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彈力襪:壓縮了肌肉,壓不了脂肪

科學松鼠會_96
・2013/06/18 ・2535字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 555 ・八年級

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彈力襪,不過是靠著壓縮肌肉與減輕水腫,讓你的腿圍小了那麼一點,跟脂肪燃燒什麼的可不沾邊。(你的美腿夢想破滅了嗎?)

愛美之心,人皆有之。在這個以瘦為美的時代,彈力襪(compression stockings or compression hosiery),這個原本只跟醫學相關的詞彙,在明星們的大力推薦下,被廣大愛美女生奉為美腿利器。可這彈力襪美腿的原理何在?到底是純物理壓縮,還是燃脂減肥呢?

彈力襪壓縮肌肉、減輕消腫,腿圍確實縮小

眾多網友表示,穿上彈力襪,腿確實變瘦了。這是為什麼呢?是脂肪被壓縮了嗎?

還真有人研究了這一現象,研究者觀察了一名25歲的健康女性在穿上彈力襪前後腿部的核磁共振成像(MRI),並測量了各種組織的厚度、壓力等參數。 他們發現,穿上彈力襪後,腿部脂肪組織的厚度幾乎沒有變化,而肌肉組織的厚度縮小較為明顯(減小了3釐米)。看來,彈力襪的壓力並非作用在脂肪組織,而是 深層的肌肉組織體積的縮小。事實上,脂肪組織還起了一定的壓力緩衝作用[1]

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另外,彈力襪施加的外力還會促進血液循環,減輕腿部的水腫,這在一定程度也能限制腿的圍度[2]。長期站立或保持坐位的人,下肢血液循環減慢,血液滯留在下肢造成靜脈血壓升高,水分就愛從血漿中跑到細胞之間,引發下肢水腫。彈力襪可以緩解這種情況。

所以,彈力襪「瘦腿」的效果主要是通過壓縮肌肉體積和減輕水腫實現的。那彈力襪能不能燃燒脂肪以達到長期瘦腿的功效呢?

彈力襪能縮腿圍,不燃脂

雖然我沒有找到長期穿彈力襪是否會讓腿部變瘦的相關研究報導,但從基本醫學常識判斷,彈力襪是絕對沒有燃燒脂肪的功效的。

也許有穿過彈力襪的讀者會問,既然不能燃脂,為什麼穿上後會有發熱的感覺呢?

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其實,血運豐富或者血運速度加快都會產生熱的感覺,就像運動之後,平時身體上相對運動較少的頭部、手部也會感覺發熱一樣。

要知道,若以平躺時下肢血液回流速度(2釐米/秒)為100%,那步行時達120%,足趾活動時可達160%,全足活動時為190%(因為小腿的肌 肉們是支配腳趾和腳踝活動的);下肢抬高20°時為250%,下肢抬高到90°時為370%,如同時活動腳部可以達到440%;穿用彈力織物支持時可達到 180%[3]

彈力襪促進血液從體表流向深靜脈(肌肉之間的靜脈)的過程相當於增加了交通支(小血管和毛細血管)的血運,再加上下肢血液循環加速,有發熱的感覺並不稀奇。但這並不意味著你的脂肪在燃燒,穿個緊身的秋褲也可以有這種感覺,只是不如彈力襪明顯罷了。

先天不足,後天破壞,靜脈要曲張

大家都知道,這號稱美腿的彈力襪是為了治療曲張的靜脈才誕生的。可為什麼好好的靜脈會曲張呢?其實,靜脈之所以會曲張,除了跟先天因的靜脈壁薄弱有關外,還跟我們日常的身體姿態有很大關係。

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俗話說:人往高處走,水往低處流。人從平躺變成直立時,腿部血管的血壓會顯著升高,腳踝處血壓可升高約90毫米汞柱,而且靜止直立時下肢血液流速只有60%[3]

所以,靜脈壁天生薄弱的人,如果再長期站立/坐位,下肢的血液流速減緩,讓靜脈血液淤積在下肢,從而誘發靜脈曲張。

480D的彈力襪比420D的彈力襪壓力大嗎?

