空汙嚴重不如不運動?你可能要重新思考了﹗新發表於 2021 年 8 月份加拿大醫學協會期刊(CMAJ)的研究檢視 38 萬多名台灣成年人,發現無論人們所處地區 PM2.5 暴露程度高或低,即便是在空氣污染嚴重的區域,相較於久坐不出門活動的人,規律運動仍可以降低因為自然原因過早死亡的風險。
台灣空氣中 PM2.5 的平均濃度有越來越高的趨勢,而每年台灣罹患肺癌的人數也節節攀升,空氣汙染是刻不容緩的議題。空汙來源分為境內和境外,境內包括交通運輸排放廢氣、火力發電、鋼鐵與石化等高污染產業工廠排放;因為空汙無邊界的特性,即便不是「本地製造」,也可能受到遠方其他地區的波及。那麼當空氣灰濛濛,我們該出去跑步還是不出去呢?
當然,將大量汙染吸入你的身體絕對不會有益處﹗據世界衛生組織(WHO)指出,PM2.5 因為可穿透肺部並進入血液,會增加罹患心血管、呼吸系統疾病以及癌症的風險,對健康影響甚大。但前述研究團隊發表於 CMAJ 的最新研究顯示,即便在汙染嚴重的地區,與久坐不運動相比,運動訓練的好處仍大於空氣污染對身體的風險,可以降低自然原因過早死亡的風險(不過接觸污染的時間還是越短越好)。
研究人員檢視了 2011-2016 年 15 年間,居住於台灣 38 萬 4130 名 18 歲以上成年人的體檢紀錄以及活動水平(此區 PM2.5 濃度平均是世界衛生組織建議限值的 1.6 倍),並追蹤參與者至 2019 年 5 月底,同時從台灣政府的死亡登記資料獲得了重要數據。
此研究目的在了解規律訓練和長期暴露於顆粒物環境對自然死亡風險的影響。在暴露於汙染程度上,研究團隊將參與者們體檢當年與上一年,共兩年間暴露的平均濃度分為以下類別(空氣污染濃度以 µg/m3 或每立方公尺空氣中的微克數微單位):
低:< 22.4 µg/m3
中:22.4-26.0 µg/m3
高:≧ 26.0 µg/m3
同時,參與者的活動水平也被分配到與其報告的代謝當量(MET)對應的類別,包括以下:
不活動(0 METs):相當於安靜地坐著。
中度活動(0-8.75 METs):以每公里配速約 7:30 或更慢的速度跑步。
高度活動(高於 8.75 METs):比每公里配速 7:30 快的速度跑步。
結果可想而知,那些同時進行高度運動和低汙染暴露程度的人表現最好,但無論 PM2.5 的暴露程度如何,人們都可以通過訓練降低早逝風險。
研究作者、香港中文大學賽馬會公共衛生及基層醫療學院副教授 Xiang Qian Lao 博士說明:「我們發現自然死亡風險與規律訓練水平呈負相關;與暴露在空氣污染中的程度呈正相關。」在 PM2.5 暴露量高的一群人中,與久坐不動的人相比,中度和高度運動的人分別降低 16% 和 33% 早逝風險。在 PM2.5 暴露量中度的一群人中,進行中度和高度運動的人比久坐不動的人分別降低 13% 和 29% 早逝風險。至於在 PM2.5 暴露量低度的人中,進行中度和高度運動的人比久坐不動的人分別降低 19% 和 41% 早逝風險。
研究人員也在美國、丹麥和香港等地區開展了幾個小規模補充性研究,亦驗證了上述結論。
空氣汙染與缺乏身體活動,都是全球正在面臨的重大公共衛生挑戰。空氣汙染是與健康相關的疾病中第五大原因,2017 年全球有 490 萬人因此死亡;而缺乏身體活動是全球第四大死亡風險因素,2012 年全球有 530 萬人因此死亡。
空氣無法掌握,但我們能夠努力的是,即便你一年裡大部分時間身在空氣品質不佳的地區,還是能選擇適合的時間點每天跑步運動,這對你的健康仍然有幫助。
資料來源/Runner's World, CMAJ, 綠色和平
責任編輯/Dama
對於長跑運動員及愛好者,常常利用間歇運動來刺激最大攝氧量(Vo2max),雖然Vo2max可以被當作預測運動表現的能力之一,但是目前已經認為Vo2max對於精確預測比賽結果有不小誤差,因此有人開始用vVo2max、50公尺衝刺成績、5000公尺或10000公尺測驗等方式來預測半馬或是全馬成績。雖然如此,越高的Vo2max,還是有可能展現更佳的運動表現。
Vo2max越高,代表身體能將越多的氧氣運送到肌肉,去幫助燃燒脂肪、碳水化合物去產生能量,一旦比賽的速度高於能量產生的速度,就會產生撞牆現象,不是降速就是跑不動。能量產生決定在氧氣或是碳水化合物誰先缺乏(脂肪只佔有氧代謝的10%,且比賽中是同時啟動有氧及無氧系統,因此脂肪代謝不是決定能量耗竭的關鍵因素)。
能量補充絕對是馬拉松跑者,尤其是講求比賽表現者的必備策略,其中又以耐力運動的能量主要來源-碳水化合物最為關鍵。陳柏長醫師整理各種文獻,提出長跑前、中、後的能量補給策略,更用科學角度跟你分析補給策略的生理原因。即便是半馬距離以下的跑者,也相當值得參考。
