唐菊麗

摘要：目的：探究和論證有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)各肌肉尤其是下肢肌肉含量以及無(wú)氧工作能力的作用及相關(guān)性。方法：對(duì)武漢體育學(xué)院2018級(jí)研究生二班27名非體育專(zhuān)業(yè)大學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，根據(jù)每周運(yùn)動(dòng)頻率和時(shí)間分為常運(yùn)動(dòng)組18人（男生3人，女生15人）、久坐組9人（男生2人，女生7人），對(duì)每個(gè)人進(jìn)行無(wú)氧功率自行車(chē)測(cè)試和縱跳測(cè)試，記錄并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果：（1）久坐組與常運(yùn)動(dòng)組體重、全身肌肉含量、骨骼肌含量以及下肢肌肉含量均無(wú)明顯差異。（2）常運(yùn)動(dòng)男組的無(wú)氧工作能力和垂直縱跳能力均高于久坐男組（3）常運(yùn)動(dòng)女組與久坐女組比較，它的無(wú)氧工作能力和垂直跳躍能力之間沒(méi)有顯著差異。結(jié)論：（1）有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)肌肉量的增加無(wú)明顯影響。（2）有氧運(yùn)動(dòng)可能是通過(guò)改變肌肉纖維類(lèi)型來(lái)達(dá)到提高無(wú)氧運(yùn)動(dòng)爆發(fā)力及速度耐力的作用。

關(guān)鍵詞：有氧運(yùn)動(dòng);骨骼肌;無(wú)氧工作能力

有氧運(yùn)動(dòng)目前是普通大眾的流行運(yùn)動(dòng)模式。由于其強(qiáng)度低，風(fēng)險(xiǎn)小而廣受大眾喜愛(ài)。主要的運(yùn)動(dòng)是散步，快走，慢跑，散步，體操等[1-3]。而無(wú)氧訓(xùn)練是鍛煉的必要條件，是鍛煉的基礎(chǔ)，也可以減少運(yùn)動(dòng)損傷，幫助身體恢復(fù)，提高力量的質(zhì)量[2]。除了練肌肉外，它還可以增加骨密度，提高內(nèi)分泌的良性循環(huán)效應(yīng)。骨骼肌纖維的不同形式，功能和代謝特征直接影響身體的力量和耐力，以適應(yīng)身體的不同運(yùn)動(dòng)。人體骨骼肌中I型肌纖維的直徑略小于II型肌纖維的直徑，II型肌纖維的肌質(zhì)網(wǎng)比I型肌纖維強(qiáng)2倍。肌纖維肌漿網(wǎng)的Ca2+濃度大于I型肌纖維的Ca2+濃度，從而加速I(mǎi)I型肌纖維的反應(yīng)速度;I型肌纖維的線粒體數(shù)量大于II型肌肉纖維的線粒體數(shù)量，I型肌肉纖維周?chē)拿?xì)血管直徑大于II型肌肉纖維的直徑。II型肌纖維比I型肌纖維含有更多的肌原纖維，這意味著肌纖維含有更多的肌球蛋白橫橋。收縮時(shí)可產(chǎn)生較大的收縮力。有氧運(yùn)動(dòng)和無(wú)氧運(yùn)動(dòng)對(duì)身體至關(guān)重要，但對(duì)于習(xí)慣性訓(xùn)練有氧運(yùn)動(dòng)，老年人或心血管病人以及正在接受無(wú)氧運(yùn)動(dòng)的人，長(zhǎng)期的有氧訓(xùn)練是否會(huì)通過(guò)肌肉層面對(duì)無(wú)氧工作能力產(chǎn)生影響是值得我們研究的。本研究的重點(diǎn)是有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)骨骼肌含量的無(wú)氧能力的影響。

