運動不只是手腳的活動，更是全身的律動。為自己設定訓練目標、想加強運動表現，除了注重肌肉的收縮、頻率、整合之外，呼吸、心跳、肺活量、血液循環、神經元的傳導、內分泌等生理作用都必須做調整。所以我們在運動前，一定要先了解運動時生理機能的運作、各系統的協調與承受力，才能避免運動傷害、享受運動的好處。下文運動時四個部分的作用，愛運動的你一定要知道！

第一部份： 能量代謝、骨骼肌肉與神經系統的作用與關連

人類基本動作由推拉轉走所構成，這些人體自然動作能力，源自於肌肉產生力量，作用在骨骼之上，進而發展成競技運動。骨骼肌肉系統的組成包含骨骼、關節、肌肉、肌腱，當肌肉需要活動時，由大腦發訊號，經由運動神經元（神經細胞）做支配，並產生一連串相應的運動。 所以運動與骨骼肌肉、神經系統的組成與發展至關重要。

第二部份：運動與呼吸／循環系統的作用

身體循環系統包括心臟、血管、血液，職司氧氣和養份輸送，以及二氧化碳的排出。促進循環系統生長發展的最大力量是運動訓練，因為構成循環系統的身體組織需透過運動引起的一連串反射和反應，才能給予有效刺激，使其生長發展。因此，循環系統機能不僅關乎身體體能的強弱，也影響到身體的運作效率。

第三部份：運動與內分泌／免疫系統的關聯

內分泌系統可說是身心平衡的關鍵！內分泌系統是分泌「荷爾蒙」至血液循環中的器官，包括甲狀腺、腎上腺、胰島素等等。荷爾蒙隨著血液流動至身體各處，在人體的作用非常廣泛，從皮膚、心臟血管、腦部、腸道、骨頭等，都受到荷爾蒙的調節，而不同荷爾蒙之間也會互相影響，形成一個錯綜複雜的網絡，來維持身體機能的恆定。在體能強化的過程中，內分泌與免疫系統扮演相當重要的角色。

第四部份：運動與體溫調節／環境適應

體溫的調節是持體內環境恆定的先決條件，由於發熱和散熱兩種作用平衡結果，使得正常體溫經常維持在一個極小的範圍內。運動時人體的總產熱量可能急劇增加，溫度的調節、散熱與保溫的方法以及過高體溫對身體的影響與反應，都是運動人員必須了解的重要知識。

為了幫助熱愛運動的人正確運動，《運動星球》特別邀請擁有醫學、復健及物理治療背景的長庚大學物理治療學系暨復健科學研究所教授－王鐘賢教授，開設2020運動系列認證班【運動生理】課程。課程將運動生理分為四大主題（四堂課），深入淺出且完整地結合理論基礎與實務應用，讓學員把看似難懂的運動生理學，輕鬆活用在自己的運動中。除了運動愛好者，物理治療師、運動營養師、私人或團課教練，以及運動相關團體課程指導員等運動相關專業人員，都相當適合來上這堂課程！

課程報名資訊

課程名稱 2020運動系列認證班【運動生理】
課程時間
  第一堂：７/２５星期六，早上9:00~12:00
  第二堂：７/２６星期日，早上9:00~12:00
  第三堂：８/０１星期六，早上9:00~12:00
  第四堂：８/０２星期日，早上9:00~12:00
  本課程共分為 (一)、(二) 、(三) 、(四) 四堂課，每堂課3小時，合計12小時
課程地點 台北市民生東路二段141號8樓
參加對象 對課程有興趣之學員均可報名
報名時間 即日起至額滿為止
報名費用 原價NT 9,600.- /人，經濟促進方案優惠價NT 7,600.- /人，現正實施中（學費包含課程講義一份）
課程認證
中華民國物理治療學會繼續教育專業積分
中華民國營養師公會全國聯合會繼續教育績分
主辦單位 亞洲大學物理治療學系／長庚大學物理治療學系
協辦單位 運動星球

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無論你是要增肌還是減脂，都無法擺脫人體所需的三大營養素：蛋白質(Proteins)、脂肪(Fats)與碳水化合物(Carbohydrates)，其中又以蛋白質(Proteins)為肌肉修復與成長最重要的營養素，因此，有許多的運動員和健身者認為他們應該要增加蛋白質的攝入量，才能幫助他們減脂或增肌的目標。

