運動後的肌肉酸痛有個較為正式的稱呼,延遲性肌肉痠痛(delayed onset muscle soreness,DOMS)。坊間一直以來都有一個傳聞,運動完的肌肉酸痛是因乳酸堆積於肌肉組織中造成疼痛,但這樣的說法其實很早就被科學否定。只不過大家口耳相傳,傳而不止,直到今日依然還有許多人相信這樣的概念。
當肌肉細胞在運動過程中不斷收縮時會釋放乳酸(lactate)、緩激肽(bradykinin)、能引起發炎反應的TNF-α、IL-6、IL-1β以及一些神經營養因子(neurotrophins)等。
乳酸確實會產生,但會很快經由血液傳送至達肝臟代謝掉,所以不會在肌肉停留過久(途徑參考圖一)。
當前對於DOMS的發生原因還沒有完全了解,目前有探討三個原因:
1. 發炎反應
2. 肌肉纖維受損
3. 痛覺神經敏感度
今年有一篇由Kazue Mizumura發表的研究顯示,前兩個原因可能不是引發肌肉疼痛的主因,因為他們使用小鼠作為研究對象時,在發生DOMS的肌肉組織並沒有觀察到大量免疫細胞浸潤的現象,而肌肉纖維無受損的情況下也能發生DOMS,因此Kazue Mizumura將原因指向痛覺神經敏感度。
他從研究結論提出:
運動時產生的緩激肽(bradykinin)導致神經生長因子 (nerve growth factor)與膠細胞源性神經營養因子(glial cell line-derived neurotrophic factor)量的上升,使組織中與痛覺有關的Aδ和C神經纖維閾值降低,所引發的痛覺過敏(hyperalgesia)才是延遲性肌肉痠痛的主要原因(詳細的機制參考圖二)。痛覺過敏確實是近年被許多研究認為是DOMS最可能的因素,待日後能有更多研究揭開它的完整機制。
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(額外資訊)
為什麼運動時肌肉會產生乳酸?(這邊比較生物化學,沒興趣的人可以跳過)
乳酸的產生是因為肌肉細胞在短時間內需要大量能量,不斷進行葡萄糖的醣解作用(glycolysis)產生ATP和NADH,此時的醣解作用量大,使其下游的有氧呼吸電子傳遞鏈無充足的氧氣得以接手。醣解作用的最後產物丙酮酸(pyruvate)累積過多而藉由乳酸去氫酶(lactate dehydrogenase)轉換成乳酸,同時也會將NADH變成NAD+。其目的是補充NAD+,以免過量的NADH導致醣解作用停止,這個過程稱作乳酸發酵作用(參考圖三)。乳酸經過血液到達肝臟時,能將乳酸藉由乳酸去氫酶再轉回丙酮酸,同時生成NADH。
圖一:科里循環(Cori Cycle),感謝PRESSBOOKS提供
圖二:感謝Kazue Mizumura & Toru Taguchi提供
圖三:感謝Grace RF et al 提供
參考文獻:Kazue Mizumura & Toru Taguchi. (2024). Neurochemical mechanism of muscular pain: Insight from the study on delayed onset muscle soreness. J Physiol Sci.
水也佑 編