今年晚些時候,美國衛生與公眾服務部 (HHS) 釋出了新的《美國人體育活動指南》,呼籲18至64歲的成年人每週進行至少2小時30分鐘的中等強度運動(如快走或水中健美操),或至少1小時15分鐘的劇烈運動(如跑步、游泳或時速10英里或更快的騎腳踏車)。
根據基於十年科學研究的建議,運動時間越長、強度越大、頻率越高,健康益處就越大,包括降低患癌症和糖尿病等疾病的風險。
斯坦福大學醫學教授、美國衛生與公眾服務部諮詢委員會主席威廉·哈斯克爾表示,研究表明,按照聯邦政府建議的運動量進行鍛鍊的人,平均比久坐不動的人壽命長三到七年。但運動究竟是如何實現這一點的呢?而那些反對者聲稱運動不僅不健康,實際上可能對你有害,這些說法又怎麼樣呢?它們有道理嗎?
對心臟和血管有益
在過去的十年左右,涉及數千名參與者的多項研究表明,鍛鍊可以降低患心臟病的風險。加利福尼亞州帕洛阿爾託退伍軍人事務衛生系統的健康研究科學家喬納森·邁爾斯說:“運動對心血管疾病的幾乎所有風險因素都有積極影響。”他說,原因在於:當一個人運動時,心肌會用力且頻繁地收縮,從而增加動脈中的血流量。這會導致自主神經系統發生細微的變化,該系統控制著這些血管的收縮和舒張。這種微調會導致靜息心率降低(透過身體泵血所需的跳動次數減少)、血壓降低以及心率變異性增加,所有這些因素都會降低患心血管疾病的風險,他說。
邁爾斯說,運動還可以限制與心臟問題相關的炎症,例如動脈硬化或心臟周圍動脈的硬化,這可能導致心臟病發作。許多最近的研究都集中在C反應蛋白上,C反應蛋白是一種炎症標誌物。邁爾斯說,研究表明,久坐不動的人參加為期三到六個月的運動計劃後,C反應蛋白水平平均下降了 30%——與服用他汀類藥物(一種降低膽固醇和炎症的藥物)的人的下降幅度大致相同。換句話說,在許多人中,運動可能與處方藥一樣有效地抑制炎症,而炎症是心血管疾病的關鍵風險因素之一。
哈斯克爾指出,運動還可以透過減少血漿甘油三酯(血液中與動脈斑塊積聚相關的脂肪分子)的量來促進心血管健康。此外,他補充說,身體活動有助於減小血液中低密度脂蛋白 (LDL) 或所謂的壞膽固醇的顆粒大小,並增加高密度脂蛋白 (HDL)(又名好膽固醇)的量,這轉化為更少的動脈阻塞。
但明尼阿波利斯明尼蘇達大學心臟病預防診所的首席心臟病專家亞瑟·萊昂指出,運動可能不會對每個人的心血管系統產生相同的影響。“平均而言,會有一種反應,但存在很大的變異性,而這種變異性在家族中遺傳,”他說。以高密度脂蛋白膽固醇為例。大多數廣泛的研究表明,體育鍛煉會導致高密度脂蛋白水平增加高達 5%,但更仔細的檢查表明,根據研究物件,該百分比從 0% 到 25% 不等,他說,並指出只有大約一半的人似乎會因運動而導致高密度脂蛋白增加。
減少癌症
美國馬里蘭州貝塞斯達國家癌症研究所的研究員德米特里烏斯·阿爾巴內斯說,多項研究(包括正在進行的聯邦國家健康和營養檢查調查)對數千名受試者進行了多年的跟蹤,結果表明,定期鍛鍊可以降低患某些癌症的風險,特別是乳腺癌和結腸癌。科學家們尚未確定所涉及的機制,但已經提出了一些合理的解釋。
