相信有你我都有經歷過延遲性肌肉痠痛的過程,但我們之間的某部分人似乎在這個症狀上,比其的他要人更糟糕,難道是因為他們在訓練的過程中特別努力嗎?這個問題的答案:也許是吧!但是基於一些早期研究,延遲性肌肉痠痛(Delayed onset of muscle soreness,簡稱DOMS)的延重程度,似乎基因與性別可能是罪魁禍首。
在我們深入研究這個主題之前,讓我們先回顧一下DOMS究竟是什麼(有關DOMS更深入的文章,請點這篇),簡單來說DOMS主要是在運動時肌肉纖維,因為反覆離心收縮造成微小損傷,所產生的發炎反應,通常會在運動完後8~24小時之後開始產生,雖然DOMS的確切原因尚未確定,但研究人員發現它可能來自以下一個或多個因素:
1.在訓練期間進行不習慣的運動動作。
2.進行一個超過原本肌力的強度訓練。
3.進行反覆離心收縮的肌肉運動。
還有一些研究表明,DOMS因為是由運動導致肌肉組織中被撕裂的微小現象,換句話說,它可能就是實際的肌肉組織損傷,讓你在訓練幾天之後感到肌肉疼痛。那麼,有些人比其他人更容易造成DOMS的狀況,這樣的差異性似乎是與遺傳和性別有關。
對於運動後遺傳和肌肉酸痛的研究表明,基因可以在你獲得的肌肉疼痛方面,發揮其重要的作用,但這至少涉及兩個重要基因:ACTN3基因(蛋白質編碼)與肌球蛋白輕鏈激酶(Myosin light-chain kinase,簡稱MYLK或MLCK),每個代碼都代表一種在DOMS中起作用的蛋白質。
α-輔肌動蛋白-3蛋白(ACTN3)基因對肌肉組成很重要。它會影響肌肉蛋白質的形成方式,並在快速肌肉纖維中發現。 快速抽搐肌纖維對於速度和力量是重要的,而不是耐力,其受慢肌纖維的影響。科學家發現ACTN3基因與運動表現有關,人類可以有三種類型的ACTN3基因XX、RR和RX;具有XX形式的基因的人具有ACTN3蛋白的缺乏,而是產生更多的ACTN2蛋白,根據研究發現ACTN2似乎與耐力有關,而ACTN3與力量、速度和快肌纖維有關,具有RR或XR形式的基因的人產生更多的ACTN3蛋白,並且在力量和速度方面比耐力更好。
因此,換句話說ACTN3蛋白的缺乏可能意味著速度和功率的降低,或者它可能表現出更好的耐力,儘管他們仍然強壯有力,但是ACTN3較少的人必須更加努力地提高力量和力量。但這與DOMS有什麼關係?ACTN3蛋白可以減少由離心收縮肌肉所造成的損傷,因此,ACTN3缺乏的人相對來說比一般的人,更容易造成肌肉損傷引發更大量的疼痛。
這一切都表明,有些人可能傾向於力量和速度超過耐力的表現能力,在一項研究「ACTN3基因型與人類精英運動表現相關」的報告中,發現幾乎沒有任何基因分型的優秀運動員缺失或缺乏編碼該蛋白質的ACTN3基因。這項有力的研究表明,該基因可能有利於衝刺和為運動員提供動力,如果你沒有它可能會受到部份的運動成效限制,研究人員還接著表示,α-輔肌動蛋白-3(ACTN3)可以進化優化,以最大限度的來減少由於離心收縮造成的肌肉損傷。 另外,有更多的證據表明ACTN3基因在保護身體免於疼痛方面的重要性,一項對馬拉松運動員進行比較的研究發現,缺乏ACTN3的基因的人,在進行長距離耐力型比賽如馬拉松之後,會產生更多的肌肉損傷狀況。
