在健身房很多人都聽過深蹲對膝蓋會造成傷害,但這樣的說法是正確的嗎?如果是正確的,為何健力三項裡有深蹲?為何國際級舉重賽事裡的抓舉也會用到蹲下這個動作?首先,我們先了解深蹲會傷膝蓋這件事情從何而來,於1961年Karl Klein博士進行了一項研究,比較舉重運動員與未曾參與訓練的人,他們兩者之間的膝關節穩定性研究,並發表了一篇研究報告,結論是蹲下或平行(當髖關節與膝蓋平行)時會拉伸膝蓋韌帶,所以,他表示深蹲會造成膝蓋鬆弛與傷害。但這項研究報告於1964年由John Pulskamp博士提出新觀點,強調Karl Klein博士的研究並沒有考慮,加強膝關節週邊肌肉的好處,因為,蹲下這個動作是一種複合式的訓練,可以加強膝關節肌肉的伸展,該項研究只是看著在運動時的急遽影響,沒有考量到這項運動對膝關節週邊肌肉的長期好處。但是,Karl Klein博士的研究報告已經造成影響,以至於才會有人說「深蹲對膝蓋會造成傷害」這句話!現在,就讓我們來了解一下膝蓋與蹲下的關聯性吧!
我們先來簡單了解一下膝關節,它主要是位於大腿與小腿之間,有點像是一種鉸鏈式的關結,可以彎曲、鎖定到完全伸展,是由七種不同類型的組織所結合起來:
1.骨頭:形成膝關節的骨頭架構有股骨、髕骨與脛骨。
2.韌帶:連結骨頭與骨頭之間的纖維結締組織,為關節提供穩定性和完整性,膝蓋韌帶分為八個內部和六個內部。
3.肌肉:膝關節本身是沒有肌肉組織,而作用於膝關節的肌肉都是在膝外部週邊,他們分別有連結大腿前部的股四頭肌、大腿後側的肱二頭肌與腿筋及一些能協助關節彎曲或向內旋轉的肌肉。
4.肌腱:將肌肉連結到骨頭附著處的纖維帶。膝蓋的四個伸縮肌形成一個共同的肌腱,就是常見的股四頭肌肌腱,它連結著股骨與脛骨。
5.滑液囊:是在受摩擦區域附近的一個囊狀結構,主要是用來減緩骨面與骨面之間的摩擦。
6.脂肪組織:為一種特化的結締組織,由脂肪細胞( adipocytes ) 所組成,用於填充。
7.關節軟骨:由於脛骨上端平坦股骨髁圓形,因此,上有軟骨左右各有一半月板,可吸收關節活動的壓力。
Karl Klein博士最初的研究聲稱,深蹲會拉伸膝蓋韌帶最終使其不穩定。但是,在之後研究人員在他們自己的研究中,模擬使用了Karl Klein博士當時的測試工具,最後他們的研究結果不贊成Karl Klein博士的研究報告。而科學實際上表明,深蹲可以通過增加肌肉的穩定性,來對膝蓋關節產生保護作用,在1986年,研究人員比較了舉重運動員、籃球運動員和跑步者之間膝蓋的穩定性,經過深蹲的動作訓練後,舉重運動員的膝蓋實際上比籃球運動員(剛練了一個多小時)和跑步者(跑步10公里)更穩定,多方面的研究表明,其實深蹲是一項安全的運動項目。
當我們蹲下時,膝蓋會產生剪切力與壓縮力這兩種力量,因此,從理論上講,膝蓋從深蹲引起的大部分損傷,都是由於過度的壓縮力造成的。有些醫學權威人士聲稱,由於深蹲在膝蓋上提高了壓縮力,因此會導致半月板和髕骨背側的軟骨磨損,雖然壓縮的增加會導致更大的傷害敏感性,但科學研究上並沒有建立這樣的因果關係,如果這是真的,那我們就應該在舉重運動員和他們的膝蓋上,看到極其多的關節炎症狀,但是,幸運的是情況並非如此,在進行長期的蹲下重量訓練動作上,幾乎沒有證據顯示膝蓋軟骨磨損是由此造成的。事實上,與你我相比有參與舉重運動的人,他們的膝蓋相對的健康許多。
