台灣近日氣溫多變，氣候紊亂是否讓你的情緒也跟著一團亂？一份今年10月發表於《歐洲神經精神藥理學》的研究指出，即使人的身上帶有憂鬱症基因，仍可透過整年維持或增加血清素水平，抵抗｢季節性情感疾患｣的憂鬱症狀；而目前科學實證能提升腦部血清素功能的「非藥物」方法，包括保持運動習慣、從事戶外運動、適度照射日光，並從蛋白質食物中補充足夠的色胺酸成分。

在高緯度的北半球，因缺乏日照易引起｢季節性情感疾患｣的狀況特別明顯，導致冬季臨床憂鬱症增加。研究顯示，90％生活在哥本哈根的人受到某種程度的影響，如睡眠或飲食紊亂，更有約5％的人在冬季出現臨床憂鬱症。然而據一份2018年10月發表於《歐洲神經精神藥理學》的研究指出，某些人（特別是女性），即使她們身上帶有導致憂鬱症的基因，仍可透過整年維持或增加血清素的水平來避免憂鬱症的發生。
 
過去已有許多研究討論，女性及帶有5-HTTLPR短對偶基因的人發生｢季節性情感疾患｣的機率較高，這種遺傳變異決定了血清素轉運體的功效。而10月份發表的研究由丹麥哥本哈根科學團隊進行，研究23位丹麥年輕人，其帶有憂鬱症的HTTLPR遺傳易感性，為測量大腦中血清素轉運體及血清素水平。
 
受試者在夏季時接受兩次腦部掃描（正點子斷層掃描），並在冬季進行兩次追蹤掃描。結果顯示，從夏季到冬季，血清素轉運體蛋白的水平平均下降了10％，尤其女性更為明顯。但有一些帶有遺傳傾向，被認為可能會罹患｢季節性情感疾患｣者，卻能控制血清素轉運體蛋白量的產出，這意味著他們能夠調節從腦中排出多少量的血清素！如此一來，他們更有能力對抗憂鬱症。有能力對抗｢季節性情感疾患｣的女性，在冬季調降了比男性更多的大腦血清素轉運蛋白。一般來說，能抵抗｢季節性情感疾患｣者，在不同季節裡都保持相同水平的血清素。

針對該研究，林口長庚醫院精神科醫師劉嘉逸說明，季節性情感疾患與日照有關，在高緯度、晝短夜長的地區較常發生，台灣因地形氣候關係較少罹患。而腦中血清素功能低與憂鬱症相關連，臨床有效的抗憂鬱劑，大多能提升腦部血清素功能。
 
除了藥物，目前科學實證出不少能提升腦部血清素功能的「非藥物方法」，如多做讓自己快樂的活動、保持運動習慣、從事戶外運動，同時有適度足夠的日光照射。另一方面也能從飲食下手，研究證實食物中缺乏色胺酸會造成憂鬱，色胺酸是大多數膳食蛋白質的必然成分，像牛奶、紅肉、魚、雞鴨、蛋等。只要均衡飲食，要缺乏色胺酸幾乎不可能。

董氏基金會心理衛生中心主任葉雅馨表示，女性罹患憂鬱症比例比男性高，已被許多研究證實。最近正逢季節轉換時期，避免陷入憂鬱可從兩方面著手：第一，覺察情緒並認識憂鬱症症狀，當不想再做本來感興趣的事、什麼事都提不起勁、悲傷沮喪、無故想哭、負面思考加劇，甚至不想存在…等症狀出現時，就需求助專業。第二，積極讓身體產生對憂鬱有作用的激素，例如日照已被證實為有效的天然抗鬱劑，可預防血清素從大腦中流失，因此安排戶外運動、規律的日常生活、休息及飲食都是預防之道。

