身体重量训练、肌肉锻炼临界值与脑神经科学相关分析推论随想

由于笔者在学期间对脑电波分析的技术有过研究，好友 Josph 有天突然跑来问到：「我们一般在对肌肉加以锻炼，例如做重量训练，在达到一个训练强度时，我必须自主性地锻炼其他部位的肌肉，否则一旦特定部位的肌肉习惯了当下给予的训练强度时，那后面锻炼的进步成效就会变得相当缓慢。」

「那是否有什么科学技术，可以透过脑波分析的方式，对于锻炼强度已经达到临界值时，就可以自动提醒我们需要改换下一组的动作训练？」他提出了一个创意点子的可能性问题。

在思考过一些技术面上的可行性及文献探讨后，我们知道了肌肉在锻炼后的适应性，主要原因在于肌肉内「血管的扩增程度」及分泌的「乳酸化合物」有关。

我们人体内的肌肉组织，主要可以分为缓肌（红肌）及速肌（白肌），这两种肌肉分别掌管人体所有肌肉活动的主要关键。

我们口中的锻炼，目的只是用于增强肌肉的活性。换言之，要强化肌肉的关键就在于增加可供肌肉使用的氧气输送量，其作法可透过微血管的增生加以达到目的。

由上述可知，如果要透过身体生理讯号的测量与分析，针对锻炼临界值（也就是所谓的适应性）的转换进行清楚的定义，原则上仅能透过体内的乳酸化合物的浓度值来加以判断，其原因在于生理上「神经冲动之传导单向性」原则，也就是大脑可以发出操纵肌肉的神经讯号（又称指令）。

2017.03.28：先前没有描述到锻炼强度以及临界值（适应性）的生理定义，在此做个补充。临界值指的并不是肌肉酸不酸，而是在相同训练强度下，原本不适应的肌肉已经具备足够的耐性。换言之想要了解临界值的范围，首先要晓得在何种肌肉（单位）下应该训练到哪一种强度（单位），这边又产生不同肌肉适应性如何定义的问题。

当肌肉接受到神经讯号后，会产生相对应的动作（例如：肌肉束的收缩或舒张状态）；接著，肌肉会因运动的强度分泌出乳酸化合物进行抑制（保护措施）。

因此，一般来说可以借由量测并分析乳酸值的浓度，判定是否运动过度。

顺带一提，量测乳酸浓度这个说法其实是有问题的！在目前研究文献指出，乳酸生成并不是造成酸中毒主因（也就是肌肉酸痛），如果打算借由测量乳酸浓度值，推断运动强度的范围，此点要做为科学研究的论述还有瑕疵。因此本篇仍以脑神经讯号的解释为主。

总之，假设要透过脑电波的量测与分析技术，针对上述的生理特性进行适应性的判断，将因为肌肉本身即不具有回馈神经讯号的构造，使得肌肉在锻炼时的临界值并无法在脑部产生对应之生理讯号。

简单讲就是大脑无法得知肌肉到底是否真的达到临界值。因此，仅能透过体内的乳酸值浓度进行侵入式的分析（一般的耳珠采血）。

惟，侵入式的分析仪器在一般运动员的训练实务面上却不可行（除非是具有一定规模的大型训练计划），未来是否有更合宜的量测技术与分析方式，实在值得我们进行深思。（作者／林金亮 Jin-Liang, Lin）