上面我們有說到蹲下時,膝蓋會產生剪切力與壓縮力這兩種,現在我們就用一個圖表來說明,當你蹲下到哪個角度時,膝蓋正在承受什麼樣的壓力。根據這張圖表,前向剪切力高達0-60度(壓迫前十字韌帶),而後部剪切力開始於膝關節彎曲50度左右,並在90度時達到最大(對後十字韌帶的最大應力)。壓縮力看起來在下蹲深得高得多,大約在90-130度的範圍內最大。這部分是由於股骨和髕骨之間的表面區域接觸,也是由於隨著我們進一步下降到下蹲,拉力從四邊形變成角度。許多研究表明深蹲作為膝關節壓縮力最大化,並沒有考慮深蹲和軟組織對蹲期間腓腸肌的軟組織近似的纏繞效應。可以看膝關節彎曲度這張圖,當我們經過蹲下時,股骨和髕骨的不同表面在整個運動中受到的壓力,最初在下蹲時(膝關節屈曲0-10度),髕骨與股骨無接觸。當你進入10-20度的膝關節屈曲時,你開始接觸股骨與髕骨。最初,股骨和髕骨之間的接觸表面積很小。隨著我們下降到下蹲並且在90度處最大化,骨骼表面區域接觸增加,在90度彎曲後,骨骼接觸的表面積就會減少。
練習全深蹲行程對於膝蓋來說,實際上是非常好的一個活動範圍,而為何蹲在一半的位置對膝蓋是不利的?我們需要看的第一件事是,圍繞在膝蓋附近的肌肉能讓膝蓋保持穩定性。當你在進行半蹲時,同時也正在大量鍛煉股四頭肌(大腿肌肉群),這塊肌肉從前面拉扯膝蓋,但是,半蹲很大程度上忽略了從後面拉動膝關節的腿筋和臀部肌肉(腿部背部的肌肉群),由於所造成的不平衡和不穩定性,這就會導致膝蓋問題。所以,當你進行一次完整的蹲步時,不僅對於股四頭肌很有效外,而且臀部和股二頭肌能夠在膝蓋上提供更均衡的拉力,因此,就能為整體帶來更大的穩定性。許多人認為下蹲對膝蓋不利的另一個原因是,他們沒有花時間學習適當的動作與姿勢,但仍然增加過多的重量,然後傷害自己,最後就將這樣的傷害歸咎於深蹲,確不知他們受傷真正的原因,是在於錯誤的姿勢與習慣。
資料來源/mensjournaltru、thofbuildingmuscle、squatuniversity
責任編輯/David
高強度間歇訓練也稱為HIIT訓練,已經成為健身和醫學界廣為認知能改善心血管健康、呼吸耐力和代謝功能最有效手段之一。有許多的研究都表示,這項訓練方式能有助於短時間內大量消耗脂肪,及提高各項運動所許的體能狀態。
事實上,高強度間歇訓練能有效的改變體能狀態,這是因為這項訓練方式對身體的影響有以下這三個重要系統:
1.心血管健康和耐力
2.身體利用氧氣的能力
3.荷爾蒙平衡
但對於大多數的人來說,高強度間歇訓練是一種促進新陳代謝的方式,他能大量的消耗熱量及脂肪,並於訓練後幾天內都能持續這樣的模式。但除了消耗熱量及燃脂的好處之外,他還能為身體帶來哪6種好處呢?以下我們將仔細的說明,想了解高強度間歇訓練的你,千萬別錯過了!
