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| 分享一張今年春節期間日本行中,我最愛的一張照片及意境,稍候再慢慢跟大家講原因,請先作答! |
先來問大家一個問題:「您認為,溫度是否會影響運動時的碳水化合物消耗速度?」
答「會」者,請問是高溫帶來更高的碳水消耗?還是低溫天冷時,消耗量大?
答「不會」者,認為原因是什麼?
先透露給你我原有的想法,我是屬於「不會」這派的,因為我認為體內肝醣耗損速度,應該是受運動強度(心率)所影響,越高強度,越以肝醣為能量來源,反之強度越低,會越以脂肪當能量,外在溫度影響微乎其微。
那你的答案呢?
往下看,給你正確解答,及最後有我想給您的訓練建議......
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| 今年春節在跑完我的いわき馬拉松後,隨之而來的是老婆的生日,她原本願望是想去迪士尼樂園,但考量到有個骨折病人當累贅,萬一被人撞到了就不妙了。於是更改願望,改去看富士山,於是我們就前往了河口湖,第一個景點是LAWSON與富士山,期望能看到這圖中的景象;圖片來源 |
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| 但陽光在我跑完馬拉松後,似乎就消失了,現實是連下了兩天雨,又濕又冷,只剩LAWSON撐場 |
研究摘要:
天氣炎熱時,加上運動帶來的代謝熱,會讓核心溫度升高、排汗率上升、心肺壓力上升(心率升高),這些相信都容易理解。然過去有些許研究開始探討在高溫環境進行耐力運動時,會否對他們的肝醣或碳水化合物消耗有所影響?
這些年來陸續有些研究進行相關研究,但沒有人將其整理歸納出重要發現,直到2025年,有篇發表在《Sports Medicine(極為頂尖的期刊)》的研究:《The Effect of Heat Stress and Dehydration on Carbohydrate Use During Endurance Exercise: A Systematic Review and Meta-Analysis》。
作者們系統性的回顧過往研究後,並重新以後設分析重新檢視了這脈絡研究,這樣的分析方式具高度可信度,加上其發表的期刊之權威性,其研究發現,我很高興我原有的想法要被推翻了,先來講述其核心發現。
這篇研究整合了過往合計51篇研究(主要都是以單車作為研究設計,少部份為跑步),共502位受試者的資料,重新進行分析。
先用一個簡要的圖來表示過往研究發現,如下所示,X軸可視為高溫環境,越往右走越高溫,反之左邊則是舒適的溫度,而Y軸非別是有9篇過往研究以『肝醣利用率(Glycogen use)』當研究指標、21篇研究拿『碳水化合物氧化率(Carbohydrate oxidation』當研究指標、23篇以『呼吸交換率(Respiratory Exchange Ratio)』當指標,每一個圓點都是一份研究,其趨勢相當清楚。
再進一步說明如下方三點:
1. 高溫環境,會導致身體的『碳水化合物氧化率(Carbohydrate oxidation』增加,這個可簡單理解為身體將攝取的碳水化合物轉為能量的過程,越是高溫環境,身體會越倚賴碳水作為能量。
2. 高溫環境下,身體的『肝醣利用率(Glycogen use)』也會增加,也就是身體會快速消耗肌肉裡的肝醣來供高溫環境下的運動使用。
3. 高溫環境也會讓『呼吸交換率(Respiratory Exchange Ratio)』上升,這是去測量運動者所吐出的二氧化碳與吸入的氧氣之比值,這值越高(趨近於1),表示身體用更大量的碳水化合物為主要能量來源,若稍低(如0.7),則表示身體會以脂肪作為主要能量來源。越高溫環境時,身體會更加仰賴碳水化合物。
| 當晚在河口湖旁住了一晚,有2天1夜的時間等富士山露臉,還是很遺憾的都沒等到,上圖雲霧的後面就是個大富士山。 |
| 我把河口湖跑了一圈,約17km後,發現在濃霧與陰天裡的湖景,真的很醜啊 |
這份研究再進一步去分析,「有沒有可能,不是處在高溫環境下,但人體運動排汗過高引發的脫水狀態後,也會增加肝醣的消耗呢」?