1.有氧運(yùn)動(dòng)與肌肉含量和無(wú)氧能力的關(guān)系

無(wú)氧代謝能量供應(yīng)系統(tǒng)包括磷酸能量供應(yīng)系統(tǒng)和糖酵解能量供應(yīng)系統(tǒng)。在進(jìn)行短期，高強(qiáng)度的劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)。所需能量主要來(lái)自無(wú)氧代謝能量供應(yīng)系統(tǒng)。磷酸能量供應(yīng)系統(tǒng)具有最大的輸出功率，是速度和力量項(xiàng)目中運(yùn)動(dòng)員的主要能量供應(yīng)系統(tǒng)。直接影響運(yùn)動(dòng)員的速度耐力質(zhì)量[4]。研究表明，長(zhǎng)期有氧訓(xùn)練可以增加體內(nèi)IGF-1的基因表達(dá)，主要通過(guò)Akt介導(dǎo)的PI3K促進(jìn)骨骼肌肥大。Akt/mT0R和PI3K/Akt/GSK3通路來(lái)發(fā)揮作用[1]。陳濤[5]等研究表明，有氧耐力運(yùn)動(dòng)可以促進(jìn)骨骼肌中衛(wèi)星細(xì)胞的活化，維持骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞的數(shù)量。防止骨骼肌中衛(wèi)星細(xì)胞數(shù)量的減少，并保持骨骼肌質(zhì)量和強(qiáng)度。然而，其他研究表明，各種運(yùn)動(dòng)可引起IIA型肌纖維的增加，以及IIB型肌纖維的減少，表明快肌纖維中異常肌肉的轉(zhuǎn)化發(fā)生[6]。通過(guò)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，可以提高運(yùn)動(dòng)員的CP含量和ATP酶和CK活性，從而提高磷酸鹽的能量供應(yīng)能力。然而，中等強(qiáng)度的有氧訓(xùn)練是否也能提高運(yùn)動(dòng)員的CP含量以及ATP酶和CK的活性以提高身體的無(wú)氧能力尚未見(jiàn)報(bào)道。糖酵解能量供應(yīng)系統(tǒng)在生產(chǎn)能力的同時(shí)消耗糖并產(chǎn)生乳酸，因此，肌肉纖維中的肌糖原，代謝物乳酸，肌纖維的類(lèi)型和運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的儲(chǔ)存，兩者都影響糖酵解能量供應(yīng)系統(tǒng)的能量供應(yīng)能力。通過(guò)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，可以增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員的抗酸性，從而提高他們的糖酵解能量供應(yīng)能力[4]。目前的研究尚未得出關(guān)于運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練引起的骨骼肌纖維類(lèi)型變化的一致結(jié)論。更多研究結(jié)果表明，耐力訓(xùn)練，甚至力量訓(xùn)練，全速?zèng)_刺都可以引起IIA型肌纖維的增加，以及IIB型肌纖維的減少。所以，我們將搜集資料，來(lái)分析常進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)是否可以通過(guò)改變肌纖維類(lèi)型、增加能量供應(yīng)所需物質(zhì)或者增強(qiáng)相關(guān)酶的活性來(lái)間接增強(qiáng)肌肉無(wú)氧工作能力。

2.研究對(duì)象及方法

2.1 研究對(duì)象

武漢體育學(xué)院研究生院2018級(jí)二班在校女性大學(xué)生22名、男生5名。根據(jù)每周運(yùn)動(dòng)次數(shù)大于或等于3次，每次大于或等于30分鐘，分為運(yùn)動(dòng)組和久坐組。對(duì)受試者進(jìn)行統(tǒng)一測(cè)量下肢無(wú)氧工作能力、身體成分和運(yùn)動(dòng)調(diào)查問(wèn)卷。在測(cè)試期間沒(méi)有發(fā)生不利的生理反應(yīng)，直到測(cè)試完成。排除標(biāo)準(zhǔn)：進(jìn)行了 無(wú)氧運(yùn)動(dòng)（如舉重，短跑，肌肉力量訓(xùn)練等），心血管疾病，呼吸系統(tǒng)疾病和殘疾史。

