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近期一直流行運動健身!! 
所以網路上的健身影片
路邊的健身中心
就如雨後春筍般的
大量湧現出來

強調可以燃脂/瘦身/長壽/調整心理狀態/強身健體…等~
變的骨骼驚奇?! 哈~開玩笑!!

 

現今許多文獻的確已經證實運動對人體健康的確有許多益處!!

舉例來說~

 

知道運動這麼多的好處之後
運動的種類那麼多!!
要如何選擇適合自己的運動模式呢?
其實
這個真的就要尊重專業啦!!
大家可以詢問專業的健身教練,來制定自己的運動計畫!!

如果不想花錢的話
網路上其實也有許多平台、影片或APP可以讓大家免費下載~
可以簡單幫忙制定運動計畫!! 哈哈!!

 

來~回歸正題一下!!
運動的確有很多有益身心健康的作用!!
但其實運動在體內到底對人體的基因、蛋白質,
甚至是分子或訊息傳遞路徑有甚麼樣的影響,
仍舊是未知的謎團!!

 

而這篇文獻也針對這個議題做了一些的探討!!
先前有文獻發現有氧運動訓練會使骨骼肌肉蛋白質重塑,並刺激多個訊息傳遞路徑,
包括DNA甲基化 [5]、mRNA含量的變化 [6]和促進新蛋白質的合成 [7]

 

而且,不同類型的運動可以刺激肌肉功能的變化~例如

  • 有氧運動訓練可增強線粒體氧化酶的能力或提高胰島素敏感性
  • 「高強度間歇式訓練 (High Intensity Interval Training, HIIT)」可以快速有力地增加體內的有氧含量、線粒體和胰島素敏感性。
  • 「阻力肌力訓練 (resistance training, RT)」可以減少因年紀增長所導致的肌球蛋白轉錄物 (mRNA)下降和肌肉蛋白合成率。

 

知識補給站--胰島素敏感性 (Insulin sensitivity)

「胰島素敏感性 (Insulin sensitivity)」就是指這個過程的效率,低胰島素敏感性的人比較難進行這個生理過程。當胰島素敏感性非常低時,也就變了「胰島素抵抗狀況」 (Insulin Resistance),而當身體運用胰島素調整血糖水平變得太差時,II型糖尿病便很可能出現。

 

知識補給站--高強度間歇式訓練(High Intensity Interval Training)

「HIIT」即高強度間歇式訓練(High Intensity Interval Training)的簡稱,以「高強度運動+短時間休息」重複訓練,一般以運動30秒,休息10秒的方式持續7分鐘訓練,能夠消脂同時又能提升肌肉質素。

 

知識補給站--阻力肌力訓練 (resistance training, RT)

阻力肌力訓練 (resistance training, RT) 是一種鍛鍊,接受訓練者以對抗某種阻力的方式,鍛鍊自己的肌肉。所施用的阻力強度,會隨著受訓者的肌力增強逐漸增加。漸進式阻力肌力訓練通常1週進行2至3次,利用運動訓練器械、自由重體或彈力帶,進行中度至高強度的訓練。

 

因此了解骨骼肌適應不同類型的運動模式或鍛煉方式下,骨骼肌對不同運動模式調節或適應對分子或訊息傳遞路徑有什麼不同?
而且對年輕人或老年人所調控的分子或訊息傳遞路徑有甚麼不同嗎?
可以幫助開發未來運動建議或特殊疾病的治療方式。
然而對於不同的鍛煉計劃以及具體的生理和分子適應以及年齡對這些適應的潛在影響仍有待進一步確認。
接下來針對這篇文獻簡單接紹下實驗的概念!!


