2023年1月4日

肌肉、骨骼重要性的相關研究

最近一兩年特別關注於重量訓練對健康影響的相關研究,在臉書上貼了好幾篇文章,不過多半都是只開限朋友分享,這樣子久了自己也找不到資料,不然就貼來這邊吧。

在學校知識裡所學習到的知識,對於神經系統、肌肉、骨骼之間的關係所知甚少,只侷限於神經系統控制肌肉收縮,肌肉收縮拉動骨骼,然後產生運動。肌肉和骨骼是產生動作的最末端,處於被動的腳色。但是在最近十幾年來的研究,發現肌肉和骨骼的重要性,並不僅止於如此。


先講講骨骼,這篇review的文章,在講骨和腦之間的訊息溝通

Bone-to-Brain: A Round Trip in the Adaptation to Mechanical Stimuli

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33995117/


以前認為骨骼的功能就是支持、保護、造血以及儲存鈣與磷酸鹽,不過現在的研究發現骨骼有更多功能,特別是內分泌的功能。它可以感知和整合不同刺激,並向其他組織發送訊號。

神經系統會透過多種化學物質影響骨骼的成骨或噬骨過程,而骨細胞感知機械壓力刺激之後,也會產生反應,透過循環系統傳遞多種化學物質運送到腦。也就是腦和骨骼之間是會互相溝通協調的。

許多患者的神經退化與骨質退化有相關,透過運動對骨骼的刺激可能改善神經退化的問題。



這篇The Lancet期刊的文章,也是一篇review的文章,統整1996年至2019年間的研究。

Skeletal muscle as potential central link between sarcopenia and immune senescence

「骨骼肌是肌肉減少症和免疫衰老之間潛在的中心聯繫」

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31662290/


大致上的重點如下

1.骨骼肌不只是單純產生運動,能分泌許多細胞激素和多肽,具有自分泌、旁分泌、內分泌的功能。

2.骨骼肌透過各種分子交互作用,是一個具有免疫調節特性的器官。

3.骨骼肌可能是免疫衰老(immune senescence)發病機制的核心。

4.肌肉與免疫系統的關聯可能是雙向的:慢性、低度發炎可能誘導肌肉分解代謝。骨骼肌的恆定,負責了部份的健康免疫功能。


翻了一下中文資料,也蠻多醫普文章都有提到這個概念。例如烏烏醫師這篇肌力就是免疫力

https://www.commonhealth.com.tw/blog/3487

老化時,肌肉量減少,免疫力也下降,因果關係可能是老化造成肌肉量減少,而肌肉量減少,也造成免疫力下降。而免疫力下降可能又使肌肉分解,成為一個循環。如何打破這循環?就是透過重量訓練提高肌肉量。


而這篇Review的論文,更是回顧了最近二十多年對肌肉與其他器官的研究,我把文章中的一些重點和延伸的知識加註在其中的圖中

Muscle-Organ Crosstalk: The Emerging Roles of Myokines

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32393961/



其實肌肉不是只有收縮產生運動,近二十年來的研究,發現肌肉可以製造許多肌肉激素(myokine),和身體許多器官產生互動,包括腦部、脂肪、免疫系統、消化道、胰臟、肝臟、骨骼、血管床、皮膚等。功能非常多樣,我特別關心幾個方向,像是改善腦部構造和認知功能,也能夠抗發炎。已知一些癌症與慢性發炎有關係,而內臟脂肪累積也和慢性發炎有關。而肌肉可以促進脂肪分解,減少內臟脂肪,又可以調節免疫功能。


既然知道肌肉對身體的助益這麼多,那麼該從事哪種訓練才能提升呢?阻力訓練是最佳選擇(重量訓練就是一種阻力訓練)


耐力訓練對肌肉的效果如何呢?看看這三篇論文,Title都很像,因為第一作者就是同一人。研究對象包含了從事許多年耐力運動的男女年長運動者,例如單車、長跑等。這些年長運動者每週運動五天,每週七小時,運動已50年,有些甚至是是國手級的,研究對象還有同齡的沒運動的健康年長者,和沒運動的健康年輕人。

Single muscle fibre contractile function with ageing

Single-muscle fiber contractile properties in lifelong aerobic exercising women

Single muscle fibre contractile characteristics with lifelong endurance exercise




綜合這三篇的研究結果

1.在不考慮運動的情況,年齡增加,對慢縮肌的橫截面積和收縮速度改變不大。但快縮肌的橫截面積和收縮速度、力量等顯著的減少。


2.老年男性運動員的慢縮肌肌肉纖維大小、力量和功率都比非運動員和年輕運動員更大,但他們的快縮肌肌肉纖維大小和性能與非運動員相似。


3.老年女性運動員的快縮肌和慢縮肌大小和沒運動的沒有明顯差異,但慢縮肌的功率比較大,且保留了快縮肌的功率。


重點是:年紀漸長,肌肉大小和功能都會下降,看看圖,20歲當作最強的時候,40歲大概是20歲的九成,50歲剩下八成,到60歲大概六成多。到老了,你的慢縮肌的大小和功能差別不大,走路甚至快走可能都還能應付,但是快縮肌的大小和功能明顯下降。進行有氧或耐力運動有助於慢縮肌的大小或功能,但對於快縮肌的助益有限。而年長更需要注意的是快縮肌的衰退