一樣簡圖如下先說明,這次先看每一個圓點,若是紅點,表示是在高溫環境下,藍點則是正常舒適的環境中。X軸越往右,可視為越是脫水狀態,反之X軸往左則是無脫水狀態;Y軸是三個指標,一樣由上至下是『肝醣使用』、『碳水化合物氧化率』、『呼吸交換率』,唯與上方不同的是,這邊有『n=?』的字樣,那是表示過往有多少研究是這樣設計。例如『肝醣使用』的上方是n=1,表示有1份過往研究採高溫且脫水狀態下來分析運動時的肝醣使用反應;n=6則有6份過往研究採正常溫度,但脫水程度對肝醣使用的研究設計,還看不懂就請往下看重要發現整理4-6點。
5. 但若把氣溫考慮進來,在高溫環境中,脫水會加劇人體『碳水化合物氧化率』與『呼吸交換率』的提升,但在舒適環境中,脫水對『碳水化合物氧化率』與『呼吸交換率』的影響就不怎麼明顯(可去看上圖中正常溫度中的藍色橫線條,即標準化平均差會覆蓋0,對比高溫環境的紅色橫線條的影響則較往右走,表示統計上的顯著意義高)。
6. 至於最上方的『肝醣使用』,這邊研究較少,加上有幾篇,作者們認為研究品質並不佳,其顯示出來的狀態,作者們持保留態度。
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| 我硬是修圖改色後才有的勉強景... |
高溫或脫水為何會加速肝醣耗損呢?
看完以上摘要發現後,其實說穿了不管那一個名詞,白話講就是越熱的環境裡,人體對肝醣的依賴與使用率會越高,甚至到了高溫又處於脫水狀態時,肝醣耗損越快。其核心緣由或生理機制是什麼呢?我看完作者們的推理後,歸納出三點:
1. 體溫調節機制
當溫度越高,帶來人體溫度隨之上升,為了排汗散熱,血液必須被送往皮膚表層,但人體總血液量有限下,肌肉血液隨之減少,為了維持運動所需,肌肉只好被被迫減少依賴需要氧氣的脂肪氧化,轉而啟動耗氧較少的『糖解作用(Glycolysis)』,導致肝醣快速消耗。
2. 腎上腺素系統
高溫會進一步刺激腎上腺素分泌,並直接刺激肌肉中的『肝醣磷酸酶(Glycogen phosphorylase)』,這東西能將肝糖分子轉為能量供運動所需。但這酶對於腎上腺素及高溫環境特別敏感,剛處於炎熱氣候下,就加速了它去催促肝臟與肌肉釋放葡萄糖,導致肝醣消耗提高。
3. 脫水
脫水會讓讓體內肌肉與細胞含水量的降低,降低後則刺激運動中的『肝醣分解(Glycogenolysis)』速率,但同上方發現所示,脫水影響雖有,但不是最主要原因,而是下一點的大魔王。
4. 高溫(39度的門檻)
到目前為止,你可能會好奇,怎樣的熱叫熱?
其實在過往研究及此研究的看法,關鍵是在人體的核心溫度(還有研究是測直腸溫度,因這是最準確的衡量方法,我真是佩服研研究人員與受測者),而不盡然都是外在氣溫,只要核心溫度超過39度,上方三個機制都會被加速放大甚至產生加乘效果,該分的、該拆的、該消耗的都急速上升,就導致了體內肝醣存量的加速流失。
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| 隔天離開河口湖後,再去新倉富士淺間神社,這裡最知名的景色就是五重塔伴隨著富士山為背景,無奈還是個糟糕的天氣,富士山依然害羞不露臉,只好自己抽個扭蛋來湊和著 |
結語:我思我想及給您訓練上的建議....
總結此研究的主要發現:高溫環境下(特別是核心溫度),人體肝醣的耗損與依賴程度會明顯上升,不管量測指標是『肝醣使用』、『碳水化合物氧化率』或『呼吸交換率』,同時若伴隨著運動員已進入脫水狀態,這情況會再加劇。然而,若只是單純進入脫水,但選手本身還能將核心溫度控制好(至少39度以下),僅管天氣炎熱,他依然能保有不太嚴重的肝醣耗損(但還是會比低溫或舒適溫度中來得高)。
在提供我的訓練建議以前,我想再回到文章開頭的問題:「您認為,溫度是否會影響運動時的碳水化合物消耗速度?」
當時我的答案是不會,因為肝醣或能量使用,應該是受運動強度(以心率為指標)所影響,但這份研究並沒有討論到「心率」的角色,因為該文的推導邏輯是高溫環境本身就會帶來排汗率上升與代謝壓力,同時心臟需要負擔更多工作,包括將血液送至體表幫忙排汗,而不僅止於輸送血液至肌肉,故他們的基本假設就已隱含了高溫會帶來心率上升,只不過運作機制並非是單純的心率上升,故肝醣耗損就跟著上升,而是有糖解作用啦、腎上腺素系統啦、脫水帶來的肝醣分解等等複雜生理機制。
我進一步再去思考著,那假設我在38度高溫環境與18度舒適溫度環境中,控制一樣的運動心率,並且在38度高溫裡更加注意補水不讓體液流失,肝醣耗損情形會一樣嗎?以此研究基礎來講,答案應該是不一樣!因為就算一樣心率,可是心臟所打出來的血液,在38度的溫度裡,還是有相當大部份需要送往皮膚表層來散熱,高溫環境也會促使腎上腺素分泌更多,帶來更高的肝醣損耗。
那如果你跟我一樣是個好奇寶寶,想進一步瞭解如果是低溫的環境呢(例如5-10度)?身體冷到發抖時,會不會也很耗肝醣來產生熱能呢?
