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。
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。
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。
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。
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。
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!
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。
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
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)
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。
.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。
史考特醫師,本名王思恆。從醫學院時代開始著迷於健身運動,空閒時間不是在運動/烹飪/進食,就是在研究運動/飲食/健康的科學知識,是個健身呆。
規律的運動能幫助我們消耗身體過多的熱量並維持適當體重、增強心肺功能、促進血液循環、減低高血壓及糖尿病等慢性疾病的機會,還能增強身體抵抗力⋯等等,運動的好處多到數不完。但是,在運動前你有準備好這些步驟嗎?在運動前做好正確的準備能有效提升在運動的表現,並讓你達到理想的目標。
在我們運動前必須適量的攝取碳水化合物,因為在我們肌肉活動時需要熱量,能夠提供我們熱量的是碳水化合物,只有得到足夠的熱量後,人體才有辦法繼續訓練。所以在運動前,可以攝取高碳水化合物和低脂肪的食物,並迅速提供運動時身體所需的能量。 早上運動前1~2個小時吃少量的早餐,例如白土司配上水煮蛋或是一根香蕉。
大多數人習慣運動完才喝水,其實最好的方式是在運動前就先喝一杯水。因為運動的目的是訓練肌肉並增加血液循環,當血液中水分充足,運動時血液流動才會更順暢,供應肌肉與細胞充足的氧氣與養分,讓運動表現更好也不易疲累還可以避免中暑。
BCAA,全名為Branched Chain Amino Acid,中文譯為支鏈胺基酸,由三種胺基酸:纈胺酸(Valine)、異白胺酸(Isoleucine)以及白胺酸(Leucine)所組成,之所以BCAA會特別被強調在運動補給上,是因為這三種胺基酸是骨骼肌胺基酸的主要成分且構造單純,當人體在運動過程中缺乏能量時,會分解蛋白質並優先抓取這幾種胺基酸來使用。
黑咖啡的熱量很低比一些減肥水果還要低,一小杯的咖啡只有21大卡。黑咖啡中的咖啡因是脂肪分解的催化劑,能夠加快脂肪分解。喝咖啡後體內的脂肪酸濃度上升,搭配運動就能很快燃燒脂肪,達到良好的消脂效果。
在我們進行運動時,應該選擇舒適、不妨礙活動為主的衣服。質料應具備吸汗和通風的特性,例如棉質的材料,並配合天氣和運動地點,在冬天運動時需帶的適量的禦寒衣服。夏天時應穿著較薄的T恤或背心,必要時帶多一套衣服更換。
運動猝死案例不時的在增加,使得在運動前評估身體狀況的重要性與日俱增。為了要預防發生運動猝死或是受傷,我們必須在運動前評估哪項運動合自己訓練。當我們在做運動時應該量力而為並循序漸進,身體若有不適絕對不能勉強,如果極為嚴重者應立刻停下休息,並請教醫生。
想提升運動效率,事前的暖身很重要。全身的伸展運動,能提前預熱身體關節,讓身體處於合適的運動狀態,提高肌力、關節和柔軟度,並降低運動傷害發生的機會,預防抽筋、扭傷等問題。
在運動前的暖身,常常是開始運動很容易忽略的一個環節,很多人很熱血的開始運動,忘記暖身後一下子就造成運動傷害或肌肉拉傷,適當的做暖身伸展才不會造成運動傷害。
很多健身者時常從網路上效仿其他人的健身菜單,於是就接將他們那些菜單拿來做參考訓練。但是,並非這些菜單適合自己的目前狀況。網路上許多教練、專家分享他們的健身內容,是因為他們已經持續訓練很久的時間才得來的成果與心得,所以應該評估自己目前的狀況來為自己打造適合自己的訓練菜單。
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