運動生理學，是個啥？

來自專欄普通人的運動生理學

歡迎來到專欄」普通人的運動生理學」。

首先要感謝一下，在專欄的文章數量是「0」的前提下，關注專欄的三個知友。

感謝你們對*空空的*專欄的好奇和...一點點信任？

總之，要開始寫點東西了，哪怕只有三位觀眾，也是好的。

這個專欄的初衷，就是為了向普羅大眾普及一些「運動生理學」方面的知識。

好了，廢話不多說，首先來說說，「運動生理學」 - 是個啥？

一、運動學、生理學、運動生理學？

首先，生理學(Physiology)，是個啥？

生理學是生物學(Biology)下的一個分支。生物學研究啥，就不多說了。

生理，生物之機理，簡單地說，就是在生物學問題裡面「打破砂鍋問到底」的那一部分。

比如，人們觀測到了松鼠的冬眠：

然後好奇的人就問：「除了屯吃的、睡覺，松鼠身上還發生了什麼？」

這時生理學家取樣了松鼠的血液標本，做了些成分上的測量，說，血脂升高了。

然後對人們說，「這正好印證了我之前對冬眠時的能量來源原理的猜想：冬眠的時候主要能量來自於脂肪 => 脂肪酸被分解後，在血液裡面流通，向全身提供能量。「

看似廢話那麼多，但是它代表了一種思維方法 - 研究深層機理。

當然，不是說生物學家們只看現象不看本質；而是說生理學的中心是：

1. 細化觀察面：從群體到個體，到細胞，到分子；
2. 探究現象背後的微觀原理。

這就是生理學的基礎。

在生理學之內，常見的細分學科有：

• 細胞 (cellular) 生理學、分子 (molecular) 生理學；
• 動物 (animal) 生理學、人類 (human) 生理學；
• 肌肉生理學 (muscle physiology);
• 神經生理學 (neurophysiology)
• 腎臟生理學 (renal physiology)
• ...

那麼，運動生理學 (exercise physiology) 呢？

它當然是生理學的一個分支；但它同時也是運動學 (kinesiology) 的一個分支。

運動學，又是啥？

這裡說的是生物方向的運動學（不是機械工程那個運動學，雖然很多原理是共通的），是按照另外一種分類方法分出來的學科。

只要一個生命科學的命題之主題核心是運動，它就可以成為運動學。

因此，運動學的研究方向非常廣泛；為了比較直觀地分類，可以參考一下在美國的高等學校、科研機構內設置的運動學專業。

通常，除去公共醫學類的社會科學，自然科學中的運動學研究，往往包含：

• 人體力學 (Biomechanics) - 主要研究肌肉、骨骼之間的物理聯繫；怎樣發力、受力，傳遞能量；怎樣用最有效率的動作設計來完成運動，等等；
• 運動神經學 (Motor Neuroscience) - 主要研究大腦如何對肌肉和運動神經進行控制；
• 運動生理學 (Exercise Physiology) - 主要研究在運動時，身體內部究竟發生了什麼樣的變化；血液、細胞、器官、分子，都可能在研究範圍之內。

此外，應運而生了一些運動學內跨學科的研究方向：

• 運動醫學 (Sports Medicine) - 研究運動傷害、治療，和運動相關的藥物原理；
• 康復學 (Rehabilitation Sciences) - 研究通過運動進行的康復治療；
• 人體能效學 (Human Energetics) - 研究如何通過能耗原理解決人類的運動、疾病等問題；

