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  • 有關乳酸的三個迷思大破解
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有關乳酸的三個迷思大破解
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不同蛋白質的來源與胺基酸組成比例有何關聯?要肌肉量增加的你必需要了解
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肌肉收縮
史考特醫師
史考特醫師

有關乳酸的三個迷思大破解

2019-01-10
運動生理 肌肉痠痛 觀念 專欄 史考特醫師

乳酸一直被認為是運動員的天敵,它讓我們深蹲時大腿如燒灼般疼痛,讓我們跑完全馬的隔天雙腳痠軟。許多人用熱敷、緩和運動、按摩、加壓腿套等方式來加速乳酸的排除,這些做法也確實有「部分」的效果能減緩痠痛,促進恢復。

不過,乳酸對肌肉及運動表現的影響,其實沒有那麼簡單直觀,史考特整理了關於乳酸的三大迷思,包括:

乳酸會累積在體內多久?
乳酸會造成疲勞與痠痛嗎?
乳酸是無用的代謝廢物嗎?

希望讓各位對乳酸有更進一步的認識。

有關乳酸的三個迷思大破解

我們為什麼分享這篇文章?
時至今日,仍然有許多愛運動的人都錯怪乳酸了。跑完全馬隔天鐵腿都是乳酸的錯?用熱敷、緩和運動、按摩、加壓腿套能加速乳酸排除?乳酸是無用的代謝廢物?這些問題其實都是人們對乳酸的舊有迷思,其實在運動醫學研究不斷進步中,這些迷思早已被推翻,而史考特醫師運用各種研究來分析乳酸的排除時間、乳酸與痠痛疲勞的關係,以及乳酸的用途,讓你更明白被視為運動員夢魘的乳酸是真的可怕嗎?

甚麼是乳酸?

名不正則言不順,首先我們要來說清楚乳酸到底是甚麼。

在氧氣充足的情況下(註1),大部分的葡萄糖會完全氧化,產生能量及二氧化碳。但在氧氣供應量相對不足時,葡萄糖只能部分燃燒並產生乳酸(Lactate)。

在過去乳酸被認為是一種代謝廢物,它會使肌肉細胞的pH值下降(就是變酸的意思),並造成肌肉痠痛、無力。

但2004年美國學者Robergs提出不同的見解:他認為乳酸上升與pH下降同時發生,並不代表兩者間有因果關係。部分證據顯示,乳酸不但不會使肌肉變酸,反而能中和酸性,使pH下降的兇手應該另有其人。

儘管細節部分尚未釐清,但傳統認為乳酸會使肌肉酸化的想法,可能是錯誤或不完整的。

註1:過去認為乳酸是身體氧氣不足的情況下,被迫使用無氧呼吸所產生的代謝廢物,但近年來的研究開始質疑這個說法。目前認為除了氧氣不足之外,糖解作用加速、乳酸清除速率降低、快縮肌群被徵召都是乳酸濃度升高的原因。

乳酸清除的速度比你想得快

按摩、熱敷、緩和運動皆被認為能加速乳酸清除,消除肌肉痠痛,但真有必要這麼麻煩嗎?

2010年針對8位耐力型運動員所做的研究顯示,運動後60分鐘不管有穿還是沒穿壓縮腿套,血液中的乳酸濃度都會回復到運動前的水準。

有趣的是,運動剛結束時穿壓縮腿套的運動員乳酸濃度反而稍高一些,想利用壓縮腿套排酸的朋友可能需要重新考慮一下。

血液中的乳酸大概需要一個小時來恢復,但肌肉內的乳酸呢?速度很可能更快!

1994年的研究採用6位年輕男性的左右腳做為實驗及對照組,在劇烈運動至疲勞後,兩腳分別進行「緩和運動」及「完全休息」兩種復原模式,並重複採樣肌肉組織(痛痛!)來看哪一種對乳酸排除較有幫助。

學者發現,輕微活動對肌肉乳酸排除有幫助,不過即使是完全休息的那腳,運動後10分鐘其實也恢復得差不多了。針對越野滑雪所做的研究也發現,10分鐘的收操就能讓肌肉乳酸排得清潔溜溜。

根據以上研究,我們知道肌肉與血液中的乳酸在運動後很快就消失了(註2),超過1小時後再來按摩、拉筋、泡熱水澡、壓縮腿套對排乳酸是沒有幫助的。

註2:上述研究都是針對有氧運動所做,目前我還沒有看到重量訓練後的乳酸清除的數據。不過,我猜測重量訓練與有氧運動的的乳酸清除率應不致相差太多。

乳酸造成痠痛與疲勞?

