腸道菌使孕婦變胖？

本文與 Panasonic 合作，泛科學撰文 

●以下科學研究內容作為知識分享，不直接與Panasonic A La Uno全自動洗淨馬桶產品功能連結

在做家務的痛苦排行榜上，「刷馬桶」絕對名列前茅。明明天天都在沖水，但過不了幾天，馬桶內壁邊角總會浮現黃黃的水垢、角落發黑的霉斑，甚至是那些刷掉又長出來的粉紅色污垢（黏質沙雷氏菌）。

許多市售衛浴設備常標榜「神奇抗污」或「永久不沾」，讓人誤以為安裝後便能永保潔淨。然而從材料科學的角度來看，世上並無能使污垢憑空消失的魔法。所謂「耐污」的實質機制，並非打造完全不沾染髒污的材質，而是調整表面的物理與化學屬性，使水垢和微生物難以強力附著。一旦降低了污垢與內壁之間的附著力，透過日常水流沖刷，便能輕易地將髒污帶走。

為什麼污垢「黏不住」？ 

要搞懂為什麼某些特殊表面能做到「耐污」，我們得先像偵探一樣，拆解馬桶裡的髒污究竟是怎麼「抓緊」材料表面的。馬桶內壁的污垢主要有兩大難纏的元兇：

1. 水垢與礦物沉積*1：我們日常使用的自來水中含有鈣、鎂等金屬離子。當水滴在表面經歷反覆的濕潤與蒸發乾燥循環時，這些離子會逐漸結晶析出，變成硬度極高、緊緊「卡」在微觀縫隙裡的礦物質水垢。
2. 生物膜與有機物*2：包含尿液中的無機鹽、油脂殘留，以及細菌入侵後分泌出像超強膠水一般的聚合物，所組成的黏滑防禦大本營。

這兩大類污垢想要在材料上「落腳」，前提是它們必須能在表面找到足夠的附著點與黏合力。那麼，材料科學家是如何讓這些髒污「站不穩」的呢？答案就藏在「表面能（Surface Energy）」與「濕潤性（Wettability）」這兩個核心概念中。

當我們把水滴在某個表面上時，水滴會聚成一顆圓滾滾的水珠，還是迅速攤平開來？這取決於表面的特性：

• 疏水路線（Hydrophobic）*1：具備低表面能的疏水表面，能顯著減少水分子或污染物與表面之間的極性作用力與氫鍵。水滴在這種表面上會因為表面張力而收縮成水珠，當水珠滾動滑落時，就能順便把表面的灰塵與礦物質顆粒帶走，這就是著名的「自清潔效應」。
• 親水路線（Hydrophilic / Superhydrophilic）*2：相反地，極度親水的超親水表面則會強烈地吸引水分子，在材料最外層形成一層薄薄的「水化層（Hydration Layer）」。這層水化層就像是實體的液體盾牌，讓油污、蛋白質或細菌無法直接接觸到材料基底，只能漂浮在水膜上方。

如果要用攀岩來比喻：傳統粗糙的表面就像是有許多凹槽的攀岩牆，髒污就像攀岩者，需要找到落腳點並用力撐住才能攀附；而我們做的是抽掉把手點，或是在把手上塗上潤滑油，讓髒污找不到施力點，自然難以停留。

不給細菌「握手」的機會

解決了水垢，下一個更棘手的對手是「細菌」。

馬桶內壁那些黑黑粉粉、摸起來滑滑的污垢，在微生物學中被稱為「生物膜（Biofilm）」。細菌並不是孤立生長的，當單顆細菌落在表面後，如果覺得環境舒適，它就會開始分泌胞外聚合物（EPS），這是一種天然的超強膠水。細菌們用這種膠水把自己與同伴緊緊黏在一起，並築起堅固的防禦堡壘，這時一般的沖水就很難把它們沖洗乾淨了。

根據《Nature Communications》與《Microsystems & Nanoengineering》的學術期刊研究指出，要阻止生物膜形成，除了化學上的抗菌，材料的「表面微幾何結構」扮演了至關重要的角色。