同樣,研究人員在進行的另一項類似研究中顯示,缺少ACTN3基因的鐵人三項運動員,在參加半程鐵人三項比賽後,容易造成肌肉受損的現象比別人要多。簡單來說,ACTN3可以讓你成為更好的力量和速度運動員,並保護你免受肌肉損傷;但如果你的身體基因缺乏它你可能更容易造成DOMS。
除了α-輔肌動蛋白-3蛋白(ACTN3)基因對肌肉組成很重要外,另一種叫做肌球蛋白輕鏈激酶基因(MLCK)的基因也可能對運動引起的肌肉損傷產生影響,從而對肌肉的痠痛產生不小的影響。根據一項對MLCK基因進行了類似於ACTN3的研究,比較了馬拉松運動員他們的血液中的MLCK基因,一些被發現是CC純合子和其他CA雜合子的MLCK基因,純合子具有兩個相同的基因等位基因CC;雜合子具有兩個不同的基因等位基因C和A。
在一場馬拉松比賽之後,CC純合子的肌肉力量低於CA雜合子,因此,研究人員發現CC純合子在比賽後造成更多的肌肉損傷狀況,這些肌肉損傷較多的馬拉松運動員,在馬拉松比賽之後也有更多的肌酸激酶血清(Creatine Kinase,簡稱CK),而CK是產生DOMS的標的物,一般來說當CK濃度升高時就表示肌肉已經產生受損的狀況。
DOMS研究的另一個有趣結果,是它可能與性別和荷爾蒙的差異有關。由於女性荷爾蒙雌激素水平較高,一些研究人員認為女性可能不太容易因運動而受到肌肉損傷;有一些相關研究表明,女性的靜息血肌酸激酶濃度皆低於男性,但是從某些研究中發現,實際上有部分的女性比男性更容易受到DOMS,但她們通常比男性恢復得更快。最近的研究結果中也存在一些差異,這使得很難得出關於性別和DOMS的確切結論,因此,大多數的研究也表明,女性和男性對疼痛的嚴重程度有所不同。
另一方面,針對這樣的問題有一些研究已經對雌激素進行測試,以確定它是否確實存對抗DOMS的優勢,有個研究對於被實驗的女性指示做下坡跑步的訓練,這些女性被分為有節育或沒有節育這兩組,最後發現兩組都有產生DOMS,但是節育的組的肌酸激酶含量低於沒有節育的這組。研究人員表示,這樣的研究結果可能是由於節育措施導致的雌激素濃度升高,因此,可以保護肌肉免於受到損傷。另外一項研究,次針對女性與男性在完成離心運動後,肌酸激酶濃度與肌肉酸痛的密切關係;在最後的研究報告發現,女性比男性的肌酸激酶活性在運動過程中,更容易升高並且更快的恢復到正常值甚至更低,所以,女性的延遲性肌肉痠痛(DOMS)恢復基本上都只需要24小時,比男性的72小時要快上不少。
資料參考/bodybuilding、draxe
責任編輯/David
你認為體脂肪率要多少才健康?10%還是20%?要了解著個問題之前,我們必需要先了解身體組成(body composition),這個是指身體內脂肪與非脂肪對體重所佔的比率;一般來說我們會將體重分為脂肪重(Fat)以及非脂肪重(Fat-free body)這兩個部分。非脂肪的部分包括肌肉、骨骼以及其餘非脂肪的組織;由於,脂肪對於健康的影響越來越受到現代人的重視,因此,身體的組成就會著重在體脂肪佔全身組織的比例為多少。
另外,我們身體的脂肪也分成必要性脂肪,例如骨髓、肝臟以及肺臟等,這些部位若缺乏脂肪的話;我們的身體的運作就會出現問題。另一類脂肪稱為儲存性脂肪,這類的脂肪大多數都堆積在皮下組織;當我們體內堆積過多的脂肪就容易造成心臟病、高血壓以及糖尿病等常見的健康問題。