氧氣或是碳水化合物(肝醣)的存量決定了跑步成績。當我們專注在提升Vo2max時,可能忽略了再多的氧氣,沒有足夠的薪材可以去燒,就如同開著空著油箱的藍寶堅尼一樣,是跑不快也跑不動的。
對於90分鐘內的比賽(有些人的半馬、5000公尺、10000公尺),只要有在賽前做好補充肝醣的準備(賽前24小時,每公斤體重7-10克碳水化合物),不太會在比賽中產生肝醣耗竭,對於能量的補充也是相對不那麼重要。但是對於超過90分鐘的長跑,像是馬拉松或是超級馬拉松,能量的補充就相形重要。
在較長時間的賽事上,最新的研究建議在賽前36小時,補充每公斤體重10-12克碳水化合物。早期的研究認為,人體最高代謝碳水化合物的速率是60g/h。但是後續的研究發現,真正的限制步驟是在小腸的吸收速度,而小腸的吸收速度又以鈉依賴型葡萄糖共同運輸蛋白(Sodium-dependent glucose cotransporters,簡稱SGLT)最為重要。
小腸的吸收速度,可以隨著高糖份的吸收訓練而增加吸收速度。最高可以提升到1.75g/min,對於長距離跑步運動表現,以每小時補充75-90克最為理想。相對距離較短的比賽,些微或是不進食碳水化合物對於運動表現的影響不大。短距離比賽同時還要考慮在相對高速的情況下,進入水站是否能夠將能量膠或是運動飲料完整吃下,並且進入水站可能會需要降速,進而影響比賽成績及名次。
一個健康成人每天需要約130g碳水化合物的基礎消耗,當進行中高強度的運動或是活動,就會去消耗儲存在肝臟或是肌肉裡的肝醣。肝臟平均儲存80g的肝醣,肌肉平均儲存500g肝醣,儲存量會隨著每個人身體狀況而有所不同。
每1g肝醣在身體裡會伴隨著3g的水儲存,因此當連日訓練後體重明顯下降,代表著運動員沒有攝取足夠的熱量及水分,這樣熱量攝取不足的情況,會影響接下來的訓練品質或是比賽的運動表現。
肝醣只占身體能量儲量的4%,但是在進行中高強度運動時(60%以上的Vo2max強度),肌肉內肝醣及血液中葡萄糖,就是會被優先使用的能量來源。不管運動的強度或是時間,肌肉內肝醣最終只會使用到90%,基於身體的保護機制,並不會被完全消耗殆盡。
葡萄糖進入肌肉細胞內儲存,需要借助胰島素的幫忙。但是在中高強度訓練之後,身體的肝醣存量降低,可以以高速率且不用胰島素的幫忙下直接進入細胞,而這約莫只有30-40分鐘的黃金時間,也就是為何一般會建議在訓練後1小時內要進食。錯過了這段黃金時間,葡萄糖進入細胞的速率就會降低,但是如果額外進食較多的碳水化合物,可以藉由胰島素的幫忙而提升肌肉細胞儲存肝醣的速率,但是還是比最初的30-40分鐘慢上不少。
訓練後有正常碳水化合物補充,通常不易造成肌肉肝醣存量過低的狀況。當肌肉內肝醣的存量降低,會改變肌肉內離子幫浦的正常運作,使得肌肉力量輸出降低,並且可能是造成肌肉痠痛的來源。
在訓練中的運動員,如果進食高碳水化合物飲食,可以發現有明顯的進步;而卻無法在低碳水化和飲食的運動員身上,看到任何的訓練效果。不管是液體還是固體的碳水化合物食物,都不會影響肝醣的合成,因此只要攝取運動員喜愛的食物即可(垃圾食物-薯條,也不會影響肝醣合成,但是還是應該食用高品質的食物)。
運動後食用高GI的食物,可以刺激胰島素的分泌,同時升高血液中的單糖,讓肝醣的儲存相較低GI食物更為有效率。但是在賽前不管是攝取高GI或低GI食物,都對運動表現有明顯助益,目前也無法得出賽前補給,是高GI比較好還是低GI比較好的結論。
東非黑人在近代主宰了長跑的世界,對於肯亞、衣索比亞選手的研究相當多,從基因、氣候、飲食到身體散熱能力等,有的可以找出跟其他人種的差異,像是基因等就無法找出明顯的優勢。南非的一個團隊,在比較了東非跑者跟白人菁英選手的身體組成後,發現東非跑者身體可以儲存更多的肝醣,這被認為可以延緩疲勞,同時能夠維持更久的比賽配速。
除了想辦法增加身體肝醣的存量外,目前多數的共識是,在比賽中額外補充易於吸收的糖份,盡量減少肝醣的消耗,在相對高強度長時間的比賽中,外來的糖份補充,並不足以支持整場比賽所需,但是能減少肝醣的消耗,讓肝醣能盡量能持續使用到比賽終了,避免撞牆的現象產生。
.超過90分鐘的比賽,在賽前36小時進食10-12g/kg的碳水化合物。
.超過90分鐘的比賽,在比賽中每小時攝取75-90g的碳水化合物。
.低於90分鐘的比賽,視比賽規定,可飲少量運動飲料。
.運動後1小時內(40分鐘內最理想)進食高GI食物,並搭配蛋白質幫助肌肉組織修補。
.要在比賽中吸收相對大量碳水化合物,平常訓練就要訓練腸胃道去習慣吸收這樣的量。
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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