遲發性肌肉痠痛(編按:又稱延遲性肌肉痠痛,Delayed-onset muscle soreness, DOMS)是每個運動員都有的經驗,做完劇烈、或是不熟悉的運動後,隔天肌肉才會開始酸痛,所以才有「遲發性」之說。史考特個人的經驗是在運動後12小時會開始有感,24-48小時達到酸痛的頂點,之後才慢慢開始改善。

從時序上判斷,乳酸在運動後1小時內就已經清除完畢,但痠痛至少要12個小時才會產生,要說乳酸造成遲發性肌肉痠痛,真的是有點怪怪的。

早在1983年就有學者質疑過乳酸與肌肉痠痛的關係,他們發現上坡跑雖然產生較多乳酸,但選手的痠痛感不顯著。相反地,輕鬆地下坡跑只產生一點點乳酸,但隔天選手們痠痛到哀哀叫。

照這樣看來,乳酸並不會造成運動後的遲發性肌肉痠痛,但乳酸應該會造成運動「當下」的痠痛與疲勞吧(註3)?

不一定喲!

2004年一篇研究顯示,在運動前服用乳酸竟然能幫助跑者在高速下跑更久,這明顯與「乳酸造成疲勞」的假設不符。2011年的研究也重現了這個結果:比起安慰劑,乳酸能讓運動員在高強度的心肺能力測試中持續更久。

甚至在著名的《科學》期刊上,有一篇文章以「乳酸:最新的體能增強藥物」為名,來說明乳酸增強運動表現的能力。

如果上述資訊使您感到困惑,請記住這點就好:乳酸不會造成酸痛,也不是運動疲勞的主因。

註3:肌肉細胞內pH值下降目前被認為是運動時肌肉痠痛的原因,回到我們文章一開始所提到的,乳酸本身不會造成pH下降,所以運動的酸痛與疲勞都不該被歸咎到乳酸身上。

乳酸是無用的代謝廢物?

過去的科學觀念一直認為乳酸是人體在缺乏氧氣下,被迫「飲鴆止渴」的產物,但隨著時代演進,這個觀念受到嚴厲的挑戰。

現在科學家明確知道,乳酸不是一無是處的垃圾,心臟、肌肉、肝臟、大腦都能利用乳酸作為能量來源。

在氧氣不足的環境下,無氧代謝產生的乳酸可以在身體其他地方作為有氧代謝的原料,有點「你的垃圾是我的黃金」的意味。這樣「一條龍」形式的產業鍊,讓全身器官在劇烈運動時一起參與代謝,乳酸是重要的中間產物,絕非亟需清除的污染源。

(譯1:我吃了我的大便,這樣你就不必清理了。) (譯2:我的黃金就是我的黃金)

結語

本文起先的題目是「關於乳酸的3個迷思」,沒想到文章寫完後竟然整理出5個重點,看來運動生理學還是個不斷在翻新的科學領域啊!

本文的重點回顧:
乳酸不一定是運動時肌肉與血液變酸的原因。
乳酸在一個小時內就會回復到運動前的濃度,一般人實在不需擔心乳酸排除的問題。
乳酸不會造成遲發性肌肉痠痛。
乳酸未必會造成運動時的疲勞,部分研究甚至認為乳酸能促進運動表現。
乳酸不是代謝廢物,人體許多重要器官都能以乳酸作為燃料。


各位運動員,別再錯怪乳酸囉!

關於史考特醫師史考特醫師,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。

/ 關於史考特醫師 /
史考特醫師

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。

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不同蛋白質的來源與胺基酸組成比例有何關聯?要肌肉量增加的你必需要了解

2019-09-02
減脂增肌運動生理知識庫觀念飲食方式運動補給增肌補帖

我們都知道足夠蛋白質的攝取量,對於運動員或一般人的肌肉生長及發育十分重要,只要提高了蛋白質的品質,就能促使其更有效的肌肉蛋白質合成(MPS)是胺基酸的存在,一般來說蛋白質的來源有兩塊,分別為動物性蛋白質與植物性蛋白質,前者可以從肉類、蛋類、奶類與海鮮類取得;後者可由豆類、核果類與五穀根莖蔬菜類獲得,兩者之間胺基酸組成的類型和比例不同。

