你認為洗冷水澡或是處於冰冷的環境裡,能讓身體燃燒大量的熱能嗎?關於這個話題NASA的前材料科學家Ray Cronise花費了大量的時間研究「冷」對身體的好處,會進行這項研究的起源是在2008年,當他聽說游泳者邁克爾·菲爾普斯(Michael Phelps)每天吃進令人難以置信的12,000卡路里熱量時,就激起了他對這個話題的興趣。因為,沒人可以理解他吃進這麼多熱量卻能保持苗條的可能性,最後Cronise得出結論,菲爾普斯必須透過長時間在冷水的訓練裡,讓身體燃燒更多的卡路里;但在一個訪談會上菲爾普斯說道,我從來沒有吃那麼多這個故事只是一個神話。
雖然,菲爾普斯不承認自己有吃進12000大卡的熱量,但這個並沒有阻止Cronise自己進行實驗,他告訴大家在短短六個星期之中,他洗冷水澡並在寒冷的天氣穿T恤和短褲走了幾英里,以及在床上沒有床單的情況下睡覺,從以往的理論上來說,由於身體為了要維持正常的體溫必須要大量的消耗熱量,因此,讓身體處於寒冷的狀態之下會燃燒卡路里,進而幫助身體更快速的減少脂肪。
但這樣的理論是正確的嗎?你該進行這樣的動作來減少脂肪嗎?接下來是關於將身體暴露於寒冷的環境中,新陳代謝、脂肪減少與肌肉生長的研究總結。
1.寒冷確實會影響新陳代謝率
當你讓身體處於一種寒冷的環境之下,會刺激一種叫做棕色脂肪的組織(brown adipose tissue,簡稱BAT),身體會透過BAT產生熱量使你保持溫暖,並在此過程中消耗掉卡路里。有研究表明,當室溫從22度的溫度降至16度的溫度時,受測試的對象每天平均額外燃燒170卡路里的熱量。
2.寒冷之下熱能消耗差異
荷蘭研究人員發現,在輕度冷(攝氏16度)之間,能量消耗的變化範圍為每天增加396卡路里到第三天之後變為減少50卡路里,總體而言,肥胖者與較瘦的人在相同的寒冷溫度下燃燒的卡路里會漸漸趨於緩慢,較瘦的人可能會需要更多的BAT才能在寒冷時保持體溫,但這對於超重或肥胖的人來說,這點並不是什麼大問題,因為它們身體有多餘的脂肪可以維持溫暖。
3.寒冷會增加你的食慾
事實證明,長時間浸泡在冷水中會使你的身體比平常還要飢餓,進而導致卡路里的攝取量增加,研究中還顯示,與攝氏20度的環境中運動相比,在攝氏8度的環境中進行體能訓練更能刺激運動後食物的攝取量。換句話說,就是你可能可透過寒冷的天氣讓身體燃燒更多卡路里,但同時也會增加攝取卡路里的量,因此,到最後熱量也就趨於一種平衡的狀態,因為寒冷會讓你更加的飢餓。
4.寒冷會增加脂肪流失
在為數不多的研究中,其中一例報告了每天在17攝氏度下,持續兩個小時並持續六週後的身體變化,平均脂肪損失僅為1.5磅,這樣的數字雖然沒有減少很多,但有一些受測者比其它人獲得更好的成績,它們減少了約4磅的脂肪,這些參與研究計劃的男性都沒有遵循任何規定的飲食或訓練計劃;但對於有適度經常性訓練與飲食控制的人來說,長時間暴露於寒冷天氣會如何影響脂肪的減少這塊,我們還沒有大量的數據可以證明。
5.冰浴會阻礙肌肉生長
還有一些新興的研究表明,訓練後的寒冷環境可能會干擾力量和肌肉的增加;在一項研究中,澳大利亞研究人員讓21名志願者組成小組,讓他們每週進行兩次腿部訓練,總共進行12週的時間;訓練之後有一半的人跳入冰浴中浸泡10分鐘,另一半人進行相同時間的自行車訓練,實驗最後儘管兩組都增加了肌肉,但訓練後騎自行車10分鐘的受試者,在肌肉質量上確比冰浴組增加了三倍,同時力量與強度也比冰浴組要大的多。
