[健身] 有氧運動與熱水浴

據報導,缺乏身體活動是全球慢性病死亡的第四大原因,並且是導致澳洲成年人可預防的發病率和死亡率的重要因素。儘管有充足的證據支持體育訓練對健康有益,但令人擔憂的是,只有 15% 的澳洲成年人符合每週 150-300 分鐘中等強度體育訓練的“澳洲體育訓練和久坐指南”。迫切需要替代策略來幫助和鼓勵那些不能和/或不願意進行足夠強度的身體活動的人。
 
長期以來,運動員一直使用運動後浸水來改善恢復和增強運動能力。冷水浸泡(CWI:5–16°C)已被證明可以刺激代謝調節,例如增加粒線體。在跑步後作冷水浸泡(10°C 持續 15 分鐘)時,骨骼肌 PGC-1α mRNA 濃度增加,這是粒線體生物合成和氧化代謝的重要調節因子。相反,2017年文獻表示,與 6 週的運動訓練相比,運動後冷水浸泡沒有改善最大 VO2 或最大非耦合呼吸(複合體 I 和 II)。文獻不一致,一些研究發現冷水浸泡有所改善,而其他研究發現運動後冷水浸泡對粒線體功能和耐力表現沒有額外益處。雖然不一致的發現可能是由於各種因素造成的,包括方法學和參與者身體成分的差異,但冷水浸泡肢體血流量的減少在一定程度上造成血管功能、代謝靈活性和運動表現的損害。
 
與冷水浸泡相比,溫水浸泡(WWI:37–46°C)會增加肢體血流量,肌肉加熱會活化粒線體生物合成和葡萄糖敏感性的調節,因此它為運動訓練提供了潛在的替代或輔助手段,目前正在研究許多研究人員因其對健康和表現的好處。已發現僅溫水浸泡可以改善空腹血糖、葡萄糖攝取、胰島素濃度、血管功能和結構和 VO2max,且與運動訓練相當。迄今為止唯一的研究,觀察到,與時間匹配的運動相比,在 8 週每半小時一次的溫水浸泡後,心肺健康和腦血管功能有類似的增加。此外,久坐、超重成人或 2 型糖尿病患者 3 週僅 10 次溫水浸泡的就可以增加一氧化氮的可用性並降低空腹胰島素和葡萄糖濃度。這些研究表示,溫水浸泡可能被用作實現運動訓練的一些益處(例如,降低糖尿病風險、改善心臟健康、改善心血管健康)的可行替代品,特別是對於那些不能或不會充分運動的人。此外,先前的研究表示,被動加熱和運動的結合(而不是完全替代)會導致小鼠骨骼肌中代謝酶和蛋白質適應性的增加。熱量的關鍵因素,加上運動過程中的機械張力、基質周轉和瞬時氧化壓力,共同推動了運動對健康的廣泛和無與倫比的益處。因此,對於那些不能進行足夠運動量的人來說,溫水浸泡和運動的結合可能比單獨的溫水浸泡更有益於實現與定期運動相關的積極健康結果(即,還包括骨骼和肌肉的健康結果)。此外,用溫水浸泡代替運動的後半部分可以讓那些不願意或不太能滿足運動建議的人獲得可比的健康益處。
 
今年11月Frontiers in Physiology 的研究,找了30 名健康參與者被隨機分配到部分交叉的三個短期訓練介入中的兩個(14-16 天,12 次訓練,4 週間隔):
(i)運動訓練:60 分鐘騎行,70% 最大心率(HRmax)
(ii) 溫水浸泡:30 分鐘循環,然後 30 分鐘溫水 (38–40°C) 浸泡,和/或 
(iii)冷水浸泡:循環 30 分鐘,然後 30 分鐘冷水 (10–12°C) 浸泡。 
 
在此之前和之後,參與者完成了 20 分鐘的自行車測試、VO2max 測試和口服葡萄糖耐量測試(OGTT),在此期間使用間接量熱法測量基質氧化和代謝彈性(禁食到餐後碳水化合物氧化的斜率)。
 
