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  • 乳酸會讓你運動時肌肉疲勞嗎?
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乳酸會讓你運動時肌肉疲勞嗎?
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脛後肌 Tibialis posterior 
3
核心與運動的關係
曾怡鈞
曾怡鈞

乳酸會讓你運動時肌肉疲勞嗎?

2019-05-09
運動部落 運動生理 曾怡鈞營養師 運動傷害 運動恢復 觀念

過去的肌肉疲勞理論認為乳酸是主要限制耐力運動表現的罪魁禍首,乳酸被認為是無氧代謝的廢棄產物、以及高強度運動時導致肌肉疲勞的原因,並直接導致運動時的代謝性酸中毒,使肌肉收縮力降低和運動停止,更認為乳酸造成「延遲性肌肉痠痛」(Delayed muscle soreness,簡稱DOMS)。然而許多的研究早已推翻了這些過去的論點。本文將針對常見對乳酸的誤解來一一的破解。

我們為什麼分享這篇文章?

乳酸會導致疲勞嗎?不會! 乳酸讓你運動隔天痠痛嗎?不會! 這些答案或許會讓部分人驚訝,因為直到現在,仍能常聽到人們把運動隔天痠痛的罪魁禍首推給「乳酸」。事實上,這樣的理論早已被推翻多年,但至今仍根深蒂固在大家腦海裡。讀一遍專業運動營養師的詳細解說,你會更了解乳酸的形成、乳酸對運動「好處」,甚至分辨出Lactic acid和Lactate(中文皆翻譯為乳酸)其實大不同。

乳酸是什麼?又是如何形成的呢?

ATP是運動時骨骼肌收縮的即時能量來源,在運動期間,肝醣與葡萄糖可以分解為丙酮酸(Pyruvate)以產生ATP。丙酮酸在有氧氣的情況下可以進入粒線體進行氧化代謝,以獲得更多的ATP,而在無氧的情況下則會代謝成乳酸(Lactic acid)。

Lactic acid和Lactate中文皆譯為「乳酸」。然而事實上Lactic acid並不等於Lactate,Lactic acid是弱酸,並且會迅速解離成氫離子,剩餘的部分則與鈉離子(Na+)或鉀離子(K+)結合形成稱為乳酸(Lactate)的乳酸鹽,肌肉中不會有太多的Lactic acid,血液裡就更少了,因此乳酸不會長時間堆積在體內。有些學者認為可以將乳酸鹽視為是一種人體內酸性的緩衝物質,乳酸鹽的產生(特別是如果伴隨有高的乳酸鹽去除能力)更有可能延遲酸中毒的發生。而近年的研究也發現,運動誘導性酸中毒對於骨骼肌收縮能力的影響有限,體外研究表明酸性環境具有保護作用可以抑制骨骼肌中的高鉀血症。其他乳酸產生帶來的有益效果還包括從血紅蛋白釋放更多的氧氣、刺激通氣量、肌肉血流量的增強和心血管驅動力的增加。顯然,乳酸鹽在代謝性酸中毒和運動疲勞中扮演的角色必須重新評估。

檸檬酸循環演示的能量產生路徑

以往認為乳酸是無氧性激烈運動下的產物,因為在高強度下運動時,我們無法及時提供電子傳遞鍊足夠濃度的氧氣,積聚的丙酮酸才會代謝成乳酸。然而氧氣的可利用性,只是導致肌肉和血液中乳酸鹽在次大運動強度期間增加的幾個因素之一,事實上,無論是否存在氧氣,都可以經由糖解作用形成乳酸,甚至在靜止時產生乳酸。

使乳酸產生急劇增加的情況有:快肌纖維的招募使用上升、氧氣的遞送效率、肌肉低氧、糖解作用加速、粒線體能量代謝的能力,以及通過身體中其它細胞清除和利用乳酸的能力等多種因素。休息時,血中乳酸之所以能夠維持1mM的原因,就在於乳酸的產生與排除達到平衡。

乳酸代謝與運動疲勞的關係為何?

