下背痛十大迷思

根據健保署資料庫,有70~85%的台灣人在一生中至少都會有一次嚴重下背痛困擾,因為背痛求診的人數僅次於感冒,光是一年健保花在背痛上就超過76億。疼痛不止會影響我們生理、心理、經濟與人際關係,也會產生許多直接和間接的醫療和社會成本。疼痛本身就已經夠讓人困擾了,如果對自身的疼痛還抱持著錯誤迷思的話,還有可能會讓疼痛本身以及造成的失能、醫療社會等成本上升。所以這篇文章將會根據實證研究分析關於下背痛的十大迷思,讓大家知道目前實證研究看到的是什麼。

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跨性別女參與女性賽事 — 把睪固酮濃度壓下來會比較公平嗎?

2015年奧委會宣布跨性別女性參與女性項目的標準:

在比賽前12個月血液睪固酮濃度都要低於10 nmol/L

根據奧林匹克憲章:

奧林匹克精神就是相互瞭解、友誼、團結和公平競爭的精神。

公正原則是參與奧林匹克競爭的行為規範。

因此可以合理推斷,強調「公平競爭」的奧委會所設定的血液睪固酮標準,是他們所認為可以將男性運動表現上的優勢「降低」到合理的範圍,達到公平與安全競賽。

那這邊文章就要從身體比例/人體測量學肌肉肌力指標耐力表現與心血管參數來檢視:

奧運所設定的跨性別女性運動員參賽的血液睪固酮標準,是否能夠「有效」降低男性運動表現優勢。

沒有訓練/輕度訓練的男女身體差異,以女性為基準,
中欄數字為男性相對百分比(1+x%)

身體比例/人體測量

骨頭測量與骨質密度

生理男性的骨頭較大和骨質密度也較高。為了要探討跨性別族群的健康問題,之前已有數篇研究探討跨性別族群在接受性別重置治療後的骨質變化。這些研究發現跨性別女性在抑制睪固酮之後的24個月,骨質仍然保持,而且在腰椎的骨質還看到了顯著小幅增加。目前的研究結論是跨性別女性的骨質密度至少可以保持12.5年,而且在臨床上也沒有觀察到抑制睪固酮後骨折機率有增加。

國際臨床骨密度的協會對於接受性別重置治療的跨性別女性的建議是,除非有其他危險因子,否則不需要檢測骨質密度。骨質密度的維持是因為跨性別女性所接受的性別重置治療除了抑制睪固酮,還補充了雌激素,而雌激素有保持骨質密度的效果。

在骨頭大小的部分,沒有證據證明抑制睪固酮會影響骨頭的長度和骨盆的寬度、因此可以推論跨性別女性在骨頭的參數上是不會有變動的。

從以上的研究可看出,抑制睪固酮到奧運規定之下,並不會讓跨性別女性的骨頭變小、骨盆變窄或是骨質密度顯著降低。

那骨頭大小、骨盆寬度跟骨質密度與運動表現的關係在哪裡呢?

骨頭大小會影響身高、四肢長度和手的大小,對於大多數運動來說這些會是影響運動表現的關鍵。生理男性的股骨長度平均比生理女性長9.4%、肱骨長度多12%、橈骨長度也多了14.6%。手腳比較長可以使動作更有效率,能用比較少的肌力產生更大的輸出力量,表現在運動上就是可以跳得更高、投得更遠更快。

生理男性的骨盆寬高比平均比女性低6.1%,這代表生理男性骨盆天生比較窄,窄骨盆使他們的Q angle較小,而這讓生理男性膝蓋運動傷害發生率較低,例如ACL或是臏骨股骨疼痛症候群等。

在骨質密度上,生理男性較高的骨質密度使他們在高衝擊的運動上抗性較強,發生壓力性骨折的機率較低。

肌肉與力指標

在運動表現上,肌肉質量與肌力是關鍵影響因子,而肌力的性別差異最大。沒訓練過的生理男性下肢肌肉量平均比沒訓練過的女生高出33%,在上肢高出40%;而在肌力表現上,男性的握力比女性高57%,膝伸力量則高了54%。

現有研究已指出接受性別重置療法三年的跨性別女性,血液睪固酮濃度降低到1 nmol/L以下,(奧運標準的1/10,或是世界田徑總會的1/5)大腿肌肉減少12%,但即使減少了12%肌肉,還是比補充睪固酮的跨性別男性高了13%。

