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。
髂腰肌是由髂肌與腰大肌所組成,它從人體腰椎和髂骨接到大腿內側,除了連結身體的上半身與下半身之外,髂腰肌也是連結身體前後最重要的一條肌肉,同時左右你的脊椎以及骨盆以及大腿的彎曲度,而髂腰肌的主要功能是控制骨盆前傾或後傾,還有脊椎前凸與後凸、收縮髖關節等。
髂腰肌有助於穩定身體的中段區域以及骨盆,讓我們可以保持良好的姿勢體態,同時它也是大腿的主要曲肌,人體在每天活動的動作中,不管起身、走路、跑步等,都少不了髂腰肌,它可以讓你的大腿骨關節彎曲,讓我們能自在的走路或攀爬,同時對坐姿方面也扮演相當大的角色,一般來說,長期久坐又很少運動的上班族來說,髂腰肌也會顯得相當無力,如果擁有其強而有力的髂腰肌,在我們平時活動時,就能減輕許多負擔。
產生髂腰肌傷害的問題,多半是因為髂腰肌長時間處於緊縮或高張狀態,或是在某些抗重力的姿勢或動作下,再次增加負擔。
以下介紹三種基礎的髂腰肌訓練,可以增加我們髖關節的肌肉力量。
步驟1:採躺姿,雙手攤開在身體兩側,左腳彎曲放在瑜珈球上,右腳往上抬起。
步驟2:利用核心力量,將身體抬起後,將左腳往前伸直。
步驟1:身體採躺姿,將雙腳左手撐在地面上,右手將右腳往上抬。
步驟2:利用臀部、大腿力量,將雙腳往上撐起。
步驟1:身體採站姿,雙手握拳擺在胸口前方。
步驟2:將右腿彎曲90度,左腳往左邊伸直,停留30秒換邊。
在嬰幼兒階段,活動度的發展更早於學會穩定度之前,在受到視覺與聽覺的刺激後會開始尋找刺激源,第一間事是轉動你的頭(頸椎活動度)開始環顧四周,接著頭的移動方向跟位置帶動肩膀的移動,然後開始在地上翻滾朝著刺激源前進。為了探索瞭解自己的身體活動度與感知外在的事物,你開始把手、手抓到的玩具、最後腳都往嘴巴塞。接著你學會一件事,如果想從A點移動到B點更快的方式,可以用上半身肩膀與手的偕同作用拖著在後頭的腳在地上匍匐前進,所以肩關節是在人體發展過程中首先承受體重、帶動身體動作的關節,並非髖關節。最後學習到如果利用雙腳站立姿勢將可以再加快移動的速度,所以最後學到了如何行走。
開始學走時,你會手攀著桌腳、椅子、牆緣往掉落在地上的餅乾前進,而當你千辛萬苦地走到餅乾前面,這時你將手移開原本輔助身體移(代替身體穩定性)的支撐物、跨出一大步,結果摔的狗吃屎。穩定度是需要學習的,如果缺乏穩定度的發展,強迫嬰幼兒提早結束爬行與翻滾階段,更走的進入學步階段時(過早的利用學步車),就會容易產生“跳過發育的正常順序”所造成的傷害。
嬰兒學步前在地上所進行的運動與移動方式都存在具有意義的功能與作用,目的是要在站立行走階段前,先讓軀幹擁有足夠的穩定度,與髖關節附近的肌肉群(臀大肌)建構足夠的肌力。當在幼兒匍匐前進階段 (Tummy Time) 時肚子會被當作身體的支點代替腳的功能,這時讓身體的肌肉如脖子、背部、手臂等有更多的時間來發展肌力為了更進一步的利用四肢爬行、與行走的階段。譬如,孩子在地上無意識地進行類似於熊爬、側爬等的反覆核心抗動的軀幹穩定度訓練。接著當學會如何用肩膀、手軀幹的扭動來帶動身體的匍匐前進後,雙腳跟臀部開始學會參與爬行的動作,同時也在慢慢建構在行走、站立前的下肢肌力。
如果孩童的發展中跳過重要的爬行階段,除了上述可能造成對於軀幹穩定度發展的刺激不足外,也有機率會產生學習障礙,爬行是一種跨越與連結身體對側的運動,同時刺激右腦跟左腦中負責神經傳導的倂底體的發展,這使身體能夠左右側手、腳、視覺、聽覺同時做功的能力,進而帶給身體在接收外在環境的刺激下,能夠讓身體兩側有效的整合並更有效率的產生運動。爬行也是一種讓身體快速學習協調功能的能力,也是我們在嬰兒成長時期練習身體兩側手腳的協調與同時動作的開端。爬行的學習過程讓我們發展,如穿衣、進食、運動等能力,如果跳過這一步驟,將來可能在往後成長的階段上產生困難。
關於Eddie熊璟鴻Eddie熊璟鴻,目前於Springfield College就讀肌力與體能研究所,從事運動訓練相關知識文章撰寫分享與教學影片拍攝製作,並轉譯國外專業文章。
相關證照
◎ NSCA-CSCS 肌力與體能訓練專家 (Certified Strength and Conditioning Specialist)
◎ 美國舉重協會舉重證照 (USA Weightlifting Sport Performance Coach)
◎ 台灣運動教練學會:肌力與體能認證教練 (Taiwan Sports Coach Association(TPCA), Strength and Conditioning Coach Certificate)
◎ 台灣肌力與體能協力:肌力與體能專業教練 (Taiwan Strength and Conditioning Association(TSCA), Level III Certified Strength and Conditioning Professional, CSCP III)
◎ 美國有氧體適能協會:個人體適能教練 (Aerobics and Fitness Association of America(AFAA), Personal Fitness Trainer(PFT))
◎ 台灣紅十字會總會:CPR+AED
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Eddie熊璟鴻,目前於Springfield College就讀肌力與體能研究所,從事運動訓練相關知識文章撰寫分享與教學影片拍攝製作,並轉譯國外專業文章。
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