阻力訓練。就這樣。其他的日子裡你會做許多動作,但是這種核心運動一周做一次,對大腦最有幫助。
耐力訓練(endurance training)通常指的是有氧運動,仰賴肺部的氧氣來製造能量。任何能讓你用力呼吸的活動,像是跑步、騎自行車,或游泳,都會對你的有氧系統造成壓力、測試你的耐受度、帶出大量的好處。
雖然阻力訓練和耐力訓練都會增加BDNF,阻力訓練只會在運動完的短時間內有這樣的作用。然而耐力訓練似乎可以更長久地提升BDNF。一份對十二位男性進行的隨機對照實驗顯示,連續三個月每天騎自行車,讓他們平時的BDNF 提升了將近四倍。
耐力訓練是讓身體釋放腦內啡的最佳方式,而且也證實對情緒有正面影響。這解釋了為什麼你做完耐力訓練後,會感覺到「跑者的愉悅感」(runner’s high)。不過,你也不需要跑到臉色發青這麼賣力,有一篇研究顯示,只要健走10天,就足以大幅降低憂鬱症的症狀。另一篇研究則指出,在適當的耐力訓練後, 創意也會到達顛峰 。
許多人認為必須每星期做3到4次有氧運動,每次30到40分鐘,才會有效果。但如果你忙著處理各種事物、有很多任務要完成,這些運動會占掉非常多時間,而且顯然不會有太多剩餘的時間,去進行其他種類的運動,像是阻力訓練等。好消息是,有一種運動結合了阻力訓練和耐力訓練的所有好處,讓你一次獲得雙重優勢。
責任編輯/Oliver Wu
腳趾頭上的「黑指甲」介於一個尷尬處境,它不一定影響你的運動,卻會帶給你困擾,而且症狀常被誤認,實際上可能有意想不到的嚴重疾病。然而,黑指甲這樣的運動傷害竟常被馬拉松跑者當作「努力後的勳章」,認為這是跑馬後必留下的功勛,發生已久也置之不理。現在讓我們正視這個問題,看看黑指甲究竟怎麼產生、如何預防?另有其他指甲病變常被跟黑指甲混為一談,別誤把病變當「勳章」!
主因指甲內產生瘀血情況,過幾天就會形成黑指甲。它有區域性,不一定整個指甲黑成一片,但隨著指甲生長會稍微擴散;也不一定會感覺痛,嚴重的話僅前幾天會痛,但通常要等指甲將瘀血部分完全長完並剪除,才算完全痊癒,多數達半年以上。
1. 鞋子過小,壓迫到趾頭形成瘀血。以跑鞋為例,穿襪子時腳趾輕頂住最前面,腳後跟空間可輕鬆放入食指為佳;不過有時不是因為鞋子過小,而是楦頭(鞋子腳掌部位的寬度)過小。
解決方案﹕選擇適合大小的鞋或寬楦鞋型,穿鞋時注意鞋帶的綁法、鬆緊是否恰當。要注意的是,鞋子楦頭過大反倒會造成腳與鞋子長期摩擦碰撞,引起瘀血。
2. 指甲過長,在運動過程中損傷甲床。
解決方案﹕平常養成3-4週修剪指甲一次的習慣,馬拉松類比賽前三天一定要修剪指甲。但要注意,指甲剪得過短過深或形狀有尖角,容易嵌入皮膚或磨傷甲溝引發炎症。
3. 防護過當,例如用透氣膠帶綁腳趾綁太緊。
解決方案﹕腳趾盡量少貼膠帶或OK蹦,若因為破皮或水泡非貼不可,不能貼太緊;建議改穿五趾襪。
4. 運動時以腳尖著地最容易發生黑指甲。
解決方案﹕避免腳趾緊繃,以腳掌(中足)著地,盡量避免以腳尖後蹬的力量前進。
5. 超過身體負荷,例如超馬跑者的指甲常見黑成一片甚至剝落,因為動輒12小時甚至更久的連續跑步或多日賽,每公里單腳受力摩擦約600次以上,100公里就是6萬次。
解決方案﹕不能要求你不比超馬,只能依賴個人跑姿、放鬆程度與身體特質來適應。
1. 按壓﹕對受傷部位施壓直到出血消退,洗澡時讓傷口露出,雙腳在溫水中浸泡10分鐘,有助於減輕疼痛。
2. 包紮﹕如果嚴重到指甲脫落,但沒有任何出血現象或開放性皮膚損傷,OK蹦和抗生素是很好的選擇,也增加對皮膚的一個額外保護層、防止感染。要注意的是,不要用其他不明膠帶將指甲黏起來,它並不會因為被黏起來而與皮膚接和。
3. 耐心照顧﹕當指甲被翻起,不要拉它或重複觸摸,這樣做會導致不必要的疼痛和額外傷害。因為每個指甲的生長週期需6-9個月,大約6週後你會看到一個新的指甲正在成長,之後你得慢慢等待它的痊癒。
4. 若疼痛增加或有其他異狀,盡速就醫﹕如果腳趾變色、腫脹,或者不斷有不明液體排出,別拖時間!請務必盡速前往醫療院所的皮膚科求診,因為可能是感染跡象,如果等到趾甲周圍皮膚感染蔓延到骨頭卻不治療,恐導致嚴重感染。