2.2 受試分組

根據(jù)問(wèn)卷調(diào)查，每周運(yùn)動(dòng)次數(shù)大于或等于3次，每次大于30分鐘，分為常規(guī)運(yùn)動(dòng)組（常運(yùn)動(dòng)男組3人;常運(yùn)動(dòng)女組15人）;達(dá)不到此運(yùn)動(dòng)量的則為久坐組（久坐男組2人，久坐女組7人）。

2.3 研究方法

2.3.1 體成分測(cè)試儀

學(xué)生們將金屬飾品從衣服中取出，穿著輕便的衣服，身高，體重和BIA輸入。（1）身高、體重的測(cè)量：使用高度和重量測(cè)量?jī)x器，高度測(cè)量精確到0.5厘米，重量精確到0.1千克。（2）肌肉含量的測(cè)量：由統(tǒng)一的培訓(xùn)課程完成，測(cè)量員測(cè)量主題并每人測(cè)量一次。使用X-SCAN Plus II生物電子抗人體分析儀，受試者在測(cè)量過(guò)程中赤腳站在儀器上，以確保腳與儀表板上的腳電極完全接觸;用雙手握住手柄，確保五個(gè)手指與測(cè)試電極完全接觸，手臂筆直向前，身體保持約15度的角度，維持平靜呼吸，安靜站立直至測(cè)試結(jié)束。

2.3.2 下肢無(wú)氧功率自行車(chē)

受試人員去除厚重外衣，詢(xún)問(wèn)既往史、是否飲食等，排除潛在危險(xiǎn)。（1）打開(kāi)軟件并選擇Wingate測(cè)試程序。（2）查找或新建組別及測(cè)試者姓名，并核對(duì)或輸入準(zhǔn)確的個(gè)人信息。（3）采用MONARK型號(hào)：894E功率自行車(chē)，在助力負(fù)荷中擺放相應(yīng)的重量并將配重盤(pán)提起。（4）開(kāi)始熱身后正式進(jìn)入到測(cè)試狀態(tài)，盡全力使速度達(dá)到個(gè)人能力的最大值時(shí)放下配重盤(pán)，并堅(jiān)持盡全力騎行30秒測(cè)試即告結(jié)束，測(cè)試后立刻緩慢走動(dòng)至無(wú)不良反應(yīng)。

2.4問(wèn)卷調(diào)查

對(duì)受試者進(jìn)行日常運(yùn)動(dòng)的問(wèn)卷調(diào)查，如“每周運(yùn)動(dòng)次數(shù)”、“每次運(yùn)動(dòng)時(shí)間”、“常鍛煉的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目”等。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和分類(lèi)，并將運(yùn)動(dòng)組和久坐組分開(kāi)。因?yàn)槲恼轮饕芯坑醒踹\(yùn)動(dòng)對(duì)下肢肌肉含量及無(wú)氧工作能力的影響，所以主要是進(jìn)行有氧人員的數(shù)據(jù)采集，并根據(jù)問(wèn)卷情況進(jìn)行分組分析。

2.5文獻(xiàn)回顧法

在處理數(shù)據(jù)前，在知網(wǎng)、萬(wàn)方、Pubmed的網(wǎng)站進(jìn)行了文獻(xiàn)搜索。主要是“有氧運(yùn)動(dòng)和肌肉”“有氧運(yùn)動(dòng)與無(wú)氧運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系”和“肌肉與無(wú)氧訓(xùn)練”等關(guān)鍵詞或句進(jìn)行相關(guān)文獻(xiàn)的查詢(xún)，為此次研究尋找更多的思路和方法。通過(guò)總結(jié)目前國(guó)內(nèi)外的研究，引發(fā)思考，帶著問(wèn)題意識(shí)查閱和整理相關(guān)研究成果及未攻克的難題，將其跟自己的研究結(jié)合起來(lái)。

