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運動有方:劇烈運動有損免疫力,規律中度運動最佳

鄭國威 Portnoy_96
・2011/10/25 ・1864字 ・閱讀時間約 3 分鐘
圖片來自Wall-E

看了「大肚腩」一文後,相信許多人都跟我一樣想展開運動計劃了,不過如果你也跟我一樣,過去很長一段時間都沒有固定運動的話,別一時興起就狂跑、狂打籃球、或狂騎單車想要快速燃脂喔,這樣反而會損害免疫力。

成大醫學院生理學研究所教授任卓穎、陳洵瑛與博士生許觀達發表在PLoS ONE上的這篇論文《Severe Exercise and Exercise Training Exert Opposite Effects on Human Neutrophil Apoptosis via Altering the Redox Status》頗受重視;科學部落客Inkfish也為此詳細撰文,並提出自己對這份研究的一些質疑。

自由時報在9月時有相關報導,但遺漏了些許重點,並犯了些錯誤。我加以補正並引用如下

很多平常不運動的人突然運動,把自己操到疲累不堪,以為有益健康,成大醫學院研究發現,劇烈運動導致免疫系統第一道防線嗜中性白血球(Neutrophil)死亡率增加,規律運動則延長其壽命,證明劇烈運動不利免疫力。

成大醫學院生理學研究所教授任卓穎、陳洵瑛與博士生許觀達,選單車為測驗的運動,八名不常運動者參與實驗,實驗前後費時兩年。(註:其實總共是13人,其中五人是控制組,僅在實驗剛開始時與其他八人一起作激烈運動,然後檢測,後面四個月都被要求不要運動)

參與實驗的八人(註:再次強調,其實是13人,只是這八人是實驗組)被要求每週運動五天,每次卅分鐘的規律性中度運動(有點累與喘,但不會不舒服),每月抽血檢驗嗜中性白血球狀況,死亡率由原本的百分之卅,降為百分之十,四個月後停止運動(註:不對,只有運動兩個月),二個月後再測,嗜中性白血球的壽命並沒有快速下降(註:也就是說,即使兩個月沒運動,實驗組之前做的規律中度運動讓身體依舊獲得一段時間的保護);但若是突然從事劇烈運動(超出體能極限),嗜中性白血球死亡率會由原本的百分之廿,提高為百分之四十。

任卓穎表示,不同的運動模式產生截然不同的結果,原因在於,突然的劇烈運動,細胞內氧化壓力增加,以致加速死亡,規律的中度運動,只刺激細胞的抗氧化能力,從而提高白血球的存活壽命。

許觀達指出,白血球壽命短,為維持一定的數目,骨髓造血幹細胞必須不斷製造,白血球壽命延長,意味著可以較長的時間製造新細胞,產生的細胞品質也較好,也有較高的免疫力。

任卓穎說,規律運動能改善免疫功能,因而推論,若癌症化療的患者能多運動,應該也可提高嗜中性白血球的壽命,增加免疫力,進而縮短化療療程,建議癌症化療患者,在可以的範圍內,不妨多運動。

簡單來說,激烈運動讓嗜中性白血球加速死亡,而規律中性運動則提高其壽命,然而身為科學好奇份子,Inkfish提出了幾個問題。首先,實驗的樣本都是原本不太運動的年輕男性,所以這個實驗結論是否能應用在其他年齡跟以及女性身上呢?還不知道。

再者,成大的三位研究者結論指出其他文獻曾經提過突然激烈運動與上呼吸道感染(也就是感冒)有關聯,意味著這中間的原因可能就是他們發現的白血球死亡造成免疫力降低,不過這僅是假設。Inkfish問:上呼吸道感染之後免疫系統是否會自行補強不足之處?而有規律運動習慣的人即使體內的短命白血球能多活一點時間,是否就真能提高免疫力呢?會不會反而對身體造成負擔?(例如白血球過高)

這些問題都是好問題,不過也別小看成大的研究者,他們馬上發現Inkfish的部落格文章,並且主動去部落格留言、以及直接寄信給她。對我們科學部落客來說,能獲得原研究者注意是很高興的事,更何況還是台灣研究者來信,於是Inkfish也再回應了一篇。第一作者許觀達針對Inkfish第1篇文章提出的問題加以回覆:

1. 過去文獻的確顯示突然激烈運動與上呼吸道感染有密切關係。而因為突然激烈運動而造成的免疫力降低(白血球死亡)大致上需要半天時間才能恢復。這段空窗期可能讓病毒有可趁之機。

2. 成大的研究顯示規律性運動者體內的白血球不會因此過量,而是保持在齊一的水平,因為規律幸運動者的白血球壽命比較長,所以免疫系統在製造的速度上比較慢。

3. 不過許觀達也承認他的論文還無法針對女性的情況做延伸解釋,畢竟樣本受限。

這樣看來,規律持續性的運動除了能消除脂肪以外,還能連帶改善免疫力,好處多多;反過來說,如果只是偶爾卯起來動,不但可能讓你吃更多,還會損及免疫力,重點還是要有耐心啊。

p.s. 科學家與科學部落客能有這樣的交流真的很棒!

