作者\\ 陳林生 (美國德州大學奧斯汀分校運動生理學博士)
近幾年來,大眾逐漸意識到補充蛋白質與維持肌肉量對健康的重要性,特別是高齡長輩擔心肌肉量隨著老化而流失,因此特別重視補充蛋白質。許多長輩只注重蛋白質攝取,卻沒有執行「強度足夠的阻力訓練」,攝取蛋白質幾個月之後,感覺肌肉量跟肌力都沒什麼變化。這篇文章會分享一些科學文獻,討論為什麼「只吃蛋白質無法增加肌肉量,強度足夠的重量訓練才是最重要的」。
一、肌肉蛋白質合成與分解(Muscle Protein Synthesis/ Breakdown, MPS和MPB)
要理解為什麼光吃蛋白質無法長肌肉,首先必須了解骨骼肌的合成與代謝機制。人體內的骨骼肌處於持續不斷的「合成」與「分解」動態平衡中:
肌肉蛋白質合成(MPS):肌肉組織修復與生長的過程。
肌肉蛋白質分解(MPB):肌肉組織受損或老化時被代謝分解的過程。
骨骼肌量的增減,完全取決於「淨蛋白質平衡(Net Protein Balance = MPS – MPB)」。當 MPS 大於 MPB,肌肉量才會實質增長,反之若 MPB 超過 MPS,肌肉就會逐漸流失萎縮。
| 介入方式 | MPS(肌肉合成)反應 | MPB(肌肉分解)反應 | 淨肌肉蛋白質平衡 |
| 單純補充蛋白質 | 短暫微幅上升 | 維持基準或輕微下降 | 僅輕微偏正,維持時間短暫 |
| 單純阻力訓練 | 大幅提升 (訊號被喚醒) | 顯著上升 | 仍為負平衡 (缺乏原料重建) |
| 阻力訓練 + 蛋白質補充 | 大幅上升 (持續 24~48 小時) | 受到有效抑制 | 維持強烈正平衡、肌肉生長 |
經典生理學研究指出:單純攝取蛋白質(研究採用的是靜脈注射氨基酸,效果更快),只能短暫刺激 MPS,隨後合成率就會回落至基準線。如果沒有運動刺激,多餘的胺基酸無法被最大化有效利用來增加肌肉。打個比方:蛋白質是「建材」,而阻力訓練是「施工指令與工人」。如果工地上只有「建材」,卻沒有請工人上工,這些建材最後只會堆在路邊。如果工人開工了卻沒有磚塊,也蓋不出房子。唯有「訓練發布施工訊號 + 蛋白質提供建材」,肌肉才能真正生長。
二、科學實證:光喝蛋白粉 vs. 喝蛋白+訓練的巨大差距
運動科學、醫學期刊已有多個臨床試驗證實了光喝蛋白粉效益有限,發表於頂級醫學期刊《新英格蘭醫學雜誌》的研究中,研究者招募了 100 位平均年齡高達 87.1 歲(72~98 歲)的安養院衰弱長者,進行為期 10 週的隨機對照試驗。研究將受試者隨機分為四組:(1) 控制組、(2) 純營養補充組、(3) 純阻力訓練組、(4) 阻力訓練+營養補充組。
介入細節:阻力訓練組:每週 3 次、每次 45 分鐘,針對下肢髖部與膝伸肌進行高達 80% 1RM 的高強度漸進式阻力訓練,每 2 週重新測量 1RM 並即時調整負重。營養補充組:每日攝取 240 ml 液體補充品,提供 360 大卡熱量(含 17% 大豆蛋白、60% 碳水化合物、23% 脂肪及 1/3 每日建議攝取量的維生素與礦物質),非補充組則給予等體積的 4 大卡安慰劑飲料。
實驗結果:純營養補充組:在沒有訓練的情況下,10 週後大腿肌肉截面積、肌力與行走速度完全沒有顯著改善。阻力訓練組(含訓練與營養合併組):肌力增長了 113 ± 8%(非運動組僅 3 ± 9%),大腿肌肉截面積增加 2.7%(未達顯著差異),6.1 公尺步行速度提升 11.8%,爬樓梯功率提升 28.4%。
這篇研究證實,在高齡衰弱族群中,單純給予高蛋白營養品無法改善肌力下降與肌肉量萎縮,強度足夠的阻力訓練才是逆轉肌肉無力與改善生活功能的關鍵。
蛋白質是建造身體的優質材料,但只有阻力訓練能帶來足夠且持續的增肌訊號。幫長輩或自己安排一套循序漸進的阻力訓練課表,「蛋白質補充 + 有強度的訓練」雙管齊下,才能真正甩開肌少症,找回穩健有力的行動力!
參考資料:
Biolo, G., Tipton, K. D., Klein, S., & Wolfe, R. R. (1997). An abundant supply of amino acids enhances the metabolic effect of exercise on muscle protein. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism, 273(1), E122–E129.
Fiatarone, M. A., O’Neill, E. F., Ryan, N. D., Clements, K. M., Solares, G. R., Nelson, M. E., Roberts, S. B., Kehayias, J. J., Lipsitz, L. A., & Evans, W. J. (1994). Exercise training and nutritional supplementation for physical frailty in very elderly people. New England Journal of Medicine, 330(25), 1769–1775.
Phillips, S. M., Tipton, K. D., Aarsland, A. S., Wolf, S. E., & Wolfe, R. R. (1997). Mixed muscle protein synthesis and breakdown after resistance exercise in humans. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism, 273(1), E99–E107.