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【深度好文】为什么说肌肉量决定了生命的状态?

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  如 果很不幸您或您周边的朋友,因为任何一种损伤住进医院的时候,那么除了医生与护士外,还极有可能碰到另外一个新的医院工种——物理治疗师。 他们的职责与使命是让你更好的回归社会,将受损的功能尽力恢复到与受损之前相接近的情况,并且尽最大可能的不影响其他的组织与器官的工作。

  物理治疗师们很可能是这个世界上最了解人体动态构建与肌肉价值的一群医疗人员了。因为这个学科的发展要追溯到1920年代,当丹麦的August·Krogh(奥古斯特·克劳) (注:丹麦诺华公司的创始人,电影《我不是药神》里被黑的那个公司。) 发现了毛细血管运动的调节机理而获得了当年的诺贝尔医学与生理学奖,紧接着那个极具人格魅力的英国人Archibal d·Vivian·Hill(阿希伯特·维维安·希尔) (注:这位爷二战期间利用社会关系挽救了400名犹太裔科学家,后来这400人中有18位获得了诺贝尔奖……) 与德国人Otto·Fritz·Meyerhof(奥拓·菲斯·迈耶霍夫)分别因为 在青蛙大腿上测量出来肌肉产生热量和氧气消耗与肌肉中乳酸代谢之间的固定关系 又获得了1922年的诺贝尔医学与生理学奖……这些发现逐步揭开了人类认知肌肉系统对于生命质量的价值……

  

  上图依次为 August·Krogh(丹麦)/ Archibald·Vivian·Hill(英)/Otto·Fritz·Meyerhof(德)
当时间跨越到1927年,一群狂热的年轻人在英国诺贝尓奖获得者希尔的美国巡讲下受到了感召,于是在他们哈佛疲劳试验室的学科主任布鲁斯·迪尔(D·Bruce Dill)的带领下继承和发扬了希尔一直所倡导的“自体试验”。在布鲁斯·迪尔多年后的再版的《运动生理学》序言中的话,每每读到都会让人久久不能平静: 仅对青蛙的神经肌肉制剂进行干预,以及把大鼠放在游泳池中游泳和气喘吁吁的狗进行测量与研究显然是不够的。人自己必须成为研究的主体,运动生理学的许多进步都来自于自我实验。 例如,巴里·伍德(Barry Wood)周六晚上在疲劳实验室中花费了很多时间,研究下午从他和他的足球运动员身上采集的血液样本、席德·罗宾逊(Sid Robinson)在跑步机上用闻所未闻的血乳酸共发器跑步、安塞尔·凯斯(Ancel Keys) 在海拔20,000英尺(6096米)的高度上冒着严寒和缺氧的环境进行了为期六天的动脉穿刺、哈罗德·爱德华兹(Harold Edwards)在沙漠上与他的毛驴共同跋涉了一周,从而给让人们看到了来自于运动生理学家的另一面 。 正是这些伟大的科学家们经历了人们闻所未闻的艰苦卓绝的尝试与一次次的测试,令人类对于自己身体的认知有了巨大的飞跃。而哈佛疲劳试验室理应在人类运动生理学史上留下浓墨重彩的一笔,1947年哈佛疲劳试验室关闭之后,全世界以燎原之势出现的生理学实验室基本都是由从哈佛疲劳试验室走出来的研究者与科学家们建立的。哈佛疲劳试验室的科学家一度让大多数人分不清楚到底他们是运动员?体育老师?医生?亦或是科学家?大部分人的学科领域都进行了相当大的跨界,用现在的话说就是“斜杠青年”是也...... 通过他们勇敢的自体试验,我们知道了几个非常重要的评定人类健康与功能能力的指标比如VO2max(最大摄氧量)、氧债、碳水化合物与脂肪代谢、最大心率,以及著名的哈佛台阶测试法。 随着二次世界大战的打响,人类对于心血管的认知史上有 两大绝对影响事件 :1、来自英国的佛莱明、柴恩以及澳大利亚的费洛里对于青霉素的发现及其他抗生素的发现。2、1945年的美国总统罗斯福因脑出血逝世,而此前血压一度高达300/190mmHg,这引起了美国国家心血管中心的注意并揭幕了人类历史上历时最久且影响极其深远的佛明翰心脏试验。理论上针对于心血管的试验与肌肉结构是很难牵强附会的,可是随着佛明翰心脏试验的逐步深入,试验者们越来越多的发现体育运动以及肌肉教育和心血管疾病极大的相关性。运动与肌肉教育可以预防心血管疾病在未来的30年中逐步成为了普遍的共识,而在这个过程中一位预防医学博士在这个领域做出了卓越的成就,他就是著名的“氧运动(Aerobics)之父”———肯尼斯·库珀博士

  