為治療靜脈曲張,彈力襪採用了一種特殊織法得到了這樣一種從腳踝到大腿壓力逐漸遞減(有壓力梯度)的襪子。靜脈曲張患者可以借助彈力襪給腿部施加的外部壓力對抗血液的蓄積。

彈力襪的主要材質有絲、棉、尼龍、橡膠(提供彈力來源),一般分為兩大類:

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一大類是普通的彈力襪,多採用環形織法,壓力小,外型美觀。這種彈力襪腳踝處壓力不超過20毫米汞柱,不需要醫生處方就可以買到。

另一大類就是醫用的彈力襪,因為多用於治療下肢靜脈曲張,所以也叫靜脈曲張襪,多採用平行織法,可產生較大壓力,但外觀欠佳。根據腳踝處的壓力分為 18-21 毫米汞柱、23-32 毫米汞柱、34-46 毫米汞柱、大於50毫米汞柱四個級別,分別對應不同程度的下肢靜脈病變,除了18-21 毫米汞柱這一級別以外,其他都需要醫生的處方在藥店或者醫院購買。

而市面上售賣的彈力襪/美腿襪上經常看到的480D或420D的D是纖度單位「但尼爾」(Denier)的縮寫,意思是每9000米某纖維的質量[4],通俗點說,就是指襪子的厚度。D前面的數字越大襪子越厚,跟襪子的壓力沒有必然關係。

彈力襪會傷害我們的身體嗎

前幾天一則因穿彈力襪反而導致下肢水腫的報導讓廣大愛美女性反思起彈力襪的安全性[5]

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理論上市面上能買到的彈力襪壓力最大不會過20毫米汞柱,除了穿脫不方便和不舒服以外我還沒有找到其他副作用的可靠依據。且彈力襪襪體的壓力分散比 較均勻,一般不會造成肢體壞死這種不良後果。( 編輯註:如果盲目追求高壓力或長時間穿著,或者買到的是劣質品,可能會引發不良後果。 )

但捲起的襪子邊兒會增加局部的壓力,有可能壓閉局部靜脈,形成血栓甚至肢體壞死。由於壓力增加的程度未知,所以如果襪子邊兒容易卷下去,最好使用襪帶保證邊緣平展,如出現下肢不適、腫脹加重應當及時脫去襪子,及時就醫。

另外提醒大家,彈力襪只是輔助性的預防靜脈曲張及水腫,所以不必盲目追求高壓力,舒適即可。

有關彈力襪的小知識

久站或久坐者可以用普通彈力襪保健

彈力襪能促進下肢血液循環,增加肌肉的代謝效率,同時可以將代謝產物及時帶走,能降低雙腿的疲勞感[6]。所以對於那些需要久站的人以及腿部容易水腫的人,可以購買普通彈力襪作保健用途。

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睡覺不要穿彈力襪

有研究人員招募了一些有輕度睡眠呼吸問題的男士,讓他們睡眠時穿彈力襪,結果發現穿彈力襪後因增加了回心血量,從而增加頸部血液的充盈程度,加重了夜間睡眠呼吸困難[7]。因此,微胖的、愛打呼嚕、以及確診睡眠呼吸障礙的人要儘量避免睡覺時穿著彈力襪。

另外,睡眠時加穿彈力襪會進一步增加血液回流,會加重心臟負擔。

在查找資料的過程中,猛然發現彈力襪的祖先就是中國史上萬里長征的必備殺器——綁腿嘛!文能用來抗疲勞,武能解下來當繩子、當繃帶。

參考文獻

  1. Avril S, Bouten L, Dubuis L, Mixed experimental and numerical approach for characterizing the biomechanical response of the human leg under elastic compression.J Biomech Eng.2010 Mar;132(3):031006.
  2. Johnson S.,Compression hosiery in the prevention and treatment of venous leg ulcers,J Tissue Viability.2002 Apr;12(2):67, 70, 72-4.
  3. 吳孟超,吳在德,《黃家駟外科學(第七版)》 人民衛生出版社,2008年10月第七版第20次印刷。
  4. Denier
  5. 「瘦腿襪」美麗的謊言?
  6. Kraemer WJ, Volek JS, Influence of compression hosiery on physiological responses to standing fatigue in women. Med Sci Sports Exerc.2000 Nov;32(11):1849-58.
  7. Redolfi S, Arnulf I, Pottier M, Bradley TD, Similowski T.Effects of venous compression of the legs on overnight rostral fluid shift and obstructive sleep apnea.Respir Physiol Neurobiol.2011 Mar 15;175(3):390-3. Epub 2011 Jan 8.
  8. Watson HG, Baglin TP.Guidelines on travel-related venous thrombosis.Br J Haematol.2011 Jan;152(1):31-4. doi: 10.1111/j.1365-2141.2010.08408.x. Epub 2010 Nov 18.

轉載自科學松鼠會,作者高采烈 .Vinyasa

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快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

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連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

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在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

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地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

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地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

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許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

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地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

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此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

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擺脫沈重步伐:靜脈曲張的治療方式百百種,該如何選擇?
J. Yang_96
・2022/11/25 ・1700字 ・閱讀時間約 3 分鐘

延伸閱讀:久站或久坐,讓你「靜脈曲張」了嗎?了解靜脈曲張的成因與症狀

認識了靜脈曲張的成因之後,我們來看看這惱人的問題如何解決?