葉雅馨提醒，當發現身旁的親人或朋友有憂鬱症症狀時，不妨多一份關心與了解，如無法改善或協助對方，建議陪同就醫，尋求專家診斷及治療。

資料來源／董氏基金會   
責任編輯／Dama

養成運動習慣能讓身體更健康，這句話相信大家都聽到耳朵都快長繭了。但每個運動都能有效的幫助增強大腦減緩因年齡造成的退化嗎？國外的科學家首次直接比較了不同類型運動對神經系統的影響，例如大家常進行的跑步、舉重訓練和高強度間歇訓練等運動項目。最終的結果指出，拼命努力的運動不見得對大腦有幫助。

根據一項在老鼠身上所做的研究發現，運動訓練通常都能改變大腦的結構及增加細胞容量，也可減少大腦白質（White matter）和灰質（Grey matter），因年齡所造成的空洞數量及大小範圍；這對於腦部的學習、功能障礙、思考與計算邏輯有著絕大的影響性。另外，在2016年發表於《生理學雜誌(Journal of Physiology)》上的一項研究也發現，不同的運動項目對大腦的海馬體也有不同的影響。

芬蘭于韋斯屈萊大學（Jyväskylän yliopisto）的研究人員，對一大群成年的雄性老鼠分組安排不同的運動訓練，其中一組為保持不運動的對照組，其餘的分別安排跑步（滾輪）與組力訓練（爬牆或尾巴放微小有重量的物體）的無氧阻力訓練 (RT)，另外一組被安排進行高強度間歇訓練又稱高反應訓練者 （HRT），這組的老鼠會被擺放置快速滾輪上跑3分鐘，然後切換至2分鐘的慢速滾輪，過程重覆進行3次共15分鐘。

在這項研究裡，研究人員對這些低反應訓練者（LRT）和高反應訓練者（HRT）成年雄性老鼠，進行了6~8週的各種形式的運動訓練，並檢查了對成年海馬神經發生 （AHN） 的影響。與久坐的對照相比，在跑輪上自願奔跑的低反應訓練者（LRT）中觀察到的雙皮質素陽性海馬細胞數量最多，而在跑步機上的高強度間歇訓練 (HIIT)對成年海馬神經發生 （AHN） 的影響較小；而在跑步機上進行耐力訓練的低反應訓練者（LRT）和高反應訓練者（HRT）的成年海馬神經發生，均高於透過攀爬樓梯進行無氧阻力訓練 (RT)這組，儘管無氧阻力訓練 (RT)的肌力有顯著的成長，但海馬組織看起來就和久坐的對照差不多。

中強度訓練能促進腦細胞成長

雖然，這項研究是運用老鼠來進行，但這樣的研究也可以推論到人類身上。于韋斯屈萊大學的研究人員Miriam Nokia博士表示，他們一致認為持續的有氧運動可能對於人類的大腦健康最有益處；儘管這項研究推測長時間奔跑會刺激大腦一種腦源性神經營養因子 (Brain-Derived Neurotrophic Factor) 的釋放，但為何長跑比其它的運動訓練更有效率尚不清楚，但已經透過這些研究了解動物跑的越多，所產生的腦源性神經營養因子 (Brain-Derived Neurotrophic Factor)就越高。

另一方面，重量訓練雖然對肌肉的成長有好處，但研究中發現對於腦部的腦源性神經營養因子 (Brain-Derived Neurotrophic Factor)並沒有任何影響，這可以解釋為什麼在這項研究中它沒有促進神經發生。同時Miriam Nokia博士也表示，就高強度間歇訓練而言，對大腦的好處可能會因其運動強度而被消減，簡單來說：高強度間歇訓練比中強度跑步更容易產生壓力，而壓力往往會減少成年海馬神經發生 （AHN）。

結論

但是這樣的結果並不意味著，只有跑步或類似的運動訓練才能增強大腦細胞減緩退化，只是這些運動訓練項目能促進海馬體中最多的神經發生，而重量訓練和高強度間歇訓練則有可能會導致大腦周邊的其他部位發生不同的變化，甚至有可能會幫助腦部血管的健康狀態。所以，如果你目前專注於重量訓練或高強度間歇訓練的課表，請偶爾加入中強度的長跑練習，活化大腦細胞與健康。

