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SMHS:超耐力運動,如何改造大腦?

SMHS:超耐力運動,如何改造大腦?

翻譯:胡世亮 / 校對:王宇,李新

官方建議人們每週進行 150 分鐘的中等到高強度的體力活動(MVPA),但是超耐力或者 “鐵人”運動員的日常體力活動量遠大於推薦標準,能夠達到推薦水平的 5 倍以上。近年來隨著參與超耐力賽事的人數急劇增加,超耐力賽事與肺功能和自主神經功能障礙、暫時性肌肉骨骼損傷、心臟損傷和組織損傷出現了聯絡,但鑑於耐力賽跑可能需要連續幾天不休息地運動,所以出現這些損傷也就不足為奇了。

雖然有很多文獻研究耐力競賽中的機體損傷,超耐力訓練對大腦的影響卻很少受到關注。現已證實,超耐力訓練會迅速啟用下丘腦-垂體-腎上腺(HPA)軸,而且超耐力運動員處於長期高皮質醇狀態。有研究表明,高皮質醇的庫欣氏病患者的灰質(GM)體積有所減少。但在另一方面,有氧適能的增加與 GM 增加有關,在大鼠和人體模型中均有顯示,運動能使 GM 和白質(WM)容量提高。但極高量的日常運動對人腦的影響尚未被研究。

南非開普敦大學的 M。 King 博士在《運動醫學與健康科學(英文)》(Sports Medicine and Health Science, SMHS)上發表的一項研究透過對比超耐力運動員與久坐人群大腦 MRI,探索了超耐力運動對大腦的影響。

SMHS:超耐力運動,如何改造大腦?

Fig。 Sedentary participants show greater volume changes regionally in the R Middle Frontal Gyrus, R IFG, R Precentral Gyrus (M1), R Postcentral Gyrus (S1), L Thalamus, L Pallidum。

該實驗從從南非開普敦的鐵人運動員社群招募了 12 位超耐力運動員(正式註冊參加體育運動並以運動訓練和比賽為重點的人,受耐力訓練至少 1 年),使用一般體力活動量表(GPAQ)對其 1 周的體力活動水平進行評估。9 位久坐不動的受試者來自先前的實驗,身體健康、無不良生活習慣。研究人員對他們的大腦進行了 MRI 掃描, 全腦分析顯示,與久坐人群相比,超耐力運動員的全腦 GM 和 WM 體積更大;區域性分析表明,多元方差分析顯示,體力活動水平具有主效應,超耐力者的 GM 體積比久坐人群相應的 GM 體積小,包括右額下回(三角部,45 區),右中額回、右運動皮層(M1, 1 區)、右體感皮層(S1, 1 區)、左丘腦(丘腦:前額葉和顳葉)、左蒼白球(丘腦:前額葉)。

作者認為全腦的體積變化是由於血管生成的增加,以滿足活動增加的需求,反過來又有利於新神經元的發育和神經元存活。鍛鍊透過增加少突膠質生成和髓鞘形成來影響 WM, 還可透過增加總神經元長度,樹突長度和複雜性來誘導神經元重塑。而對於腦區的容量差異,作者推測是由於與運動相關的特定腦區受到了特別的修剪。另一方面,在耐力運動員中觀察到的過高水平的皮質醇可能導致糖皮質激素介導的這些腦區的容量減少。

原文文獻:

T。 Paruk, L。 Rauch, M。 Jankiewicz, K。 Van Breda, D。 J。 Stein, M。 King。 Structural brain differences between ultra-endurance athletes and sedentary persons[J]。 Sports Medicine and Health Science, 2020, 2(2) : 89-94。

https://doi。org/10。1016/j。smhs。2020。05。004

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