人體肌肉可分為心肌、平滑肌與骨骼肌(skeletal muscle)三種。心肌是屬於心臟的肌肉、平滑肌則是內臟的肌肉,而在運動中所探討的是骨骼肌,顧名思義就是兩端附著在骨骼上的肌肉。人體運動的發生,是在於大腦下達命令,訊息經由神經系統傳遞至肌肉系統上產生收縮而達成。在肌肉收縮時,會以關節為支點來拉動骨骼,進而完成大腦預期的動作,過程其實極為精密與複雜。
人體的肌肉系統是由三種不同的肌肉組成:
骨骼肌(skeletal muscles):附著於骨骼上,與骨骼系統相配合,受大腦意志支配而做出各種各樣的動作。在顯微鏡下可看見明暗相間的橫紋,故亦稱作橫紋肌。
平滑肌(smooth muscles):主要構成人體內臟器官(心臟除外),如胃、腸、血管等的管壁。在顯微鏡下沒有橫紋,也不受意志支配。
心肌(cardiac muscles):只存在於心臟中,在顯微鏡亦可看見橫紋,但不受意志支配,也不易疲勞。
一般我們習稱的「肌肉」指的就是骨骼肌,這種肌肉是以兩端的肌腱連結在骨骼上。由於這種肌肉通常需要由大腦發出命令來控制,故稱為「隨意肌」;而將其肌肉解剖出來,在顯微鏡觀察之下,其肌纖維會呈現亮暗交錯的橫紋,因此又稱為「橫紋肌」。
人的身體共有大約600多條骨骼肌,約佔體重36~40%。骨骼肌藉由肌腱(tendon)與骨骼相連,而肌肉是由長圓柱狀的肌肉細胞所組成,稱為「肌纖維」;一條肌纖維直徑約10~150微米,長度可由1毫米到30公分左右。每條肌纖維均由極細的細胞膜所包覆,這種特化的、薄層纖細的網狀纖維被稱為「肌膜」或「肌漿膜(sarcolemma)」。數條肌纖維被膠原、彈性纖維混合成的結締組織「肌束膜(perimysium)」包裹而成肌束(muscle fascicle),而數條肌束則藉由一層較厚的結締組織「肌外膜(epimysium)」的包裹而成為一條肌肉。筋膜(fascia)是貫穿身體的一層緻密結締組織,它包繞著肌肉、肌群、血管、神經。身體中的筋膜有幾種,分別稱作淺筋膜、深筋膜與內臟筋膜,肌外膜即是深筋膜的一種。
肌纖維的一個細胞通常有數百個細胞核,因此即便有一部份受損,也能進行修復並增強。在運動時,會藉由這些細絲狀肌纖維的收縮而產生力量,而且直徑越粗的肌纖維所能發揮的力量就越大。而肌纖維又分為「紅肌」與「白肌」等,可在運動時發揮不同功能。肌纖維的數量並不會增加,不過可藉由訓練的方式,讓這些肌纖維變粗,從而強化它們。
參考資料
咖啡因是在咖啡和茶類飲料中自然存在的一種興奮劑,同時,它還會添加到其它食品中例如常見的能量飲料和蘇打水等。由於攝取咖啡因可增加大腦中的化學物質,從而改善情緒、消除疲勞並增強注意力等好處,因此,就會有許多人開始飲用含有咖啡因的飲料開起一天的工作節奏,以及從下午昏睡的狀態下清醒過來。
但你有發現當隨著時間的累積,咖啡因對於腦部的刺激就不再那麼明顯,這是因為我們的身體出現了對咖啡因的耐受性,這樣的狀態也會影響到運動表現的能力,接下來我們將介紹咖啡因如何產生刺激作用,以及咖啡因耐受性對於運動表現有什麼影響。