首先,用冷水浸泡身體具有減少肌肉血液流動的作用,這個動作可能會減少新肌肉蛋白質的合成,同時,冷水浸泡還可以抑制或延遲衛星細胞(Satellite cell)於訓練活動後的變化,衛星細胞圍繞著肌肉纖維,並在肌肉生長中起關鍵作用。
研究人員稱,這項研究提供了「迄今為止最強有力的證據,表明定期使用冷水浸泡可能會干擾訓練適應性」。換句話說,如果你想使肌肉更大及更強壯,那麼訓練後的冷水浸泡效果可能不會得到改善,並且很可能會傷害你的訓練結果。這並不是說暴露於低溫下除了對肌肉生長或脂肪減少有影響外,沒有其它好處。
也有證據表明,採用冷水浸泡可以幫助減少運動後的肌肉酸痛;增強對耐力訓練的適應性並在劇烈訓練期間加快恢復速度。但是考慮到所有因素,請不要相信在寒冷的天後之下,除了短褲和背心之外什麼都不穿會導致身體組成發生什麼變化,因為這只會讓你的身體感到不適而已。
資料參考/barbend、muscleandstrength
責任編輯/David
有跑步習慣的人,應該對「跑步經濟性 Running Economy」這個詞不陌生,因為這是一個很常在跑步訓練時提到的概念。但實際上,跑步經濟性在運動科學上的定義與影響的因素到底是甚麼呢?是體重胖瘦?跑力高低?配備輕重?還是...或許對大多數的跑者而言,這個問題並沒有很清晰的解答。
跑步經濟性代表的意義是跑步效率,它的概念是:固定速度下,穩定跑步消耗的攝氧量,攝氧量越少表示跑步經濟性越好。其中,攝氧量會除以體重,表示人體每公斤所消耗的攝氧量,這個動作稱之為體重標準化,目的是避免不同體重影響到攝氧量的絕對數值。會使用攝氧量是因為人體在生產能量的過程大部分都需要消耗氧氣,攝氧量越大表示能量消耗得越多。舉例來說,如果相同速度下跑者A 的攝氧量消耗比跑者B 還要大,表示他需要比較多的能量才能跑到相同的速度,這意味著在跑步的過程中,跑者A 跑步效率較差,浪費了較多的能量。
知道了跑步經濟性之後,對我們有甚麼好處呢?對於長距離跑步而言,擁有好的跑步經濟性非常重要,因為長距離的跑步幾乎會耗盡人體儲存的能量,所以要盡可能節省能量的浪費。理論上,兩個體能條件相近的跑者,跑步效率較好的跑者能用較短的時間完成同樣的距離。這點可以從一些相關的研究中證明,例如下圖,研究結果顯示跑步經濟性越差的跑者,跑完10公里的時間越久。因此,增加跑步經濟性是很重要的跑步訓練。
但跑步經濟性要如何增加呢?許多研究嘗試回答這個問題,國際的運動醫學期刊發表了一篇研究整理了相關的結果,發現觸地時間較少、垂直震幅較低、下肢剛性較大、下肢轉動慣量較低,以及較堅硬的鞋子有助於提高跑步經濟性。不過這篇研究是針對新手或是業餘選手受短期訓練(小於13周)造成的影響,作者也提到未來的研究需要更進一步觀察長期訓練造成的效果。
跑步經濟性代表跑步效率,但是要如何在長期訓練下提高跑步經濟性,仍是一個研究中的課題。除此之外,由於量測攝氧量的機器通常十分昂貴,且無法在室外使用,一般大眾較難直接得知自己的跑步經濟性,對非菁英跑者的應用性不高。近年來,許多研究嘗試用更簡單的參數取代跑步經濟性,但仍無一個確切的共識,期待後續的研究可以在跑步經濟性的應用上有突破性的進展。
參考文獻:
Conley, D. L., & Krahenbuhl, G. S. (1980). Running economy and distance running performance of highly trained athletes. Medicine and Science in Sports and Exercise, 12(5), 357-360.