血管檢查——對症下藥

當病人來到醫院就診後,我們會先以超音波的方式檢查三個部分——量測血管大小、定位穿通支、找出逆流之處。當大隱靜脈大於 0.4 公分、小隱靜脈大於 0.3 公分時,即可視為靜脈曲張。

表面上血管最鼓脹之處不一定就是瓣膜缺損最嚴重的地方,確認病灶所在才能更精準的對症下藥。除此之外,謹慎一點的醫師還會安排一系列血管的檢查排除動脈以及深層靜脈的問題。

輕症者——從日常中改善

找出病灶之後,就能夠依照每個人的狀況制定出適合的治療方案。如果症狀輕微,或是病人暫不考慮手術時,建議的保守治療方式不外乎調整生活飲食習慣,如:戒菸、減輕體重、以和緩的游泳、適量步行並避免過於劇烈運動,來減輕下肢靜脈的負擔。

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養成每天抬腿的好習慣!圖/Pexels

研究更指出每天抬腿(抬高至心臟水平面上方30公分)半個小時並配合使用彈性襪,對於已經造成皮膚潰瘍的靜脈曲張能有效降低復發率。

彈性襪是靜脈曲張治療中相當重要的一環,無論是保守治療或是手術,皆需要配合彈性襪的使用來達到更好的效果。與普通的長襪不同,彈性襪提供漸進式的壓力,壓力從腳踝往大腿遞減,協助血液順利往心臟方向回流。

一般藥局可以買到的預防型彈性襪提供約 10~20 毫米汞柱的壓力,適合輕微的靜脈曲張。如果已經有症狀或是其他併發症,則須就醫依照處方穿戴壓力更高的彈性襪。

中重症者——靜脈剝除手術

當保守治療無效或是病人已經嚴重到有出血潰瘍的症狀時,則會建議考慮手術介入。當然,如果考量到生活品質與方便性,不想長時間穿戴彈性襪,手術也是個更為一勞永逸的解決方法。

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傳統的手術方式是先在接近大隱靜脈匯入股靜脈之處進行高位結紮術(high ligation),再膝下切個小洞,用專門抽除血管的器具(Codman stripper)將大隱靜脈剝除。小隱靜脈也是利用相同的原理進行手術。

然而,想像血管硬生生的從原本的位置被剝除,可想而知的是即使術後會給予適當的繃帶壓迫止血,仍有機率出現大片瘀青,傷口及疼痛感也需要較長時間修復。

更值得擔心的是由於大隱與小隱靜脈旁邊皆有神經伴行(隱神經及腓腸神經;saphenous nerve & sural nerve),術後可能出現腿部感覺異常(麻木)的併發症。故而現在靜脈剝除手術最低位由傳統的腳踝改為只剝除至小腿,降低傷害神經的風險。

儘管術後會給予止血,仍有機會出現大片瘀青。圖/Envato Elements

微創趨勢——血管內雷射燒灼技術

隨著醫療科技的發展,「微創」的概念也逐漸成為趨勢,血管手術亦是如此。目前主流係以血管內雷射燒灼術配合硬化劑的使用來進行微創手術。

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血管內雷射燒灼術(Endovascular laser therapy)是在超音波的引導下,將大隱靜脈由內燒灼使其收縮。硬化劑(Sclerotherapy)則是一種界面活性劑,直接用細針打入小腿部分的靜脈曲張,針對 1~3 mm 的靜脈曲張效果佳。這樣複合式療法的優點是術後恢復期短,較無明顯疤痕,有些醫院也可以門診手術的方式進行,減少麻醉相關風險。

缺點則是需要健保並無給付,費用較為昂貴,單側手術約要七萬多(各家醫院收費略有不同)。另外由於是以熱能及化學能的原理來破壞不健康的血管,可能會具有形成血栓或皮膚暫時性反黑等相關風險。

透過兩篇文章的篇幅帶大家詳細了解靜脈曲張的成因到後續有哪些治療選擇,希望對於深受這個疾病困擾的朋友們帶來一些幫助!

