身體重量訓練、肌肉鍛鍊臨界值與腦神經科學相關分析推論隨想

由於我曾經針對腦電波分析的技術有過深入研究,因此 Josph 有天突然跑來問到:「我們一般在對肌肉加以鍛鍊,例如做重量訓練,在達到一個訓練強度時,我必須自主性地鍛鍊其他部位的肌肉,否則一旦特定部位的肌肉習慣了當下給予的訓練強度時,那後面鍛鍊的進步成效就會變得相當緩慢。是否有什麼科學技術,可以透過腦波分析的方式,對於鍛鍊強度已經達到臨界值時,就可以自動提醒我們需要改換下一組的動作訓練?」

在思考過一些技術面上的可行性及文獻探討後,我發現到,肌肉在鍛鍊後的適應性,主要原因在於肌肉本身內部「血管的擴增程度」及分泌的「乳酸化合物」有關。我們人體內的肌肉組織,主要可以分為緩肌(紅肌)速肌(白肌),這兩種肌肉分別掌管人體所有肌肉活動的主要關鍵。我們口中的鍛鍊,目的只是用於增強肌肉的活性。換言之,要強化肌肉的關鍵就在於增加可供肌肉使用的氧氣輸送量,其作法可透過微血管的增生加以達到目的。

2017.03.28:並未描述到鍛鍊強度以及臨界值(適應性)的生理定義?臨界值指的並不是肌肉酸不酸,而是在相同訓練強度下,原本不適應的肌肉已經具備足夠的耐性。換言之想要瞭解臨界值的範圍,首先要曉得在何種肌肉(單位)下應該何種訓練強度(單位)。

由上述可知,如果我們想透過身體生理訊號的測量與分析,針對鍛鍊臨界值(也就是所謂的適應性)的轉換進行清楚的定義,原則上僅能透過體內的乳酸化合物的濃度值來加以判斷,其原因在於生理上「神經衝動之傳導單向性」原則,也就是大腦可以發出操縱肌肉的神經訊號(又稱指令)。當肌肉在接受到神經訊號後,會產生相對應的動作(例如:肌肉束的收縮或舒張狀態);同時,肌肉會因運動的強度分泌出乳酸化合物,如此,我們可由量測並分析乳酸值的濃度,判定是否運動過度[1]。

然而,假設要透過腦電波的量測與分析技術,針對上述的生理特性進行適應性的判斷,將因為肌肉本身即不具有回饋神經訊號的構造,使得肌肉在鍛鍊時的臨界值並無法在腦部產生對應之生理訊號,因此,僅能透過體內的乳酸值濃度進行侵入式的分析(一般的耳珠採血),惟,侵入式的分析儀器在一般運動員的訓練實務面上卻不可行(除非是具有一定規模的大型訓練計畫),未來是否有更合宜的量測技術與分析方式,實在值得我們進行深思。

延伸閱讀/附錄:

[1] 量測乳酸濃度這個說法有個問題!在目前的研究文獻指出,乳酸的生成並不是造成酸中毒的主因(也就是肌肉酸痛),如果打算藉由測量乳酸濃度值,推斷運動強度的範圍,此點要做為科學研究的論述還是有瑕疵的。因此本篇仍以腦神經訊號的解釋為主。

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