如上圖所示,氧氣的吸收與利用會隨著運動強度呈線性地增加,但乳酸鹽(Lactate)的產生並非隨著運動強度線性地增加,而是穩定地產生,直到運動強度超過了「有氧代謝」能夠供應的能量負荷,此時身體改以利用「無氧代謝」來提供主要比例的能量來源,遠大於「有氧代謝」,當乳酸的生產速率超過移除速率時,組織內的乳酸濃度提高,使得血液中的乳酸值增加,並隨著無氧代謝地進行會逐漸接近乳酸閾值。

超過有氧代謝的負荷之後,血液中乳酸便開始急遽增加

乳酸真的會導致疲勞嗎?

由於Lactic acid(和隨後的Lactate)會隨著運動疲勞的發展而產生,所以過去學者誤認為Lactic acid就是高強度運動下肌肉疲勞的原因。然而乳酸真的會導致疲勞嗎?

答案是:不會!

Lactic acid肯定不會導致疲勞,而Lactate可以被人體回收利用,心臟、大腦和慢肌纖維能夠非常容易地從血液中清除乳酸,所以如果將快肌纖維產生的Lactate運送到慢肌纖維,或另一個粒線體還未完全過載的肌肉中,這些肌肉可以將乳酸鹽轉換回丙酮酸將其送到檸檬酸循環,並進入電子傳遞鍊,在有氧的狀態下進行有氧代謝產生能量(ATP)。因此,Lactate在運動期間可作為骨骼肌的燃料來源,也是心臟、腦、腎臟和肝臟可用的燃料來源!

乳酸鹽可以回收,運送至其他未過載的肌肉進行能量提供

此外,未以上述方式氧化的乳酸,會從運動肌肉擴散到毛細血管中,並通過血液運輸到肝臟重新合成為葡萄糖,這被稱為「柯氏循環」。而運動過程中累積的乳酸,大約在停止運動後1-2小時血乳酸的濃度就會回復到休息時的狀態。乳酸的產生實際上是一種生存適應,決定了我們能夠在高強度運動下維持多長的時間。

未氧化的乳酸會通過血液到肝臟重新合成為葡萄糖

導致運動疲勞的真正原因是什麼呢?

以下這些才是高強度運動造成疲勞的元兇:​

.無氧代謝時產生的中間產物例如磷酸鹽(Pi)增加

.高能磷酸鹽(high energy phosphates)比例改變

.活性氧物質(reactive oxygen species, ROS)等產生

Lactic acid和Lactate會引起痠痛嗎?

答案是:不會!

運動後1-3天的延遲性肌肉痠痛現象,與乳酸的形成沒有顯著關連。延遲性肌肉痠痛常見會發生在突然急遽增加運動量與強度、進行大量的肌肉離心收縮(eccentric contraction)運動,造成以下狀況,才是遲發性肌肉痠痛的主要原因。

.肌肉纖維的輕微斷裂傷害

.敏感化的疼痛感覺接受器(sensitised nocireceptors)

.超結構肌肉損傷(ultrastructural muscle damage)

那為何需要監測乳酸閾值?

乳酸閾值是指平緩增加的血乳酸濃度會在某一個點急劇拔升,這個血乳酸突然開始大量堆積的拐點就被稱為「乳酸閾值」。V̇O2 max是用來量測運動員最大能力/潛力的指標,而乳酸閾值或到達乳酸閾值時的V̇O2、速度或力量功率,則可以用以估計與度量運動員當前的能力,並用以制定訓練時的運動強度。

血液中的乳酸濃度來自於產生量與排除量平衡後的結果。訓練可以誘導人體對於乳酸鹽堆積有更大的緩衝與耐受性,使得在同樣的負荷絕對量下產生較少的乳酸,運動員還可以透過激烈運動下乳酸大量產生的現象,達成提昇乳酸排除能力的效果,藉此提高乳酸閾值來增進無氧能力。乳酸是運動者的朋友而非敵人,故而在體育運動研究上,應用血液乳酸濃度來當作衡量運動員耐力的指標,以及評估運動員無氧代謝的能力與監控生理負荷強度。

