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2020年11月25日 星期三

代謝為王:增進粒線體功能可增進運動表現及治療代謝症候群

 




Vanden Cycling的粉絲頁,得知Iñigo San Millán這位教授的名號。孤陋寡聞的我,翻尋了他的資料、經歷,看了他的一些研究及專訪片段,身為醫師及運動愛好者,深深感受到Iñigo的研究可能會顛覆我們現在對醫學上的認知,而他的研究也証實我這2年多看了許多他人研究,我認為現在耐運動補給方式相左的看法應該是對的。


Iñigo San Millán是誰?他是2020年環法自行車賽冠軍Tadej Pogačar的教練,身為生理學家專長在研究細胞代謝問題,並且專攻在糖尿病、癌症等疾病上。可以說是從運動員代謝到病人代謝問題上的專家。可以看到Iñigo San Millán醫學上的研究,被大量引用在各種醫學文獻中,對於整體人類健康上的貢獻,可能比競技運動員的研究上更為重要。



耐力運動員的代謝


要贏得馬拉松或是環法賽,這種等級的菁英選手,我們會認為他們的代謝系統是接近完美狀態。如果他們無法快速產生身體所需要的能量,是不可能贏得任何大型比賽。其他運動不太需要像耐力運動,持續不斷快速產生能量,所以代謝能力跟耐力運動員在不同層次上。

菁英耐力運動員,他們的粒線體比一般人多上2倍,粒腺體的大小也比一般人大上2-3倍,粒線體內的轉化酶濃度也較高。粒腺體是產生ATP的主要工廠,產生ATP的速度及數量,可以決定一個人可以跑多快、撐多久。如果一個人可以比其他人更快產生ATP,理論上在耐力運動表現上會更好。

從事耐力運動的人,常常希望可以快速排除乳酸,避免乳酸堆積,認為這樣可以跑得更快。事實上,乳酸是糖解的代謝物,在身體許多地方可以被當成燃料來產生ATP,如果身體無法快速燃燒碳水化合物,就可能會造成乳酸堆積,運動員可能在這樣的強度下運動,因為無法好好利用燃燒碳水化合物及乳酸,造成速度無法維持甚至所謂撞牆的狀況發生。




菁英選手上可以看到,他們乳酸不易堆積,代表著身體可以很快的將乳酸轉化成能量,甚至連脂肪酸在血液裡的濃度遠遠低於一般人。菁英選手的粒腺體很多很大,表示身體產生能量的工廠產能很大,什麼東西進去身體,只要能燒掉的都可能馬上被轉成能量。

這也是為何耐力運動員,可以吃下一般人2-3倍的熱量,身體卻還是看起來瘦瘦的,卻極少產生代謝症候群(肥胖、糖尿病)。因為他們吃進身體裡的東西,能夠被好好利用,不會造成沒有被利用的熱量以脂肪方式囤積。

菁英選手有很好的脂肪代謝能力,他們能將血液中能獲取的能量都抓來燒掉,但是這不代表一般人去訓練燃脂能力,就會曾加跑步的能力。更多的證據顯示,為了練習燃脂效率而進行空腹訓練,反而會造成訓練強度不足,或是造成肌肉損傷、運動恢復不足等問題。

練習燃脂,顯然是看到菁英選手燃脂能力很強,所以我也要練這個能力,卻忽略了菁英選手粒腺體超強大產生能量的能力,燃脂能力強只是我們看的結果,而不是刻意練習就可以擁有的能力,比賽時,身體會優先選擇好燃燒的碳水化合物而非脂肪。




醫學上的應用


現在許多疾病都被認為跟代謝症候群相關,而像是糖尿病、高血壓、肥胖等等,可能又會引起中風、心肌梗塞、退化性關節炎等等併發症。可以說得到代謝症候群,會產生一連串負面的身體效應,一個疾病沒好好控制會帶來更多疾病。

現在也有許多研究發現,許多癌症癌症也跟代謝症候群相關,像是乳癌、大腸癌都是跟肥胖有關。糖尿病沒控制好,可能會導致癌症的產生。不管是癌症或是代謝症候群有教科書建議把運動放進治療的一環,但是醫學上跟運動科學對於運動的強度定義有很大差異。

運動科學或是醫學上,都會使用最大心律去換算。對於最大心律的測量方式,我最近曾經跟一個醫師好友有很大的爭執,他認為在學會上都已經有明確的公式可以使用,為何我要去質疑公式可能不準?

只要牽涉到公式,基本上都是由統計學去計算出來,醫學上到底哪個公式最好也有很多爭議,只要是用統計學上的公式,就會有標準差的存在,那就表示40歲的人多數人會落在這個最大心跳值上,可是會有為數不少的人比這個數字跳更多下或更少下,用不準的數據去監控運動強度,只會得到錯誤的結果。

如果是以一群病人我們可能可以套用公式,但是如果想要對病人做精準治療,那就應該要不斷的去利用器材或是場地,實際去測量病人真正的最大心律。這樣才能給病人最有效率的治療,甚至避免運動帶來的傷害。

如果能有效的提升身體內粒線體代謝能力,不管是增加粒線體數量或是轉化酶的濃度,都有大大增加身體內熱量燃燒的效率,減少脂肪堆積或是血糖過高的情況,也能間接減少癌症、心肌梗塞、退化性關節炎等疾病風險。

對於忙碌的現代上班族而言,像職業運動員一樣運動是不可行的,根據Iñigo教授的建議,一週兩次60分鐘Zone 2的自行車強度就足夠了,我對於自行車的強度理解並不足夠,但應該大約是跑步馬拉松心律區間的強度,因為以Iñigo教授的研究,以自行車或是跑步才能真正產生有效的有氧刺激。肌力訓練仍然相當重要,但是以單純提升粒線體功能來說,跑步及自行車是相對較為適合的運動。



耐力運動員該怎麼訓練


長期低強度的跑步訓練是相當沒有效率,除非是新手,肌肉骨骼系統還不夠強健,需要累積跑量來增進身體對於該項運動的能力,否則許多研究已經指出每週超過110公里的跑量會明顯增加受傷風險,而且不會明顯增進跑步成績。

以空腹、大量低強度的方式進行燃脂訓練,根據許多研究也是發現,當比賽的興奮緊張、拼搏成績提高運動強度,加上大量的糖攝取後,體內燃燒脂肪的能力會被壓抑,去練習燃脂只是一種紙上談兵的錯誤思考。

菁英選手經過長期訓練,身體的能量代謝達到接近完美狀態,自然有相當的餘裕去燃燒脂肪,一般耐力運動員也應當去針對粒線體刺激,去增加馬拉松配速強度訓練,而不是拼命增加跑量,尤其研究發現跑齡超過三年後,增加跑量進步的幅度是越來越沒有效益,而較高強度訓練才能帶來顯著的成績進步。

適當地減少不必要的跑量,增加訓練的強度,而非訓練的時間,對於市民跑者來說,可以帶來更有效率的訓練,及減少受傷風險,以及過度訓練的可能。將多出的時間去陪伴家人,或是去進行肌力訓練都會是更好的選擇。



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