運動有益身心健康。運動不但能減低心血管疾病的罹患率， 對腦的認知功能，也具有正面影響。運動的益處，值得現代人重視。
文/程樹德
孔子率弟子們周遊列國，到了南方楚境，就感受隱逸文化的衝擊，例如楚狂接輿及長沮桀溺，用歌或詞諷勸，反對他的積極淑世，倒另有一位荷篠丈人，似乎對「士」這個職業或階級很有意見，他對急著追尋老師的子路說：「四體不勤，五穀不分，孰為夫子？」，就不再理睬了，反自顧自去耕田，倒是平日魯莽的子路，此時恭恭敬敬地拱而立，這禮貌的舉動，反而贏得了丈人的讚許，殺雞煮黍地招待了子路一餐。
從這小故事，我們或可窺見，農業時代的體力勞動，該極為普遍，但或因地位漸生差別或因職業的分工，逐漸地，有些人較少行身體勞動，成為統治階級或勞心者，引起群眾的不滿，而新興的士首當其衝，也不受待見，被譏為菽麥不分。
時代演替，運動量大不同
的確，從漁獵文明，漸漸演化為農業文明，勞動的質與量，該會有很大的變化吧！我們可以想像，漁獵時的身體活動，當以走路、跑步、投擲、棒擊，拖拉及背負為主，手腳運動多，但背部彎曲不那麼頻繁，而從事農業時，身子的勞動，當以彎腰、鋤地、翻土、插秧、耕土、拔草、割穀，以及背負拉扯等為主，明顯地讓脊椎彎曲更久，俗話的「面朝黃土背朝天」，就指這姿勢，似乎運動部位，明顯不同，故日久受傷，位置也各異，老農駝背及腰痛，起源於此。
另外追尋獵物時，雖手持刀弓棒網，但用蠻力或出死力的時刻不多，反倒在務農時，用鋤翻土、鋸樹、夯土、背穀，常要持續出大蠻力，若以現代術語來套用，似乎漁獵時代的「有氧運動」較多，而農業時代的「無氧運動」反較多。
正由於長久且用大力的運動，熱量消耗上，農人可能平均要高於獵人，能維持這種運動量，農人攝食的熱量，也可能高些。
但轉入工業時代後，勞動的質與量，肯定與農業時代大不相同，由於人能操縱機器，而機器又由化石能源來驅動，人力的節省十分鉅大。例如，有人調查，發現日本進行農業機械化後，農夫平均的體力消耗少了一半，而在英國，從1956~1990年間，農民的熱量支出，驚人地少了65％。然而農人及勞工在現代社會中，還算是體力勞動較多的一群人，辦公室男女、學生老師等人，出有車，入有空調，日常所耗能量，就更少於漁獵或農業時代的一般人，這就會有大問題。
由於文化的變遷，技術累積，能源充裕，進而使人的日常生活方式大不相同，人群由身心皆已較為適應的漁獵文化，進入較未適應的工業文明，有可能適應不良而導致疾病，這一種概念，籠統叫作「文明病」（Disease of Civilization）。
運動使人身心健全有人一定會抗議，說現代文明舒服得很，怎叫「不適應」呢？出有車，入有冷氣，食有肥肉甜點，豈不是天堂的境界嗎？但我們該看細節，方能明白我的指涉，例如漁獵時代，甜的食物只有蜂蜜或熟透的瓜果，它所佔人攝入的總熱量之比例很低，幼兒也只能偶然吃到，但現代糖果及甜食極易獲得，經大量攝食後，即會齲齒及肥胖；再由肥胖產生糖尿病及心血管疾病，故「魔鬼藏在細節裡」，當我們逐項審視時，就可發現，追求舒適及縱慾後，可能出現預想不到之後果了。
由於體力勞動是狩獵及農牧社會中，居上位的巨型寄生階級除外，大多數人的日常生活方式，運動與健康的關聯，並未被農業時代的人所普遍體會，當然也有先知先覺之人，例如荷篠丈人或許很甘於田間工作，西方羅馬帝國的哲學家西賽羅（Marcus Cicero）在西元前65年，也曾說過：「運動讓人精神好，心智活躍。」