  从我们手头所翻译的库珀博士所撰写的书籍以及国内著名心脏病科专家胡大一教授的介绍中,我们了解到他的生平。这要追溯到美苏冷战时期库珀博士在肯尼迪航天中心的工作,他发现宇航员在真空环境下骨密度流失率高的可怕,这让他意识到了一个非常关键的因素———压力。之后在其书中的序言部分库珀博士说到: “ 宇宙间最伟大的一个原则就是平衡。假如地球离太阳近仅仅几英里,那地球就是火海一片。假如地球离太阳远几英里,那地球就是荒凉的冰天雪地。但是,在她现在的位置和太阳保持着完美的距离。在她的怀抱里万物生机,充满活力。人类的身体原本也是宇宙里的又一个完美平衡。我们需要不多不少却又恰到好处的运动。我们需要不多不少却又物种丰富的各种食物。同样我们需要适量的睡眠和运动使自己从日常生活的压力中得到适度的释放。如果一个人走向极端,无论是太少还是太多的运动、食物或是休息,那么他整个生理和心理系统就失去了平衡。当失去平衡的时候,我们就失去身心健康。同理,从正面的角度讲,当平衡得以实现的时候,我们就有了身心健康。当我们达到平衡的境界时,我们就有了良好的身心健康 。 ”

  1968年库珀博士出版了第一本书《Aerobics(有氧运动)》。这本书中诠释了库珀博士对于压力的理解——即运动,同时也阐述了通过运动减少罹患心脏病的风险等。而“Aerobics”的独特之处在于平衡之道,库珀博士反复强调,要做适合自己的运动,过多与过少都会打破平衡,在一定范围内的运动获益才最佳,并且给出了范围与定义。随后库珀博士被巴西男足聘请为体能教练,在库珀“Aerobics”理论的指导与实践下,巴西男足摘下了世界杯冠军。1970年其在美国达拉斯建立了自己的运动中心与医学诊所,孜孜不倦地从事着公共卫生知识普及与健康管理工作。时间来到了2007年,库珀博士在他的库珀诊所从1986年开始一直担任着美国总统小布什的体检工作。小布什在库珀诊所的例行体检时被发现心脏动脉一处血管竟堵塞95%,这意味着这位以倡导健康热爱健身而闻名的美国前总统随时会心脏病猝发。接受手术后的小布什开始在库珀博士开具的“运动处方”的指导下进行了更科学化的运动康复训练,身体恢复得很快,甚至参加了对身体要求很高的马拉松,从此他称库伯博士为“救命恩人”。 2014年8月20日,小布什还以68岁的年纪接受了冰桶挑战

  

  

  同时库珀中心推出的预防医学测试,也成为美国3%的金领人士每年进行健康管理的必选项。时至今日库珀中心已经收集了49年25万人次将近3000多项的标记物,从而用大数据例证的方式给出了一系列的健康建议指南。正是由于这些学者、机构的不断努力与孜孜不倦的付出让我们学习到了很多与健康相关的信息,而这其中肌肉在健康管理这个环节中的重要性被目前很多机构与学者大大的低估了,这也是目前我国开展全民运动举步维艰的一个根本性原因。所以啰嗦了这么多,我们才开始进入正题:
FRAMINGHAM CENTER
观点1 将肌肉看作是内分泌的腺体

  我们来看一个非常有意思的耐力试验:在耐力训练前或训练过程中,每个受试者都以非最大摄氧量功率在自行车测功仪上分别测试左脚与右脚。同时在非最大运动测试后测量心跳率及气体交换量并从血液样本中分析乳酸、肾上腺素、正肾上腺素的变化,研究过程中,每位受试者均进行13个单脚耐力训练课程。在训练的每个周末,受试者再进行一次相同的非最大功率测试。结果得到了下图:

  

  图片摘自:台湾艺轩图书出版社2017.09版《运动生理学》

  训练的一侧肢体所产生的激素分泌水平与未训练的肢体区别相当的大。 我们所称的慢性病或者是代谢综合征(高血糖、高血压、高血脂、向心性肥胖以及微量蛋白尿),在最大摄氧量(V02max)65%-85%的运动强度、频率每周三次的干预下都会有非常显著的改观。从近十年来的试验中科学家们得出的共识是———肌肉是内分泌的器官,也就是说当肌肉收缩时,它能制造小的信息分子,称为肌肉激素(肌肉的细胞激素)。这些肌肉激素的数目与类型一直在增加,显示出肌肉收缩扮演着更大的角色。比如以自分泌或旁系分泌的方式来促进毛细血管的增生、增加肝糖制造葡萄糖、等像荷尔蒙一样产生作用。不同运动强度与时间中肾上腺素的分泌比例

  

  图片摘自:台湾艺轩图书出版社2017.09版《运动生理学》

  当然远不止此,运动还会带来一系列的内分泌反应与刺激。而慢性病的核心问题其实就是激素分泌紊乱以及失调。如果用全生命周期的角度来看我们会更容易理解这件事情。如下图:

  

