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生活中活動越來越沒力?肌力流失和死亡率、失能息息相關!

文/Areti、編輯/魏琪芳(大衛編)

肌少症的議題近幾年在社會中的討論越來越廣泛,而肌少症最為人熟知的現象就是骨質疏鬆症!除此之外,肌肉量流失也會增加跌倒的機率,還有基礎代謝變慢,增加心血管疾病、糖尿病,以及代謝疾病等風險。

根據研究,人們邁入40歲以後,平均每十年會流失8%的肌肉量,到70、80歲以後,大多數人和自己30歲時相比都只剩下60-80%的肌肉量(Janssen et al., 2000),了解肌肉失能的原因並預防至關重要。

身體為什麼會越來越沒有力

人體大部分的活動都需要肌肉來幫忙,不如說,只要沒有足夠的肌肉量,幾乎生活中所有的活動都無法進行!那麼我們身體中的肌肉在年紀增大後究竟會發生什麼事?不外乎肌肉萎縮、第二型肌纖維的流失、肌肉質量下降、神經肌肉變異,以及影響肌肉收縮的化學物質減少。

(一)45歲後肌肉大量萎縮

由下圖可以得知,深色部分為肌肉、淺色部分為脂肪。左邊為25歲時的肌肉量,右邊則是63歲,可以看得出來年紀越大肌肉量越低。

根據研究,男、女性皆於大概45歲時開始急遽流失肌肉量,並且隨著年紀增長到70歲,肌肉萎縮更是嚴重。值得一提的是,男女性的下肢(大腿以下)的肌肉都比上肢肌肉萎縮的程度來得更嚴重,因此可以想像,如果發生跌倒的狀況,當大腿無力支撐衝擊,或是無法幫助軀幹回正,就會增加跌倒而受重傷的風險!

(二)第二型肌纖維流失是主因

人體中的肌肉纖維可以大致分成第一型及第二型:

  • 第一型肌纖維:負責低強度的耐力型運動。
  • 第二型肌纖維:負責中高強度運動,能夠提供較大的力量輸出。

如下圖所示,隨著年紀增長,相較於第一型,第二型肌纖維萎縮的更加嚴重(Lexell and Taylor, 1991)。

下圖為經染色的肌纖維,藍色為第一型、紅色為第二型,可以看出來年輕和老年時,第一型肌纖維(藍色、左側上下圖)的差異並不大。反而是第二型肌纖維(紅色、中間上下圖)相較年輕時,隨年紀增長肌纖維明顯萎縮。

(三)肌肉質量下降

肌肉質量代表的是肌肉的狀態,是衡量肌肉效能的重要指標。

當肌肉質量高,則肌纖維密度高,不但能避免運動傷害、運動成效較高、還能提高新陳代謝、燃燒卡路里。反之當肌肉質量下降則會導致肌肉輸出力量的能力下降。

研究發現,年輕至老年的肌肉橫斷面積相差不大,但是其中的組成卻天差地遠(如下圖所示)。

在老年人的肌肉中肌纖維以外的組織比例增加,發現了較多的皮下脂肪(subcutaneous fat)和肌肉內脂肪(intramuscular fat),這些脂肪組織會導致肌肉在收縮施力的過程中受阻(Power et al., 2014)(Delmonico et al., 2009)。

簡而言之,隨著年紀增長,肌肉組織中的肌肉會越來越少,取而代之的則是脂肪。而這些脂肪會阻礙發力,導致能輸出的力量變少。其中低肌肉質量的高風險群,不止是長者,還包含肥胖族群。

(四)神經肌肉變異

神經肌肉變異,指的是部分負責啟動肌肉纖維(尤其是第二型肌纖維)的神經開始失去作用,導致肌肉纖維無法被啟動,肌肉纖維因而萎縮、死亡。好消息是身體有一個適應機制可以稍微防止肌纖維死亡!