材料科學領域中有一個著名的「附著點理論（Attachment Point Theory）」：

1. 粗糙與微孔洞表面：如果材料表面存在許多微小的裂縫、氣孔或微米級凹洞，細菌（體積通常約 1 到 3 微米）就會興高采烈地鑽進這些小凹槽裡。這些凹槽不僅提供了極佳的機械咬合支點，還能幫細菌擋掉水流的沖刷。
2. 極致平滑與微結構表面：相反地，如果材料表面做到極致平滑，完全沒有微米級的缺陷；或者反過來設計出尺寸遠小於細菌的奈米結構，細菌的足跡構造（如鞭毛或纖毛）就無法在表面找到穩固的「接觸附著點（Contact Points）」。

當細菌發現自己在這個表面上連「手都握不緊」、隨時會被水流吹走時，它就無法順利定殖並分泌膠水築巢。此外，現代衛浴結構在設計時，也越來越強調「一體成形」與「無接縫工藝」。消除接縫與死角，等於直接拔除了細菌與水垢最喜歡的避風港。

當材料、結構與流體科技組隊聯防 

了解了材料化學與微觀幾何，我們就能勾勒出一座現代耐污馬桶的完整防禦體系：【材料層（低附著力）】+【結構層（無縫平滑）】+【動態流體層（泡沫與水流剪切力）】= 高效清潔！

以市面上備受矚目的 Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶為例，就是將材料科學、結構工程與流體力學發揮到極致的典型代表：

1. 材料層：有機玻璃系新素材

A La Uno 全自動洗淨馬桶採新開發的「有機玻璃系新素材」（以壓克力高分子為基礎研發的衛浴專用材料，這類高分子成形技術亦被廣泛運用於大型水族館高壓觀景窗與飛機機艙罩）。這種材料表面具備極佳的疏水性與耐水垢特性，水滴不易長時間攤平停留；材質堅固、不易破裂，耐刮、不易造成細小傷痕。通過實驗測試，這種素材配合泡沫洗淨，在沖洗後能有效沖刷掉高達 99.99% 的大腸桿菌，從源頭阻斷細菌定殖。

2. 結構層：無接縫工藝與三重防濺防護

在宏觀結構上，A La Uno 全自動洗淨馬桶採用無水箱沖水與便器、溫水洗淨便座一體成型設計，減少傳統水箱與座體之間的結構層次及接縫，並搭配可動迴轉式排水系統完成沖洗。更貼心的是其「三重防護」設計：

• 泡沫防護：在水面上製造一層充沛的泡沫緩衝層，有效抑制男性站立小便時的尿液與污水飛濺；
• 外圍防護：馬桶邊界特別設計了高約 3mm 的水檔，防止液體延著外壁滴落至地板；
• 測漏防護：便座與馬桶本體採用不外露的防護設計，避免液體從縫隙飛濺滲漏。

3. 動態流體層：雙效泡沫洗淨、漩渦水流與 nanoe™ X

當污垢降落在馬桶內壁時，A La Uno全自動洗淨馬桶 的動態流體科技便接手進行徹底打掃。其「雙效泡沫洗淨」會先釋放直徑約 5mm 的「毫米泡沫」包裹並帶走大塊髒污，再透過直徑約 60微米的「微米泡沫」深入微觀縫隙，徹底溶解殘餘的油脂與細微污垢。接著，配合高度清潔力的「漩渦型強力水流」，利用旋轉產生的流體剪切力，一口氣將附著力已被削弱的污垢剝離並沖走。此外，Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶還搭襯了 nanoe™ X 健康科技，釋放氫氧離子有效抑制異味與髒污，維持空氣與內壁的良好衛生狀態。

科技讓生活變輕鬆，但物理法則依然誠實

從材料化學的低表面能設計，到微觀幾何的附著點控制，再到流體力學的水流沖刷，一座現代抗污馬桶的演進，縮影了人類如何運用基礎科學來解決日常生活痛點的智慧。

我們習慣將衛生清潔想像成一場與細菌髒污的硬碰硬死鬥。然而，A La Uno全自動洗淨馬桶 等現代衛浴技術的突破，展示了材料科學的另一種聰明思維：不靠強酸強鹼硬打，而是透過物理與化學邏輯，將「污垢固著」的機率降到最低。