因此我們可以得出,即使將跨性別女性的血液睪固酮降到極低,還是不會他們的肌肉量不會下降到跟生理女性差不多。

截至目前共有12篇縱貫性研究檢視了抑制睪固酮對跨性別女性的瘦體重或是肌肉大小的影響,都共同指出抑制睪固酮12個月後(濃度皆小於奧運標準)只會讓肌肉量減少3-5%。雖然他們的肌肉量在抑制睪固酮後一年有減少3-5%,但是由於初始肌肉量就已經高於生理女性40%,因此可說是非常些微的減少。

從現有的研究,研究時長無論從四個月到三年不等,都可以看出跨性別女性的肌肉量優勢沒有因為抑制睪固酮而消失,因此從肌肉的觀點來看,在女性競賽納入跨性別女性並不公平。

另外在肌肉的收縮密度上,兩份研究顯示在性別重置療法12個月後跨性別女性的肌肉收縮密度沒有顯著差異,跨性別男性則增加6%。

至於在男女差異最大的肌力上,研究發現在性別重置療法後的第一年和第二年,跨性別女性的握力分別減少7%和9%,但仍比生理女性高了23%。而2019年的研究找來了249名跨性別女性,結果顯示性別重置療法一年後,握力僅減少4%,但是對照補充了睪固酮的跨性別男性,仍高出17%,研究人員指出,這些跨性別女性的握力無論在性別重置療法錢或是後,都在男性中位於倒數25%,可是卻超過了90%的生理女性,可見生理男性的肌力優勢。甚至在另一份研究中發現性別重置療法11個月後,跨性別女性的握力沒有降低。

這些針對跨性別女性的研究結果也與研究攝護腺癌的結果(Storer. et al,)相合,前列腺癌的治療主要是使用藥物來抑制雄激素產生或是阻斷雄性激素與雄激素受體(AR, androgen receptor)結合,接受阻斷雄性激素兩年的患者每年大約會流失2-4%的瘦體重。

若將接受性別重置手術至少三年、已接受性別重置療法八年的跨性別女性與同樣身高體重的男性相比,他們發現跨性別女性的肌肉量少了17%,膝伸肌力則少了25%,這顯示了長時間的抑制睪固酮的確會讓肌肉量和肌力顯著下降,但是由於初始肌肉和肌力遠遠勝過女性,即使大幅下滑仍還是遠勝生理女性。而這些長期接受性別重置療法的跨性別女性平均瘦體重約為51.2公斤,贏過90%生理女性;平均握力為41kg,超過女性參考值25%。

肌肉量與肌力可說在絕大多數的運動中都是影響運動表現的關鍵因子。從肌肉和肌力角度,抑制睪固酮都不會消除跨性別女性在肌肉量和肌力上的優勢。生理男性在肌肉量和肌力勝過生理女性太多,即使在抑制睪固酮後肌肉肌力下滑,結果仍遠勝於生理女性。因此抑制睪固酮濃度可說是完全無效的措施,並不會使得跨性別女性和生理女性有公平競爭的效果。

耐力與心血管指標

目前並沒有持續追蹤抑制跨性別女性的血液睪固酮濃度對耐力型運動表現的研究。

比起需要爆發力、肌力與肌肉量的運動,耐力型運動表現的性別差異較低。耐力表現因素之一的血紅素會被雄性激素影響,生理男性的血紅素濃度高出生理女性12%。因此,抑制睪固酮的確會減低跨性別女性的紅血球濃度,而血紅素的減少通常會與有氧能力降低有關。

然而,血紅素濃度並非是決定最大攝氧量的唯一因素。總血量、心臟大小與心臟收縮能力、其他因子例如微血管供應、和粒腺體功能都在攝氧量上都扮演重要角色,生理男性的最大肺通氣量比生理女性平均高48%、左心室體積高31%(Astrand et al)、最大心輸出量高30%(Tong et al.)。所以就算跨性別女性因為抑制睪固酮而導致血紅素降低,但是跨性別女性比生理女性大的心臟、總血量、心輸出量,並不會讓他們的耐力表現降到跟生理女性相同的水準。

在耐力運動上另一個影響運動表現的重要因子是體脂肪。生理男性的體脂肪通常較低,跨性別女性在減脂上不會碰到生理女性在過度減脂常遇到的女性運動員症候群,也就是能量攝取不足、停經與低骨質密度三者間的惡性循環。所以從身體組成上,跨性別女性仍佔有優勢。

總體而言,目前對於跨性別女性抑制睪固酮後的耐力運動表現研究仍不足,抑制睪固酮的確會讓血紅素濃度下降,但是從過往的生理性別差異數據來看,跨性別女性天生較大的心臟、總血量以及心輸出量,仍讓他們在與生理女性競賽上保有不公平的優勢。