如同上述所說的，由於我們人體的肌肉主要是由蛋白質所製成，因此，當你的運動量與強度越高相對來說蛋白質的需求量就越大，但根據2018年發表於MDPI期刊的一篇學術報告「近年來關於膳食蛋白在阻力運動訓練中促進肌肉肥大作用的觀點」，這篇報告主要是研究能量平衡和能量限制期間，蛋白質攝取如何影響年輕的成年人進行抵抗式運動後，骨骼肌生長的最新進展。

現在有大量研究表明骨骼肌對營養和收縮刺激的變化有反應，然而，這些研究也證實骨骼肌的大小，將取決於肌肉蛋白質合成（MPS）和肌肉蛋白質分解（MPB）的動力學過程，代數差異MPS減去MPB決定了淨蛋白質平衡（NPB），而當MPS的日夜波動等於MPB的日夜波動時，肌肉質量得以維持；只有當MPS的淨速率超過MPB且NPB為陽性時，才能實現導致肌纖維大小增長的肌肉蛋白質增加。事實上，在後吸收狀態下急性運動會使MPS比基礎水平高出100％以上，然而，由於伴隨著MPB的激活，NPB仍然是陰性的。只有在阻力運動後攝入蛋白質時才會對MPS產生協同作用，導致NPB呈陽性狀態與蛋白質攝入相結合的反復運動的重複性增加會增加NPB並促進肌肉蛋白質的積累。

在這篇簡短的綜述中，研究人員關注如何利用膳食蛋白質來支持骨骼肌蛋白質重塑，以及蛋白質如何促進運動後MPS的增加，並最終影響肌肉肥大，為了更深入的了解這一個概念，他們解決了人類消化蛋白質的能力，並與骨骼肌利用可用氨基酸進行MPS的能力形成鮮明對比；此外，他們也討論了最佳刺激每日MPS的蛋白質在每餐食用量的問題，並推測為什麼專注於持續抑制MPB的策略，可能不適合通過阻力型運動訓練，進而促使肌肉肥大的目標，利用最近分析中的大樣本量，他們嘗試為蛋白質攝入提供「最佳處方」，以最大化蛋白質重塑和阻力運動後的肌肉肥大。

肌肉可以使用多少蛋白質？

消化和吸收膳食蛋白質和隨後的氨基酸血症的能力，遠遠超過骨骼肌利用組成氨基酸達到肌肉合成代謝的能力，因此，在我們攝取蛋白質之後，胃蛋白酶在胃酸存在下在胃中開始蛋白質消化，並通過分泌胰蛋白酶和腸細胞蛋白酶，在十二指腸中繼續進行；最終產品包括幾乎僅在小腸中吸收的肽片段和游離氨基酸，我們的腸道是一種高度代謝活性的器官，並提取約40％從攝入的蛋白質中可用氨基酸，主要用於人體肌肉能源生產的目的和用於蛋白質的合成，剩餘約50％以上的氨基酸在被肝臟吸收之前，就會先釋放到肝門靜脈中。

肝臟與腸道一樣利用氨基酸進行局部代謝，但不是主要氧化氨基酸而是使用相當大比例的氨基酸，來合成肝臟和肝臟來源的血液蛋白質。這裡有一點值得注意的是，支鏈氨基酸（BCAAs）與骨骼肌合成代謝有關，由於支鏈氨基轉移酶含量低肝臟分解代謝程度相對較小，因此，從內臟釋放到肝靜脈中的氨基酸不成比例，相對於攝入的蛋白質組成是BCAAs。

總體而言，含有蛋白質的膳食中約50％的氨基酸是由內臟組織提取走，而其餘的則被釋放到血液循環中以進行外胚胎利用，儘管骨骼肌是用於保留氨基酸的大型貯庫，但並非所有釋放到血漿中的氨基酸都注定會摻入新的骨骼肌組織中。在最近一項採用內在標記示踪方法的研究中證明，儘管在內臟提取後的外周循環中有大約55％的可用性，但在20g大劑量酪蛋白中，提供給年輕男性的僅約2.2g或11％的氨基酸，會用於肌肉蛋白質的合成；而剩餘的氨基酸將會被分解代謝，並且用作來自能量產生和尿素合成的一系列代謝過程的產物，並且在很小程度上用於神經遞質的產生。