而真正發現運動確實有益健康，該是人類深入工業時代之後，方能察覺了，在西元1949年，由摩里絲（Jerry Morris）所領導的研究小組發現，兩群人縱有相同社會地位，或相似的職業，但因運動量不同，心臟病發作的機會就不同，他特別挑出巴士車掌及巴士駕駛們，來進行統計比較，駕駛坐著，動得少，故發現其心臟病比例，遠高於必須前後走動的車掌了。
由於身體勞動在現代富裕社會裡，已經不是生活必然的條件，研究運動與健康，反倒相對容易些，因學者較容易找到完全不運動者，及刻意努力運動者，以比較他們患各種慢性疾病的機會。
運動對心血管系統有所裨益，這有許多研究的支持：例如世衛組織統計，不運動的習慣，佔心臟病成因約17％，在中老年人群中，統計學家甚至發現了一條直線關係，存在於每週運動所消耗的熱量（從2000大卡到700大卡），與各病因總死亡率及心血管疾病的死亡率，換句話說，每週耗2000 大卡運動這一小群體，死亡率最低，但每週只耗700大卡運動的小群體，則有最高死亡率。中等強度的運動，也即運動只達最高耗氧量的40~60％，即可達最佳降低心臟病致死的機會，但高強度運動倒無益。我還記得在1980 年代，美國一位費斯克先生提倡慢跑，風頭極健，在追求健康成痴的美國，是電視及雜誌寵兒，一日忽聞他運動中死亡，原來他隱瞞自己的心血管疾病，卻每日堅持超長時間的慢跑，怪哉！此人為跑而生，也為跑而死！
有成百計的論文，研究運動與免疫系統的關係，但少有直接證據，可指出運動降低某種感染病的機率。有個流行病學的統計，指出中強度運動，似乎可降低上呼吸道感染率，達29％；也有研究指出，頻繁及強烈的運動，可壓抑免疫細胞的功能，與此相似，有研究指出，運動員較易受病原感染致病。
但運動似也可降低皮脂醇在血中含量。這「皮脂醇」由腎上腺皮層所分泌，是因應人體所受心理壓力而增加，它除了能抑制免疫功能外，也能增強焦慮、憂鬱、促使記憶缺失，所以運動經由降低皮脂醇，對於身心有所裨益。
運動常能使人喜悅，在英文裡稱之為「跑者快樂高潮」。以前認為運動刺激「腦內啡」（endorphin），而這腦內啡循行到了腦內的嗎啡接受器，便產生快樂興奮。的確，測量運動者的血液內的血清張力素及腦內啡，可發現，兩者都上升了，而且能持續好些天，似乎能造成人的好情緒及高自尊心，故有人建議，中度以下的憂鬱症患者，可以試試只用運動來預防或治療呢！
描繪「空間地圖」的關鍵運動對腦功能有何影響呢？ 幾年前（2008）在《公眾利益之心理科學》雜誌上，有一篇65 頁的回顧，討論各種恢復認知功能（cognitive function）的治療法，作者們的結論是：「運動，尤其是有氧運動，可增進老年人的認知功能。」
要想客觀地衡量某一「認知」的功能，我們可以邀集志願者，請他參與實驗，並詢問他的認知狀態。但最好能用實驗動物，因為可以嚴格控制一個變因，也能詳細測量牠的行為，更能犧牲牠，拿出其腦子來檢驗細部變化。
記憶很易量化，而它也涉及到腦中一個小結構，海馬迴（hippocampus），這就讓海馬迴成為熱門的研究部位，這一對海馬狀的結構，處於大腦側室的尾端，深埋於大腦顳葉皮層的內部，而其功能的首要線索，來自對一位病人（亨利．莫萊森，簡稱H.M.）的外科手術，為了防止癲癇發作，醫生用手術刀破壞了他的海馬迴，術後他無法對新遭遇有任何記憶，對接近術前所發生的事，也沒任何回憶，但對童年事卻如數家珍，這奇異現象使莫氏成了醫學史上，被最熱烈研究的對象。