Moore, I. S. (2016). Is there an economical running technique? A review of modifiable biomechanical factors affecting running economy. Sports Medicine, 46(6), 793-807.
撰文/王恩慈、相子元
*文章授權轉載自《運動科學》網站,原文:何謂跑步經濟性?
在國立台灣師範大學的實驗室裡,一群由相子元教授帶領的研究團隊正全心投入運動科學研究,和你一樣對未知的領域充滿探索熱忱。
面對運動科學興起的熱潮,許多人想瞭解正確的運動資訊卻不知道從何下手? 運動科學網持續更新經過科學驗證的運動知識與運動觀點。不論是創新產品、研究結果,甚至是專業理論,我們都會轉譯成簡單易懂的文字,讓讀者利用最短的時間瞭解運動的最新趨勢。
為了讓健康的運動觀念進入日常生活,我們創立了運動科學網;為了讓正確的運動知識提升生活品質,我們創立了運動科學網,我們致力於運動科學的研究,希望這些努力不僅僅侷限於學術領域中,而是讓熱愛運動的普羅大眾更健康快樂地運動。
身體運動對於免疫系統的影響,其實是起源於壓力生理學。那壓力又是什麼?我們用簡單的方式來說明,壓力就是在你沒有任何心理準備之前,影響身體、心理與情緒之間的改變,例如突然間要你上台報告的時候,你的身體與心理就會產生不舒服的感覺,這也就是生理上與心理上所產生的相對反應,就稱為壓力反應。
然而,無論在生理或心理上我們的壓力都是先由大腦(神經系統)所產生,透過交感神經末梢與腎上腺素來分泌兒茶酚胺,並刺激下視丘-垂體-腎上腺軸(HPA或HTPA軸)的反應,促使腎上腺皮質軸釋放皮質醇(cortisol)協助人體對抗壓力。
上面所敘述的這些壓力激素,都會引起免疫細胞的反應以及腎上腺素接受器與皮質醇接受器的表現,腎上腺在運動對免疫系統的作用,可以透過一般適應症候群(GAS)中觀察出來,也就是說根據不同的壓力源,都會產生非常類似的反應。
像是我們參加馬拉松或是超出個人極限的運動,這樣巨大的訓練壓力時,就會導致體內的皮質醇的濃度大量上升,因此,有許多的運動性刺激會透過活化腎上腺皮質分泌出皮質醇,進而影響我們的淋巴球在數量、遷移與功能性的改變。早在上個世紀的研究中就指出,運動員在跑完馬拉松之後血液中的白血球數量會大幅增加,但如果是參加充滿競爭性的馬拉松比賽後,反而會降低白血球的嗜中性球對細菌的吞噬能力。
有許多的人都會發現,為何越運動反而越容易生病?這是因為免疫力在開窗期會大量的下降,這時後就很容易感染一些病毒,進而增加身體受到感染的機會。關於這個問題我們將運用溫和運動與激烈運動來做為比較。
基本上溫和運動與激烈運動都會促使淋巴細胞移動到血液裡,但若是我們動態運動(Vo2max 70%)的時間持續超過一個小時,這時後反而會導致血液中的淋巴細胞數量的減少。簡單來說,在劇烈運動後的身體恢復期,會使得淋巴球從循環系統中消失,關於這點有許多的研究與動物實驗中,可以發現劇烈運動後,會使得淋巴球與自然殺手細胞產生功能上的缺陷,這樣的現象就是當我們長時間劇烈運動之後,導致免疫功能暫時性的缺損約3-72小時,這也就是大家常說的開窗期(OPEN WINDOW)。
正因為開窗期的現象,讓運動員與一般人在免疫系統上來說,會因為身體的免疫能力下降,進而更容易受到細菌與病毒的入侵,而導致身體更容易生病。
資料參考/verywellfit
責任編輯/David