常見的動物性蛋白質與植物性蛋白質,胺基酸組成的類型和比例將有所不同。

蛋白質和胺基酸

胺基酸是生物學上重要的有機化合物,由胺基(-NH2)和羧基(-COOH)的官能團,以及連到每一個胺基酸的側鏈組成;而胺基酸也是構成蛋白質的基本單位,它賦予蛋白質特定的分子結構形態,使其分子具有生化活性,包括催化新陳代謝的酶又稱「酵素」。

在人體內的蛋白質是由20個胺基酸所構成,其中9個為必需氨基酸(EAAs)和11個非必需氨基酸(NEAAs)組成;然而,由於EAAs不能由身體生產必須來自我們吃的食物所獲得,從我們的飲食中獲得的必需氨基酸包括纈胺酸(Valine)、甲硫胺酸(Methionine)、亮胺酸(Leucine)、異亮胺酸(Iso-leucine)、蘇胺酸(Threonine) 、賴胺酸(Lysine)、色胺酸(Tryptophan)和苯丙胺酸(Phenylalanine);而兒童發育時還需要額外的必要胺基酸為組胺酸(Histidine),經過長時間的研究發現,它也是成年人不可或缺的必要胺基酸之一。

由於9個必需氨基酸(EAAs)不能由身體生產,必須來自我們所吃的食物中獲得!

一般來說大多數動物性食物來源的蛋白質,都含有適量的所有必需胺基酸(EAAs),這些也被稱為完整蛋白質,而來自植物性來源的食物通常會缺少一種或多種必需胺基酸,進而產生出不完整的蛋白質。因此,植物性蛋白顯示出特定胺基酸的限制,包括賴胺酸(Lysine),甲硫胺酸(Methionine)和色胺酸(Tryptophan),這限制了蛋白質在體內的功能;根據一些研究發現,動物和乳製品的蛋白質含有最高量的EAAs,適合在訓練後用於蛋白質合成和肌肉生長。

總體而言,蛋白質的品質是指它在刺激肌肉蛋白質合成(MPS)和促進肌肉生長方面的有效性;這是許多成年人、運動員和健身愛好者們最關心的蛋白質攝取量,另外,還有部分的研究表明,有三種必需氨基酸主要負責調節蛋白質平衡。

肌肉生長三大胺基酸

我們知道了胺基酸提供蛋白質修復、重建骨骼肌和結締組織的能力;雖然所有必需氨基酸(EAAs)都對此功能很重要,但有三種必需胺基酸有起主要的作用,這三個分別為亮胺酸(Leucine)、異亮胺酸(Iso-leucine)和纈胺酸(Valine),被研究出有調節蛋白質代謝、神經功能、血糖和胰島素調節。

另外,亮胺酸(Leucine)、異亮胺酸(Iso-leucine)和纈胺酸(Valine)也是我們常見的支鏈氨基酸(BCAAs)內必要的成分,這也是肌肉蛋白質合成(MPS)的關鍵成分;當我們食用BCAAs時它們會迅速進入血流並為肌肉組織提供,高濃度的胺基酸成分用於肌肉修復和生長。這也就是為何許多的運動員或是健身愛好者們都會選擇補充BCAAs的關鍵原因。

雖然,研究已經鑑定出前三種必需氨基酸對於肌肉成長有幫助,但似乎亮胺酸(Leucine)對於肌肉生長和纖維強度是較為優秀的,透過一些研究的報告發現,在兩餐之間單獨攝取亮氨酸,就可通過增加肌肉組織中的濃度來延長蛋白質合成效率,因此,有許多的運動營養師都會建議運動員們,在餐與餐之間攝取較高含量的亮氨酸做為補充。

亮胺酸(Leucine)、異亮胺酸(Iso-leucine)和纈胺酸(Valine)是我們常見BCAAs內的必要成分。

EEAs攝取量

必需氨基酸(EEAs)被認為在6-15g劑量範圍內,能有效的增加肌肉蛋白質的合成,同時,每餐攝取1-3g的亮胺酸(Leucine) 似乎也對於刺激肌肉蛋白質合成佔有十分重要的地位。另外,支鏈氨基酸(BCAAs)內含重要的三種胺基酸:亮胺酸(Leucine)、異亮胺酸(Iso-leucine)和纈胺酸(Valine);似乎單獨或共同食用將能刺激蛋白質的產生以促進肌肉生長和修復。