這項研究調查了用溫水或冷水浸泡代替每次運動的最後 30 分鐘是否可以為心臟代謝健康和運動表現提供類似或更大的益處。主要發現是單獨的運動訓練 (EXS) 導致心血管健康 (VO2max) 的最大增加,顯著大於運動後冷水浸泡 2 週後的變化,但不是運動後溫水浸泡。所有短期介入措施都提高了表現相關指標,例如在 20 分鐘的功率試驗中獲得的功率輸出和距離(儘管本研究不包括非介入控制)。溫水浸泡也被認為是熱舒適的,這可能進一步促進其作為運動訓練的輔助手段的功效,允許減少運動,同時仍然對不能/不會進行足夠運動量的人的心臟代謝健康有益。儘管介入措施之間代謝指標的變化沒有顯著差異,但鑑於溫水浸泡後餐後血糖峰值沒有顯著差但有中等的下降,故需要進一步研究。先前已證明單獨使用溫水浸泡可以改善血糖控制,因此值得進一步研究作為鍛煉的輔助手段,以改善高危人群的葡萄糖耐量。總之,我們的研究增加了當前關於水療的文獻,並強調了運動後溫水浸泡作為長期運動的潛在替代方案。鑑於與長時間運動類似的好處,運動後WWI對那些不能或不願意運動 60 分鐘的人具有重要意義,例如運動耐力低、慢性阻塞性肺病、鬰血性心衰竭、心肌病變、周邊血管疾病、肥胖和第2型糖尿病。
[心肺適能 (VO2max)]
大約 300 分鐘/週的運動訓練(體育活動指南)對健身的好處是眾所周知的。本研究發現,儘管與運動後冷水浸泡相比,單獨使用運動訓練的 VO2max 提高幅度更大,但單獨使用運動訓練與 30 分鐘運動替換為運動後 30 分鐘溫水浸泡之間沒有顯著差異。這表示溫水浸泡可以部分替代訓練來獲得健康。僅在溫水浸泡 30 分鐘後與時間匹配的中等強度騎自行車相比,心血管健康得到了可比的改善,而在這裡表示,用溫水浸泡代替訓練的後半部分也提供了類似的好處。相比之下,運動後冷水浸泡 在改善心肺健康方面不如單獨的運動訓練有效。與 6 週的運動訓練相比,冷水浸泡沒有改善最大 VO2 或最大非耦合呼吸(複合體 I 和 II)顯示冷水浸泡對血管、耐力和力量的影響。未來需要對冷水浸泡進行研究,以確定冷水浸泡可能削弱運動適應(例如,血流、發炎和細胞代謝)的機制。
 
這是第一項比較運動後溫水浸泡、冷水浸泡 和 運動訓練影響的研究。我們介入的持續時間和強度符合當前的身體活動建議,建議每週進行 150-300 分鐘的中等強度運動,以改善心肺健康。與冷水浸泡 相比,運動訓練的心肺適應性增加更多,這可能至少部分反映了更大的心血管刺激。溫水浸泡和運動會增加肌肉溫度、肢體血流量和順行剪應力,與運動相比,溫水浸泡後的增加幅度更大。事實上,肌肉和體溫的升高會刺激對運動訓練的許多關鍵適應性,導致血流量和血量、代謝率以及基因表達和訊號分子的調節,即粒線體生物發生。運動對於改善心血管健康仍然具有優勢,但是,對於那些無法進行大量運動的人來說,有氧運動後溫水浸泡可以用作保持 VO2max 或實現一些改善的替代選擇。
 
 
[運動表現功率試驗]
以功率試驗距離和力量衡量的運動表現在所有介入措施後都有所改善。相比之下,先前關於運動表現和水療(通常用於促進恢復)的研究表示,對運動訓練適應幾乎沒有影響。發現訓練後的 冷水浸泡導致計時賽成績的適度改善,但沒有發現溫水浸泡的任何好處。同樣得出的結論是,有氧運動表現,特別是平均力量和計時賽表現(持續時間)不會受到定期使用冷水浸泡的不利影響。此文的研究結果表示,與單獨的時間匹配運動相比,運動後冷水浸泡和溫水浸泡對表現指標具有相似(但沒有可靠可識別的附加或不利影響)影響,這表示水療可以用作單獨運動的替代方法。如果沒有 30 分鐘的單獨運動介入,尚不清楚水療是否在我們的研究中是可加性的。這項概念驗證研究的目的是看看水療是否可以作為運動替代品為那些不能進行足夠運動量的人提供類似的效果。先前比較餐後運動 30-45 分鐘的研究發現,餐後血糖具有類似的益處,但是,需要進一步研究對健康和運動表現的益處。
 
[代謝健康]
需要繼續對水療進行研究,以確定水療作為增強代謝健康的運動輔助手段的影響。目前的研究發現對空腹血糖、平均 PPG 或代謝彈性沒有介入作用;儘管介入持續時間相似。這可能是由於使用的水浸深度(頸部)和持續時間(60 分鐘)的差異,可能會引起更大的熱應力,從而產生適應。儘管介入措施之間沒有顯著差異,但鑑於短期溫水浸泡介入後 PPG 峰值平均變化 1.0 mmol/L,此文的溫水浸泡結果是有希望的;特別是在明顯健康的人群中,預計血糖改善幅度很小。 1 mmol/L (~10%) 與改善血糖控制、降低糖尿病相關併發症和 CVD 風險有關。此外,先前的研究表示,溫水浸泡的介入措施可改善高危人群的 HbA1c、空腹血糖和胰島素敏感性。其他研究中提出的這些變化背後的機制是熱休克蛋白 (iHsp72) 表達增加和慢性低度發炎減少。需要進一步調查溫水浸泡前的運動強度、所需的水溫和浸泡時間,以更好地了解如何將溫水浸泡用作輔助療法。
 
順帶一提,此文章是選用健康人作個案,對於心血管風險者要注意溫度的差異,過冷或過熱都會使得心肌耗氧量增加,不要沒有增加了心肺適應的好處,反而還造成傷害。
 
 
延伸閱讀
 
ref: 

發表迴響