簡單來說，我們人體在攝入的蛋白質中，大約有50％左右是在進入體內外周循環之前，就已經被內臟組織所提取走，同時，這個研究發現有趣的是大約只有10％左右的蛋白質攝入量，能被用於骨骼肌蛋白質合成，而其餘大約40%左右的蛋白質則被身體分解代謝。

結論

我們人體能夠消化大量的膳食蛋白質，然而，並非所有組成氨基酸都能被身體分解效能用於合成新蛋白質，隨著分離蛋白質來源的消耗，超過蛋白質攝入量0.3 g / kg體重，即0.24加上95％CI的上限，MPS飽和並且通過氧化和尿素的氨基酸分解代謝率產量增加，因此，可用於蛋白質合成的氨基酸較少。

當我們要進行全身性的阻力型運動時，可能需要更多的蛋白質量以最大化蛋白質的合成代謝作用，但這些作用僅略微大於在20g蛋白質處觀察到的效果。因此，有鑑於肌肉變得難以存在氨基酸，儘管持續的高氨基酸血症，MPS在3小時後恢復到基礎水平，所以，建議蛋白質攝取時間應以3-5小時為佳，另外，在阻力訓練的期間確定蛋白質補充對肌肉大小增加有絕對的效率，但最顯著的仍是每日蛋白質總攝入量。

同時，在一項大型研究分析中也顯示，適當蛋白質的攝入量可以促進人體瘦體重的額外增加，超過單獨使用阻力訓練所觀察到成果；因此，建議在能量平衡的運動員身上確保他們每天攝入~1.6 g / kg體重的蛋白質，並根據這個總體目標定制他們的營養補給策略。

資料參考／MDPI、bodybuilding

責任編輯／David

由國際鐵人三項聯盟 (ITU) 所主辦的「世界科學與鐵人三項運動年會 (Science + Triathlon World Conference)」，2015年底在法國國家體育研究院 (Institut national du sport, INSEP) 舉行。會中，法國運動科學家荷莫·樂珀斯 (Romauld Lepers) 談到心理上的疲勞會如何影響運動表現。

他所發表的演說高度集中於英國肯特大學山謬·馬科拉 (Samuele Marcora) 教授關於疲勞的生物心理學模式。「馬科拉說，當我們用盡對於達致某項成功所願意付出的最大努力（換句話說，缺乏更進一步的動機這件事限制著我們），或者，我們相信我們已經發揮了最大可能的努力（換句話說，我們的感知限制著我們的努力）時，我們就會停住或慢下來。」樂珀斯解釋道，這與傳統生物生理學在疲勞方面的模型相衝突。傳統的模式往往認為，當身體乳酸上升或肝醣（能量）耗盡時，你就會開始覺得疲勞。

疲勞是心理作用

現今已經有許多人贊同馬科拉教授對於疲勞的新理論。不過，樂珀斯強調，沒有什麼事不用辛勤努力 - 如果你不夠強大，你的頭腦會把肌纖維中想要推動自己前進的那股動力解釋為潛在的危險，所以你就會自動慢下來。然而，生物生理學的模型表明，只要你克服了身體的部分，精神上會自動改變自己感知一項身體活動的難易度。例如，以鐵人三項來說，游泳、騎自行車或跑步這三項分別有多麼艱難。我們隨後就會發現，這部分有潛在的運動表現含義。

目前在肯特大學任教的馬科拉有一項被稱為「AX-CP測試」的計畫，他會讓受測者執行一項耗時90分鐘，以電腦紀錄的認知測試，其中受測者會以80％的最大力量輸出功率騎車騎到力盡。馬科拉發現，在參與者覺得心理上疲憊之後，在單次測試中，該受測者可以保持體力的時間下降了12％。

但是，這並不意味著，若你心理上覺得疲憊，你應該避免鐵人三項的訓練。相反地，樂珀斯認為，當你一天工作下來，累積不少疲憊之後，每週至少應做一次訓練。根據馬科拉的理論，如此與高速騎自行車或用力游泳也有類似的效果 - 意即，雖然感覺上比較衰弱，一旦你克服多餘的阻力（在這種情況下是精神上的疲勞），你便能夠在比賽上表現得更強、更持久。也就是說，克服心理障礙，你便有可能將身體的運動表現推向極致。

