我們的身體有許多功能都由基因操控著,但你總是宿命論地認為無法改變嗎?其實,生活習慣可能對基因的運作方式產生重大影響。一項今年六月剛發表於《細胞》期刊的新研究發現,長期做跑步和騎自行車等耐力運動,比起肌力訓練,更能改善與代謝健康相關的基因,且可以影響你的肌肉表現。
這項研究調查了40 名34-53 歲之間的成年人,並將他們分為三組。第一組至少在過去15 年進行跑步或騎自行車,或是兩者皆有;第二組至少在過去15 年有做深蹲、硬舉等明顯作用到股四頭肌的肌力訓練;第三組則是久坐缺乏運動組。研究人員從受試者中蒐集骨骼肌檢體樣本,並進行RNA測序(核糖核酸測序),以測量他們體內兩萬多個基因的活性。
結果發現,與久坐缺乏運動組相比,耐力訓練組的人明顯改變了一千多個基因的活性。進一步發現,多數改變的基因與各種代謝途徑的活性增加有關,然而通過肌力訓練改變的僅有26個基因,其他則與跑步和騎自行車有關。
透過這項研究,研究者可更加了解肌肉如何「轉譯」不同形式的運動、並以特定方式去適應。例如,耐力運動(如跑步、騎自行車)影響對代謝健康相當重要的基因,有助預防心血管疾病、第二型糖尿病等和代謝有關的疾病;又如,讓肌肉在某項活動中更有效率。
該研究第一作者、美國聖地牙哥大學助理教授Mark Chapman指出,各種不同的刺激可以影響我們的基因表現,包括吃進的食物、甚至暴露在陽光下,而這些改變,有助於使身體更加適應它們接收到的刺激。正因如此,耐力訓練「教」肌肉更有效率地跑步,就是因為這些基因正在適應它們受到的刺激,隨後在類似的活動中就會表現得更好。
Chapman進一步解釋,這些基因會改變輸送給肌肉的氧氣量,讓你有足夠的燃料進行耐力運動。當你下一次跑步時,氧氣濃度低於正常水平,這些基因就會被激活,促進氧氣更有效地輸送。
如果你不像上述研究的受試者一樣跑了15年,不用擔心!研究人員將受試者與第二型糖尿病患者的肌肉基因表現進行交叉對照,發現只要一個月的耐力訓練,就能大大影響基因活性。
總體而言,我們無法改變與生俱來的基因,但依研究結果來看,我們確實可以控制它們一些功能,並且在很快的時間內就能看到好處。所以,當下次有人說「我天生就不會跑」時,把這篇研究告訴他,跟他說別再找藉口了!
資料來源/Runner’s World, Cell Reports
責任編輯/Dama
台灣夏天炎熱潮濕,對於進行各項戶外訓練、比賽的運動都是一種挑戰。近年隨著天氣暖化,冬天不酷寒,冬季的時間也逐漸變短,夏日的時間越來越長,選手或是特定運動的愛好者,越來越不太可能避免夏天的訓練,因此對於熱天適應的策略就會越來越重要。
夏天到了,認真的跑者、鐵人們在難熬的酷暑仍能堅持逆境開鍊,甚至運用炎熱天氣做耐熱訓練。那麼你知道耐熱訓練如何運用、在科學研究下哪些策略幫助較大?陳柏長醫師清楚解析4種策略與其運用方式,在大太陽下出門運動之前,先參考一下吧!
