知名卡通人物大力水手只要吃1罐菠菜,就能立刻長出健碩的肌肉,那麼一般人吃下1顆藥丸,是否也能代替運動?如果答案是肯定的,其實這樣對於老年人、不喜歡運動或不方便運動的人來說,不失為一個好方法。

能增強耐力的運動藥丸

在今年6月的《自然》(Nature)雜誌上,刊登的一項研究,吸引了許多人的注意,甚至讓不喜歡運動或不方便運動的人產生遐想。

此項研究是由美國史丹佛大學、貝勒醫學院與合作機構共同進行,研究人員在劇烈運動的實驗鼠血液中,找到一種名為「Lac-Phe」的物質,這是一種在運動過程中產生的氨基酸,由乳酸(劇烈運動的副產品,會導致肌肉有酸痛灼燒感)和苯丙氨酸(是一種氨基酸,由蛋白質分解得到)在細胞內合成。

研究人員發現,當運動員進行體育活動、馬匹參加賽馬比賽之後,Lac-Phe的水平在血液中都有大幅提升。來自人類的數據顯示,Lac-Phe增加明顯的體育項目是短跑運動,其次是阻力訓練,然後是耐力訓練。

研究人員把Lac-Phe餵食給因為高脂肪飲食而肥胖的實驗鼠,結果此物質迅速抑制這些老鼠的

資料來源:《綜合醫院精神病學》
資料來源:《綜合醫院精神病學》
食慾,牠們的食物攝取量在12小時內減少50%,但是運動和能量消耗量並沒改變。

餵食Lac-Phe給實驗鼠10天之後,不但食物總攝取量下降,體脂和體重也隨之下降,葡萄糖耐量也得到改善。由此可知,單純通過餵食Lac-Phe,實驗鼠獲得類似運動帶來的效果。

不過,如果用特定方法阻止實驗鼠體內合成Lac-Phe,會增加運動後的食物攝取量,進而造成肥胖。

研究人員表示,這個發現對於不能進行適量運動的老年人或體弱的人,可能會有一些幫助;也許將來罹患骨質疏鬆症、心臟病和其它疾病的人,藉由服用這種物質對抗疾病。目前史丹佛大學正在對這種物質申請一項專利,其中包括使用它來治療代謝疾病。

事實上,這不是科學界首次發現能帶來運動效果的「靈藥」。早在2008年,美國索爾克生物研究所(the Salk Institute for Biological Studies)的科研人員發現一種被稱為「化合物516」的成份,不但能增加運動者的耐力,甚至也能增加不運動者的耐力,因此有「運動藥丸」之稱。

2020年刊登在《自然》雜誌上的另一篇研究,提出一種名為「Sestrin」的蛋白質,經由運動而產生。通過動物實驗證明,這種物質可以增加耐力和提升新陳代謝率。

運動藥丸能代替運動嗎?

看到上述這些研究結果,很多人也許會想,把這些物質做成藥丸吃下去,就相當於做運動,而且還可以幫助減重,這樣真省事啊!

然而,這種神奇的藥丸真的能代替運動效果嗎?現代醫學發現,人在運動時,體內發生著方方面面的變化,而且不只是一、兩個分子發生變化。

運動帶來的效果極其複雜,涉及體內無數分子、細胞、全身器官的綜合聯動和激活,換句話說,人體就像是一個微型的世界,每當運動時,這個世界的各個部份都在發生著改變。

運動影響體內代謝物質

其實各種類型的運動,都會改變全身的代謝,而且隨著檢測技術的發展,發現越來越多通過運動釋放的代謝物質。

科研人員曾經針對人體劇烈運動前後血液代謝物進行分析,發現運動影響體內728種代謝物質,在進行耐力和阻力運動之後,有196種代謝物會發生劇烈改變。

在運動過程中,包括骨骼、肌肉、脂肪組織和內臟在內的多種組織,都會向血液釋放各種運動因子,這些運動因子則繼續作用於人體。

現今有6種被廣泛認識並有代表性的代謝物質,與運動存在密切的關係,包括α-酮戊二酸(AKG)、乳酸、犬尿酸(KYNA)等,這些代謝物質在運動時產生,並通過血液流向各個組織和器官,進一步發揮聯動效用。

與此同時,它們自身還是很多生物活性物質的原材料,可以進一步生成對人體有益的物質,後續隨之而來的是食慾減少、體脂下降、肌肉增強、骨質流失受到抑制,還有胰島素抵抗、高血壓、血管老化、神經退行性疾病得到改善,以及炎症減輕、延緩衰老、多種器官受到保護等。

運動會改變腸道菌群

不只是代謝物質,腸道菌群也在運動時發生著變化。運動和不運動的人之間,腸道菌群存在明顯差異,前者的腸道菌群多樣性比較高。

隨著運動強度的加大,人體腸道內的普拉梭菌、毛螺菌和阿克曼氏菌的數量會逐漸增加,而越不運動的人,腸道中益生菌的數量就會越貧瘠。

丁酸鹽這種短鏈脂肪酸被認為對腸道健康有益,它是腸細胞的主要能量來源,對於保持上皮組織的穩定、維護免疫力,起到關鍵的作用,建議多運動,就能提高丁酸鹽在腸道的濃度。

運動會起動抗癌機制

人在運動時,體內的各種抗癌機制也在不斷地調整、完善,藉由下圖來說明。圖的右半圓是運動時啟動的抗癌機制:抑制癌細胞增殖並誘導細胞凋亡、調節癌症代謝、調節免疫環境;圖的左半圓是運動對於癌症的正面作用:減少癌症治療副作用、提高癌症治療療效、降低癌症風險。

舉例來說,體育鍛鍊能緩解癌症患者在化療期間的疲勞,還能預防化療引起的淋巴水腫,從而平衡神經毒劑造成的損傷;運動與放射治療結合,能促進癌細胞凋亡,抑制癌細胞的生長和轉移,進而提高放射治療的效果。

運動影響大腦各個部位

此外,運動會影響大腦各個部位。每星期進行3次,持續12個月的中等強度有氧運動,可以讓海馬體的體積增加約2%;也就是說,有氧能力強的人,海馬體的體積比較大。

運動還能抵消前額葉皮層和前扣帶皮層的萎縮。抑鬱症患者的大腦會出現損傷,海馬體、前扣帶皮層、前額葉皮層等體積減少,以及白質完整性也會受損,只要通過運動,就能緩解這些大腦受到的損傷,進而改善抑鬱症。

老年人、運動不便者如何運動?

除了吃「運動藥丸」之外,老年人、運動不便者的情況。這些人如果想要運動,應該怎麼做?

在正常情況下,成年人每星期要進行至少150分鐘的中等強度活動,例如:健走,以及2天的肌肉訓練,例如:深蹲,而65歲以上的老年人,建議加上改善平衡的運動,比如練習單腳站立。

至於身體不是很強健的老年人,可以循序漸進地做,先從伸展、走路等最簡單的運動開始,在身體不太累的情況下,逐漸增加運動時間和強度,最終達到理想的運動量。

罹患特定疾病如肺阻塞,或是做過膝關節手術等行動不便者,可以諮詢復健科醫師、物理治療師,幫助找到適合的運動方式。

除了簡單的走路、水中有氧、瑜伽等運動之外,還有一項適合老年人、運動不便者的運動方式,就是動作較為緩慢柔和的氣功,只要持續做下去,同樣也能起到調節身心健康的作用。◇

資料來源:《運動與健康科學雜誌》
資料來源:《運動與健康科學雜誌》

資料來源:《綜合醫院精神病學》
資料來源:《綜合醫院精神病學》

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