2.6 數(shù)據(jù)分析

本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)主要使用SPSS 24.0和Graf Pad Prism 7.0進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)。對(duì)常運(yùn)動(dòng)組和久坐組的肌肉狀況（體重、全身肌肉含量、骨骼肌含量、下肢肌肉含量）無(wú)氧工作能力（最大無(wú)氧功率，使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行平均無(wú)氧功率，無(wú)氧功率下降率分析，顯著性水平定義為p≤0.05。用Graf Pad Prism 7.0進(jìn)心柱狀圖數(shù)據(jù)分析和作圖。

3.研究結(jié)果

3.1久坐組與正常運(yùn)動(dòng)組的體重，體肌含量，骨骼肌含量和下肢肌肉量無(wú)顯著差異。

無(wú)論在體重、全身肌肉含量、骨骼肌和下肢肌肉中，男性運(yùn)動(dòng)組高于久坐組，但沒(méi)有顯著差異，p>0.05。而在女性組中以上項(xiàng)目均無(wú)明顯差異，p>0.05。說(shuō)明有氧運(yùn)動(dòng)并不能直接提高肌肉含量。

3.2常規(guī)運(yùn)動(dòng)男性組的無(wú)氧運(yùn)動(dòng)能力和垂直跳躍能力均高于久坐男性。

Wingate厭氧測(cè)試（WAT）是公認(rèn)的無(wú)氧工作測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)方法。評(píng)定無(wú)氧功率主要側(cè)重3個(gè)指標(biāo)：

（1）最大無(wú)氧功率，也稱(chēng)為功率峰值，反映了肢體肌肉在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生高機(jī)械動(dòng)能的能力，即評(píng)估所謂的爆發(fā)力。

（2）平均無(wú)氧功率，反映肌肉保持高功率運(yùn)動(dòng)的耐力，即所謂的速度耐力。

（3）無(wú)氧功率遞減率也稱(chēng)為疲勞分?jǐn)?shù)，糖酵解能量供應(yīng)系統(tǒng)的高輸出功率的主要要求是增加平均無(wú)氧功率并降低無(wú)氧功率遞減率。

男性的最大無(wú)氧能力和無(wú)氧能力下降率在正常運(yùn)動(dòng)和久坐之間存在顯著差異。（P=0.011<0.05; P=0.007<0.05）說(shuō)明在男性中常進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)于無(wú)氧運(yùn)動(dòng)能力中的爆發(fā)力以及速度耐力均有一定的提升作用，女性上述三項(xiàng)無(wú)顯著差異，p>0.05。

3.3常運(yùn)動(dòng)女組與久坐女組比較，其無(wú)氧工作能力和縱跳能力均無(wú)明顯差異。

縱跳是反應(yīng)一個(gè)人下肢爆發(fā)力的測(cè)試，分析常運(yùn)動(dòng)和久坐組的數(shù)據(jù)可見(jiàn)：男性縱跳能力顯示出有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，男性中常運(yùn)動(dòng)組的縱跳能力明顯高于久坐組（P=0.045<0.05）。從數(shù)據(jù)來(lái)看，女性可以直觀地看到常規(guī)運(yùn)動(dòng)組的垂直跳躍能力高于久坐組，但沒(méi)有顯著差異，p>0.05。