結語

從現有數據來看,跨性別女性因發育期所獲得的肌肉量、肌力、骨密度、有氧耐力等巨大優勢,並不會被現有運動賽事的睪固酮濃度所消除,且消除的程度相當有限。

對於跨性別女性的生理優勢到底要下降到多少,參與女性競賽才算公平,目前學界尚未有共識。 然而,可以確定的是奧運的血液睪固酮<10nmol標準是沒有科學證據支持的,因為跨性別女性的生理優勢仍會大幅保留,他們的肌力、肌肉量與骨質優勢使得生理女性運動員無法公平競爭,進而使運動競賽的公平性和安全性受到質疑。

況且目前的研究都集中在沒訓練過的跨性別女性身上,缺乏有訓練的樣本,可以猜想如果是有訓練的運動員,在性別置換治療前的基礎肌肉量與肌力比沒訓練過的人高很多,所以保留的優勢很可能會更大。而規律肌力訓練可以抵銷肌肉流失。2006年一份研究就發現,將睪固酮濃度保持在2nmol以下,進行1週3次的肌力訓練,12週後大腿肌肉量仍顯著增加4%,全身肌肉量增加2%,並且在肌力上有大幅成長。

所以抑制睪固酮濃度不管從任何指標上都不會讓跨性別女性與生理女性的競賽變得公平,那此規定的意義在哪裡呢?

目前看來世界各大運動賽事的方向,都是將血液睪固酮限制到一定水準以下的跨性別女性納入女性賽事。筆者對於生理女性的競賽未來也相當悲觀,Laurel Hubbard是第一位跨性別女性參與奧運,之後可以想像將會有更多跨性別女性運動員排擠掉生理女性運動員的機會,況且美國的跨性別運動員正在組織控告州政府來爭取參加女性賽事。雖然悲觀,還是希望能藉由此系列文章讓更多人知道為什麼這是不公平的,也希望未來可以成立在男女項目之外再成立跨性別男女賽事,才能讓比賽是安全且公平的。

ref:

Transgender Women in the Female Category of Sport: Perspectives on Testosterone Suppression and Performance Advantage

Harvard Sports Medicine Course 2021

John Hopkins Sports Medicine

Sex differences in peak adult bone mineral density

Effects of Testosterone Suppression in Transgender Women

事實查核社交媒體對於打疫苗態度的影響

Introduction

雖然在醫療圈中,對於疫苗在預防疾病上的的共識都是安全、具有成本效益,並且是有成效的,但是在一般人心中,對於施打疫苗仍抱有疑慮,這導致許多可以用疫苗預防的疾病仍在流行,例如2019年在美國爆發的麻疹大流行。

對於疫苗的疑慮除了可以歸咎於政治、社會、健保等因素,不實資訊也是影響打疫苗的態度。因此發展對抗網路不實資訊的措施是必須的。

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喝酒會影響減肥嗎?

根據衛福部調查,我國約有843萬飲酒人口。大家也都知道喝太多酒不好,飲酒過量與肝硬化、肥胖相關的代謝症候群以及致死率有關聯已有大量臨床研究證實。

可是對於未達過量的飲酒研究仍相當不足,甚至在對於肥胖的影響目前尚未有共識。

雖然有研究顯示未達過量的規律飲酒與脂肪增長有正相關,但也有其他研究是呈現沒有相關或是負相關。對於未達過量的飲酒對於心血管疾病和胰島素敏感度的影響目前各研究結果也不一致,有對健康有益也有無益的。

總之風向好亂啊

2020年發表在International journal of Environmental Research and Public Health上的The Effects of Alcohol Consumption on Cardiometabolic Health Outcomes Following Weight Loss in Premenopausal Women with Obesity: A Pilot Randomized Controlled Trial 為我們如何拔草測風向提供了一線曙光。

此言就是第一個前導性隨機分派研究,探討減重期間的停經前女性飲酒與減重、心肺代謝間的影響。而且研究方法相當嚴謹!