  “画出生命的矩形”是肯尼斯·H·库珀先生在其书中提到的。佛明翰中心在其理论上做了一些解释与完善,在青少年时期的科学运动可以奠定其一生的生理能力的高度,而这会比技巧类的收获要重要的多,因为我们人生一辈子只有一次坐“激素电梯”的机会,错过了这个机会,你的生理平台从结构上的改变难度相当的大。如果我们仅仅依靠自身的激素来维持生命形态,而不进行任何肌肉教育的话,我们会像红色的那条曲线一样当步入中年时代就进入了激素分泌失调的境地,随之而来的高血压、高血糖、高血脂等一系列内分泌紊乱的症状,最终发展成为脑卒中以及各种代谢疾病的并发症。所以保持运动与肌肉教育是终身需要进行的生活习惯建设,而并非是可有可无的事情。 FRAMINGHAM CENTER观点2 肌肉系统是大多数疼痛的根源这里从结构上来讲不能单单的说肌肉了,而是要说肌肉系统。因为这里面除了肌纤维还有神经元、血管、线粒体甚至肌筋膜,而这些共同构成了人体的肌肉系统。如果把人体的骨骼去掉人可能没有办法站立,但是如果把肌肉系统去掉人依然没有办法站立,原因很简单——支撑其实有相当一部分是神经控制下的肌肉完成的。造成我们疼痛的骨性病变、神经卡压等问题的根本原因是肌肉系统的紊乱。苏格兰有一句谚语:马掌掉了则马跑不到、马跑不到则一封信没有送到、一封信没有送到一场战争就失败了。当我们的肌肉细胞有损伤则会导致其他肌肉来帮忙,其他人帮的越多,这部分肌肉细胞就越“废用”,而由于我们每天都在不经意之间运动,所以微小的损伤是不可避免的。当小的损伤累积成大的伤害,就会引起功能性病变与结构性病变,而如果我们单纯地从疼痛位点上找问题,则就会导致区域之间的功能紊乱。这就像是治疗师们经常用“一张纸说明”一样:

  

  我手里拿一张卫生纸揉皱了,其中一个点有更加深的褶皱引发了神经疼痛,如果我们仅仅将这一个部位熨平其实起不到太大的作用,这个部位依然会被其他旧的褶皱反复牵拉,因而疼痛依然还会出现。最科学的办法应该是从整体牵张力上找到起止位置,从起止位置开始进行复位与重建,最终强化结构的力量从而达到强健的目的。而这里面的复杂关系并不是一两句能说清楚的,因为毕竟肌肉系统有好几层同时还分600多块分布在一个人身上。所以我们常说不疼痛不代表你没有问题,而疼痛也不一定是大问题。这需要高明的物理治疗师用科学的方式进行梳理与排查。而佛明翰中心的功能性运动筛查(FMS)与选择性功能筛查(SFMA)就是目前被应用最广泛的以筛查动作模式为导向来解决疼痛问题的科学方式。(应用于美国职业运动员运动能力评估如四大联盟(NBA、NHL、NFL、MLB),在欧洲以各足球队为主,ITF(国际网球联合会)与ATP(国际职业网球协会)、消防队员与特种兵选拔等)

  FRAMINGHAM CENTER
观点3 更高的生活质量需要更多的慢肌纤维

  首先我们的肌肉纤维长这样

  

  图片摘自:台湾艺轩图书出版社2017.09版《运动生理学》

  如果让它好看一点可以这样

  

  图片摘自:台湾艺轩图书出版社2017.09版《运动生理学》 我们大多数的认知是肌肉纤维类型是由基因所决定的,而来自运动生理学领域训练试验的结论其实会告诉你——如果进行6天的训练(2小时/天,65%最大摄氧量),你的线粒体就会成倍增长。这其中的原理是这个样子滴:

  概括的说,就是通过耐力训练可以改变肌肉纤维的类型。而这正好印证了肯尼斯·H·库珀博士在《Aerobics》中所强调的, 每天半小时的65%-85%最大摄氧量的训练可以使得 男士增加10年寿命、女士增加6年 ,男女功能能力都可以增加7年。 翻译一下也就是说通过长时间的耐力训练,可以使得身体更多的肌纤维转化为效率更高的I型慢肌纤维。

  显然慢肌纤维的效率与氧气转化为能量的能力都高于快肌纤维,所以可以支持我们获得更长的寿命以及更高效的能量转化。

  最后,肌肉或者说严格意义上的肌肉系统,是作为我们生命形态中必不可少的一个重要环节而存在的,正如库珀博士所给出的运动处方——在你年轻的时候阻抗训练(主要增加肌肉维度)和耐力训练(主要提升心肺能力)的比例应该是20%:80%,而中年时期是50%:50%,而到了老年你的肌肉质量直接决定了你的激素水平以及你抗代谢综合征的能力,所以应该是80%:20%。更多的阻抗运动带来更多的肌肉组织,而更多的肌肉组织带来更好的激素平衡。这也可以有效地解释为什么美国的年轻人都在操场上跑来跑去,而老年人反而都一个个在健身房撸铁。 很多时候事物本身不会变,而应该改变的是我们的认知。当我们每天早晨起来照镜子,镜子没有变而镜中的人在逐渐地苍老,出现皮肤褶皱、有了瘢痕与白发。我们总是想的太多而做的太少,了解的太多而身体力行的太少,所以我们才成了现在镜中的那个人。我们需要对自己的后半生有所期待,而肌肉是至关重要、不可或缺的生命元素之一,希望我们每个人可以照顾好它。

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