4.討論

在中醫(yī)理論中，有一種說(shuō)法是“久坐傷腎”，大腦是“骨髓之海”，而腎臟則是“主骨髓”。久坐會(huì)導(dǎo)致氣血經(jīng)絡(luò)阻塞，代謝產(chǎn)物排泄緩慢，且容易出現(xiàn)腰脹，酸痛，麻木等癥狀。專(zhuān)注于腦力勞動(dòng)的辦公室工作人員將繼續(xù)不斷地使用大腦，并將導(dǎo)致疲勞，腰痛，白發(fā)增加等嚴(yán)重癥狀。根據(jù)調(diào)查，與每天鍛煉1小時(shí)和久坐不動(dòng)的人相比，久坐不動(dòng)時(shí)間≥8小時(shí)且運(yùn)動(dòng)量為零的人死于心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)較高。在每天坐的時(shí)間≥6小時(shí)的久坐組中，將久坐時(shí)間抽出1小時(shí)進(jìn)行中等強(qiáng)度的身體活動(dòng)（如家務(wù)，散步，有氧運(yùn)動(dòng)等）可以降低死于心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)20%。通過(guò)長(zhǎng)期劇烈運(yùn)動(dòng)（如游泳，健美操和網(wǎng)球）取代一小時(shí)坐姿的好處更為明顯，可以降低因心血管疾病和死亡的風(fēng)險(xiǎn)。運(yùn)動(dòng)最好有氧無(wú)氧結(jié)合。有氧運(yùn)動(dòng)可以在運(yùn)動(dòng)時(shí)消耗脂肪，而無(wú)氧運(yùn)動(dòng)可以改變肌肉纖維類(lèi)型，增加肌肉質(zhì)量，增加日常生活中的新陳代謝。即使不運(yùn)動(dòng)的時(shí)候也能消耗更多的熱量，一定的肌肉含量對(duì)于體型塑造大有益處。

肌肉力量增加的另一種可能性是快速抽搐肌肉纖維的補(bǔ)充。先前的研究人員強(qiáng)調(diào)了缺氧對(duì)快速抽搐運(yùn)動(dòng)單位（II型肌肉纖維）產(chǎn)生力量和力量適應(yīng)的影響。與代謝副產(chǎn)物釋放相關(guān)的BFR似乎可以產(chǎn)生更多快速運(yùn)動(dòng)的力量，從而為提高肌肉力量和無(wú)氧工作能力創(chuàng)造有利環(huán)境。研究表明，BFR的訓(xùn)練強(qiáng)度和強(qiáng)度可能會(huì)改變體力活動(dòng)?jì)D女的有氧運(yùn)動(dòng)功能、無(wú)氧運(yùn)動(dòng)功能和肌肉表現(xiàn)[7]。有氧運(yùn)動(dòng)是主流的運(yùn)動(dòng)方式，但目前所采集的數(shù)據(jù)可能存在部分誤差，在統(tǒng)計(jì)運(yùn)動(dòng)時(shí)部分同學(xué)鍛煉周期并不長(zhǎng)，存在季節(jié)性差異，另外，很多女生抱著減肥的目的進(jìn)行鍛煉，不同的飲食習(xí)慣也對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生一定的影響，對(duì)數(shù)據(jù)的分析帶來(lái)部分誤差。有氧訓(xùn)練與補(bǔ)充亮氨酸對(duì)衰老小鼠骨骼肌蛋白質(zhì)合成與降解的影響蛋白質(zhì)平衡紊亂是導(dǎo)致骨骼肌萎縮的根本原因[8，9]，可能是蛋白質(zhì)合成率下降、降解率升高或兩者共同作用的結(jié)果[10，11]。SP骨骼肌蛋白質(zhì)合成的調(diào)節(jié)機(jī)制以mTORC1復(fù)合物為中心，其中，mTOR-p70S6K/4E-BP1信號(hào)通路的活化被視為蛋白質(zhì)合成促進(jìn)的間接指示。隨著SP進(jìn)程的發(fā)展，mTOR及p70S6K/4E-BP1功能表達(dá)在基礎(chǔ)狀態(tài)和/或餐后狀態(tài)呈下調(diào)趨勢(shì)，從而較健康機(jī)體出現(xiàn)蛋白質(zhì)合成減少，并最終表現(xiàn)為骨骼肌質(zhì)量與機(jī)能的下降。