研究方法

  • 單盲隨機對照試驗
  • 受試者共12位年齡介於21-40歲、BMI平均為35.4的未停經肥胖女性
  • 實驗共八週。
  • 分為喝酒組(7)和禁酒組(5)。
  • 兩組都進行8週熱量降低30%的飲食,提供飲食的三大營養素比例為碳水化合物50%、蛋白質20%、脂肪30%,飲酒組所攝取的酒精熱量也包含在總熱量內。三餐與酒精皆由研究人員提供,並監控遵從程度。
  • 飲酒組每日需要攝取35克酒精,約三罐台啤酒精量;禁酒組不能喝。
  • 實驗前與八週實驗後皆進行測試。測試時間都為月經週期中的黃體期。
  • 測量受試者的身高、體重、平均動脈壓,以MRI測量皮下和內臟脂肪,並抽血檢驗心血管代謝指標。

受試者納入標準:

  • 願意進行避孕措施
  • 必須一週至少三次在研究中心進食。
  • 願意喝酒(喝酒組)
  • 願意禁酒(禁酒組)
  • 要幾乎天天喝酒,喝酒量大約一週8杯,但一天不能超過4杯。

受試者排除標準

  • 完全不喝酒。
  • 酗酒者,定義為每天喝超過4杯或是一週喝超過28杯。
  • 有酗酒紀錄或是自行回報對酒精上癮。
  • 有接受過酒精或是藥物戒斷治療。
  • 有任何物質濫用徵兆出現。
  • 有任何心理、行為或是身體問題會影響參與實驗、或是可能導致物質濫用的情形。
  • 服用的藥物會與酒精產生交互作用。
  • 在實驗室進行的生化測試有異常。
  • 吸菸者。
  • 有第一或是第二型糖尿病、癌症或是其他重大疾病。
  • 嚴重消化道疾病。
  • 有會影響代謝或是體重的狀況。(例如甲狀腺功能異常、曾進行縮胃手術、懷孕、正在哺乳。)
  • 曾切除子宮或是輸卵管、卵巢摘除。
  • 使用賀爾蒙類避孕方法,例如避孕藥、避孕針、避孕貼片。
  • 有多囊性卵巢症候群。
  • 服用會影響體重或代謝的藥物,例如第二代抗精神性藥物、減肥藥。

研究結果

  • 禁酒組體重平均降低6.6公斤,飲酒組則下降了5.4公斤。
  • 禁酒組和飲酒組的皮下脂肪分別下降1.1公斤與1.2公斤;內臟脂肪禁酒組下降0.2公斤,飲酒組下降0.1公斤。這代表不管在減重和減脂兩組效果是差不多的。
  • 在平均動脈壓上,禁酒組下降顯著較多(8.3mmHg),而飲酒組僅下降0.4.
  • 其他血液指標上沒有顯著差異,但可以看出一些有趣的趨勢,例如禁酒組的血液三酸甘油酯下降26.3mg/dL,可是飲酒組卻不降反升了16.6,血液尿酸指數飲酒組也不降反升.

所以這代表了

  • 每天攝取35g酒精(約三罐台啤)會抵銷減重對心血管代謝的益處,而且還是在體重下降幅度相似的情況。
  • 高平均動脈壓(高血壓)是心血管疾病的危險因子,禁酒組的平均動脈壓平均下降8.3mmHg已有臨床上的意義,然而一天喝35g酒精卻能抵銷此改善幅度。
  • 長期高血液三酸甘油酯、膽固醇與尿酸指數通常與疾病有關聯。例如長期的高尿酸會導致痛風以及各種腎臟病。

酒精主要在肝腎代謝,這些器官對於血液中物質的代謝有關鍵作用。肝和腎為了要趕快代謝掉酒精,原本代謝其他物質的功能就會被忽略。因此在這篇研究中禁酒組心血管代謝指標的改善,可能是因為比起喝酒組,這些器官有更多時間和資源處理非酒精的物質代謝。酒精的乙醇會氧化成為乙醛,而乙醛是有毒的,因此身體會優先代謝酒精。當乙醛被代謝成乙酸鹽時,此過程需要特殊酵素和輔因子參與,因而干擾到其他物質代謝。這可能是禁酒組在血液三酸甘油酯、膽固醇和尿酸的改善都優於飲酒組的原因之一。

實務應用

  • 減重時喝少一點酒(少於35克,約三罐台啤)對心血管代謝比較好。
  • 如果熱量攝取總量與三大營養素有控制,喝酒是不會影響減重和減脂效果的。
  • 減重最重要的還是在於熱量攝取總量。

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環境、行為及社會人口特質與公衛體育活動的參與

Investigating the environmental, behavioural, and sociodemographic determinants of attendance at a city-wide public health physical activity intervention: Longitudinal evidence over one year from 185,245 visits