等等數不清的劃分方法。

不難看出，運動生理學是在眾多運動學分支中，專註於解釋一個問題：

為什麼」生命在於運動「？

二、運動生理學，為啥？

不少當代的運動生理學家提出了一個概念，」運動為葯「 (Exercise as medicine)。

確實，很多病的重要病因就是因為沒有充足的鍛煉。

比如，二型糖尿病 (Type II Diabetes mellitus)。

和先天性的糖尿病不一樣，二型糖尿病幾乎可以說是100%由於高糖高脂肪的飲食、長期缺乏鍛煉造成的。

身體對胰島素的敏感程度大大降低，沒有辦法吸收血液中的葡萄糖（血液中的葡萄糖是從食物裡面吸收轉化的）。

沒錯，不要覺得現在胡吃海喝、天天坐著躺著，體重漲一點沒有關係；小心過幾年就得了糖尿病。

糖尿病可是不治之症啊。

最簡單的」治療「方法之一，就是鍛煉身體。當然對於很嚴重的糖尿病，鍛煉身體是很困難的。

鍛煉身體，可以讓身體對胰島素的敏感程度加大，更容易控制血糖（從而控制高血壓、高血脂、肥胖等等）。

醫療工作者看到，運動比起不運動，對糖尿病有顯著幫助；二話不說，先讓大家去鍛煉。

然而這時，運動生理學家就想弄明白為什麼。

鍛煉身體，或者運動，到底讓人體發生了什麼變化，可以讓胰島素正常工作，緩解二型糖尿病的癥狀？

這個問題其實到現在，人類其實還無法回答。

也就是說，其實我們根本不知道，運動到底好在哪裡；但是我們知道，運動比不運動好。

運動生理學，就是沖著這個難題去的。」這些都是為啥？「

2014年哈佛大學的糖尿病研究中心發表了一片評述論文，總結了一下當代生理學家們認同的幾個點：

運動可以：

• 提高線粒體質量、生成速度；
• 提高肌肉葡萄糖轉運酶的合成量；
• 提高了一大堆跟代謝相關的基因的表達；

線粒體、葡萄糖轉運酶、基因，都是分子生物學裡面的名詞。雖然理解起來不難，但是讀者現在不需要弄明白；只需要知道：

運動生理學的很多內容，都是在微觀層面上使勁鑽研，想弄明白到底人（或動物）經過鍛煉以後，發生了什麼變化。

密密麻麻的一個個小球，代表著各個化學物質、基因，在細胞裡面被」激活「的先後順序，圖片上的都是當今人類比較確定的一些原理。

那麼不確定的還有多少？

說起來你可能不信，大概還有99.99%左右。

也就是說，我們忙活了半天，只弄懂了分子細胞學裡面，關於體育運動的，0.01%。

殘酷的事實就是這樣。

所以，回答前面的問題：為啥要研究運動生理學？

其實還是回到一個話題上：好奇心。

再重複一面，人人都知道運動好，看結果就知道了；

但是我們運動的時候到底身體裡面發生了什麼？

我們只知道了0.01%。

三、結語

不僅僅是糖尿病，運動生理學也研究各種各樣其他的疾病。

不僅僅是疾病，運動生理學也研究其它領域：提高運動員的成績、提高宇航員在太空中的適應能力、甚至是提高軍隊的作戰能力等等。

如果一定要歸類，運動生理學，歸根結底是一個生理學；但是，所有問題的核心都在運動上。

一針葯下去病好了一點點。如果配合上運動，會不會更好？

這就是當代的運動生理學 - 為什麼要普及運動生理學？

我只是一個運動生理學的從業人員+愛好者，但是我希望每一個了解運動生理學的人，每次讀到類似的材料，都會反思自己：

今天有沒有運動？

可能不一定能幫到大家的健身計劃、減肥計劃；但是可能能給大家一個理性的認識 - 到底鍛煉身體的時候，身體都發生了啥？

如果有機會，在以後的專欄文章裡面都會給大家一一介紹那些歷史上運動生理學中有趣的實驗和想法。

畢竟這個專欄的目的就在於，讓運動生理學普及到每一個普通人的視野中。

謝謝觀賞！

參考

IFMSA, IFMSA for the World Diabetes Day 2014, from url: IFMSA for the World Diabetes Day 2014;

Stanford, K. I., & Goodyear, L. J. (2014). Exercise and type 2 diabetes: molecular mechanisms regulating glucose uptake in skeletal muscle. Advances in physiology education, 38(4), 308-314;

Van Caekenberghe, I., Segers, V., Aerts, P., Willems, P., & De Clercq, D. (2013). Joint kinematics and kinetics of overground accelerated running versus running on an accelerated treadmill. Journal of The Royal Society Interface, 10(84), 20130222.

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