耐力運動的選手或是愛好者,會選擇在早上或晚上天氣較舒適的時候訓練,或許像是網球球員就必須培養出整天的熱適應能力。目前對於熱適應的一些策略,也有不少研究進行過不少的實驗,像是比較昂貴的主動式熱適應,或是相對便宜的被動式熱適應,都被認為可以降低悶熱天氣對運動表現的影響。
科學家會研究這些議題,主要是為了每4年舉辦一次的奧運,舉辦時天氣通常相當悶熱,溫度往往大於攝氏25度,濕度超過70%,一般認為這樣的天氣條件下,會降低運動表現以及耐力運動的持久性,因此熱適應的策略因而被重視。
就算在亞熱帶的台灣,長期處在悶熱環境下,對於熱適應也沒有我們自身想像的好。2018的倫敦馬拉松,溫度是史上最高的一次(23度),看起來以台灣動輒30度以上的天氣似乎沒什麼,但是起跑在10點之後,非台灣常見的6-7點起跑,加上城市在陽光照射下的熱輻射,跑起來感覺一點都不輸給台灣的天氣。
主動的熱適應像是在運動場館裡,把溫度調到攝氏30-40度,濕度70度以上,在這樣的設施內進行為期約2週的運動;被動的熱適應則是進行30分鐘以上的運動後,浸泡30度以上的熱水或是進入蒸氣室。經歷這樣的過程後,可以對於悶熱天氣產生一定程度的抵抗。
除了主被動的熱適應外,比賽前的cooling、合適的水分補充、更好的代謝能力都被認為可以降低身體的核心溫度,更可以抵抗悶熱的環境。這4種策略都值得嘗試,但是身為運動員或是愛好者,應該都會想知道孰優孰劣,各自的優缺點或是對於個人可能值得先做哪種嘗試。
先說結論,以耐力運動員來說,可能幫助的優劣排名:
1. 有氧耐力
2. 主被動熱適應(2週以上為優)
3. 賽前cooling
4. 合適的補水策略
對於耐力運動員來說,有氧能力的訓練是這項運動最核心的能力之一,沒有好的有氧能力還來跟人玩什麼耐力運動。因此整個訓練的核心項目,也是為了培養更好的有氧能力。
經過訓練後的運動員,在擁有更好的有氧能力後,排汗的速度及皮膚血管的擴張,都可以進一步降低身體的核心溫度,進而達到對抗悶熱天氣的好處。同時經由這樣的訓練,耐力運動員可以忍受較高的核心溫度完成比賽,但這是一個雙面刃,可以忍受更高的溫度,但也可能在事後產生較大的傷害,善泳者溺,善跑者也是最容易產生意外的一群。不過在馬拉松比賽當「步兵」除了畫面難看外,很難有很大的意外。
在經由不斷的濕熱環境刺激後,身體會對悶熱的環境產生適應。心血管及核心溫度可以在熱刺激後7天產生適應,有氧耐力及體溫調節能力則要14天以上的適應時間。經由熱適應後,可以發現在賽前有較低的核心體溫、較低的心律、較大的心輸出量及血液流量。同時經由皮膚的血流量也增加,進而增加身體熱能排出的能力。
然而,這些熱適應產生的好處,對於長期處在亞熱帶或熱帶國家的居民來說,可能已經長期接受這樣的刺激,去進行熱適應的策略並無法再帶來進一步的好處。同時也因為現代化的生活,讓身處這些國家的居民,因為使用空調而可能破壞身體調控溫度的能力。
熱適應策略所帶來的好處,很難很明確跟有氧耐力訓練所帶來的好處做清楚的切割,兩者帶來的好處機制類似,所以無法區分清楚是兩者加成抑或是單獨創造出好處。
利用cooling來降低運動時的核心溫度,可以延緩核心溫度的上升時間,藉由這樣的方式來達到延遲運動的疲勞或是能量消耗。Cooling的方式包含浸冷水、穿冰背心、吹冷風、喝冷飲等方式。
這些方式都可以有效地降低身體核心溫度,但是有研究發現cooling可能會破壞身體體溫調節的能力,也有可能造成運動員的不適,而無法進行這樣的策略。同時cooling也可能會讓運動員無法在比賽達到理想的身體運動溫度,進而無法達到最佳表現。
Cooling對於馬拉松、鐵人三項等大型比賽,有設備上取得不易的問題。除了菁英選手外,多數人都要提前進場排隊,不太有可能持續吹冷風、浸冰水的機會。所以現實上,cooling存在著不小的限制。
耐力運動中補充水分是一再被強調的觀念,要盡量維持身體體液的平衡,才能避免降低運動表現。同時體液在身體裡流動,可以藉由汗水蒸發來降低體溫,進而維持運動表現。一般認為體液流失2%可能會造成4%的運動表現下降。而過度飲水可能會造成電解質不平衡,進而產生其他問題,同時我們也不想因為過度飲水上廁所而損失比賽時間吧?
理想上,我們應該在比賽前就將身體保持在充足水分的狀態,並且在比賽時適當的補充水分。過與不及都不是我們所想要的。
夏天持續在相對悶熱的天氣中保持運動習慣,可以讓身體的有氧耐力持續進步,更可藉由熱刺激來達到熱適應的效果。身處在台灣,應該是不必為了熱適應而去特別浸熱水、進烤箱,走出室外一切都是免錢的熱刺激。
Cooling相對較有爭議,但是在長距離課表時備涼的運動飲料,是可以稍微降低點核心溫度,同時可以補充電解質避免過度補充水分帶來的電解質不平衡。關於補水補能量的文章,我已寫過不少篇,就放在延伸閱讀中讓大家做參考吧!
經歷
Pose Method® Level 1 認證教練
Garmin 亞太區跑步教練培訓
RAD 自我肌筋膜放鬆國際指導員
醫師高考及格
衛生福利部署定專科醫師
部落格 陳柏長醫師的跑步筆記
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