告訴自己，你可以

樂珀斯也說明激勵性的自我對話如何能減輕精神方面的疲勞，讓你能夠運動得更耐久。他引用英國班戈大學教授安東尼·布蘭契菲爾德 (Anthony Blanchfield) 與其團隊的研究成果說，「與馬科拉類似，布蘭契菲爾德也讓受測者以80％的最大輸出功率騎車騎到力盡兩次，不過其中插入兩週的激勵性自我對話訓練，」樂珀斯說，「使用的詞彙包括『向前推進吧』和『你做得很好』等等。研究者發現，受測者能負荷的總時間增加了17％，而且其運動自覺強度（rate of perceived exertion, RPE）覺得更強了。」

停下來喝一杯茶（或咖啡）

如果你心理上實在疲憊不堪，而且上面提供的激勵性自我對話也不能激發更多的身體性能時，是時候尋求合法精神藥物的協助了。樂珀斯提到Doherty和Smith的研究成果，他們的整合分析的結論是，訓練前服用4-7mg/kg的咖啡因不僅降低 6％大腦認為需要努力的知覺，同時也將運動性能提升了11％。研究人員還發現，超過75％的優秀運動員在比賽前和比賽時都會服用咖啡因。

英國運動營養學家蘇菲·基樂 (Sophie Killer) 告訴我們，「咖啡因作為機能增進劑非常有效，因為咖啡因的分子形狀與腺苷 (adenosine) 相似，而我們全身上下都遍布了腺苷受體，甚至大腦。腺苷對中樞神經系統有抑制作用，腺苷與受體結合時，會抑制某些神經傳遞物質的釋放、製造抗痙攣劑，具有鎮靜的效果。咖啡因是少數能夠穿越血腦障壁 (blood brain barrier)的物質，它很容易能與腺苷的受體結合，因而抑制其活性。腦中的腺苷會與受體結合，降低神經活動而使大腦進入睡眠狀態，而咖啡因的作用便是與其競爭，引此能保持神經的活性狀態，從而達到清醒的效果。咖啡因集中作用於中樞神經系統，並抑制發送到大腦的、說你累了的訊息傳輸。在肌肉上面，咖啡因則有完全不同的反應。咖啡因與腺苷受體結合，從而增加肌肉運作的能力，使你能夠產生更強大的力量。咖啡因還可以改善身體反應時間和有氧代謝能力。」

多年來，運動科學家和運動生理學家們曾研究訓練生理參數，如有氧能力，乳酸閾值和力量輸出功率的影響。從現在開始，大腦的訓練應該會成為你在訓練計劃上面需要特別注意的重點。

5個對付疲勞的小提醒

① 每星期在一天工作之後，進行至少一次訓練。你會覺得心理疲乏，這將使訓練感到更加困難，但它會讓你在正式比賽時嚐到甜頭。還有證據表明，你比較能從短的、密集的訓練得利，而不是漫長而緩慢的訓練。

② 相反地，賽前應避免太多勞心的工作引起精神疲勞。降低意志耗損的簡單方法包括：在比賽開始前早早準備好你的工具包和營養補給、提早到會場做準備，並仔細打包好你的裝備。所有這些方法都能減少焦慮並避免心理疲勞。

③ 練習一下自我激勵對話的訓練，看看它如何影響你的比賽表現。無論你是在腦海裡想著或直接講出來，所有的內容都要是積極的。而不是，「這是太難了，我好掙扎」，請告訴你自己：「我這次一定要打破我的個人最佳成績。」「保持手臂揮動吧！雙腿也會跟進。」這些雖然聽起來有點矯情，但它已經被證明，對於各級運動員都非常有效。

④ 咖啡因是市面上最被推崇的合法運動機能增進劑。最近的研究都對於咖啡因這種積極的結果有相似的推論，無論你是以藥片或飲料的形式攝入。並且，與一般大眾所認知的觀點相反，咖啡因對於無論是慣性攝取者或非慣性攝取者的效益並沒有什麼不同。

⑤ 馬科拉也正與美國一家名為Axon Sports的公司合作開發一款針對大腦訓練的app，敬請繼續關注他們日後的發展。