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【運動科學】乳酸導致疲勞,真的正確嗎?

Cyrus Ip
編輯: Cyrus Ip
日期: 2018-03-16

「乳酸」的概念在運動界別已爭論數十年,有讀過基本運動理論的朋友都一定聽過,在劇烈運動時,身體需要動用無氧醣酵解系統 (Glycolytic System) 以獲得額外能量,過程中會產生一種名為「乳酸」的代謝物,繼而血液會變得酸性,影響肌肉收縮,身體逐漸變得酸軟乏力,甚至導致運動後翌日酸痛云云。


多年來教練、體育老師、以至生物學教科書都是這樣解釋,再加上平日實戰感受,上述邏輯都看似非常合理。然而,近年有越來越多強力科研證據指出事實並非如此。


最早年的研究
「乳酸導致疲勞」的概念在一百年前由Dr. Otto Meyerhof (1922年諾貝爾獎得主) 提出。當時他作了一個動物實驗令青蛙運動至力竭,然後解剖牠們的腿部,發現肌肉內全是乳酸,便認定它就是疲勞的根源。然而,這其實是美麗的誤會,後世科學家指他犯下了一個研究大忌: 「相關並不等於因果」(Correlation does NOT mean Causation)。


1. 首先,乳酸真的是酸性嗎?
我們先要釐清中文學名翻譯的問題。不少中文文章都會把英文的Lactic Acid 與 Lactate 同時譯作「乳酸」,但兩者在化學角度是有分別的。Lactic Acid 確是酸性,但在正常血液環境中 (pH ~7.4) ,乳酸只會以 Lactate 形式產生,而且它是帶鹼性 (base) 的,並不可能導致血液變酸。真正增加血液酸性的,其實是肌肉收縮 (ATP Hydrolysis) 時所產生的氫離子(H+),它跟乳酸牽涉的化學路徑是獨立不同的,我們不應混為一談。Lactate 較正確的譯法應為「乳酸根離子」,但一般已約定俗成只稱它為「乳酸」。


2. 乳酸會直接造成運動中途出現的疲累和酸軟感?
不是 。如上述所說,肌肉收縮時所產生的氫離子 (H+) 才是令血液變酸,身體變得乏力的原因。此外,近年研究指肌肉細胞內累積的無機磷質 (Inorganic phosphate) 也牽涉在疲勞機制,但這都跟乳酸無直接因果關係 。





3. 乳酸會積聚不散,引致運動後12-72小時出現的遲發性肌肉酸痛 (DOMS) ?
不是。大量研究指出,體內的乳酸水平在劇烈運動後90分鐘內,即使不作任何特別活動 (例如恢復跑和伸展),也會自然回落到運動前的水平(<2mmol/L),故此並不存在「乳酸會積聚到第二日」的現象。真正引致DOMS 的實為肌肉纖維收縮時引致的良性撕裂,形成微創傷 (Micro Trauma),細胞輕微發炎擠壓神經感應器,產生痛楚感覺,但這與乳酸並無關係。


當中最易引起DOMS的為「離心收縮 (eccentric contraction)」活動,肌肉發力時被拉長。常見的例子是「落斜跑」,早在1983年已有研究發現長時間以慢速跑下斜,並不會引致乳酸急升,但這活動造成的 DOMS 卻相當明顯,足以推翻 「乳酸導致DOMS」之說。


4. 乳酸是身體的廢物和敵人?
不是。正如上述所說,乳酸並非導致運動即時疲勞/翌日酸痛的直接原因,對人體根本無害。相反,它更是我們的「好朋友」,身體有自然機制 (I.e. Cori Cycle) 去把運動中途產生的乳酸「循環再用」作能量燃料,或把它運到肝臟轉化為其他營養。甚至可以說,要不是身體有乳酸產生,我們在劇烈運動的更早階段就已經疲勞力竭了。


給大家的一點反思?
總括而言,乳酸只是疲勞的指標,卻絕非直接導致疲勞的原因 (Lactate is only a MARKER of fatigue,but never a MAKER)。


研究資訊日新月異,我們逐漸發現到人體的結構運作遠比想像中複雜,很多舊有錯誤概念都會被時代巨輪推翻。然而,「乳酸導致疲勞」之説早已根深柢固,現階段要令廣泛大眾重新建立一套正確的觀念絕不容易。在實踐角度考慮,大家最關心的是最終成績,乳酸的箇中分子機制到底是怎樣或許也不太重要,我們過往理解的「抗乳酸」/「乳酸門檻」/「乳酸恢復」訓練同樣能令運動員進步,只是真正原理很可能並非想像中那樣。到底「用不用分那麼細」? 知道了新理論又有何作用? 這都是大家(和筆者)值得思考的問題。


但無論如何,事實始終是事實,認清真相,打破舊有錯誤思想,建立正確觀念,我想這還是對運動專業最基本的追求吧。


科學文獻:
‧Faude, O., Kindermann, W., & Meyer, T. (2009). Lactate Threshold Concepts. Sports Medicine, 39(6), 469-490.
‧Westerblad, H., Allen, D., & Lännergren, J. (2002). Muscle fatigue: Lactic acid or inorganic phosphate the major cause? News in Physiological Sciences : An International Journal of Physiology Produced Jointly by the International Union of Physiological Sciences and the American Physiological Society, 17, 17-21.

撰文:Eric Poon (運動科學博士生,認可體能訓練專家 NSCA-CSCS,運動生理學家 ACSM-EPC)
www.ericpoonfitness.com

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