运动对心血管健康的好处不少,除了能降低血压、改善血脂,还可让心脏肌肉变得更有力。然而,心脏要正常运作,靠的不只是肌肉 ,还需要一套负责调控心跳的神经系统。最近一项研究发现,持续的有氧运动锻炼除了强化心肌之外,也会重新塑造控制心脏的神经网络。研究成果已于近日刊登于国际期刊《自律神经科学》(AutonomicNeuroscience),也为理解运动如何影响心脏健康提供新观点。
心脏的运作受到自律神经系统的精密调控:交感神经主要负责在运动或压力状态下提高心跳速度与收缩力量;而副交感神经则帮助心脏在休息时降低活动、维持稳定。本次研究特别关注交感神经路径上的重要神经节点──星状神经节(stellateganglion),它位于颈部下方与胸腔上方交界处,是负责将交感神经讯号传递到心脏的重要中继站。过去研究发现,星状神经节若过度活化,可能增加心律不整与心血管疾病的风险,因此成为了解运动如何影响心脏神经调控的重要研究目标。
研究中,科学家先让大鼠接受为期10周的有氧训练,并分析其星状神经节的变化。结果发现,右侧星状神经节中的神经元数量明显增加,而左侧神经元则出现体积增大的现象。这种因外在刺激而改变神经结构与功能的能力,称为神经可塑性(neuroplasticity)。这项发现显示,负责调控心脏功能的周边神经系统,同样能因长期运动刺激而重新调整,并有助于解释为 什么长期运动者不只是心肌更强壮,心脏调节能力也更稳定。
研究人员指出,运动后左右两侧星状神经节出现不同变化,代表它们在调控心脏时可能扮演不同角色。这也显示,运动造成的神经重塑并非单纯增加神经细胞,而是依照心脏功能需求,重新调整神经网络的结构与分工。虽然其中的作用机制仍有待理清,但已为了解运动如何促进心血管健康提供了新的线索。
目前部分心律不整或难治型心绞痛患者,会接受神经阻断或去神经化(denervation)等治疗,以降低 交感神经对心脏的过度刺激。然而,这些方式大多未考量左右两侧星状神经节可能具有不同功能。若未来能进一步理清两侧神经各自负责的角色,或许有机会发展出更精准的治疗策略。不过,目前研究仍属于动物实验,是否适用于人体,还需要更多临床研究加以验证。
这项研究提醒我们,规律运动带来的改变,比过去认知的更加深层。除了可以锻炼心脏肌肉,它也可能重塑控制心脏运作的神经网络 ,让心脏在不同生理需求下维持更稳定的调节能力。虽然目前研究仍限于动物实验,距离临床应用还有一段距离,但已为科学家了解运动如何促进心血管健康提供新的线索。原来,每一次慢跑或骑自行车,不只是在活动筋骨、促进血液循环,也是在日积月累中,帮助心脏维持更好的调节能力。