许多人开始运动,是为了减重或改善体态,但如果持续运动几个星期,体重仍然没有变化,是否代表努力白费?美国最新研究发现, 即使体重与体脂肪没有明显下降,规律运动仍可能让身体内部产生广泛变化,从肌肉、心脏、肝脏到大脑,都会以不同方式回应运动。
这项由美国索尔克生物研究所(SalkInstitute)参与的研究,以年轻雄性与雌性老鼠为实验对象,让运动组自由使用跑轮,持续8周。 结果发现,运动组与不运动组的体重、脂肪与瘦体组织比例几乎没有差异,但分析心脏、肝脏、肺部、大脑及肌肉等22种组织后,却发现运动已经改变多个器官的基因活动。
研究人员发现,约有一半的基因曾在至少一种组织内出现活动变化,但没有任何单一基因在所有组织中都产生相同反应,显示不同器 官会以不同方式适应运动。
研究比较运动3天与8周的差异,发现刚开始运动的小鼠,肌肉基因出现较强烈的发炎与压力反应,但肺部与肝脏基因尚未产生明显变化。持续运动8周后,这些器官才逐渐出现不同的基因活动模式,显示身体需要时间适应运动。
肌肉的变化尤其明显,经过8周跑步训练,老鼠腿部肌肉出现从快速爆发型肌纤维,转向适合长时间活动的耐力型肌纤维的迹象,代表即使肌肉没有明显变大,内部组成仍可能逐渐改变,使身体更适应持续性活动。
研究也发现,运动造成的基因变化不只发生在活动期间,肺部、肾脏及大脑下视丘等组织,反而在老鼠休息时出现更多基因活动变化。其中,下视丘部分与睡眠调节有关的基因受到影响,肺部则有多种与免疫反应相关的基因活动降低。这些现象可能有助于解释运动与睡眠、抗发炎作用之间的关联,但尚不能证明睡眠品质因此改善。
研究也观察到性别差异,雌性老鼠的基因活动变化普遍比雄性更广泛,尤其在负责产热的棕色脂肪组织中,雌性有数百个基因出现变 化,雄性却没有相同现象,显示运动可能因性别而产生不同的生理反应。
研究团队进一步将老鼠肌肉的基因变化模式,与过去人类运动研究资料比较,发现部分特征也能用来区分受过训练与未受训练的肌肉,显示这些发现可能具有跨物种的研究价值。
不过,研究主要来自年轻健康老鼠,不能直接推论人体所有器官都会产生相同变化,也尚未确认这些基因改变是否都能带来长期健康 效益。
科学家指出,这篇研究的核心贡献是建立全身运动反应的“分子图谱”,揭示不同组织如何随著运动时间产生变化,不只有助于科学 家进一步理解运动改善健康的生理机制,未来也可能成为开发个人化运动处方及疾病预防策略的重要基础。