灰指甲﹕甲癬俗稱灰指甲,又稱為臭甲,外觀呈現不一定是灰色,可能有指甲變厚、變色(常見變黃、變黑或變白)等症狀,治療上比黑指甲還棘手!主因灰指甲是一種黴菌或真菌感染而引起的指甲病變,常合併發生在有香港腳(足癬)的患者身上。感染不僅限指甲部位,也擴及角質層與皮下組織,對患者最大的困擾是不易治療又具傳染性,且無法用拔除指甲的方式根治。
皮膚癌﹕指甲上出現直條黑線,線條顏色、粗細、濃淡、間距不同,或是長短不一、不規則扭曲,指甲全黑甚至黑到皮膚,就要懷疑是否為惡性的「黑色素瘤」(皮膚癌)。有這類症狀必赴醫療院所求診,醫師通常依發生時間長短、病灶外觀是否改變、進展速度來初步判斷,必要時做「皮膚切片」進行病理檢查,以確認是良性或惡性。
縱向黑甲症﹕指甲出現直條,顏色從灰色到黑色都有,外觀與皮膚癌相似,但這是一種良性症狀,主因黑色素沉澱在甲床上,但多數會隨著時間漸漸淡去,只需追蹤不需特別治療。
資料來源/高志明著《一雙慢跑鞋》、財團法人全民健康基金會
責任編輯/Dama
近幾年來,功能性訓練這個名詞在體適能或是運動訓練的產業中開始受到注意以及使用,然而當我們去細究、詢問什麼是功能性訓練時,卻往往無法得到一個類似或是具有共通點的一個答案。
有人說:“功能性訓練是建立身體在真實的環境下能夠從事日常活動的能力,而不僅是在理想化設計的機器上比較誰能舉得更重”。也有人說:“功能性訓練是整體訓練的概念,讓所有的肌肉發揮功能而不是分隔開來單一訓練”;或是指“能夠強化日常生活能力的訓練”、“重新發現與訓練人體本身就具備的能力”......等各種說法不勝枚舉。
究竟功能性訓練的定義為何?功能性訓練的定義目前在國際上仍然是缺乏共識,一個缺乏共同定義的訓練概念或方法,可能導致每位訓練人員有各自屬於自己的解釋方法,而產生完全不同的訓練目的與效果。
功能性訓練最早是由物理治療師或是復健師所使用的一種觀念、方法,他們希望透過某些肌力與體能訓練來使其患者恢復其受傷部位之功能,也就是讓這些受傷的部分能夠恢復足以讓患者執行其符合個人需求之任務或工作的能力。
由於在80年代左右開始,專注於肌肉線條、尺寸以及外表的「外觀導向」訓練觀念主導了大眾普遍對於健康的美感,以及大部分體適能訓練思維,使得訓練目標與方法著重於外表看起來如何,而將人體本身肌肉、骨骼等系統最原始的功能與目的–求生存忽略掉,產生了一些俗稱「好看不好用」、「肌肉大但是活動起來不靈活」、「只限在器材上發揮的能力」等現象。
2000年後從美國及歐洲的一些體適能訓練界開始對應於過去「外觀導向」的趨勢所產生的鐘擺效應,有些具有專項運動教練、復健或物理治療師背景的訓練師提出所謂「功能性訓練」的看法及訓練模式,希望能夠將人體健康的觀念從光注重外表的思維中,再加入增加身體肌肉素質的「動作模式」訓練,來改善人們在生活或是運動表現中更全面性的能力。
舉例而言,過去為求二頭肌有效的增大,大量使用二頭肌彎舉這個動作,如此會將訓練方式停留在矢狀面的活動,而忘記了人體在實際生活中其實是呈現3D的活動方式;或是說過去重訓有許多是坐在椅子上做動作,卻忽略了人體在實際生活中多半是在立姿或蹲姿的情況下做動作,使得訓練出來的能力僅能在特定器材上發揮。
誠如上述,在缺乏對於功能性的認知有太大交集的情況下,希望透過研讀與彙整各個功能性訓練領域專家的說法以及相關文獻探討,歸納出一個涵蓋較大範圍且簡單扼要的定義,讓體適能或是運動訓練的專業人員能夠有較為共同的語言以及對於各種功能性的訓練有系統性的解釋,讓顧客有更大的信心與興趣。
首先,讓我們理解一下功能的定義。根據牛津字典的解釋,功能是指(An activity that is natural to or the purpose of a person or thing )人類自然產生的動作或是某種物體作用的目的。比如說一座橋的功能是提供人們從一端移動到另外一端;或另外,根據偉伯字典,功能是指能夠達成某種目的的能力或是能夠運作的能力( capable of operating or functioning or capable of serving the purpose for which it was intended )。也就是說,無論對象是人或物體,功能本身必須涵蓋:一、目的、二、能力。因此功能性的訓練,其訓練的要素必然包含受訓者的目的以及達成目的的能力這兩個要素。