資料參考／Journal of Physiology、科學人雜誌

責任編輯／David

根據你自己的運動經驗，你應該知道體能有很多種類型。有些人騎單車遠比游泳厲害，有些人擅長速度而非距離，有些人非常強壯，但是跑不遠。基本上，這些運動需要不同型態的體能，我們稱此為「不同的能量系統」。而比較常見的用語是「有氧」與「無氧」，更容易理解的說法是「時間長、節奏慢的運動」以及「時間短、節奏快的運動」。

人們在不同運動中移動的形式，反映了不同運動有不同的體能需求，因此也有不同的能量需求。舉例來說，足球球員不斷地跑跑停停，或是不停慢跑又衝刺；網球選手先是靜止，接著快速啟動；長距離跑者總是用同樣的速度練跑。因為不同的運動需要不同的移動模式，也就需要不同的訓練方式。要了解你自己的訓練計畫不同的階段，你就得了解體能有哪些型態，以及它們運用的能量系統為何。

如果你是耐力型運動員，你也得了解影響這些能量系統運作的因素，而最重要的兩個因素是「營養」和「強度」。即使本書主要聚焦在心率訓練，但是在此我們會花點時間探討其他因素如何影響你的體能。

能量如何產生

心率對運動的反應受幾個因素主導，心肺系統是其中之一。因此，當我們討論心率時，也該涵蓋完整的心肺系統功能。這個系統將氧氣和能量運送給肌肉，我們可以把「運動時使用能量的能力」直接視為「肌肉的代謝能力」。

最基本的兩個能量代謝系統是「有氧系統」和「無氧系統」，它們分別使用不同的能源提供能量，你是否能順利瘦身或是在賽事中得名，端看其中一種能量系統訓練的成果。一般來說，時間較長、速度較慢的運動，例如越野滑雪以及長跑主要仰賴有氧系統，它會將脂肪轉化成能量。

衝刺型和爆發式運動，例如百米短跑，或是鍊球，主要仰賴無氧系統。團隊型的運動大體居中，兩種系統都會用到，不過各種團隊型運動對於不同系統的依存度差別很大。舉例來說，冰上曲棍球大約有80~90%屬於無氧，剩下的10~20%是有氧，足球則是一半一半。

這些代謝需求其實指明了訓練的方法：刻意偏向訓練某一種能量系統，或是訓練不足，不僅影響你的表現，也會影響你的恢復，甚至有受傷的風險。

三種能量系統

肌肉中最終的能量來源是三磷酸腺（adenosine triphosphate），一般簡寫為ATP。不管你吃或是喝什麼食物，最後都必須轉化成三磷酸腺才能被當作能量來運用。人體透過三種能量系統來釋放出三磷酸腺：磷酸－肌酸（ATP-PC）系統、無氧醣酵解系統（anaerobic glycolysis system ）、有氧系統（前二者都是無氧系統）。通常，一個能量系統會主導某個特定運動強度，但是這三種能量系統其實在各種運動類型中多少都會用到。

在三種能量系統中，利用心率監測來量測有氧運動的強度，相對簡單，也很可靠，當然這不是說無氧運動不能利用心率來量測，它也可以，尤其在強度最低的部分相當準確。然而，當運動強度持續上升，到達無氧運動的高強度區，心率反應就會產生延遲的現象，尤其是強度急遽上升時。這個延遲現象的確降低了它的可靠度，然而當延遲發生時，恢復心率量測的可靠度卻上升。因此，在這類情況下，心率計可能更適合作為恢復的量測工具。

