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乳酸堆積就會痠痛?淺談乳酸與運動能量的關係

文/林晏淳、審訂/鄭宇劭、編輯/魏琪芳

你是否曾經感到好奇,為什麼有些運動員在訓練時要監測血液中的乳酸濃度?或者你也曾聽說過「乳酸堆積」會導致肌肉痠痛的說法?

乳酸是人體在運動過程中產生的一種代謝產物,它與運動強度、疲勞程度,甚至是運動表現的提升都有著密切的關係。然而,大眾對於乳酸的認識存在著許多誤解,例如將乳酸與肌肉痠痛畫上等號。本文將深入淺出的探討乳酸的相關知識,包括,為什麼要測量血乳酸、乳酸堆積的真正原因、乳酸閾值的概念,以及乳酸與肌肉痠痛之間的關係等等。希望能藉此幫助您更加了解乳酸,並破除對乳酸的迷思。

如何判斷運動強度?從量測血乳酸開始

在低強度運動時,人體主要依靠有氧代謝系統供應身體所需的能量。然而,隨著運動強度的提升,有氧系統的供應逐漸無法滿足能量的需求,此時身體就會轉而利用無氧系統供應能量。由於無氧系統的代謝會產生乳酸,因此我們可以透過量測血乳酸的量,進而推算運動強度和選手的疲勞度。

乳酸量測是評估運動表現和了解運動強度的重要指標。運動員在接受一段時間的訓練後,常會比較訓練前後在相同乳酸濃度下的表現是否進步,例如:在產生相同量的乳酸情況下,跑速是否變快?

那麼,要如何測量血乳酸呢?現在有許多更便利的儀器,例如運動手錶,可以透過心率、呼吸速率、心率變異度等生理指標推算出血乳酸濃度。然而,最準確測量血乳酸濃度的方式還是直接採血送至實驗室進行分析。常見的採血位置除了指尖之外就是耳垂,但考量到實際應用,使用非侵入式的方式更廣為大眾接受。

運動後身體痠痛都是乳酸的錯?

長久以來,大眾普遍認為乳酸濃度增加是造成疲勞的主因。不過,雖然血液中乳酸的增加與代謝壓力和疲勞有一定的關係,但並非絕對的因果關係。事實上,在缺乏能量時,乳酸反而能夠透過糖質新生作用被轉化為能量來源。

運動結束後,累積在血液中的乳酸會在約一個小時內被代謝完畢,因此與運動後 24-72 小時的延遲性肌肉痠痛(Delayed Onset Muscle Soreness, DOMS)並沒有關係。大眾所經歷的運動後痠痛,更多的是與延遲性肌肉疼痛 (DOMS) 相關。

延遲性肌肉疼痛的原因被認為與運動造成的微創肌肉纖維損傷和發炎有關,通常發生在運動後的 24-72 小時之間,但不用擔心,我們的身體會自行修復,並因此變得更強壯。目前延遲性肌肉痠痛(DOMS)的機制被學者認為主要為肌肉在運動當中造成肌肉損傷,分為兩種:

  • 機械性拉傷 (mechanical strain):離心運動時,肌肉纖維在收縮的同時被拉長,如果超過肌肉負荷,就會造成肌纖維的機械性損傷。
  • 代謝性超載 (metabolic overload):肌肉在高強度運動時,代謝需求增加,可能導致代謝產物堆積,造成肌肉損傷。

另外,肌肉損傷也會引起發炎反應,其症狀和時間進程與延遲性肌肉痠痛相似,但研究顯示兩者之間的關係尚不明確。

為什麼會發生乳酸堆積?

理解血乳酸的功能和測量方法後,我們接著來探討乳酸堆積的原因。乳酸的量測被認為是有氧耐力運動能力的重要指標,至於為什麼會有乳酸堆積的現象,相關研究提出了以下幾個論點:

  • 糖解速度加快
  • 快縮肌群被徵召
  • 乳酸代謝率降低
  • 肌肉氧氣供應不足
  • 運動時,血液優先流往肌肉,而非負責代謝乳酸的肝臟
  • 身體承受過大的壓力,重要的化學物質 (NADH) 無法被傳輸到粒線體內,反而會使氫離子與其他化學物質 (丙酮酸,Pyruvate) 結合形成乳酸。

乳酸堆積與乳酸閾值的關係是什麼?

乳酸閾值指的是,在持續增加運動強度的過程中,血乳酸濃度突然急遽上升的臨界點。一般人通常會在 50-60% VO2max 時達到乳酸閾值,而專業訓練的耐力運動員則約在 65-80% VO2max。

有時乳酸閾值 (Lactate Threshold) 也被稱為無氧閾值 (anaerobic threshold),然而這個稱呼是有爭議的,因為如上述所列的乳酸堆積的四個可能機制中,只有一個與肌肉氧氣供應不足有關,其餘三個理論都與氧氣存在與否無關。

小結:適時量測乳酸能更掌握運動疲勞狀態

血乳酸是推估運動強度和監測運動員表現的重要指標。乳酸的堆積會在運動後的約 1 小時內代謝完畢。

乳酸在血液中的累積確實和肌肉的疲勞有關,但是和痠痛是沒有關係的!反而在缺少能量的時候,乳酸甚至可以被拿來當作能量來源使用。測量上直接採血分析是最準確的,但是實務上為了方便性,也有許多不同的穿戴式科技可以使用。

參考文獻:
  • Swart, J., & Jennings, C. L. (2004). Use of blood lactate concentration as a marker of training status: Review article. South African Journal of Sports Medicine, 16(3), p-1. https://hdl.handle.net/10520/EJC66927
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  • Cheung, K., Hume, P., & Maxwell, L. (2003). Delayed onset muscle soreness : treatment strategies and performance factors. Sports medicine (Auckland, N.Z.), 33(2), 145–164. https://doi.org/10.2165/00007256-200333020-00005
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