M. Hobbs a, E. Moltchanova , C. Wicks , A. Pringle , C. Griffiths , D. Radley , S. Zwolinsky

Introduction

  • 良好的生活型態對健康是必要的(Berryman, 2010)。不健康的行為會使得到非傳染性的疾病的危險性上升、提高致死率以及引發負面的乘數效應(Poortinga, 2007; Khaw et al., 2008)。
  • 目前健康相關的政策以及改善健康的介入成效不彰(Marmot, 2013),特別是對較貧窮的社區。因此社經狀況差的人較容易做對健康不好的行為,基於種種社會、環境和行為因子(Petrovic et al., 2018)。
  • 此外,不好的生活型態例如抽菸、不健康的飲食和飲酒皆為非傳染性疾病的最直接危險因子(Mozaffarian et al., 2008),並且是損害健康的主要因素(Newton et al., 2015)。因此了解介入成效有關的因素,對於想讓公衛系統的政策成功持續推行並消弭不平等是相當重要的(Fineberg, 2012)。
  • 很少有研究使用大數據分析探討民眾對公衛健康介入的參與率,這些研究通常皆為橫斷式或是觀察型研究,並且被樣本規模和地理因素所限制(Althoff et al., 2017)。
  • 目前的研究主要聚焦在公衛體育活動參與程度的社會地理因素,然而環境因素可能也會影響參與率(Aspvik et al., 2018a)。較大的結構性、經濟和文化因素例如污名化、營業時間缺乏彈性、或是不規律的工作時間,這些都可能會導致遵從性不佳
  • 對於想要增加民眾活動量的公衛政策,廣泛的評估是重要的,而天氣和白日時間對於參與是決定性的因素。在濕冷的冬夜通常會是參與率最低的時候。過熱和潮濕也會影響參與程度。
  • 目前研究比較少在看室內活動,室內活動較不會被天氣影響,從而提高民眾的活動量。因此了解公衛體育活動參與率的個人和環境因素相當重要。
  • 越來越多研究顯示距離是重要因素,例如住得離體育設施比較近的人參與率較高,社區內若是有超過4個運動設施的話,平均一天裡中高強度的運動量會多5分鐘;離超市很近的吃蔬菜水果的比率顯著較高。但是距離是會被社經不平等影響,較富裕的區域有比較多的公衛設施以及較多的資本參與活動。
  • 一份在英國做的縱貫性研究發現公園、健身設施的可接近性與肥胖成反比。
  • 相當少研究探究個人和環境層級的因素之相互作用。

研究目的

  • 此研究主要在探討個人與環境間的交互作用。檢視距離、天氣、季節、生活方式對於公衛體育活動參與的影響。
  • 研究假設較遠的距離與惡劣天氣會減少參與率。
  • 以年齡、性別和社經關係探討環境因素和參與率間的關聯差別。

研究方法

1. 研究背景

Leeds Let’s Get Active (LLGA) 是來鼓勵Leeds居民運動的政策。參與者可以免費參與市內15個運動中心包含游泳池和健身房開辦的課程。每週大約有150小時課程。只要是當地成年的居民都可以申請加入。

2. 研究母體

  • 招募時間為2015.4到2016.3,只要在時間內申請加入LLGA就會被納入總樣本,包含25745人以及185245總造訪數。6598人因為未滿16歲被踢除,5人搬離。
  • 最終樣本數為19142人,總造訪次數為159086次。

3.人口學和生活方式

  • 以線上問卷收集參與者資料。收集的人口資料包含年齡、種族、被剝奪感、就業狀況、教育和婚姻狀況。區域剝奪感水平是由Index of Multiple Deprivation獲得。區域剝奪感分類為1.不是貧窮區2.被剝奪感排名前3% 3.前4-10%被剝奪感最重的 4. 11-20%被剝奪感最重的區域。
  • 參與者要自行回報他們在一週間的活動量,基於英國身體活動指南,沒有達到一周150分鐘以上的中強度運動就會被視為活動量不夠,小於30分鐘視為不活動。
  • 蔬菜水果的攝取量以100克為一份,每日少於5份則視為不健康飲食。
  • 使用Audit-C衡量飲酒狀況,並詢問有無抽菸,有抽菸則視為不健康的行為。
  • 自行回報身高體重再依此來計算BMI
  • 會詢問參與者對生活的滿意與快樂程度作為主觀健康指標。
  • 以上資料收集基準線是2016年4月之前登記的5280人,只有特定的一些資料是在參與更早的人收集。
  • 天氣狀況會收集當日最高最低溫與平均攝氏溫度、風速和日降雨量。
  • 關於鄰近性資料庫包含159086造訪次數,使用ArcGIS Online,提供經緯度的資料。
  • 研究地區在Leeds