參考資料

  1. Campbell B. Varicose veins and their management. BMJ. 2006;333(7562):287-292. doi:10.1136/bmj.333.7562.287
  2. Courtney M. Townsend, Jr., MD, R. Daniel Beauchamp, MD, B. Mark Evers, MD, and Kenneth L. Mattox, MD (2021). Sabiston Textbook of Surgery (21st edition).
  3. Lurie F, Passman M, Meisner M, et al. The 2020 update of the CEAP classification system and reporting standards [published correction appears in J Vasc Surg Venous Lymphat Disord. 2021 Jan;9(1):288]. J Vasc Surg Venous Lymphat Disord. 2020;8(3):342-352. doi:10.1016/j.jvsv.2019.12.075

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久站或久坐,讓你靜脈曲張了嗎?了解靜脈曲張的成因與症狀
J. Yang_96
・2022/11/23 ・1529字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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靜脈曲張,英文為 Varicose vein,意即異常增大或腫脹的靜脈。

大家對於這個疾病應該不陌生,小時候就時常聽到老師們在辦公室閒談聊到長時間的站立,讓他們飽受靜脈曲張的困擾。鼓脹彎曲的靜脈如藤蔓般爬滿本該平滑的小腿,輕則影響美觀,重則甚至寸步難行。

靜脈曲張輕則影響美觀,重則甚至寸步難行。圖/pexels

變形的靜脈?

靜脈曲張到底是如何形成的?

讓我們先從根本認識起靜脈這個平常容易被忽略,實則肩負重責大任的無名英雄。下肢靜脈在解剖學上分為深層、淺層及如橋樑般穿梭期間的穿通枝,他們負責讓供完養分的血流順利回到心臟。

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而靜脈曲張發生的位置是主要由大隱及小隱靜脈組成的淺層系統。大隱靜脈的走向由內踝沿著小腿內側一路直上至大腿內側,在鼠蹊部匯入股靜脈;小隱靜脈則由外踝繞至小腿正後方匯入膕靜脈。

故我們常見發生靜脈曲張的位置多沿著這些位子,尤其是內側鼠蹊及膝蓋後側,也就是大隱及小隱匯入深層靜脈之處(saphenofemoral junction & saphenopopliteal junction)。

健康的靜脈能夠形成以自身的內膜形成瓣膜,確保遠端的血液能夠抵抗重力,像閘門一樣讓通過的血液不會逆流。

然而,當瓣膜功能減弱時,本該回流的血液隨著重力累積在下肢靜脈,深層靜脈的血液透過穿通支逆流至淺層系統,長此以往則會造成靜脈高壓。

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除此之外,淤積的血液也會帶來多種發炎因子,進一步導致管壁結構的變形。機械性及化學性的致病機轉共同作用,使平滑的靜脈開始鼓脹變形,形成我們熟知的靜脈曲張。

有些人的手可以看到明顯的靜脈。圖/pexels

檢測自己是不是高危險族群!

哪些人容易有靜脈曲張呢?老化是最重要的風險因子,其他如女性、多產、吸菸、肥胖者、受過外力創傷、工作需要長時間站立及已知家族遺傳都是應該特別注意的族群。

這個疾病對生活的影響可大可小,因為輕微的靜脈曲張來到醫院診治的病人多數是在意美觀上的影響,所以在大醫院的醫美中心看到心血管外科醫師也不足為奇,主要就是針對靜脈曲張的部分提供諮詢及治療。

靜脈曲張對生活的影響可大可小。圖/pexels

而隨著疾病的進展,程度不一的疼痛是最常見的主訴,可能伴隨著腫脹、搔癢、甚至隨著站立時間累積的沈重感。

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「像大象一樣笨重的步伐。」上星期來開刀的病人這麼形容道。

「連吃飽飯想都跟家人去散步都沒有辦法。」

如果置之不理,最嚴重的情況甚至可能因為不良的血液循環導致下肢滯鬱性皮膚炎、潰瘍出血甚至,極少數的情況下,形成血栓堵塞血管。當看到皮膚出現暗沉、紅腫時,須及時至醫院接受檢查,排除其他病因並及早接受適當的治療。

臨床上根據症狀的嚴重度將靜脈曲張分為0到6級,如下表所示:

2S 以上建議接受醫療介入。表/作者提供

下一篇文章則詳細向大家說明靜脈曲張現行有哪些治療的選擇,並協助你們分析到底哪種治療方式最適合自己?

參考資料

  • Campbell B. Varicose veins and their management. BMJ. 2006;333(7562):287-292. doi:10.1136/bmj.333.7562.287
  • Courtney M. Townsend, Jr., MD, R. Daniel Beauchamp, MD, B. Mark Evers, MD, and Kenneth L. Mattox, MD (2021). Sabiston Textbook of Surgery (21st edition).
  • Lurie F, Passman M, Meisner M, et al. The 2020 update of the CEAP classification system and reporting standards [published correction appears in J Vasc Surg Venous Lymphat Disord. 2021 Jan;9(1):288]. J Vasc Surg Venous Lymphat Disord. 2020;8(3):342-352. doi:10.1016/j.jvsv.2019.12.075