神經肌肉變異對第二型肌纖維影響甚大,會導致第二型肌纖維萎縮或死亡。這時負責啟動第一型肌纖維的神經元會伸手嘗試救一些已經失去神經連結的第二型肌纖維,然而,這只能救到有限的肌纖維(Wilkinson et al., 2018),甚至還有可能引發負面影響!(Andersen, 2003)

  1. 導致原本的第二型(中高強度運動)肌纖維萎縮,且特性會越來越像第一型肌纖維。
  2. 伸出援手的第一型肌纖維神經元越來越沒有效率,第一型肌纖維就會擠在一起導致發力受阻。
(五)影響肌肉收縮的化學物質減少

在肌肉收縮的過程中,肌肉當中的生理機制將電刺激轉變為機械反應,其中鈣離子是反應中相當重要的化學物質。然而,年紀的增長會導致反應中能被釋放的、吸收的鈣離子變少,進而導致肌肉收縮的速度變慢、能夠輸出的力量也變少(Carmeli et al., 2002)。

肌力下降到底要怎麼解!那要怎麼預防?

運動!尤其是肌力訓練!

研究顯示,一輩子持續有在運動的長者,有些甚至到了70歲,他們能輸出的力和30歲的人差不多!雖然肌肉組織還是會退化,但相較於沒有在運動的人,有在運動的長者健勇非常多(Korhonen et al., 2006)。

如文章上述,長者流失最嚴重的肌纖維即是第二型肌纖維,偏偏那也是防止跌倒非常重要的關鍵。雖然目前的研究,無法透過訓練把第一型肌纖維轉變成第二型,卻可以將現有的第二型肌纖維強化、增加第二型肌纖維在固有肌肉橫斷面積的比例。

建議可以透過高強度重量訓練,如10-12RM,也就是個人只能舉到10-12下的最大重量。加強第二型肌肉纖維,為精彩的後半人生做準備,永遠不嫌晚!(Karp, 2001)

下肢(腿部)肌力真的很重要!快拿給你身邊所有的長輩看~!

參考資料
  • Andersen J. L. (2003). Muscle fibre type adaptation in the elderly human muscle. Scandinavian journal of medicine & science in sports, 13(1), 40–47. https://doi.org/10.1034/j.1600-0838.2003.00299.x
  • Carmeli, E., Coleman, R., & Reznick, A. Z. (2002). The biochemistry of aging muscle. Experimental gerontology, 37(4), 477-489.
  • Delmonico, M. J., Harris, T. B., Visser, M., Park, S. W., Conroy, M. B., Velasquez-Mieyer, P., Boudreau, R., Manini, T. M., Nevitt, M., Newman, A. B., Goodpaster, B. H., & Health, Aging, and Body (2009). Longitudinal study of muscle strength, quality, and adipose tissue infiltration. The American journal of clinical nutrition, 90(6), 1579–1585.
  • Karp, Jason R. MS. Muscle Fiber Types and Training. Strength and Conditioning Journal 23(5):p 21, October 2001. 
  • Korhonen, M. T., Cristea, A., Alén, M., Häkkinen, K., Sipilä, S., Mero, A., Viitasalo, J. T., Larsson, L., & Suominen, H. (2006). Aging, muscle fiber type, and contractile function in sprint-trained athletes. Journal of applied physiology (Bethesda, Md. : 1985), 101(3), 906–917. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00299.2006 
  • Lexell, J., & Taylor, C. C. (1991). Variability in muscle fibre areas in whole human quadriceps muscle: effects of increasing age. Journal of anatomy, 174, 239.
  • Power, G. A., Allen, M. D., Booth, W. J., Thompson, R. T., Marsh, G. D., & Rice, C. L. (2014). The influence on sarcopenia of muscle quality and quantity derived from magnetic resonance imaging and neuromuscular properties. Age, 36, 1377-1388.
  • Wilkinson, D. J., Piasecki, M., & Atherton, P. (2018). The age-related loss of skeletal muscle mass and function: Measurement and physiology of muscle fibre atrophy and muscle fibre loss in humans. Ageing research reviews, 47, 123-132. 
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