研究結果

敘述統計、

參與者59.3%為女性,平均年齡是39歲,超過3/4為英國白人,61%居住在非剝奪感區域。

生活行為與環境資料

86.7%參與者沒有達到身體活動量標準,81.6沒有吃到足夠的蔬菜水果

表三顯示在研究期間的造訪率資料,可以看到15個設施參與率落差相當大,設施1的造訪人次是2的兩倍以上。 游泳比健身設施熱門,且造訪者的平均距離顯著更遠。夏天造訪人次多。事後分析顯示春天和夏天的造訪數較高,且距離較近。

探討參與、社會人口、生活方式以及環境因子的重要性

37.3%的人只造訪過一次。

離健身房的距離是預測回訪率的變數中影響最大的。但是距離的影響會因人口學因素而異,距離的影響大約只到5公里,5公里之後所有的族群都呈下降趨勢。

但距離似乎對65歲以上的族群沒有影響。

以區域剝奪感來看的話沒有顯著差異

表三顯示年齡是預測回訪次數的最重要變數,為了要衡量到運動設施距離的影響力,使用全部人都住在特定距離內的模型來預測每年造訪數。3B用年齡和性別分層,假設所有人都住在300公尺到15公里之間,距離的遠近會造成造訪次數的差別約為每年7-10次。老人去的次數比年輕人多,男性去的次數比女性多。

評估在特定日造訪的環境變數上,月份會是最重要的參與程度預測因子,夏天比冬天熱門。

討論

  • 此研究探討社會人口因子、生活方式與環境變數對市內體育活動的參與率影響。
  • 研究發現距離和月份是重要的預測參與率指標。
  • 到運動設施的距離是預測回訪率的最重要指標。
  • 年齡是回訪次數的最重要指標
  • 此研究支持了環境因素,例如天氣或是運動設施的距離都會影響運動的參與程度。
  • 與運動設施的距離會影響回訪率,只會從5公里以上開始,但這對老年人不適用,可能是因為老年人群體比較可以接受去遠的地方或是已經建立的習慣或是社交關係。
  • 夏天參與率較高。
  • 未來的研究方向可以試著找出在個人的社經人口地理因素對特定族群的重要性。
  • 此研究顯示社經狀況的不同對參與運動設施沒有差別,但是年齡是重要影響因素。
  • 環境和社會人口因素都會影響參與率

研究優點

  • 大樣本
  • 將設施的使用納入資料而不僅僅就假設大家會用最近的設施。
  • 參與率的計算是全年的,不會被季節所影響。

研究缺點

  • 對生活方式與行為是由參與者自行提供資料,因此會有回憶偏差。
  • 研究結果可能無法適用於其他地區。
  • 沒有調查工作的地址
  • 在研究期間參與者的居住地址可能有變動
  • 主要參與對象為英國白人,且生活方式和行為的調查是在子樣本,樣本數較小。
  • 參與者可能在非研究提供的運動設施有運動,但是機器學習有包含參與者最開始填的身體活動量,因此可能可以彌補
  • 因為各設施不同的營業時間和不同政策,所提供的課程時間不一。

結論

  • 此研究探討了參與者住所與設施距離以及環境、生活方式行為因子一整年對運動設施參與率的影響。
  • 罕見包含設施在一整年的使用情形
  • 結合參與者的住所、設施位置以及研究開始時的身體活動

每日步數與飯後脂肪代謝

Introducion

運動的好處相當多,甚至只要運動一次,就可以改善飯後三酸甘油酯指數以及葡萄糖耐量測試等心血管代謝指標。然而這些心血管代謝指標有所改善的研究受試者平均每日步數約在7000~8000步左右,因此研究者們開始想知道

對於那些久坐且每日步數低的人,運動的好處仍是一樣嗎?

kim et al. 發現對那些每日久坐超過14小時,且每日步數僅約1650步的人來說,就算讓他們去慢跑一小時,強度達到67%最大攝氧量,也無法改善隔天早上的餐後高三酸甘油酯症。

長時間不活動(久坐+低日行步數)會讓你無法獲得一般人從事一小時運動的立即效益,例如心血管代謝指數的改善等。

這個現象就叫做“運動抗性 Exercise Resistance“

在2019年,另一批研究人員找來了平均每日步數約3700步的受試者們,在他們身上也發現了運動抗性。

那到底每日步數要到多低才會出現運動抗性,讓運動的立即好處例如餐後三酸甘油酯反應以及脂肪氧化被抵銷呢?

2020年發表在Applied Sciences應用科學期刊的Daily Step Count and Postprandial Fat Metabolism就探討了這個問題。

但首先我們要先了解,為什麼是用每日步數作為指標呢?