當材料科學與現代衛浴技術結合，刷馬桶不再是一件令人頭痛的辛苦瑣事。透過這些前沿科技的加持，我們得以從繁重的家務勞動中解放，享受更加乾淨、舒適且有品質的日常生活。

*1 參考論文：A metallic anti-biofouling surface with a hierarchical topography containing nanostructures on curved micro-riblets

*2 參考論文：Brushing up functional materials

你的社群平台上，最近是不是也滑到了這則「降血糖神招」——號稱只要坐著踮踮腳跟，就能控糖、燃脂，不用忌口也不用出汗運動？這類看似 CP 值超高的懶人傳言總是傳得特別快，甚至有長輩看了之後，開始猶豫要不要停止打胰島素。這真的是正確的嗎？這一集，就讓挺健康鄭丁靚醫師帶我們看懂這塊被稱為「隱形引擎」的比目魚肌，到底有什麼科學奧秘，以及這個爆紅傳言背後藏著哪些殘酷真相。

網傳「降血糖 60%」？拆解漂亮數字背後的殘酷真相

這個傳言其實源自休士頓大學運動生理學家 Marc Hamilton 在 2022 年發表於學術期刊《iScience》的研究。研究確實提到了「60%」這個數字，但原文的意思是：做這項名為「比目魚肌伏地挺身（Soleus Pushup）」的動作，身體只需分泌 60% 的胰島素，就能將飯後血糖往上衝的幅度減少 52%。

也就是說，如果你的空腹血糖是 100，飯後飆升到 180，這中間 80 的漲幅可以被壓制 52%，讓最高波峰停在 138 左右，而不是讓血糖「唰」一下直接掉回原本的數字。

然而，最殘酷的真相在於實驗設計：這些漂亮的數據，是 25 名健康的年輕受試者在實驗室裡「連續做好幾個小時」硬撐出來的，最長甚至達到了四個半小時！你想想，一天上班八九個小時，如果為了控血糖要花一半的時間踮腳跟，開會踮、上廁所踮，可能血糖還沒控制好，就先得到足底筋膜炎了。

「比藥物還強」？千萬別急著把健康的「輔助輪」拆掉

傳言中最危險的部分，就是暗示糖尿病患者可以靠這個動作取代藥物。首先，這篇研究的對象都是健康的一般成人，且缺乏長期追蹤數據，無法證明這個動作在做了一年後是否依然有效。人體對新刺激會產生耐受性，很多短期的介入研究往往在幾個月後效果就會遞減。

對於慢性病藥物的使用原則一向很簡單：「在指數正常之前，藥物絕對不能停。」你可以把慢性病想像成我們還沒學會用正確方式駕馭身體，就像剛開始學騎腳踏車一樣。此時，身體面臨心肌梗塞、中風等嚴重風險，藥物就像是腳踏車的「輔助輪」，用來保護我們降低風險。

糖尿病的常規治療本來就會鼓勵患者養成運動習慣。如果比目魚肌運動真的有效，它的定位也只能是「現有治療之外的輔助工具」，絕對不能成為任何人擅自停藥的藉口。

人體的隱形引擎：比目魚肌到底神在哪？

雖然網路傳言過度誇大，但「比目魚肌」本身的生理機制確實非常有意思。你喝下去的珍奶、吃下去的糖，將近 80% 其實是由肌肉細胞吸收的，肌肉可以說是身體最大的血糖清除工廠。血糖要進入肌肉細胞，必須通過一扇名為「GLUT4」的門。通常這扇門需要「胰島素」這把鑰匙來開啟，但其實只要肌肉開始收縮，細胞本身感應到在燃燒能量，就會自動把門推開，完全不需要胰島素的中介。