阿爾巴內斯說:“身體活動有益於影響體重”,並指出,較瘦的人血液中迴圈的胰島素水平較低,胰島素是胰腺產生的一種激素,有助於細胞吸收葡萄糖(它們的主要能量來源)。肥胖和超重的人更容易出現胰島素抵抗,這種情況是指細胞不再對激素做出反應並吸收葡萄糖。當這種情況發生時,胰腺會產生更多的胰島素來補償,從而使血液中充滿胰島素;血液中高水平的胰島素與[某些型別的]癌症有關。“胰島素本質上是一種生長激素,”阿爾巴內斯說。“胰島素可以透過增加細胞分裂的速度來產生新的腫瘤,或者它可能只是使小腫瘤生長。”
阿爾巴內斯說,運動也可能預防癌症和其他疾病,因為它似乎可以增強人體的免疫系統。運動還可能有助於降低血液中雌性激素雌激素和孕激素的水平,從而也有可能降低患與這些激素高水平相關的乳腺癌和子宮癌的風險。
儘管身體鍛鍊與癌症風險降低之間存在明顯的聯絡,但阿爾巴內斯承認可能存在其他因素在起作用。“[因為]這些研究大多不是對照試驗,所以可能是其他一些生活方式因素[有助於解釋癌症風險的降低],”他說,並指出運動的人也可能飲食更健康。
增強骨骼
華盛頓特區國家骨質疏鬆症基金會內分泌學家兼現任主席羅伯特·雷克說,研究表明,適度運動可以增加和維持骨量並降低骨質疏鬆症的風險。“最令人信服的證據是,”他說,“如果你什麼都不做,你的骨折風險就會高得多。”
就像肌肉一樣,當被迫承受比正常重量更多的重量時,骨骼也會變得更強壯。“骨骼是一種智慧結構器官,它知道承受了多少負荷[力],”雷克說。“拿起一桶水,你就載入了你的手臂、肩膀、脊柱、腿和臀部。”這意味著肌肉正在收縮,對支撐這些身體部位的骨骼施加力。這種力會刺激骨骼維持甚至構建新的組織。但是科學家們尚未弄清原因。“這是一個焦點,”他說,“一項極其積極的研究。”
雷克說,研究人員推測,這與運動觸發骨細胞(最成熟的骨細胞)指示稱為成骨細胞的骨構建細胞增加骨骼形成有關。
預防糖尿病
根據康涅狄格州紐黑文市耶魯大學醫學院的細胞和分子生理學家傑拉爾德·舒爾曼的說法,鍛鍊可能預防甚至逆轉2型糖尿病。
2型糖尿病是一種身體開始忽視或無法產生足夠胰島素的疾病(這種情況稱為胰島素抵抗)。如果肌肉和其他組織無法從血液中吸收葡萄糖,就會發生神經和血管損傷,為心臟病、中風和感染鋪平道路。
舒爾曼說:“我們已經表明,在胰島素抵抗的人中……脂肪的積累會導致生化反應,從而干擾葡萄糖轉運機制[導致細胞阻止胰島素的活性]。”但是,體育活動有助於逆轉這一過程。他指出,當有人跑步、騎腳踏車或進行其他劇烈運動時,肌肉收縮會加快單磷酸腺苷啟用蛋白激酶 (AMPK) 的產生,這是一種促進分解干擾細胞葡萄糖轉運蛋白的脂肪的酶。
加拿大渥太華健康研究所的臨床流行病學家羅納德·西格爾說:“很可能個體對運動的反應程度存在差異,就像對藥物的反應存在差異一樣。”萊昂同意,他指出研究表明,運動會導致內臟脂肪(器官周圍的脂肪)的減少程度不同,而內臟脂肪是患2型糖尿病的關鍵風險因素之一。
讓你更聰明
研究人員長期以來一直認為運動可以增強智力,但直到幾年前才出現確鑿的科學證據。現在,加利福尼亞大學洛杉磯分校的神經外科教授費爾南多·戈麥斯-皮尼利亞說,已知運動會增加大腦中某些分子的含量,這些分子對於認知非常重要。
其中一種化學物質是腦源性神經營養因子 (BDNF),這是一種促進腦細胞生長和存活以及它們之間交流的分子。對大鼠的研究表明,體育鍛煉可以提高海馬體中的 BDNF 水平,海馬體是大腦中對學習和記憶形成至關重要的結構,這反過來又幫助它們記住如何在水下迷宮中導航。“運動越多,大腦的變化就越多;我們發現幾乎存線上性關係,”戈麥斯-皮尼利亞說。“如果我們阻止 BDNF 基因,我們就會阻止運動幫助學習和記憶的能力。”