1.改善2型糖尿病
2019年9月發表在《美國生理學雜誌-心臟和循環生理學》上的一項研究表示,採用阻力的間歇性訓練對於血液流動和血管擴張特別的有效率。研究人員針對17位受過耐力訓練的男性及糖尿病患者,在基線和高強度間歇訓練6週,並接受動態血液監測和多普勒超聲心動圖(spectral Dopplerechocardiography),當研究人員在訓練前和訓練後1小時及2小時測量血液流量時,發現患有2型糖尿病的患者,在每次的訓練後都有獲得改善,其餘訓練組也在訓練後1-2小時候也都出現改變。
2.促進新血管健康
有許多的研究都表明,高強度間歇訓練的方式比穩定固定的訓練頻率,能更有效的促進身體最大攝氧量及體能強度的提升。事實上,最大攝氧量被認為是些血管耐力好壞的最佳指標,這也是許多針對運動醫學研究最常使用的量測方式,用於顯示運動對於身體的影響及衡量身體利用氧氣獲取能量的最佳能力。
而由於高強度間歇訓練的耐力運動,會讓心臟肌肉變得更加強大,因此你能夠運用更短的時間快速的恢復身體,這也就是為何可以透過這項訓練,建立耐力以及體能的強化。
3.觸發運動後過攝氧量
高強度間歇訓練還會引發運動後過攝氧量(EPCO)的問題。這是由於高強度間歇訓練期間,身體會加速使用更多的氧氣,以彌補因為高強度訓練時身體氧氣不足的現象,訓練後的恢復期間也同樣會使用大量的氧氣,以促進身體內激素的活化、葡萄糖的儲存補充和修復肉組織的的能力。
引發運動後過攝氧量,除了提升身體運動更多的氧氣之外,它還會伴隨身體對於「燃料」或「能量」的需求增加,將體內的脂肪進行轉化,將游離脂肪酸(free fatty acid,FFA)釋放到血液之中;接著在訓練後的恢復階段,這些游離脂肪酸會被氧化,身體就會利用這些當作修復的能量來源,這也就是為何高強度間歇訓練能幫助身體消耗熱量及提升減脂效率的原因。
另外,還有一個好處就是新的 ATP(三磷酸腺苷)也會被合成,做為身體的燃料或能量來源,因此就能減少乳酸的堆積。在訓練的過程中,乳酸會透過血液進入腎臟、心臟肌肉和肝臟內;身體必須要增加氧氣才能將乳酸轉化回丙酮酸,這樣的好處就是能減緩身體因運動訓練造成的痠痛感,讓身體進入修復的狀態。
4.釋放肌肉生長激素
高強度間歇訓練還可以刺激肌肉生成激素,同時消耗卡路里和燃燒脂肪。在高強度間歇訓練的過程中,身體會產生一種被稱為類胰島素生長因子1(英語:Insulin-like growth factor 1,IGF-1)也被稱為生長調節素C(somatomedin C),是血液高濃度的營養調節因子,具有調節大部分生長賀爾蒙的功能。人體每個細胞幾乎都會受到IGF-1的影響,特別是肌肉、骨骼、肝臟、腎臟、神經組織、皮膚以及肺臟細胞。
5.延緩身體衰老
在2017年3月的一項研究報告中表明,高強度間歇訓練可以有效的幫助並阻止細胞老化外,還被證明有助於修復身體細胞損傷和恢復活力的功效。研究人員對年輕人和老年人,進行全面的代謝和分子表型分析,分成12週的有氧訓練(使用 HIIT)、阻力訓練(RT)、中等強度有氧加阻力訓練(CT)和12週久坐不動這4組,並在最後一輪運動後72小時進行量測。
最後發現,HIIT極大地改善了兩個年齡組的心肺健康、胰島素敏感性、線粒體呼吸和無脂肪質量 (FFM);RT改善了兩個年齡組的FFM和胰島素敏感性,而 CT的增益較小,這可能是由於訓練強度的差異。
6.幫助荷爾蒙的平衡
高強度間歇訓練除了能抗衰老之外,還有一個關鍵的好處是它可以幫助荷爾蒙平衡,這些導致體重增加和不健康飲食習慣的激素生成,包含有負責長期體重增加和短期飲食習慣的飢餓素(Ghrelin)、保持能量充足關鍵的瘦素(Leptin)及具有合成代謝的作用、能促進生長和增進肌肉發達的睪酮素(Testosterone) 從理論上講,高強度間歇訓練會對瘦素和睪酮素這兩種產生蹺蹺板效應,但它們同樣會促進理想的減肥效果。重點是,高強度間歇訓練所產生的瘦素,是否足夠抵銷睪酮素減緩瘦素釋放的能力?
根據發表在《內分泌》雜誌上的一項研究,答案是肯定的。顯然,高強度間歇訓練會造就一個非常獨特的環境,讓瘦素不受睪酮素提升的負面影響,因此你可以透過高強度間歇訓練,同時獲得兩個幫助瘦身的激素。
另外,根據2010年11月發表在《生理學雜誌》上的一項研究,說明空腹運動也被證明可以提高葡萄糖耐量和胰島素敏感性。這不僅有助於預防2型糖尿病和減輕體重外,而且已被證明可以抑制吃零食的慾望。
資料參考/NCBI、Cell Metabolism
責任編輯/David
現任
Fit Strong飛創國際專任證照講師
TPPPC孕產婦訓練/PS型體訓練專家認證
Fit Asia 台灣/中國講師 FEA台灣/中國講師
2016~2018 體育署運動企業認證合作講師
IFBB運動營養專家/康復專家講師
IFBB業馀健體比基尼選手
FB 筋肉媽媽