那麼，比目魚肌有什麼特別之處呢？這塊藏在小腿深層、被腓腸肌蓋住的肌肉，有 88% 的比例是「慢縮肌」。更關鍵的是它的燃料來源：它有 96% 的能量直接從血液中抓取葡萄糖和脂肪酸來燃燒，幾乎不消耗肌肉本身儲存的肝醣。這讓它具備了一個超級特異功能：幾乎不會累！只要血液裡還有糖，它就能持續工作好幾個小時。

久坐的骨牌效應：不只血糖，連血脂也跟著停擺

人類直立行走的演化讓我們長出了這塊抗重力肌肉，只要我們站著，它就在微幅收縮、把血液往上泵。但只要我們一坐下，沒有了對抗重力的任務，比目魚肌就會「關機」。

久坐的代價遠比你想得大。當肌肉靜止幾十分鐘後，一種負責分解血液中三酸甘油酯的酵素「脂蛋白脂酶（LPL）」活性會快速下降，導致血脂停止清除。2023 年的大型研究更指出，每天坐著超過 10 小時，全因死亡風險會上升 34%。最可怕的是，久坐是一個「獨立風險帳戶」，也就是說，就算你下班後去健身房猛練一小時（這主要啟動的是燒肝醣的快縮肌），也無法完全抵消白天久坐十幾個小時對代謝造成的傷害。

破解迷思後，我們到底該怎麼「動」？

既然連續踮腳跟好幾個小時在現實生活中不切實際，我們該如何在生活中實踐？重點不是盲目追求單一的「神招」，而是要把運動廣泛融入生活，有氧和肌力都要兼顧。

對於久坐沒運動習慣的人，與其追求不切實際的連續踮腳，不如從簡單的「飯前深蹲（蘿蔔蹲）」開始。飯前蹲幾下，大腿前側的股四頭肌一收縮，肌肉表面的 GLUT4 就會先就定位。等你吃完飯、血糖升高時，吸收大門已經敞開，能讓血糖的波峰更加平緩。

不僅如此，阻力訓練還會打開肌肉對蛋白質的「胃口」，讓吃進去的營養更容易轉化為肌肉。這對高齡長輩尤其重要，因為能預防跌倒和失能的關鍵，是肌肉的「力量」而非「體積」。腿力強的人，晚年依然能保有自己站起來、自己走路的自由。

這也是為什麼一項針對第二型糖尿病患者的試驗發現，光是用「半蹲」打斷久坐，就能讓餐後血糖最多降低 39%。不用換衣服、不用去健身房，三餐飯前就是最好的天然鬧鐘。沒有神奇的懶人運動，只有願意動起來的肌肉，飯前也好、飯後也罷，只要能讓肌肉收縮，就是邁向健康最划算的一步！

參考資料

1. Hamilton, Marc T., et al. “A potent physiological method to magnify and sustain soleus oxidative metabolism improves glucose and lipid regulation.” iScience 25.9 (2022).
2. Homer, Ashleigh R., et al. “Breaking prolonged sitting with light-intensity walking or simple resistance activities reduces postprandial insulinemia and lowers blood pressure…” Diabetes Care 44.6 (2021).

延伸閱讀｜實證醫學專欄｜循證長壽、失智預防、更年期、睡眠科學｜叮噹醫師
以同儕評審論文為根據的長壽科學深度解析。睡眠科學、光線生物學、更年期醫學、認知儲備、失智早期檢測。

• 作者／照護線上編輯部
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《擺脫慢性疼痛！學嬰兒「正確呼吸」，動態神經肌肉穩定術 (DNS) 幫你重置核心》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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慢性疼痛治不好？可能是神經肌肉接錯線了！「動態神經肌肉穩定術」帶你回歸嬰兒發育模式，從「優化呼吸」做起，重新穩定核心、啟動正確肌肉，帶你從根本告別長年痠痛！

慢性肌肉疼痛、關節疼痛是許多人每天面臨的大問題。你是否也曾經有些慢性疼痛，怎麼做都不會改善，吃藥效果很有限，甚至終於決定開刀治療後，竟然還是痛！

關節不穩、肌肉緊繃而有慢性疼痛

這些疼痛，可能是在日復一日的反覆勞動、磨損、久坐、僅使用慣用側之後，讓神經和肌肉「接錯線」了，在想要做個動作時啟動了錯誤的肌肉，用錯了力，或是某些肌肉無法平衡地施力。於是，肌肉緊繃、關節不穩定、姿勢愈來愈跑位。