大量研究表明,健身可以增強人類的認知。最近發表在《美國醫學會雜誌》上的一項隨機臨床試驗發現,在經過六個月的鍛鍊計劃後,50 歲及以上有記憶問題的人在認知測試中得分更高。那些被分配到鍛鍊計劃的研究參與者在六個月結束時比久坐不動的同齡人高出 20%,並且在試驗結束後一年仍保持著 10% 的優勢。
但懷疑論者警告說,尚未進行足夠的研究來證實運動與人類腦力之間的聯絡。荷蘭科學家最近在《運動醫學臨床雜誌》上發表了一篇關於老年人(主要是 65 歲及以上)認知能力的研究綜述,結論是:“在有和沒有認知能力下降的受試者研究中,觀察到各種運動計劃對認知方面的有益影響。然而,大多數研究並未發現任何影響。”
體重減輕
運動與體重減輕之間的關係很複雜。與普遍的看法相反,每天在健身房鍛鍊不一定會導致體重減輕。“與那些能量消耗低的人相比,每日能量消耗相對較高的人,隨著時間的推移,不太可能體重增加,這是合理的假設,”美國運動醫學會 (ACSM) 和美國心臟協會 (AHA) 的2007 年指南的作者寫道。“到目前為止,支援這一假設的資料並沒有特別令人信服。”
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您將幫助確保關於塑造我們當今世界的發現和思想的有影響力的故事的未來。
“如果人們控制卡路里攝入量,增加體育活動將導致體重減輕,”幫助制定 HHS、ACSM 和 AHA 指南的斯坦福大學的威廉·哈斯克爾說。但他警告說,僅靠運動不太可能導致大多數人想要的即時結果,從而使他們感到沮喪並放棄。“[假設我]每週五天快走 30 分鐘,”哈斯克爾說。“如果你說走一英里消耗 100 卡路里,如果我以每小時 3 英里的速度行走,我每天會多消耗 150 卡路里,”他說。“[因為一磅脂肪相當於大約 3,600 卡路里],可能需要三週才能減掉一磅。對於大多數人來說,他們會發現這令人失望,並且可能不會堅持下去。”
因此,對於普通人來說,卡路里攝入量——而不是運動消耗的卡路里——似乎是體重減輕的最重要因素。但是,即使卡路里攝入量勝過運動,這並不意味著運動在幫助人們保持苗條方面沒有發揮關鍵作用。
“如果你談論能量平衡[當消耗的卡路里等於燃燒的卡路里時],肯定有證據表明運動有助於能量平衡,”英國萊斯特郡拉夫堡大學運動與運動科學學院的運動生理學家大衛·斯滕塞爾說。斯滕塞爾的團隊本月發表的一項研究表明,劇烈運動會抑制關鍵的飢餓激素胃飢餓素,鍛鍊後最多 30 分鐘,並增加食慾抑制激素肽 YY 的水平,鍛鍊後最多持續三個小時。
斯滕塞爾還指出,研究表明,運動可能會鼓勵人們渴望更健康的食物,例如未精製的食物(如富含纖維的豆類和蔬菜),而不是富含精製糖的食物(如餅乾和蛋糕)。
一些過去的研究人員聲稱,運動會長期導致體重增加,因為它會增加一個人的食慾。但明尼蘇達大學的亞瑟·萊昂表示,過去十年裡,這一理論已被駁倒。斯滕塞爾指出,一些研究表明,這可能會導致更高的卡路里攝入量,但這並不一定會轉化為額外的體重。他說,增加的卡路里不足以抵消運動期間燃燒的卡路里或消耗的能量。
底線是:沙發土豆可能會為運動反對者鼓掌,但大量研究表明,鍛鍊使我們在身體上,也許在精神上更健康。