當然,我們人體在脂肪量之外還有一個就是肌肉量,這是人體除了脂肪、骨骼與水分之外的組織,肌肉主要又可以分為在內臟器官的平滑肌、心肌以及骨骼肌這三大類;但在大多數的情況之下我們稱做的肌肉;基本上都是指骨骼肌(skeletal muscle)這是人體唯一可以自我控制的肌肉組織,它顧名思義便是附著於骨格上面的肌肉,可透過大腦的意識使骨骼肌以關節為支點拉動骨骼產生動作,因此,又被稱為隨意肌。
我們人體約有600多條大小不同的骨骼肌,它們大約佔體重的36-40%左右。骨骼肌透過肌腱(tendon)與骨骼相連,而骨骼肌在運動中有相當重要的關鍵做用,例如手臂向上彎舉就需要收縮肱二頭肌和放鬆肱三頭肌才能完成動作;以各種方式來訓練骨骼肌就可以增加身體的活動能力、平衡力與肌力,因此,保持骨骼肌的健康對於我們身體日常的運作相當的重要。
要確定一個人身體是由多少肌肉、脂肪以及其它組織所構成的,最準確的方式就是透過精密的醫療器材計算出來,但現在有許多的體重機都內含有計算脂肪、水份與骨骼重量的功能,雖然不見得每個機器都是100%的準確,但大多數都是依靠計算體內脂肪百分比,從100減去該百分比就會得到瘦體重的百分比,瘦體重包含有肌肉的重量、骨骼與身體其它組織。
我們都知道隨著年齡的增加,我們體內的肌肉量就會隨之減少,這種肌肉減少的現象又被稱為肌肉減少症(Sarcopenia),這個問題將會影響我們日常的活動能力,例如步行或是爬樓梯等簡單的運作。而我們身體肌肉量的百分比將因人而異,因為,這取決於運動習慣、體型、性別以及基因等因素,然而,要多少的肌肉量才是健康的?關於這點目前並沒有一個正確的指標,但是健康的體脂肪含量百分比,卻是衡量我們人體成份重要的指標性數值,根據美國運動醫學院(American College of Sports Medicine,ACSM)所提供的數據,健康的體內脂肪百分比為下列圖表所示:
人體會根據年齡、性別與基因來決定你肌肉的多寡,但這些都只是先天的組成比例,我們也可以在後天進行補強,增加肌肉最好的方式就是透過力量訓練。根據2015-2020年美國人體能訓練指南指出,6-17歲的青少年每天應進行60分鐘(1小時)或更長時間的體育訓練;18-64的成年人每周至少進行150分鐘(2小時30分鐘)的中等強度訓練,或每週進行75分鐘(1小時15分鐘)的有氧運動強度訓練或進行同等的訓練和中等強度的有氧運動(每次至少10分鐘),而65歲以上的老年人如不能達到成年人的運動時間指導原則時,則應該在他們的體能和條件允許的範圍內,保持身體的活躍性。
已經有大量的研究表明,體重過重(體脂肪過高)或肥胖會導致肌肉骨骼的傷害、降低運動表現(運動能力下降、散熱能力變差、心臟負荷過高與反應變遲鈍)、影響運動訓練以及許多健康的問題(例如高血壓、肥胖、憂鬱、高血脂和心血管相關疾病);相對由於增加1cm²的肌纖維面肌可以產生6Kg的肌力,如果可以增加1kg的肌肉同時減少1kg的脂肪,就能讓你的肌力大幅度的提升,這也就是為何世界一流的運動員都十分在乎體脂肪的比例。
資料參考/NCBI、health
責任編輯/David