結語

.不論是Lactic acid或Lactate,都不是在較高強度訓練時疲勞的直接原因。

.血乳酸積聚只代表生產和清除的平衡,並不是一個絕對值。只有相對較短,非常強烈的身體活動會導致乳酸累積。

.乳酸鹽堆積並不一定表示乳酸的產量增加、導致氫離子濃度增加和相應的酸中毒,乳酸生產實際上可以幫助抑制酸中毒的發展。

.Lactate是運動中的肌肉、肌肉恢復和休息期間,以及心臟、腦、肝臟和腎臟中有價值的能量來源。

.延遲性肌肉痠痛(DOMS)有許多的成因,但不包括Lactic acid或Lactate的產生。

.乳酸閾值(Lactate threshold)是可測量及可訓練的因子,可以用來幫助監測訓練適應。

備註:以上資訊僅供參考,不能替代營養師給出的適當醫學診斷或飲食建議 。本說明僅供成年人使用,本文在發佈時內容儘可能確保為最新證據,但不排除未來更進一步的證據可能推翻目前的結論。

/ 關於曾怡鈞 /
曾怡鈞

現職
國家運動訓練中心營養師

學經歷
.中華民國專技高考營養師
.中山醫學大學營養學系學士
.國立體育大學運動科學研究所碩士
.台灣運動發展促進會運動營養諮詢顧問
.教育部體育署各項計畫及增能研習運動營養講師
 .運動傷害防護學會、運動物理治療學會及各單項運動協會教練講習講師

部落格 曾怡鈞運動營養師

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脛後肌 Tibialis posterior 

2017-03-01
下半身肌群運動生理知識庫

脛後肌位於小腿肚內側,脛後肌肌腱則是位於足踝內側的其中一條肌腱,它沿著脛骨遠端的後面走向腳底,它支撐了腳的骨頭,包括舟狀骨、骰骨、內中外的楔形骨、跟骨,最後附著在第二、三、四的蹠骨上,脛後肌還有負責支撐腳的足弓有穩定腳的功能,在日常生活中走路、跑步、墊腳尖、開車時、騎腳踏車等,都需要用到它。

脛後肌

當脛後肌的肌腱功能發生障礙時,它出現的典型症狀就是在行走或跑步時,足踝內側在內踝骨後緣沿著後脛肌腱循行路線部位會產生疼痛與壓痛,更嚴重時造成後脛肌肌腱無力失去支撐的功能,就會有足外翻的現象即內旋足,足弓會因不同程度的擠壓可以完全消失變成扁平,走路時著力點變成在內側,外觀像扁平足所以也有被診斷為成人的後天扁平足,足底筋膜就位於這些肌腱的下面,肌腱無力和足型外翻都是增加足底筋膜的拉扯,長期下來筋膜附著在跟骨的支點就會因此疼痛,若生活或運動習慣並無改變接踵而來的就是足底筋膜也發炎了,此時患者就會有寸步難行的情況。

脛後肌位置 ©kintec.net

一般來說,訓練脛後肌的方式有伸展或是和一些非負重的彈力帶訓練到有負重的訓練,像是雙腳墊腳尖、單腳墊腳尖、墊腳尖走一段路,最後進階到最重要的階段,也就是脛後肌的離心收縮訓練,在每次訓練之後都必須要做脛後肌的伸展和按摩放鬆,如果本身還有嚴重的足弓問題的話,建議穿著合適的鞋墊來支撐足弓,這樣不但可以加速治療的效果,也可以縮短治療的時間。

脛後肌訓練 ©runnersconnect.net

但是,如果有先天性扁平足的人也比較容易出現脛後肌肌腱障礙,但腳底痛大部分是發生在高年齡的人,極少數會發生在兒童或中小學生身上,因這是和組織退化同時合併長期不恰當的使用或負重有關。