讓我們回頭想想，出生之後是怎麼學會使用肌肉的？小貝比們似乎都是自然而然地學會了七坐八爬，這些動作的產生來自於神經與肌肉的發展、調控、和穩定，而不是聽懂爸媽一字一句的教學，才學會的。最神奇的是，多數小貝比們在出生後的一年半年內就自動自發地學會了這些模式，啟動肌肉、控制姿勢、並對抗了重力，還能有目的性的移動。

所以，假使我們不想再讓神經肌肉接錯線，而要重新接上對的線路，回歸到較原始的動作模式，會不會就能減少這些疼痛呢？

動態神經肌肉穩定術

動態神經肌肉穩定術（Dynamic Neuromuscular Stabilization，簡稱DNS）是基於嬰兒發展過程這樣想法的復健方式。從呼吸優化開始，適當激發橫膈膜動作，並穩定脊柱。等於做任何動作之前都有穩定核心，四肢就能更有效率且更穩定地活動。

動態神經肌肉穩定術學者認為，更有三個感覺運動控制層次，分別是：

• 腦幹和脊髓層次
• 亞皮質層次
• 皮質層次

而動態神經肌肉穩定術提倡的，是改善亞皮質層次的層級，在潛意識改變肌肉啟動的方式。在亞皮質層次，包含由頸深屈肌、橫膈膜、腹壁肌肉、骨盆底肌肉、脊椎深部肌肉，組成了綜合穩定系統。這個核心穩定系統會在任何肢體動作、頭部動作、頸部動作要啟動之前，都需要先協同啟動，來執行各種動作。

這個系統失去平衡，等於核心不夠穩定，動作就欠佳，引發代償，容易緊繃也更容易受傷。目前，無論在運動醫學領域或神經疾病治療上，都有研究者開始提倡「動態神經肌肉穩定術」，幫助患者度過難關，是種愈來愈受歡迎的復健方式。

優化呼吸

橫隔膜的生理運動是任何運動或運動的重要組成部分。在吸氣時，橫膈膜下降，肋骨向側部移動，胸腔的下方打開，胸骨向前腹部移動並且不隨呼吸而上升。

這時腹部肌肉作為隔膜的支撐。腹壁不僅需要向下擴展，而且還需要在所有方向均等擴展（可看圖示較好理解）。

所以，較正確的呼吸模式和軀幹穩定應該要有以下條件：

• 注重脊柱的直立。
• 呼吸時胸部動態穩定。
• 確認橫膈膜穩定下降。
• 上腹部均等地往外往下擴張。

剛開始自主練習時，你可以採取坐姿或站姿，保持脊柱直立，將兩手放在雙側肋骨下方，感覺一下，是否吸氣時整個胸腔與腹腔會往後往外往前擴張呢。如果你發現吸氣的時候，自己好像在憋氣，肚子是往內縮的，那可就不對了！雖然我們不太可能時時刻刻注意自己的呼吸，但當你學會這些做法，每天可以照三餐練習個幾次，讓身體更習慣優化的呼吸方式。

NG呼吸姿勢

假如橫膈膜無法好好下降，或是出現不對稱的壓力，上半部分的腹部出現收縮，肚臍位置會向上移位。這時，患者可能通過啟動下腹部肌肉來進行後傾骨盆補償，姿勢就會變差。最常見的幾個：

• 下背部張力增加，橫膈膜與骨盆肌肉不再平行彼此，就像剪刀刀柄原本從闔住對齊的模樣，變成了打開剪刀，或說螃蟹開鉗那樣。肩胛骨之間的慢性張力增加，且髖部前方緊繃。
• 上背部緊繃，可能是上背部運動不足或胸大肌很緊繃，導致圓肩、胸悶，在中背部長期疼痛。
• 上背往後、下背往前，讓胸部落在骨盆後面，而使慢性張力改變造成中背部的疼痛。