自從發現動物肌纖維的顏色有深有淺,早期便根據肌纖維的顏色分為紅肌(red muscle)與白肌(white muscle)兩類;後來又按肌纖維的生理特點而分為慢縮肌(slow twitch 或 Type I)及快縮肌(fast twitch 或 Type II);更有人把快縮肌再分為 Type IIA、Type IIB 及 Type IIC。然而,在每一個運動單位內的肌纖維都只會屬於同一類形,亦即是說,「快」運動單位內只包含有快肌纖維,「慢」運動單位內則只有慢肌纖維。只是在同一塊肌肉之內,可以由不同數量的「快」和「慢」運動單位所組成。
按照肌纖維在結構與功能上的分別,白肌纖維目前被分為五種,紅肌纖維為兩種。紅肌纖維具有非常高的有氧能力與疲勞阻力,但是糖酵解(無氧)能力差、收縮速度慢、以及運動單位肌力較低,屬於低強度、長時間運動的肌肉類型。白肌則具有最高的糖酵解能力與運動單位肌力,但是,在有氧能力、收縮速度、以及疲勞阻力方面較差,屬於高強度、短時間運動的肌肉類型。
在人體肌肉中,紅、白肌纖維的比例往往都會受遺傳基因影響,因此有的人白肌纖維比例大,有的人則紅肌纖維比例大,但每一個人身體不同部位的肌肉中紅白肌纖維的比例也不盡相同,導致在不同負荷、不同動作、不同速度等運動條件下,肌肉收縮的肌纖維類型也不同。一般來說,在一定負荷強度下用較慢的速度完成動作,就是紅肌纖維起主導作用,如果要快速完成動作,則是白肌纖維起主導作用。
當嬰兒出生後第五個月時就已經確定紅肌與白肌的多寡,然後再過一年,就會形塑肌纖維的數量以及紅、白肌纖維的比例。這些肌纖維的組成就算透過後天的鍛鍊仍是無法改變的 ; 也就是說,如果你自身的紅肌纖維數量比例高,你有成為優秀長跑運動員的潛力;如果你自身的白肌纖維比例數高,你有成為優秀舉重選手或短跑運動員的潛力,這就是先天上的肌肉纖維比例,影響人們在不同運動所呈現的不同天賦。
訓練者鍛鍊肌肉時想要增長肌肉,也就是讓肌肉肥大的意思,要讓肌肉肥大主要是鍛鍊白肌。然而白肌會很快產生疲勞,因此在鍛鍊時,慢慢做很多次的訓練,是不會幫助肌肉增大的,要讓白肌成長,就是需要高強度配合更快的速度來進行,就像是舉重、衝刺等高強度、短時間、低次數,甚至需要爆發力來完成的運動。另一方面,長時間的進行有氧運動、低強度以及低重量高次數的訓練,主要用以鍛鍊紅肌纖維,讓紅肌纖維起作用 ,比如長跑、競走、騎車、跳舞、有氧等。
研究結果還顯示速度性項目運動員主要運動肌肉內,快縮肌纖維的比例較高。例如,世界級優秀運動員小腿肌內的快縮肌可佔到 70 至 90%。反過來說,耐力性項目運動員主要運動肌肉內,慢縮肌纖維的百分比較高,一些頂級長跑運動員小腿肌內慢縮肌的比例可以高達 90%。當然,一般認為這種現象便是自然選擇的結果。
以奧運等級的運動員來說,研究顯示短跑選手普遍擁有較多的白肌,馬拉松選手則紅肌比較多,研究說明肌肉中紅肌與白肌的比例是由遺傳決定,也就是一出生下來,就己決定一個人的體質是屬於短跑健將、舉重選手,或是一般人的體質。研究也發現,兄弟、雙胞胎的肌肉類型比例具有顯著的相關,因此我們常見家族性的運動團隊。非洲黑人的快縮肌比例,顯著高於北美白人,因此黑人選手能夠在爆發性的運動項目中展現優異的表現,顯然與骨骼肌纖維的比例有關。因此,是否擁有特殊的肌纖維比例,是判斷一個人運動潛能的重要參考因素。
雖然大部分學者都認為每塊肌肉內兩種肌纖維的比例是遺傳決定的,訓練並不會改變肌肉內慢縮肌和快縮肌的百分比組成,但是有許多研究顯示,訓練會使得各種肌纖維無論在大小和功能上均有所增長,這也是人們強調利用訓練與活動狀況的改變,增大骨骼中纖維肌類型比例的重要因素。