雖然有研究表示,單獨使用更多劑量的亮氨酸,可以延長蛋白質合成效率和刺激肌肉生長,但它也有表明,透過均衡攝入所有必需氨基酸(EEAs)更可促進肌肉增長。所以,在適當的時間點使用足夠量的亮胺酸(Leucine)與BCAAs,就能加強促進肌肉蛋白質合成(MPS)的增加。

根據上面所說的研究報告,大家都知道肉蛋白質是人體必需氨基酸(EAAs)的豐富來源,同時,肉類蛋白質內也含有高濃度的亮氨酸,例如30克份的牛肉蛋白質,就可以刺激年輕人和老年人的肌肉蛋白質合成(MPS)效率;另外,肉蛋白質還含有優質微量的營養元素和礦物質,這包括鐵、B12 和葉酸,慢性研究也顯示肉類蛋白質有助於增加肌肉量和減少脂肪量,而肉類蛋白質也是一種叫做肉鹼的分子的豐富來源,它能有助於減少因運動訓鍊所造成的肌肉損傷。

結論

攝取正確的好蛋白質來源,對於增強肌肉和減少脂肪來說非常的重要,但似乎並非所有的蛋白質來源都相同,因此,建議大家在攝取蛋白質時能多注意必需氨基酸(EAAs)的含量,如果你想要攝取支鏈胺基酸(BCAAs)做為補充品時,也要特別注意我們蛋白質來源中的高濃度亮氨酸,因為,它將會是我們肌肉生長、強度與恢復重要的胺基酸。

資料參考/draxe、bodybuildin

責任編輯/David

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肌肉收縮

2016-05-16
微肌男子增肌體適能觀念運動生理話題

人體的運動動作,是因為「肌肉收縮」後牽引骨骼,才形成一個動作。在肌力訓練中,藉由器材的重量,讓肌肉在收縮的動作中被破壞與修復,進而讓肌肉得到成長。

在所有的訓練動作中,都是讓目標肌肉施力並產生「收縮」,來達到訓練目標肌群的作用,然而在肌肉的收縮中主要有三種模式:等長收縮、等張收縮以及等速收縮。

肌力訓練中,「等張收縮」是最常出現的肌肉收縮方式,讓肌肉產生延長的「離心收縮」、讓肌肉縮短的「向心收縮」與複合式的「伸展-收縮循環」的方式來鍛鍊肌肉,也就是在訓練中常常會聽到的「離心訓練」與「向心訓練」。

©Shutterstock

在訓練二頭肌時,主要利用二頭肌的彎舉與伸展來訓練二頭肌的肌群,這個動作中,「彎舉」手臂的動作是「向心收縮」,放鬆手臂的動作是「離心收縮」。

向心收縮:藉由肌肉收縮力量大於外在負荷的器材重量,讓肌肉縮短,肌肉產生的力量大於外在負荷附和器材所拉扯的肌肉重量,就是向心運動,簡單來說就是在做動作時,用力的動作就是做向心收縮。

離心收縮:藉由外在負荷的重量來牽引之前進行收縮的肌肉,讓肌肉伸長,肌肉所產生的力量小於外在負荷器材所施予的力量。放鬆的動作就是離心收縮。

在訓練中,主要是藉由「向心收縮」來進行訓練,但是「離心收縮」也是最近開始成為熱門討論的訓練方式,藉由離心收縮,可以更有效地加強肌肥大、增加向心的爆發力、強化肌腱與柔軟度等等的好處。

不過在訓練上,「向心」與「離心」相互並存的,只是以前的訓練方式比較忽略掉離心的訓練,所以在之後的訓練上,可以將離心訓練,也加入整體訓練計劃之中,讓目標肌群的訓練可以更加完善。

©Shutterstock

參考資料

1.《運動健身知識家》,旗標出版公司出版 (2015)
2.《運動生理學》,新文京出版公司 (2014)
3.《肌力訓練解剖學》,合記圖書出版公司 (2015)
4.《肌力訓練圖解聖經》,旗標出版公司出版 (2015)
5. 山姆伯伯工作坊-何謂肌肉向心、離心及等長收縮?
6. 山姆伯伯工作坊-離心訓練帶來更好的結果 (上)
7. 山姆伯伯工作坊-離心訓練帶來更好的結果 (下) ​

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