實驗設計的部分

募集72位參與者,其中

有45位年輕人 (18-30歲,平均年齡25-26歲)

有27位老年人 (65-80歲,平均年齡68-70歲)

 

進行了12周高強度間歇式訓練 (HIIT)、阻力肌力訓練 (RT)和HIIT+RT (簡稱CT),
在最後一次運動後72小時內進行測量,以具體確定訓練效果。

 


在實驗結果的部分

首先在生理功能的部分!! 檢測心肺功能粒線體功能脂質質量

  • 高強度間歇式訓練 (HIIT) 在兩個年齡組都能改善心肺功能、胰島素敏感性、粒線體功能和脂肪質量。
  • 阻力肌力訓練 (RT)也改善了兩個年齡組的脂肪質量和胰島素敏感性,
  • HIIT+RT (簡稱CT)可能由於訓練強度的差異,所以改善兩個年齡組的脂肪質量和胰島素敏感性的幅度較小。

 

接下來,在基因表達量的結果

可以發現在兩個年齡組中,這三種運動方式都會增加與粒線體、胰島素和肌肉生長有關的基因表達量 (圖A)。

 

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圖A. HIIT、RT及CT的基因表達量

 

再進步去分析兩個年齡組對不同運動模式所改變基因表達的數量

結果發現高強度間歇式訓練 (HIIT)在兩個年齡組的基因表達數量最高 (圖B)。

 

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圖B. 運動模式與基因數量變化

在前面結果發現粒線體基因的表達量有增加,
而且在先前的文獻中,也運動過程中會增加粒線體的功能,
所以接著觀察粒線體相關蛋白質的變化量~

 

實驗結果發現兩個年齡組都有粒線體蛋白質合成量增加的情形,
其中,年輕組對於RT的運動模式會刺激更多的粒線體蛋白質合成,
反之,老年組則是對於HIIT的運動刺激模式較敏感。

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圖C. 運動模式-粒線體蛋白質表達量

所以由此得知粒線體相關的基因表達量增加,會促進粒線體相關蛋白質的合成。


最後證實不論在年輕或老人組中

透過高強度間歇式訓練 (HIIT)或阻力肌力訓練 (RT)

都會促進相關基因表達量增加

使DNA轉錄成mRNA量增加

最後使粒線體的功能及肌肉量增加

而使肌肉在不同運動模式下產生相對應的適應反應

並促進人體的健康。

 

 

參考資料:

  1. https://ppt.cc/fehpRx
  2. Gujral S et al. 2017. Exercise effects on depression: Possible neural mechanisms. Gen Hosp Psychiatry.49:2-10.
  3. Conklin CA et al. 2017. Exercise attenuates negative effects of abstinence during 72 hours of smoking deprivation. Exp Clin Psychopharmacol. 25(4):265-272.
  4. Zhou W, Barkow JC, Freed CR. 2017. Running wheel exercise reduces α-synuclein aggregation and improves motor and cognitive function in a transgenic mouse model of Parkinson's disease. PLoS One. 22;12(12):e0190160.
  5. Barre` s, R., Yan, J., Egan, B., Treebak, J.T., Rasmussen, M., Fritz, T., Caidahl, K., Krook, A., O’Gorman, D.J., and Zierath, J.R. (2012). Acute exercise remodels promoter methylation in human skeletal muscle. Cell Metab. 15, 405–411.
  6. Miller, B.F., Konopka, A.R., and Hamilton, K.L. (2016). The rigorous study of exercise adaptations: why mRNA might not be enough. J. Appl. Physiol. 121, 594–596.
  7. Short, K.R., Vittone, J.L., Bigelow, M.L., Proctor, D.N., Rizza, R.A., Coenen-Schimke, J.M., and Nair, K.S. (2003). Impact of aerobic exercise training on age-related changes in insulin sensitivity and muscle oxidative capacity. Diabetes 52, 1888–1896.
  8. Matthew M. Robinson et al. 2017. Enhanced Protein Translation Underlies Improved Metabolic and Physical Adaptations to Different Exercise Training Modes in Young and Old Humans. Cell Metabolism. 25, 581–592.

 

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