總體樣本量少，特別是男生部分，雖然可能存在顯著性差異可能個(gè)別數(shù)據(jù)對(duì)整體的影響較大。但從以上數(shù)據(jù)來(lái)看，常運(yùn)動(dòng)組與久坐組的體重、全身肌肉含量和下肢肌肉量都沒(méi)有明顯的差異，而男性的最大無(wú)氧工作能力和縱跳能力卻有顯著性差異，肌肉含量和平均功率有增加的趨勢(shì)，因此，有氧運(yùn)動(dòng)可能具有改變肌纖維類(lèi)型的效果。有氧運(yùn)動(dòng)是否可以通過(guò)增加能量供應(yīng)所需物質(zhì)或者增強(qiáng)相關(guān)酶的活性來(lái)間接增強(qiáng)肌肉無(wú)氧工作能力仍然值得研究。例如，有氧運(yùn)動(dòng)是否需要進(jìn)一步的生化指標(biāo)來(lái)確認(rèn)增加CP的活性和增加ATP酶和CK。在目前糖尿病，肥胖，骨質(zhì)疏松等發(fā)病率增加的情況下，適度增加肌肉量，降低胰島素抵抗，增加骨密度和減少脂肪具有一定的意義。而在高血壓、心血管疾病的人群或者不適合進(jìn)行抗阻鍛煉的人群中，通過(guò)進(jìn)行有氧訓(xùn)練來(lái)間接增加無(wú)氧訓(xùn)練效果值得我們進(jìn)一步探討和研究的。

5.結(jié)論

（1）有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)肌肉量的增加無(wú)明顯影響。

（2）有氧運(yùn)動(dòng)可能是通過(guò)改變肌肉纖維類(lèi)型來(lái)達(dá)到提高無(wú)氧運(yùn)動(dòng)爆發(fā)力及速度耐力的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]常家潤(rùn)，董秀娟.有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)骨骼肌IGF-1基因的表達(dá)影響[J].文體用品與科技.2016（4）.

[2]王鵬.力量訓(xùn)練與運(yùn)動(dòng)損傷的預(yù)防和康復(fù)研究[J].現(xiàn)代交際.2015（10）：135.

[3]金麗.有氧健身操對(duì)健康成年人群體脂代謝分布及運(yùn)動(dòng)能力的影響[C].2010.

[4]林文弢.無(wú)氧代謝供能系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)能力[J].中國(guó)體育教練員.2016，24（1）：19-20.

[5]廖八根，楊明.運(yùn)動(dòng)致骨骼肌纖維類(lèi)型轉(zhuǎn)換的機(jī)制[J].中國(guó)老年學(xué)雜志.2010，30（16）：2382-2385.

[6]李東穎，任文君.肌球蛋白結(jié)構(gòu)和功能變化與運(yùn)動(dòng)的影響[J].中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù).2007，11（32）：6458-6464.

[7]SA，SR，HR，etal.EffectsofBloodFlowRestrictionandExerciseIntensityonAerobic，Anaerobic，andMuscleStrengthAdaptationsinPhysicallyActiveCollegiateWomen.[J].Frontiersinphysiology.2019.

[8]熊偉平，夏志.有氧運(yùn)動(dòng)促進(jìn)老年前期小鼠快縮型骨骼肌蛋白質(zhì)合成代謝的研究[J].中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志.2016，31（12）：1311-1317.

[9]CruzjentoftA.Recommendationsfortheconductofclinicaltrialsfordrugstotreatorpreventsarcopenia[J].AgingClinical&ExperimentalResearch.2016，28（1）：47-58.

[10]BuduiSL.Thepathogeneticbasesofsarcopenia[J].ClinCasesMinerBoneMetab.2015，12（1）：22-26.

[11]KonopkaAR，HarberMP.SkeletalMuscleHypertrophyAfterAerobicExerciseTraining[J].Exercise&SportSciencesReviews.2014，42（2）：53-61.