磷酸－肌酸系統（ATP-PC）

磷酸－肌酸系統是一個非常強大的高能量系統，能夠快速地提供大量的能量，但是它只能維持幾秒鐘，主要用來應付衝刺和節奏極快的運動。多數的情況下，它需要最高或是接近最高強度的輸出，它同時也是任何一項運動，不管強度如何一開始幾秒最主要的能量來源。 這個能量系統仰賴儲存在肌肉的ATP，一旦有需要可以立即釋出。由於這個系統高度仰賴磷酸肌酸（creatine phosphate） ，所以力量型和速度型運動員經常補充肌酸，這個能量系統恢復的速度很快，通常只需要3到5分鐘。

當你在磷酸－肌酸系統為主的狀態下運動，心率的功用相對小很多，因為運動負荷增加很快，但是心率反應卻很遲緩、遠遠落後。就像在接著要說明的無氧醣酵解系統中運動一樣，此時心率計較適合用來測量恢復狀況。

無氧醣酵解系統

無氧醣酵解系統也可略稱為「醣酵解系統」，或是「乳酸系統」。現代運動科學又稱其為「快速醣酵解」或「慢速醣酵解」，這個系統主要在最高運動強度持續15到90秒時供應能量。它仰賴分解的碳水化合物，能夠非常快速地提供能量。不過因為它依賴碳水化合物，通常會導致乳酸的產生，這就是它有時也被稱為乳酸系統的原因。當氧氣供應量不足以完全分解碳水化合物（或是能量快速產生時），乳酸就成為最終的產物。當乳酸大量堆積，會產生一個酸性環境，讓你的雙腿變重，也讓肌肉縮放的能力受損。通常，在跑步或是騎單車爬上一個陡坡後，你會產生雙腿變重的感受；爬完坡之後，強度降低，肌肉又有餘裕可以再承受乳酸，你就可以繼續向前。

要在時間這麼短的無氧運動中運用心率協助訓練，的確有點困難。因為心率要反應到足以辨識運動強度的變化所需要的時間，有時就和該次無氧運動的時間差不多長。因此在週期較短的情況下（少於90秒），我們建議你不如將心率用在測量恢復所需的時間，而非實際的運動心率。當運動持續的時間拉長，超過90秒並維持在無氧區，你的心率反應才會值得參考。

有氧系統

最後一個能量系統是「有氧系統」，或者說「氧化系統」，它主要燃燒脂肪，可說擁有無窮盡的能量供應力。一個普通成人擁有約十萬卡路里的脂肪，有些人甚至多很多。有氧系統產生能量的速度很慢，但是餘裕充足，可以歷久不衰。由於運動的強度比較溫和，所以氧氣供應充足，讓分解速度慢的脂肪，也能夠被代謝。這就是為什麼耐力運動員總是比較精瘦，體重較輕的原因。

有氧系統主導的心率訓練區間，是運動強度在最大心率75%以下的部分。我們的挑戰是讓能量系統成為心率訓練區間的一部份。要多辛苦、或是最大心率百分之幾的強度的訓練，才會用到哪個能量系統？運動時你燃燒哪一種燃料，在特定強度下，燃燒的速度又如何？時間的長短又與這些能量系統有何關聯？要回答這些問題，我們必須更深入探討這些能量系統。

運動時的能量系統

將能量系統與時間因素連結起來，有助於你進一步了解兩者關係。如果你以最高強度分別運動15秒、90秒、以及5分鐘，你會得到一個很完整的能量系統分布（請參閱本書表4.2）。全力輸出的運動只要不超過15秒，主要使用磷酸－肌酸系統，如果是15到90秒之間，主要使用無氧醣酵解系統，超過90秒之後，就會使用有氧系統。田徑賽事剛好可以為前述現象作為佐證，本書表4.3即是各種田徑運動與相互搭配的主導能量系統。