這雖不在本研究範籌裡,但我也查過了,只要是在運動狀態下,不會冷到直發抖的那種情況,其實肝醣消耗與20度左右差不多,除非是在零下環境裡,怎麼動都是冷到發抖,那麼這個「抖」本身確實需要更多能量。所以除非你在冬季去爬高山或是濕冷天氣騎車,凍到直打哆唆狀態時,建議也增加補給量,否則5-20度出頭的補給策略可以是一樣的。
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| 不死心的我們,又去了富士吉田市,這裡有個大鳥居,背後「理論上」也該有個富士山,無奈又殘念了... |
| 富士吉田的老街道,路的盡頭也該是富士山,也看不到... 話說,我去年(2025)最愛的一部日劇是NETFLIX的《小鎮星熱點》,劇中大多場景都是在富士吉田市所拍攝的,那是我最期待的地方,無奈啊... |
自問自答完畢,接下來提供您三個啟發:
1. 天氣越炎熱,越重視補給工作
若預計比賽會在30度以上高溫環境裡進行,請稍稍增加自己的補給量與補給頻率。特別要留意的是千萬別讓自己脫水了(水份流失體重的3%以上),只要你一脫水,除了肝醣耗更快,人往往也因脫水口渴,只會想要補水而吃不下東西,等於攝取的碳水化合物量在下降,可此時人體更需要能量補充,當吃得少又燒得兇時,反應出來的就是身體逼你放慢速度與強度來因應,那就影響您表現了。
更白話一點講,天氣越熱,你會越提早體驗到撞牆期,假設你連水都不喝或喝太少,可能原本能讓你撐90分鐘的肝醣存量,這天讓你70分鐘就頭暈目眩了。不過我也必須額外提醒您,天氣越熱或體溫越高,表示血液不只要多流向皮膚,同時腸胃裡的血液量會下降,如果你沒有特別去練去適應,突然就塞很多補給品進肚子裡,很容易會消化不良的,記得多加練習高補給量與透過少量高頻率來補給才是較好的方式。
2. 重視降溫與防曬工作
最可怕的不是高溫氣候,而是你讓自己體溫一路上升!
根據這研究結果,高溫確實會導致肝醣使用量上升,但只要你能盡可能降低皮膚表層溫度、核心溫度,甚至做到減少身體在大太陽底下曝曬的面積,例如穿著長袖或有袖輕薄透氣衣物、帽子、防曬袖套、頸套等,並多利用水與冰塊來降溫,都能延緩體溫隨之上升的時間,此舉就能稍稍將肝醣耗損控制在最小範圍裡,並增加你該運動強度下的持續時間。
3. 配速與耐熱訓練
最後一點可能就與本研究無關了,但這是我想給接下來馬上要進入三鐵季的朋友們建議,今年肯定也是熱到爆炸的一年,天氣越熱越要穩定與保守來開局。僅管從上方討論可知,心率並不是決定肝醣耗損程度的唯一因子,但它依然是決定你分配體力與訂定運動強度的重要指標,天熱必然伴隨著心率容易升高,除了盯緊功率或跑步配速外,強烈建議一定要跟心率一起看,並嚴守心率規範,不要太早就爆心率了。
同時,若預計您的比賽日是個大熱天,約莫賽前2週左右,要開始將訓練時間拉到午間執行(不需太早開始熱適應,人體很聰明,1-2週就會適應好的),體會與模擬在高溫環境下的配速與補給是否合宜?需不需要調整降速?甚至這麼熱,吃不吃得下東西,都是您賽前最重要的練習功課。
以上分享,祝福您碰不到38度的高溫比賽日。
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| 有趣的事就這麼發生了,正當我們吃完午餐也已經逛到無處可去,決定要放棄並離開富士山這一帶時,天空突然放了個晴!上方那兩張照片與這張照片僅僅只有不到30分鐘時間差距,就這麼樣的突然晴空萬里,富士山大露臉,我趕緊連拍了多張照,其中這張是我最喜歡的,且如果你也有看過《小鎮星熱點》這部日劇,就會對這幅畫面特別有感,因為這騎腳踏車的女性可能下一秒會摔車,然後有個外星人會突然出現救了她.... |
| 更詭異的事不僅於此,天空只放晴了約莫30分鐘,接著馬上又烏雲籠罩,天空轉陰黑,富士山又躲了回去,好在那30分鐘左右的時間,給了我們難忘的富士山回憶,看來富士吉田市真的有外星人(這是小鎮星熱點的梗)。 |
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