論文:

Syu, G., Chen, H., & Jen, C. (2011). Severe Exercise and Exercise Training Exert Opposite Effects on Human Neutrophil Apoptosis via Altering the Redox Status PLoS ONE, 6 (9) DOI: 10.1371/journal.pone.0024385

文章難易度
鄭國威 Portnoy_96
241 篇文章 ・ 319 位粉絲
是那種小時候很喜歡看科學讀物,以為自己會成為科學家,但是長大之後因為數理太爛,所以早早放棄科學夢的無數人其中之一。怎知長大後竟然因為諸般因由而重拾科學,與夥伴共同創立泛科學。現為泛科知識公司的知識長。

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陸上生命的根源:菌根菌——《真菌微宇宙》

azothbooks_96
・2021/09/26 ・1538字 ・閱讀時間約 3 分鐘
  • 作者 / 梅林.謝德瑞克
  • 譯者 / 周沛郁

我們目前還不清楚菌根關係最初是怎麼形成的。有些人大膽提出,最初的相遇溼黏而沒有條理──藻類被沖上泥濘的湖岸和河岸,而真菌在這些藻類體內尋找食物和庇護。有些則主張,藻類來到陸地時,體內已經帶著真菌夥伴了。里茲大學(University of Leeds)教授凱蒂.菲爾德(Katie Field)解釋,不論如何,「它們很快就變得依賴彼此」。

常出現於兒童繪本的毒蠅傘,就是一種能與植物共生的菌根真菌。圖/WIKIPEDIA by R Henrik Nilsson

菲爾德是一位傑出的實驗者,投入多年的時間研究現存最古老的植物支系。菲爾德用生長箱模擬遠古的氣候,並用放射性示蹤劑,測量生長箱裡真菌和植物之間的交換作用。真菌與植物的共生方式提供了線索,讓我們了解植物和真菌遷移到陸地的最早階段是怎麼互動的。化石也讓我們一瞥這些早期的聯盟。最精細的樣本來自大約四億年前,含有明確的菌根菌痕跡──羽狀瓣和今日一模一樣。菲爾德讚歎道:「你可看到真菌居然就長在植物細胞裡。」

最早的植物幾乎只是一坨綠色組織,沒有根或其他特化的結構。而這些植物逐漸演化出粗糙的肉質器官來容納真菌同伴,真菌則搜尋土壤中的養分和水。最初的根演化出來時,菌根關係已經存在五千萬年了。菌根菌是陸地上後續所有生命的根源。菌根(mycorrhiza)這個詞真是取得好。根(rhiza)隨著真菌(mykes)存在於世。

數億年後的今天,植物演化出更細、生長更快、更能見機行事的根,這些根表現更像真菌。不過即使是這些根,探索土壤的表現也無法超越真菌。菌根的菌絲比最細的根細了五十倍,長度可以超越植物根部達一百倍,比植物根部更早出現在植物上,延伸到根系之外。有些研究者更進一步。我的一位大學教授向一班吃驚的學生吐露:「植物其實沒有根,只有真菌根,也就是菌根。」

毒蠅傘在樹的細根上形成的外生菌根。圖/WIKIPEDIA by Ellen Larsson

菌根菌太多產,菌絲體占土壤中活生物量的二分之一到三分之一。根本是天文數字。全球土壤表層十公分之中,菌根菌絲的總長度大約是我們銀河系寬度的一半(菌絲長 4.5 × 1017 公里,銀河系寬度 9.5 × 1017 公里)。如果把這些菌絲熨成一片,總表面積是地球上乾燥土地面積的二點五倍。然而,真菌不會停滯不動。菌根菌絲迅速死去、再度生長(一年十到六十次),一百萬年後,累積的長度會超過已知宇宙的直徑(菌絲長 4.8 × 1010 光年,已知宇宙直徑是 9.1 × 109 光年)。菌根菌已經存在了大約五億年之久,而且不限於土壤表層十公分的地方,所以這些數字顯然低估了。

植物和菌根菌在彼此的關係中產生一種極化現象──植物的莖處理光與空氣,真菌和植物的根則處理周圍的土壤。植物把光和二氧化碳打包成醣類和脂質。菌根菌則把固著在岩石裡的養分拆開,分解物質。這些是真菌在雙重棲位下的情況──真菌一部分的生命發生在植物體內,一部分在土壤中。菌根菌駐紮在碳進入陸生生命循環的入口,牽起大氣和土地的關係。時至今日,菌根菌就像擠進植物葉和莖裡的共生真菌,會幫助植物應付乾旱、炎熱和其他許多陸地生命一開始就有的逆境。我們稱為「植物」的,其實是演化成來栽培藻類的真菌,以及也演化來栽培真菌的藻類。

——本文摘自《真菌微宇宙:看生態煉金師如何驅動世界、推展生命,連結地球萬物》,2021 年 8 月,果力文化

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azothbooks_96
9 篇文章 ・ 2 位粉絲
漫遊也許有原因,卻沒有目的。 漫遊者的原因就是自由。文學、人文、藝術、商業、學習、生活雜學,以及問題解決的實用學,這些都是「漫遊者」的範疇,「漫遊者」希望在其中找到未來的閱讀形式,尋找新的面貌,為出版文化找尋新風景。
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