所以如果常常過度的行走或跑步給予腳無法承受的重量,最後韌帶鬆了支撐力減少了使腳的骨頭排列結構鬆動,這種現象直接增加了脛後肌肌腱的支撐負擔,漸漸的產生發炎反應而形成肌腱炎,肌腱重複的發炎就變得無力加速退化。

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核心與運動的關係

2016-11-01
觀念健身運動生理知識庫核心肌群核心訓練

身體核心是所有運動的基礎,它能增加上我們半身以及下半身的活動性,直接啟動肢體的效能,穩定人體脊柱、胸廓和骨盆,以對抗這些運動所產生的壓力或加諸在表面的外界張力。核心肌群是圍繞在腹部與下背的肌肉,在每日的生活功能上扮演著關鍵的的角色,它能在腹腔裡面形成壓力,使內部器官固定在位置上,並幫助氣體和體內的廢物從肺部排出。

核心訓練

不活動的核心

現代人大多數的生活都是以坐姿生活為主,這表示我們的核心肌群是不被活動的。假如經常不訓練核心肌群,我們將會失去日常的活動能力,當這種情況發生時我們其他肌肉可能會前來接替原本該核心肌群的工作,可能會導致肌肉發展不均衡。姿勢不良就是現在許多人常見的例子,長期姿勢不良會造成髖部和臀部肌肉發展不均,導致下背部疼痛。

坐姿不良 ©mississippiurgentcareclinic.com

核心重要性

核心肌群扮演身體中心軸的作用,沿著髖部的肌肉、腹部和背部肌肉互相作用,以支持和穩定脊柱,並在腳及手臂運動時,提供穩固的基礎,它是身體支撐結構中最重要的部分。強壯的核心肌肉在日常生活中,可以對例如提購物袋、爬樓梯、搬東西等活動產生力量,並提供穩定性和活動度。他們在很多非常好體能的動態運動中,扮演著關鍵的角色,幫助傳送力量和提供穩定性的運動表現,也能減少淺在的運動傷害,則核心的發展對運動員來說是個非常重要的課題。

核心功能以及訓練核心的好處

說到核心,一般人都只聯想到腹部的肌群,其實核心在整個身體中上扮演著更多重要角色。 核心可以在運動過程中穩定胸廓以及骨盆、提供人體功能所需的內部壓力、維持脊住的力量以及增加身體穩定性和活動性和為全身提供力量的軸心。

整體來說,一個正確的核心訓練課表能為身體健康帶來正面的助益。核心訓練可以改善身體姿態、增加保護性和支撐身體背部、提供較好的身體平衡以及協調性以及提供更佳的力量和速度。

前部核心肌群

前部的核心肌群在我們的腹部前面以及兩側,他在驅使核心動作的同時,能維持腹部以及胸部內的壓力以支撐脊柱。

前部核心肌群與背部及臀部的肌肉共同參與脊住的支持和穩定,對於驅動旋轉運動和髖關節屈曲時相當重要,此外也和腰椎附近的肌肉共同在建立核心力量時,扮演著重要的角色。前部的核心肌群有:腹直肌、腹橫肌、腹外斜肌、腹內斜肌、骨盆底肌、臗屈肌群。

後部核心肌群

後部的核心肌群是建立在人體周圍的骨架層。這些肌群可以提供力量、支撐和穩定脊柱,並且可以驅動髖關節運動。

背部核心肌群與腹部和髖部的肌肉一起作用,支撐並穩定脊柱,共同對抗外界的運動張力,並且負責控制大多的髖關節運動。後部的核心肌群有:豎脊雞、多裂肌、腰方肌、臀小肌、臀中肌、臀大肌。

正確的核心訓練可以有效的增加我們身體的穩定性、活動度以及核心力量,讓我們做事不費力還可以使全身肌肉可以達到均勻的發展。

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