著名的教練Michael Boyle對於功能性訓練,他說:「功能基本上就是目的,功能性訓練就是目的明確的訓練;應用在運動訓練上,是指透過目標明確、系統性的計畫與訓練,強化運動員的基礎運動能力,而非僅只是體型更大或是力量更大;功能性訓練還包含降低運動傷害與增進運動表現的作用。」另一名知名的教練Vern Gambetta說:「運動員使用功能性訓練的目的,就是訓練運動員如何在任何情況下有效控制身體重心來對抗地心引力。」《Movement》作者Gray Cook 也提到大自然給了我們最好的功能性訓練方式:“基本、單純、不做作的自然學習。”
綜觀了上述的說法及因素,我們可以大致上歸納出幾點:
第一,功能性的訓練必須有明確的目標或任務 ( task )。比方說為了增加生活中活動的安全性,我們希望強化走路時的平衡感,可以選擇使用不穩定的表面來做一些動作訓練如站立、踏步等,或是使用雙邊不同重量的啞鈴來做Farmers walk ,那麼走路就是我們的目標任務;或是為了能夠強化在搬運重物時的能力或防止受傷,可以透過前蹲舉 ( front squat ) 或是過頭蹲舉 ( overhead squat ) 來強化核心肌力,並學習如何利用下肢(含臀部)肌力來舉起重物,這時舉起重物就是我們的任務;甚至於對兒童而言,在遊樂場中的爬單槓,都是他們的一種任務。
第二,這種訓練必須是在符合人體自然條件下來操作。
就結構上而言,必須符合人體關節的可動度以及肌力所能負荷下的動作模式,如蹲舉、伏地挺身等在關節合理活動範圍內的動作。
就方法上而言,不應該透過如服用禁藥、外部手術,或是任何違反自然情況(有些運動員在生長板或是肌肉未能完全發育情況下,就開始進行過高強度的肌力及體能訓練,影響他們正常發育或是造成運動傷害,像是目前年齡過小的體操選手,或是早期台灣國小棒球投手要求他們投變化球這種過早訓練,也應該算是非自然條件下訓練情形之一 ) 的方式來執行。
就人體發展模式而言,根據美國密蘇里州教育專家研究,在小學四年級時,每個人都應該具備了能夠跑、跳、投擲、攀爬等基本的身體功能;如果在此時期缺乏這些能力,未來無論是一般活動或是運動員能力可能都會有所影響。所以以台灣目前普遍缺乏體育活動的教育模式,這些基本能力的發掘,可能也是教練們可以朝向的訓練方式。
第三,這種訓練是為了培養出為達成某種必須使用身體完成的任務所具備的能力。比如說軍人必須時常在各種突發狀況下迅速趴下、蹲下或是跳躍障礙等,所以訓練軍人的課程中這種動作模式的訓練是必備的;但是對於一般人而言,這樣高強度的瞬間加速、減速能力與動作模式,卻不見得是他們所必備的身體能力,因此這種因應某專項任務所必需具備的身體能力,是功能性訓練的目的之一。
因此,我們可以或許可以說,功能性的訓練,是一種針對特定目的或任務,在符合人體自然條件下,增加或培養完成該項特定任務能力的訓練方式。
舉例而言: 如果你的目的是增加生活品質,使身體能夠應付日常生活得需求,那麼你的訓練就是培養足以負擔日常生活中所必須面臨的狀況如走路、爬樓梯、提重物等任務,比如說正確的走路的動作模式訓練、爬樓梯的肌力、提重物的核心穩定能力等,這樣清楚包含了功能性訓練目的、符合自然原則與專項任務能力三個要項。
或是說你的運動員在訓練過程中過早專項化,遺失了幾塊在人體成長過程中的身體能力拼圖,如台灣有些跆拳選手在青春期之前很少有上半身推拉或是投擲的動作,然而這些卻是人體功能中不可或缺的能力,缺乏了這幾片拼圖,有可能會造成將來運動表現上進步的限制。
功能性訓練發展至今僅短短十多年,無論讀者同意與否,希望透過這樣的一篇簡單研究,能些許帶給大家對於功能性訓練法更多的討論與思維空間,並歡迎大家不吝一起來討論並給予指教。
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