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2023.01.17
運動預防腦退化與失智的科學實證
我們一般人都知道運動需要生活化,運動不需特殊場地、更不需要伴 (有伴當然最好),運動不拘形式。但要能持續30分鐘,特別是快走持續30分鐘會涵蓋5-8分鐘只燃燒葡萄糖產生能量的無氧運動,與25分鐘在粒線體氧氣與水作用下的有氧能量供應的有氧運動。後者就能達到心肺功能的運作,而幫助身體帶氧有精神。以運動與能量的關西來看,日常生活的活動通常燃燒的都是肝醣;短時間高度激烈奧發力運動,如百米短跑,燃燒的都是肝醣;低度激烈的運動,如戶外快走,燃燒的大部份都是脂肪。而有氧運動的中度激烈的運動,肌肉會一半使用脂肪,一半使用肝醣。
有氧運動(aerobic exercise)者包括慢跑、慢速游泳、騎自行車、有氧舞蹈、爬山、跳繩、划船等等,可以避免肌肉組織的損失、增加脂肪組織的燃燒、避免新陳代謝下降、避免忽胖忽瘦。而健走是最普遍的有氧運動,但需每次要30分鐘以上,不能停止。最好每天要三次即90分鐘,最低標準要達到至少每週3次90分鐘的標準外,還多些運動的特質,譬如步伐要跨大,跨步後腳跟先著地,再有意識地順序讓腳底、腳趾著地,接著再以腳趾用力蹬離地面。膝蓋最好微彎。要抬頭挺胸,雙臂要主動運動,擺動雙臂使下臂呈約90度,有節奏地擺到胯後,向上則擺到與肩同高。健走的速度要求舒適而敏捷。運動醫學界認為無論男女,(220-年齡)×(75~80 % )=個人每分鐘最佳的訓練脈搏率。
老化從腿開始,健走可以減緩老化,鍛鍊部位主要集中在下肢部位。人體全身有近六百條肌肉,三分之二集中在下半身,人走一步需要使用到兩百條以上的肌肉。肌肉的持續力會隨年齡增長日漸衰退,握力、臂力、背力等上半身肌力到了六十多歲仍可以有二十多歲時的七成左右能力,但下半身腿力卻只剩下約四成。
多走路,多用雙腳,腦力、體力都會更好。身體下半身包括背、腰、臀、大腿、小腿等肌群,都與大腦、脊髓、神經互通訊息,且與腦幹有密切相關。有氧運動可以預防心臟病,據《新英格蘭醫學期刊》報導,一週健走 3 小時以上,可降低 35~40% 罹患心臟病的風險。健走能降血壓,中年以後,血壓多半會上升,但步行可以減少荷爾蒙分泌,因而減少血壓上升的機會。為了安全起見,高血壓患者應先跟醫師溝通了解身體所能負荷的狀況,從散步開始,逐步進展到健走,但每次還是要持續 30 分鐘以上。可以預防動脈硬化,不健康的飲食習慣,使得體內血液中的膽固醇與中性脂肪異常增高。膽固醇量過多,會滲入血管壁,動脈因此變硬變脆變狹窄,血液流通不量,容易誘發心肌梗塞、腦梗塞等病變。有好HDL、壞LDL之分,好的高密度膽固醇HDL會乳化底密度膽固醇LDK送往肝臟與肌肉內,預防動脈硬化,持續30分鐘以上的健走,有助分解燃燒體內中性脂肪,增加HDL的量。
人一天需要250公克的葡萄糖,一半是靠食物供應,代謝葡萄糖應付日常生活活動需要,最後變成丙酮酸鹽pyruvate,進一步產生乳酸lactate,這屬無氧能量供應,如果不做有氧運動一天上班下來乳酸會讓您腰痠背痛。所以要有氧運動讓乳酸與脂肪進入粒線體,讓代謝徑路在氧氣與水分的協助下產生更多的能量ATP。人一天要75分鐘有氧運動,可以分三次以走路、快走、騎車、游泳…等進行。其中最好兩次曬太陽以提升活性維他命D3,calciferol的量讓心情好與預防骨鬆。
運動把存在肌肉內當做能源使用的葡萄糖大量消耗掉,就可降低血糖值。美國《護理健康研究》發表一天輕快健走1小時,對第二型糖尿病,有 50% 的預防效果。糖尿病患者特別要注意配速,同時最好隨身攜帶點心,補充能量防止低血糖。也可以走出好骨質,預防骨質疏鬆症其實不難,除了多攝取含鈣食物外,運動不可減,健走更理想。有氧運動可以把乳酸帶進粒線體代謝產生能量,改善腰、肩、頭部疼痛。健走必須抬頭挺胸、雙臂大幅擺動、大跨步前進,自然拉直背肌與僧帽肌。如果想不用藥物消除壓力,幫助睡眠、紓解憂鬱,建議多用雙腳,能改善體內自律神經的操控狀態,讓交感神經和副交感神經的切換更靈活,有助於消除壓力,更容易入眠。除此之外,任何一個常健走,喜歡步行的人都能滔滔說出這項運動的附加價值:增進自尊、自信與樂觀。
現代眾多的醫學文獻已經有共識,有氧運動可以避免老年痴呆,《自然nature》雜誌曾報導,60歲以上銀髮族,一週有3天,每次45分鐘以上的健走運動,有較好的認知功能。人體中最耗費氧的部位就是腦神經細胞,深呼吸可以提供充分氧氣給腦部,促進腦神經細胞功能活化。一邊健走一邊配合呼吸,可以獲得全身血液活絡與腦循環順暢的雙重效果,腦血管重返強韌,自然就能預防健忘與痴呆。
為什麽有氧運動可以修復腦的退化、預防與治療認知功能障礙,這謎題隨著基因分子生物學研究終於被解開了。原來有氧運動時肌肉會產生小分子核糖核酸Micro-RNA,又稱微RNA,一種長約21到23個核苷酸的RNA分子,它可調節其他基因的表現。微RNA來自一些從DNA轉錄而來,但無法進一步轉譯成蛋白質的RNA。通過與目標mRNA結合,進而抑制轉錄後的基因表現,在調控基因表現、細胞周期、生物體發育時序等方面起重要作用,影響重大基因表現網路。生命的一些重要活動如幼兒的生長發育、細胞的發生和分化、很重要的神經系統的分化等都被一些非編碼蛋白的小RNA的調控,很重要的是微RNA可以通過血液腦屏障直接進入腦部,也就是肌肉與腦經微RNA直接溝通。
在近十年內的研究,探討與身體活動及運動訓練相關的微型核糖核酸對肌肉與腦的影響,已有共識性的結論;微RNA可以促進腦幹細胞的生長,有氧運動與抗阻訓練引起的功能和生理適應,則可以引導幹細胞修復退化或凋零的腦細胞,這些已在老年人中得到廣泛研究與定論。也已應用在失智症病人,以骨骼肌做為規律運動對認知功能與身體代謝效益的調節因子作為研究,從肌肉myokines和microRNAs角度來思考,預防與治療失智症。
這些運動預防腦退化與失智的科學實證讓世界衛生組織2019年5月公布「認知障礙與失智症風險降低:WHO指引」中指出,有12項降低失智症風險的方式,其中運動排行第一,具有預防失智症、減緩認知障礙惡化的功效,而快走與慢跑是有氧運動的一種,更具有這樣的效果。
〔陳順勝 (高雄長庚醫院名譽副院長)〕
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