肌肉PH會影響運動表現嗎？

Does muscle PH affect performance？

肌肉PH會影響運動表現嗎？

Bruce W.Craig，Phd

總結：高強度無氧訓練會減少肌肉PH值從而使運動表現下降。

在回答這個問題之前，有必要解釋一下什麼是PH和你的肌肉如何控制PH，PH表是一個顯示酸性（7-1）和鹼性（7-14）的並且可以告訴你強度的圖表，中性的狀況包含等量的酸性物質和鹼性物質，圖表顯示為7，低於7則代表物質是酸性的，數值越低酸性越強，高於7則代表物質是鹼性的，數值越高鹼性越強，在休息的時候，你的機體會使動脈血呈弱鹼性（7.1-7.4），而事實上可以承受的範圍在6.9-7.5,。肌肉在靜息的時候差不多也在7.5，但是在訓練中，肌肉的PH值可以下降到6.9以下，你的肌肉和動脈對PH值的調整依賴於一個叫做酸鹼平衡的生理機制，簡單的說，就是你身體擺脫過酸或過鹼的能力，鹼性物質的堆積很少成為問題，但是每次運動酸性物質都會產生，並且與運動強度有直接關係。

為了控制過酸現象，肌肉會使用局部的緩衝作用來中和酸性物質，並將它帶到肺與腎並進行下一步處理。這篇文章沒有足夠的篇幅來介紹這個過程，但我會簡單講講控制酸鹼性的三層防護工作，更多的細節，可以直接去看Guyton『s medical physiology text(這廣告打的。。),你肌肉和血液中的緩衝液是把強酸轉換成弱酸的第一層防護，這並不能停止PH值的持續改變，但是可以防止PH值變得更低，你運動的形式（有氧與無氧）和運動強度將決定你的肌肉製造了多少酸性物質。

有氧運動用了大量的I型肌纖維，他們在氧氣充足的條件下在線粒體中把糖和脂肪分解，這種類型的分解會造成二氧化碳的產生，而二氧化碳會被當成組織廢物被釋放到血液中，而其中一些二氧化碳會被轉化成碳酸，這個反應是二氧化碳和水反應生成了碳酸，（CO2+H20=H2CO3),碳酸會被分解成離子的形態（H2CO3=H+HCO3)，氫離子與細胞蛋白結合，碳酸氫根離子與鈉鹽結合，都變成了中性的物質。另外一些二氧化碳保持了他們原有的形態或者變成離子被中和，但是絕大部分還是被紅細胞（RBC）帶走，在紅細胞中，二氧化碳要麼被分解成離子，或者與血紅蛋白接觸，等待氧氣的交換，在肺部，氫離子和碳酸氫根離子，被重新結合生成二氧化碳並被呼出，應該被注意的是紅細胞可以帶走大部分的二氧化碳是因為紅細胞內有可以加快離子轉換的碳酸酐酶。

通過呼吸系統的提升，局部的緩衝和呼氣可以保持PH值在可接受的範圍。而呼吸系統的提升是由血液中未分解的二氧化碳驅動的，通過激活血管和中樞神經系統接收器，二氧化碳會刺激吸氣中樞，然而這種方式在高強度無氧運動中是個問題，為了募集更多的力量，機體會動員更多的II型肌纖維，相較於I型肌纖維，II型肌纖維更加的容易疲勞，並且II型肌纖維是依賴糖原作為主要能源的。血糖通過糖酵解分解生成的ATP數量雖然不多，但是對於II型肌纖維所需要的高ATP轉換率是足夠的。無氧運動的下降是由於血糖分解成的丙酮酸被進一步的分解成乳酸和氫離子，這些氫離子加上有氧代謝生成的氫離子會加大緩衝的壓力，導致的結果是氫離子使PH值下降，而細胞中的酶有一個很狹隘的工作PH值，而在過酸的環境中，他們就不能很好的工作了。這種對於酸的不容忍是II型肌纖維疲勞的原因，也是中樞神經系統為什麼要不斷募集更多的肌纖維來做力量輸出的原因。一旦肌肉發力，為了維持這種發力，中樞神經系統最終會消耗完足夠的肌纖維，便會導致運動表現的下降。在長時間或者重複的高強度運動生成的二氧化碳的消除最終會聯繫到腎臟，腎臟可以過濾血液並且可以在酸鹼過度時候幫助酸鹼平衡，腎臟可以帶走血液中的二氧化碳但是帶不走血液中的乳酸。

所以PH值如何影響運動表現呢？如先前提到的，高強度運動依賴於中樞神經系統對於II型肌纖維的募集能力，乳酸推積會使II型肌纖維在過酸環境下受到影響，並在酸性持續下降的情況下疲勞，長時間或者重複組數的高強度訓練會使II型肌纖維疲勞，而一旦中樞神經系統不能募集足夠的肌纖維去維持功率輸出，運動表現就會開始下降了，我並沒有在文獻中去查找力竭實驗，但是據我所知並沒有人對抗阻力訓練中肌肉對酸鹼性的緩衝能力做檢測，有部分很老的文獻調查了有氧運動。在肌肉肥大訓練中，當你強調呼吸，要求每一次訓練都力竭的時候，似乎是很奇怪的（譯者註：應該是指沒有研究的情況下給出這樣的要求奇怪）。當我第一次來到Ball state university的human performance laboratory的時候，David costill正在研究運動員對於酸鹼的緩衝能力，我並沒有參與那些研究，但是我知道研究的關鍵在於訓練的類型和目標肌肉檢測以及用恰當的儀器去檢測肌肉的PH，未來這將是一個研究的方向。

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