除了幫助新事件（episodic memory）的記憶，海馬迴也幫助老鼠對空間方位有所記憶，牠們的海馬迴細胞似乎形成了一個「方位場域」，也即當這隻老鼠走到熟悉環境的某一定點時，迴裡某些特定細胞，就發出行動電位（action potential），這種特殊的「位置細胞」似乎指出老鼠所處的位置。
這項發現導致海馬迴的另一可能功能，即它為個體畫了一個空間地圖，使老鼠知道牠在那裡，及導引牠向何處運動。
由於海馬迴內不同形態的細胞整齊的排列成層狀，易於辨認，所以成了研究神經生理學的模式系統，我們以下介紹的研究，即運動對老年鼠學習能力及神經細胞新生有無影響，這是由美國加州沙克生物學研究所遺傳研究室的蓋吉小組所做研究︰老年老鼠學習能力減弱了，而觀察老年鼠腦內的海馬迴，其神經細胞的突觸數量，強度及彈性也減少，且迴內新細胞的產生速度也減弱了，所以，老年鼠學習力弱，似與海馬迴細胞衰老有關。老年人海馬迴一般均會有些萎縮，但終生運動的老年人，其萎縮程度少於不愛動的老人。
水迷宮實驗：運動提升了小鼠的記憶能力
如何用老鼠模擬老年人狀態呢？研究人員選一群三個月大的小鼠當「年輕組」，用一群19個月大的小鼠當「老年組」。年輕、老年兩組又再各自劃分出「運動組」與一直靜態生活的「靜止組」；這品系小鼠（C57BL/6）壽命之中位數是26 個月。靜止組小鼠沒有運動器材，但運動組小鼠有跑輪（Running wheel），可隨意使用，牠們一直用了45 天。
如何測驗小鼠們對空間的記憶力呢？心理學家摩里森發明了水迷宮（Water maze），即用無毒漆加入水中，讓水白而不透明，迷宮中有一塊小平台，掩蓋在水下一公分，只要老鼠找到這平台，便能爬上休息，不須緊張地泅水，各組老鼠們在實驗第35 天起開始受水迷宮訓練，每天四次，每天下水位置不同，每隻鼠找到平台的時間及游的長度都記錄了下來。
在四組老鼠中，靜態老年組的老鼠，花最多時間，方能找到平台，運動老年組表現不遜於年輕鼠，在5 天訓練中，成績由接近40 秒迅速下降到15 秒左右。靜態老年鼠也得探索最長的路徑（500公分左右），方能覓得平台，其他各組老鼠平均游200 公分就登台了。
研究者如何偵測新神經細胞的產生呢？小鼠被注射溴去氧尿嘧啶後，這些核酸小分子便能取代胸腺嘧啶，而進入新合成的基因體之內，鼠被犧牲後，腦即被固定切片，螢光抗體可用以結合到溴尿嘧啶核酸上，發出螢光的腦細胞就是新生的。
運動多日的鼠，均比不運動鼠，有較多的新神經細胞，但排第一的是運動年輕鼠組，老年運動鼠表現次之，優於靜態年輕組，老年不運動組則表現最差。蓋吉的研究，很清楚的顯現出：老年鼠運動後，不但記憶力增強了，且海馬迴內也有許多細胞新生出來。如果人腦的生理，與小鼠相似，則運動的益處，值得現代缺乏運動的人們，不管是青年、中年或老年人，一起來知曉及借鑑呢！
引用論文：
1. van Praag, H. et al., Exercise EnhancesLearning and Hippocampal Neurogenesis in Aged Mice, The Journal of Neuroscience,vol. 25(38): 8680-8685, 2005.
原發表於科學月刊第四十二卷第十二期