這與靜態生活有關。長時間的不活動會使得餐後三酸甘油酯水平持續升高達到10小時,在攝取富含油脂的食物會在三小時後達到高峰。餐後三酸甘油酯會升高多少與升高多久會被個體的基因、飲食習慣、和吃飯前的身體活動影響。

此前的流行病學研究顯示,非空腹三酸甘油酯指數(例如PPL)比起空腹三酸甘油酯指數,對於預測心血管疾病的發生率較準確。心血管疾病包含代謝症候群、第二型糖尿病與粥狀動脈硬化等等。長時間不活動與肥胖、第二型糖尿病等心血管疾病的發生率和致死率有相當大的關係。

甚至已有臨床病學研究顯示,運動無法抵銷久坐帶來的傷害。

即使遵循ACSM美國運動醫學會運動指南中的一週中強度運動至少150分鐘的建議,如果你的生活型態有長時間不活動或是久坐,得到心血管疾病的機率還是會提高。

然而當你從事低強度運動越多,你不活動的時間就越少,因此統計每日步數成為衡量靜態生活的常用指標。每日步數增加可以減低心血管疾病風險,然而當每日步數降低,僅僅只需要一週,口服葡萄糖耐受測試的結果就會變差;減少步數達到兩週,下降幅度會更驚人。每日步數下降也與最大攝氧量減少、內皮細胞功能異常、胰島素敏感性降低、大腿肌肉量降低和內臟脂肪增加有關係。

之前已有相當多的研究顯示,單次60~90分鐘的中強度運動能使餐後三酸甘油酯指數下降,並且與受試者原本的血脂和訓練狀態無關。雖然都已要求受試者不能進行額外的運動,但都沒有控制受試者們的每日步數,也幾乎沒有研究有系統性分析每日步數降低再加上中強度運動的整體效應。

因此此篇研究是第一份系統性分析減少每日步數再加上一小時中強度運動對隔日餐後血液三酸甘油酯、葡萄糖與脂肪氧化的研究。

研究的假說:即使在單次一小時達到65%最大攝氧量的運動後,隔日的餐後血脂與血糖指數會因為每日步行數降低而不會被改善。

研究方法

  • 共10位受試者,包含7名男性與3名女性。
  • 分成三組,低活動組(每日2500步)、限制活動組(5000步)、與正常活動組(8500步)
  • 實驗為交叉設計,每位受試者隨機進入試驗後都要接受三種步數調控,在不同步數分配間會有至少一週的沖洗期(washout period)。
  • 要求受試者必須避免任何實驗以外的運動。
  • 受試者知情並且同意研究中所有的流程和措施。

交叉設計的優點是受試者自己為自己的對照組,可以排除治療組別以外其他不必要的干擾因子,使測量的精確度提高,變異量減低,因此可以較少的樣本數達到相同的檢定力(power)。

實驗設計

研究設計
  • 每次試驗皆包括三階段:總共五天,第一階段為控制階段(上圖C1和C2),讓受試者熟悉實驗流程,再來就是兩天(D1和D2)的介入階段,也就是執行受試者被分配到的低活動、限制活動與正常活動步行量。在第二天晚上(D2)每位受試者都要在實驗室跑步一小時,強度為64%最大攝氧量。在第三天(D3),所有受試者都要喝一杯高脂奶昔進行耐受度測試(HFTT),並在喝下後的6小時間紀錄餐後血液指標。
  • 要求受試者在實驗期間睡眠週期保持一致。

實驗前測試

在第一次試驗前,所有受試者都要去實驗室做20分鐘的4階段非最大努力測試,用不同速度的慢跑和坡度了解他們的最大攝氧量。慢跑機的坡度每兩分鐘會增加2%,並監控他們的攝氧量、二氧化碳產生量以及心率。使用ACSM的標準計算最大攝氧量。

控制C1+C2

要求受試者在大腿配戴活動記錄器(activPAL)計算步數,並且要求受試者在這兩天注意自己走了幾步,並且禁止走超過一萬步。但該裝置沒有顯示步數,因此受試者必須在屁股或是手腕另外戴一個可顯示步數的記錄器,也可以使用智慧型手機監控自己的步數。

介入期(D1+D2)

此期間受試者要求走到自己被分配到的步數,並且在第二天晚上六點於實驗室完成一小時中強度慢跑,強度為64.4%最大攝氧量,慢跑的步數沒有計入步數。

高脂耐受測試期(HFTT

受試者在慢跑後的隔天早上7點測量體重,靜躺5分鐘後抽靜脈血得到空腹血液樣本。接下來讓受試者喝下高脂奶昔,高脂奶昔的成分為融化的冰淇淋和超過40%的鮮奶油,喝完後的第2、3、4、6小時採集血液樣本。在此階段受試者都保持坐著,可以去上廁所。

