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- 作者／郭家驊，台北市立大學體育學院院長
研究顯示：耐力體能好的人，死亡率較低，而影響耐力體能的因素有哪些呢？本期 ILSI Taiwan 專欄邀請台北市立大學體育學院院長郭家驊特聘教授撰文，解析運動關鍵營養成分──「醣」，並一步步串聯起它與「肌肉肝醣」、「耐力體能」、「死亡率」之間的層層關聯，最後提出能增加肝醣儲存、改善身材的具體建議。如此生活化的精彩內容，千萬別錯過！
運動關鍵營養成分—「醣」，與「肌肉肝醣」、「耐力體能」、「死亡率」之間的具有高度關聯性。圖片來源：Pornsawan Sangmanee
耐力體能好，存活機率高
國際著名的醫學期刊《美國醫學會雜誌》( The Journal of the American Medical Association, JAMA ) 早期的大樣本研究結果顯示，人體運動耐力的好壞可以預測未來的存活機率。
此研究設計為每五年測量一次受試者的耐力體能，發現未來死亡率由低到高的群體依序為：維持好耐力者、耐力退化後恢復者、兩次檢測耐力皆較差者，無論是 20-40 歲、 40-50 歲、 50-60 歲到 60 歲以上等不同年齡的群體均呈現一致的結果，死亡風險的差距可由 4 倍（60 歲以上）到 10 倍（20-40 歲）。
而決定耐力體能的兩大營養因素為：水分與肌肉肝醣，本文僅討論後者。
肌肉肝醣的多寡，決定耐力體能的好壞
人體肌肉在安靜狀態下主要以消耗脂肪組織的「脂肪」為主，而在運動過程中肌肉則以大量消耗「三磷酸腺苷( adenosine triphosphate, 以下簡稱 ATP )」為主。支撐 ATP 快速生產的能源主要來自於肌肉內儲存的肝醣 ( glycogen )，雖然血糖也會在肌肉快速收縮時加速滲入肌肉內，但細胞膜轉運過程較慢，仍緩不濟急。
肝醣的優勢在於它已儲存在細胞內部，當氧氣還來不及進入肌肉時，肝醣便可迅速分解為葡萄糖，透過無氧代謝快速釋放能量，以維持肌肉內 ATP 濃度恆定，使肌肉在高速挑戰下仍可正常運作。相對的，脂肪無法在缺乏氧氣時分解，因此只能作為人體安靜狀態下的主要能源。在進行超過 1 分鐘的最大負荷高強度運動時，肌肉肝醣決定了耐力體能的好壞。
澱粉：補充肌肉肝醣的最佳來源
人體肝醣的結構與植物中的澱粉註1類似，都是由葡萄糖所構成。因此，要使運動後迅速恢復肌肉肝醣的最佳方法就是攝取澱粉。運動後要迅速恢復肌肉肝醣，澱粉比果糖的效果更好。由於肌肉對果糖的吸收運轉機制較弱，飲食攝取的果糖大部分被肝臟吸收，果糖對肌肉肝醣儲存的貢獻極小，故大多數市面上買到的果糖飲料並非補充肌肉肝醣的最佳來源。
高強度運動：促進肌肉儲存肝醣的能力
運動挑戰會使肌肉產生適應能力，即消耗肝醣能提高肌肉肝醣的儲存能力，對某些人而言，運動 2-3 天後的肌肉可增加 2 倍的肝醣儲存量。在飯後胰島素正常分泌的狀態下，人體內 85 %的葡萄糖會儲存到肌肉組織。因此，肌肉儲存醣的能力愈好，血糖控制的能力也愈佳。
一般休息、做家事，以及走路等相對靜態的活動對於肌肉肝醣的消耗可說是微乎其微。這些微量活動的過程，由於氧氣供應充足，肌肉主要消耗血液中來自脂肪組織的脂肪酸。因此，若要增加人體飯後的葡萄糖儲存空間以降低血糖，須要仰賴高強度運動，當挑戰的肌肉群愈多、強度愈高，將愈能避免飯後碳資源被儲存到肌肉以外的位置，如：脂肪組織與肝臟等，可達到「增加控制血糖能力」與「避免腹腰部肥胖」雙重目的。
「醣類/蛋白質的攝取比例」會影響壽命？
「高澱粉、低蛋白」的飲食習慣是沖繩居民長壽的秘訣。圖片來源：Blue Zones-Okinawa, Japan
醣類攝取的多寡是否會影響壽命？較有名的研究來自於百年人瑞比例極高的日本沖繩，當地人大多採取高澱粉、低蛋白的飲食模式。有趣的是，如果沖繩人移居日本本島生活，其原先心臟病與代謝症候群的保護效果便消失。在知名的動物隨機介入研究 ( Geometric Framework for Nutrition ) 也發現類似的證據，即獲得「高澱粉、低蛋白」飲食介入的動物壽命最長。
人體研究目前的主要限制在於，完全沒有隨機分組研究報告 ( Randomized control trial ) 能證明醣類（即澱粉類）攝取的比例是否會影響壽命，現有的人體研究證據多是以做完飲食問卷後進行分組，觀察各組在一段時間後的死亡率。
由於飲食攝取偏好也與許多其他影響死亡率的行為，如：教育水準、吸菸、家庭等具有高度相關，故不是最完美的科學證據。此外，追蹤時間不夠長的研究（小於 15 年），預測死亡率有效度將大打折扣，無法產生因果關係，不適合當成好的飲食建議依據。
目前只能說在觀察時間較長的研究中，高澱粉、低蛋白的飲食可能對處於體重慢速上升的年輕人與中年人是較好的選擇；至於過了 65 歲後體重開始下降的高齡者，若蛋白質攝取比例較高，未來死亡率則較低。但需注意的是，高澱粉飲食須搭配足夠強度的規律運動，如果每天採取高澱粉飲食卻不運動，則容易產生肥胖。
飲食須搭配適度的規律運動，才能達到健康與維持體重的功效。圖片來源：Lifestock, IPTC Photo Metadata
運動後盡快用餐，擁有肝醣儲存、改善身材雙重效果！
耐力體能為預測未來死亡機率的重要指標，而肌肉肝醣儲存的多寡會直接影響高強度耐力運動能持續多久（即耐力體能的好壞）。運動後迅速回補肌肉肝醣主要的食物來源為澱粉，是人類的重要主食，也是最能誘發胰島素分泌的營養源。
養成運動習慣，可使得這個合成機制移向受挑戰的肌肉組織，使肌肉組織能儲存較多的肝醣與蛋白質，同時使得其他組織，如：脂肪組織與肝臟的能源儲存相對減少，達到身材改變的效果。建議主餐前可先進行消耗肌肉肝醣的高強度運動，運動完及早用餐，儘量不拖延，若拖延用餐時間，增加肝醣儲存、改善身材的兩大效果將大打折扣。
註解
- 澱粉：為食物成分，最佳食物來源是「全穀雜糧」。
- 本文轉載自 ILSI Taiwan-2019年第8期《醣—運動關鍵營養成分》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 ILSI Taiwan 喔！
- 作者／郭家驊│特聘教授
美國奧斯汀德州大學運動營養學博士，現任台北市立大學體育學院院長、台灣運動營養學會理事長。研究領域為運動營養學、運動與肥胖專論、運動與新陳代謝等。