能量補充需考量的營養成分因素

運動時使用的能量系統與營養素的類型，如碳水化合物、脂肪或是蛋白質等有密切關聯。簡單來說，有氧系統仰賴脂肪，而無氧醣酵解仰賴碳水化合物和蛋白質。磷酸－肌酸系統仰賴儲存在肌肉的ATP，在它全部釋放後即需立即透過有氧代謝補充。

不管什麼運動，恢復都是有氧型態，有時可能還需要補充碳水化合物，例如在長跑或是單車騎乘之後。無氧醣酵解系統主要仰賴碳水化合物和少量的蛋白質。不過，這個系統也會出現在有氧運動的過程中，當你在有氧運動中用完碳水化合物（又稱為撞牆期），就會處於低碳水化合物狀態。雖然人們多數認為有氧運動只會燃燒脂肪，其實它也會用到大量的碳水化合物，這是長距離耐力賽之後，必須適量補充碳水化合物的原因。

不同類型的運動對於體能的需求

對能量系統的了解，能釐清為何不同運動類型的運動員必須用不同的訓練方式。美式足球的後衛和2000公尺划船選手的訓練方式完全不同，因為訓練內容必須能激發和模擬正式競賽時主要使用的能量系統，這就是為何同一種運動的選手總是有近似的體型。精瘦、體重輕的選手通常受過良好的有氧系統訓練，體型壯碩、肌肉較多的選手通常以無氧訓練為主。所以足球選手和橄欖球選手體格大不相同，一個是衝刺型，一個是耐力型。

還有一個需要了解的是「肌肉形態」與「能量代謝」之間的關係。慢縮肌纖維（Slow-twitch fiber）利於耐力運動，通常燃燒脂肪，它們比較細小。快縮肌纖維（Fast-twitch fiber）利於力量型和速度型運動，通常燃燒碳水化合物，它們相對也比較粗壯。

不同能量系統的心率監測

在你了解三種能量系統與運動強度之間的關聯性之後，你可以選擇適當的心率來刺激特定的能量系統，並藉此設計出一系列的訓練課表。這個做法對於可監測強度的無氧醣酵解系統和有氧系統最為適合，但是一遇到時間短、強度極高的運動形態，例如衝刺，就會失去效用。然而，心率在偵測短時間高強度週期性運動（同時會用到磷酸－肌酸和無氧醣酵解兩個系統）的恢復情況時非常有用，因為你可以藉此來決定何時再開始重複衝刺，或是繼續休息等到心率下降到一定程度。

有些教練認為，當運動員的心率下降到最大心率的65%以下，就可以開始重複衝刺訓練。不幸的是，雖然在整個有氧運動區間裡，恢復心率是非常好的觀察指標，此時卻不足以用來判斷恢復狀況。當體能增強時，你應該會發現在前後兩次高強度訓練項目之間的恢復速度變得越來越快，即使仍在訓練的過程中也一樣。舉例來說，單車騎士在短上坡時心率常常會上升到非常接近最大心率，然後在幾分鐘之內就會落回到65~75%之間，這表示他具有優異的有氧能力。

要藉由這樣的心率與訓練資訊進行訓練，你必須仔細考慮下列幾點：

1. 你進行的運動，有氧和無氧的比例？
2. 根據你的能量代謝分配，你該如何分配有氧和無氧訓練的總時間？
3. 你應該用什麼樣的心率區間進行訓練，才能讓想要的能量系統向上提升？
4. 你是否考慮透過營養素的使用方式來增強能量系統的表現？
5. 在訓練暫停休息，或是剛結束一段短時間的高強度訓練時，你期盼怎樣的恢復心率？

找到上述問題的答案，就能幫助你為自己的訓練課程選擇正確的強度。

書籍資訊
◎本文摘自臉譜出版，羅伊．班森與狄克蘭．康諾利著作《心跳率，你最好的運動教練：解讀最佳體能指標，找到自己專屬的運動方式與進步關鍵》一書。全球頂尖運動教練一致推崇的「心跳率訓練法」完全聖經。掌握心跳率，你的運動計畫就成功了一半！

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