根據DNS這樣的理論，若長期使用錯誤的呼吸技巧，會導致姿勢不良與不適當的肌肉啟動，也是慢性疼痛與緊繃的來源。大家也可以自我檢測一下。如果你的髖部前方很緊繃，很可能是下背部張力增加，且骨盆前傾導致的，務必要時時提醒自己，將尾椎往內收、不要往後翹。如果你發現自己常常圓肩、胸悶，那就是上背部太緊繃造成。

於是，學會優化呼吸的技巧，可以矯正姿勢並啟動正確肌肉，可說是「動態神經肌肉穩定術」矯正的第一步。

先從優化呼吸動作開始

隨著年紀增長，我們開始遭遇到各種慢性疼痛，活動度不佳，肌肉緊繃，關節僵硬的問題，這時藉由「

動態神經肌肉穩定術」的呼吸練習，我們可以減少肌肉代償，回到較原始的校正訓練，以減少疼痛。下次，我們再來介紹更多的「動態神經肌肉穩定術」運動練習法。

懷孕中的媽媽，體內腸道菌的組成會變得和將罹患糖尿病的病患相似。不過這轉變並不會傷害孕婦本身，只是反映血液中增加的葡萄糖濃度以及脂肪儲存，有助於養育胎兒。

雖然科學家已經分析世界各地人類身上的細菌組成，不過這項由康乃爾大學（Cornell University）微生物學家萊伊（Ruth Ley）主持，發表在《Cell》的研究，是首次追蹤懷孕過程腸道菌菌相的改變。

萊伊先前的研究發現「腸道菌和代謝症候群的交互關係」，能作為罹患糖尿病的前兆。糖尿病的特徵像是體內有高濃度的發炎分子標記、高濃度的血糖和脂肪；而孕婦也有類似的身體狀況。萊伊猜想，是否孕婦的腸道菌組成也反映這些生理變化？

因此，萊伊和研究團隊收集了婦女懷孕前期和後期的糞便樣本，分析腸道菌的DNA，看前後兩時期的樣本組成有無改變。

總的來說，腸道菌的種類減少，不過一些種類，像是變形菌門（Proteobacteria）還有放射菌（Actinobacteria）的數量增加；這兩種菌在過胖或代謝症候群患者身上也同樣數量較多。萊伊說：「變形菌是細菌中的壞角色，它通常和發炎反應有關。」

雖然相較於懷孕前期，後期孕婦的糞便樣本中帶有較多的發炎分子標記，不過這並不代表健康狀況變壞。另外，懷孕使腸道菌相改變的趨勢，並不會因為孕婦懷孕前就過重、懷孕期間服用抗生素藥物、服用益生菌或者有罹患糖尿病的風險而有所不同。而且新生兒的腸道菌組成和懷孕初期的相似。

未參與這項研究的婦產科醫師阿卡特（Kjersti Aagaard）表示：「下一步就是要了解健康的孕婦體內如何有如此大幅的改變。」在今年初，阿可特發表了一項研究報告，比較懷孕和沒懷孕婦女的陰道細菌組成，發現孕婦帶有較多能抑制壞菌、並幫助消化的乳酸菌（Lactobacillus）。

腸道菌使孕婦變胖？

研究團隊也將懷孕前期及後期的腸道菌組成，分別置入無菌的老鼠身上，結果帶有懷孕後期菌相的老鼠居然變得較胖、對胰島素不敏感。史丹佛大學的微生物學家雷蒙（David Relman）認為，這項實驗證明細菌參與了－甚至說是主導了懷孕期間身體的變化。萊伊則推測，是懷孕期間身體的變化改變了腸道菌組成，形成正回饋，使體內成為類似代謝症候群的環境。她解釋：「身體以細菌作為工具，進而改造出身體所需的代謝環境。」

想要釐清腸道菌組成和懷孕期間生理狀況的因果關係，還需要更多研究，不過這值得深入探討。雷蒙說：「這能用於檢測人體的變化，也能更了解『懷孕』這奇妙的生理狀況。」

資料來源：Pregnancy alters resident gut microbes. Nature News [02 August 2012]

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