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。
現在已經有不少運動健身的朋友對運動裝備的關注度開始逐漸提高,他們會認真挑選運動中所需要的裝備,比如壓縮衣,壓縮褲,跑鞋,護具等等。
隨著天氣越來越冷,外出跑步的你很有可能在路上會遇到穿著像緊身褲也像壓縮褲的跑者。於是你腦海中可能會問:「這究竟是緊身褲還是壓縮褲呢?」外觀上壓縮褲和緊身褲幾乎一樣,那到底壓縮褲與緊身褲這類的衣物有什麼不一樣?又該如何區分這類壓縮衣褲和緊身衣褲呢?
有一種說法,緊身衣褲最早的起源可以追溯到歐洲歷史上的婦女束腰的習俗。在20世紀初,緊身衣開始由從事馬戲和雜技表演的演員穿著,到如今演變出更多時尚的造型。可以說,緊身衣褲的製作初衷,是為了形態的美觀,並不強調功能性。
如今的運動緊身衣褲的作用就是減少身體在運動過程中肌肉的抖動,提供肌肉和關節支撐以及保暖排汗作用。緊身衣穿上後有的一定的緊迫感和壓縮感,有助於減少寬鬆衣物造成的累贅,用以追求更好的運動體驗。
從類別上來講壓縮衣和緊身衣是同一個概念。因為緊身面料本身就具有壓縮效果(指的壓縮肌肉)。以至於壓縮衣物的品牌也會在商品的介紹會用到緊身等等的字眼。
壓縮衣褲(compression garment)亦稱壓力衣褲。早期的壓縮衣褲由特殊材料的拼接和不同針織手法製成,是醫療中的一種輔助手段。而運動中使用壓縮衣褲,最初僅限於用在跑步及游泳上,但很快就延伸到其他項目,包括:棒球、籃球、自行車、足球、高爾夫球、體操、橄欖球、滑雪、網球、舉重、摔角等。
壓縮衣褲透過變更面料彈力(絕大多數以聚酯與彈性纖維或尼龍與彈性纖維混紡的細支紗製作),使身體的某個部位感覺到的緊身效果與身體其他部位不同。比如在小腿肚處使用的梯度壓縮面料。這種面料的彈力是自下而上的,越往上相對的越鬆。這樣會加速血液快速流回心臟,使乳酸快速分解。
由此產生的與加速回心血流有關的一切都成為壓縮衣標榜的好處,例如提高血液為肌肉的供氧率,加速乳酸分解,減少腫脹,加速恢復等等。
首先是來自面料的差異。壓縮衣褲使用錦綸(80%或以下)+氨綸(20%或以上)製成,而緊身衣褲則更多的使用了滌綸(80%以上)+氨綸(20%以下)製成。氨綸成分更高,並且加之錦綸的超耐疲勞特性決定了壓縮衣的使用壽命更長。可能一般的緊身衣在穿幾次之後就開始變得鬆垮,彈性變弱,而壓縮衣的良好彈性則可以維持非常久。
另外是對肌肉的壓力差異。壓縮衣物穿上去之後,對比緊身衣物能明顯感覺到面料對肌肉的壓力更強,會有一種更緊湊的觸感。
以下兩點助你辨別兩者的差別以及選購時能更加明確。
從功能來說,壓縮衣褲的確會比一般的緊身褲、運動衣物要全面。這些壓縮衣物擁有包括抗菌、 抗靜電、透氣性、耐磨性、濕度管理、易去污、恆溫、抗紫外線防曬等特性。
壓縮衣褲憑藉更好的貼合型能讓你無負擔地奔跑,另外其導汗性和透氣性也很出色,避免因為汗水而讓你不適;最後特別是現在這樣的秋冬季,壓縮褲能抵禦冷風直接衝擊到皮膚表面,防寒效果也不錯。
事實上,很多專業的馬拉松運動員雖然在比賽一般都是以短褲為主,並沒有特地去選用壓縮衣物,不過超長距離越野如UTMB中幾乎人人都穿(當然也有例外的)。運動員在運動之後,或者運動與運動之間,會喜歡穿上壓縮衣物,加快身體恢復,緩解疲勞。至於商家標榜的提昇運動表現,雖然有證據和案例支持這種說法,但支持這些說法的證據並不具公信力,許多科學家也持懷疑態度。
對於普通運動愛好者來說,最需要的是舒適、安全。壓縮衣物並非是必要的裝備之一,所以無須因為裝備而入手貴而不實用的壓縮衣。但假如你覺得壓縮衣物真有必要的話,在選擇購買跑步壓縮衣物時,有必要確認購買產品的壓力(mmHg) 等級、壓力分佈、丹尼數等信息,如果沒有標註這些相關數據的產品,似乎還是先確認清楚比較好。