餐後能量受質氧化

  • 收集受試者在餐前和餐後的呼氣來評估基質氧化狀況。在餐後第0、2、4、6小時收集受試者的呼氣。之前已有研究顯示不活動會降低身體的脂肪氧化程度。
  • 用攝氧量、二氧化碳產生量以及呼吸交換率計算能量支出和基質代謝。

飲食控制

在實驗期間要求受試者要吃飽、紀錄飲食內容,並且在每次HFTT前一天都要吃一樣的東西。在HFTT前一天要求受試者攝取較低脂肪的晚餐,以免影響隔日高血脂耐受測試表現。分配到正常活動和限制活動組的受試者可以多吃一些來補充他們多消耗的熱量,但是整體巨量營養素分配必須遵守研究要求。

生化分析

採檢血樣用來分析血液三酸甘油酯和血糖濃度,並使用分光光度法,且在同一次分析中對每一位受試者分析工具都是相同。血脂和血糖的組內變異係數小於10%。

統計分析

先計算血脂和血糖的曲線下面積後,使用重複量測單因子變異數分析。並使用雙因子變異數分析(試驗x時間)來分析血脂和血糖。使用雙因子變異數分析每日步數。呼吸交換率、脂肪和碳水化合物的氧化使用重複量測雙因子變異數分析。當交互關係達到顯著就會用Tukey’s test分析。p值設定為<=0.05

研究結果

受試者特性

10位受試者包含7男3女,皆為年輕健康且未訓練過的,平均年齡為25.7歲、體重79.7公斤、身高173公分、BMI為26.4、最大攝氧量為42.7/mL*kg*min。

非最大努力運動的反應

非最大努力的慢跑一小時間平均心率為154,64.4%最大攝氧量,自覺強度為11.4,以上皆符合中強度運動標準。

每日步數

在控制日組間和組內沒有顯著差異。但是在介入第一日和第二日皆有顯著差異。

液三酸甘油酯反應

低活動和限制活動組在餐後的第2、3和4小時餐後血液三酸甘油酯顯著高過正常活動組。

低活動和限制活動組在曲線下面積AUC高出正常活動組22~23%,兩組都顯著高於正常活動組。而低活動和限制活動組間沒有顯著差異。

血糖濃度

三組間沒有顯著差異。

餐後能量受質氧化

餐後呼吸交換率低活動量組顯著高於正常與限制活動組,代表使用脂肪為能量的比率顯著較低。脂肪氧化率低活動和限制活動組顯著低於正常活動組。

討論

  • 此研究顯示低活動和限制活動組(平均2675;4759步)的餐後血脂與脂肪分解反應都比正常活動組(平均8431步)低,但要注意在非實驗期間受試者的每日平均步數都在一萬步左右。
  • 雖然三組受試者都進行完全一樣的中強度跑步,如果受試者的每日步數減少到2500~5000步,單次運動所帶來的好處就會降低。
  • 低活動組和限制活動組的餐後三酸甘油酯濃度比正常活動組高的原因,可能是因為身體減少使用脂肪為能源。
  • 在此研究設計中顯示即使脂肪代謝會因為運動而提升,但是提升效果不及不活動所帶來的抑制效應。
  • 不活動不只降低脂肪,還對肌肉有負面影響。有幾份研究已指出在日行步數降低到1400步左右的老年人和健康年輕人,兩週內的肌蛋白合成就會降低。
  • 目前對於何種運動可以克服運動抗性尚不得而知,但是至少在這篇研究中,一小時的跑步是沒有效果的。
  • 如果可以打破長時間久坐,那麼運動抗性是可以被克服的,且不只有提高步行數這個方法,像是累積多次極短持續時間,高強度的間歇訓練也有效果。
  • 肌蛋白脂解酶(LDL)是分解血漿三酸甘油酯的酶。LDL活動的降低可能可以解釋低活動和限制活動組餐後三酸甘油酯的增加。缺乏活動會大幅降低LDL的活動,在動物實驗中,使動物的後腳無法活動會在12小時內迅速降低超過60%。

結論

  • 只要步數減少到2500~5000步達到兩天,就會增加對運動的抗性,特別是在脂肪代謝與隔日餐後血液三酸甘油酯上。
  • 當受試者的日行步數降低到少於5000步,即使有氧運動一小時,脂肪代謝還是會降低16~19%,並且隔日的餐後血漿三酸甘油酯會比正常活動組增加22~23%。
  • 如果想要達到最佳脂肪代謝狀態,每日步數可能不要少於8500步。