咖啡因(caffeine)主要通過血腦障壁(blood brain barrier)阻斷大腦的腺苷受體(adenosine receptor)發揮作用,這些受體在睡眠、喚醒和認知方面起著重要的作用。通常稱為腺苷(Adenosine)的分子與這些受體結合,從而抑制腦化學物質例如多巴胺的釋放,這種化學物質會增加喚醒並促進清醒。另外,通過阻斷腺苷與其受體的結合,咖啡因可增加這些刺激性大腦化學物質的釋放,進而減少腦部疲勞狀態並提高機敏性。
有一項研究表明,高咖啡因劑量可以阻斷大腦中高達50%的腺苷受體,並說明咖啡因的刺激作用發生在食用該物質的30-60分鐘內平均持續3-5小時,但一天內是否可反覆讓咖啡因產生這樣的刺激?根據1980年代的一項開創性研究報告指出,經常食用咖啡因會增加人體腺苷受體的產生,從而增加腺苷與這些受體結合的可能性,因此,反覆食用咖啡因會降低其效能,這也就是為何越喝越沒感覺得原因。
有多項研究都表明,食用咖啡因可改善肌肉強度和力量外,還能延緩運動產生的疲勞性。但這些咖啡因所造成的優勢,有可能因為長期或高頻率的攝入而降低效能。在一項為期20天的咖啡因耐受性研究找來11個人來進行研究,分別採用一項交叉、雙盲、安慰劑與對照的實驗,讓它們連續20天攝取3mg/kg/天的咖啡因,而在另一種治療中,他們攝取安慰劑20天服用不透明膠囊中的每種物質,在膠囊攝入後45分鐘開始進行實驗。實驗的結果發現,與安慰劑相比有食用咖啡因的人,在兩次運動測試中的前15天提高了4-5%的循環力,但隨後的效果卻下降了。
因為咖啡因所造成的身體耐受性,可以透過減少攝取量以及不經常食用的方式來進行克服,或是攝取比平常更多的咖啡因也可幫助短期內克服耐受力。在一項針對咖啡因情緒和認知的影響的研究報告中指出,研究人員檢查了咖啡因對每天喝咖啡的17個人的自我報告,受測者被告知要像平時一樣喝咖啡或者戒掉30小時,然後再服用含有250 mg咖啡因的藥丸或安慰劑,最終發現咖啡因與安慰劑相比,可以改善受測者的注意力和記憶力,即使他們不戒咖啡也是如此;這個研究結果表明,在每天都有喝咖啡的人,只要比平時多攝取一點咖啡因也能帶來這些好處。
但是,無論在哪種情況之下都不建議持續增加咖啡因的攝入量,就算比平常多攝取一些咖啡因會有某些好處,因為,大量的攝取咖啡因對於身體來說時分的危險,再加上咖啡因的攝取量是有上限的,過多的攝取不見得能一直為身體帶來好處。
透過多個研究報告指出,以目前全世界健康的成年人,每天咖啡因平均攝取量大約為400毫克,幾乎都超過每日300毫克的安全攝取上限,而孕婦每天攝入咖啡因量不應超過200毫克,咖啡因的攝取不單單是與喝咖啡有關,有許多膳食補充劑(例如鍛煉前補充劑和燃脂器)以及一些非處方止痛藥(例如Excedrin或Midol)都含有咖啡因;這些產品中的咖啡因可以是人工合成也可是天然來源,另外,純黑巧克力每28g也都含有16毫克的咖啡因,因此,你大量食用黑巧克力也等於攝取大量的咖啡因,對於這點你不得不多加注意食品成分標籤。
在現今的社會或多或少都會攝取到含有咖啡因的食品或飲料,例如咖啡、茶或是能量飲料。當我們定期的飲用這些飲料,會增加大腦內的腺苷受體使更多的腺苷分子結合它們,之後隨著時間的增長,就會開始降低你身體對於咖啡因刺激作用的耐受性;為了能避免這個現象發生,你可以透過減少每日的攝取量或攝取頻率,例如原本每天攝取一次改為每週攝取一次;而不建議短期間內大量的增加咖啡因攝取量來降低其耐受性。
資料參考/draxe、NCBI
責任編輯/David