多運動就一定好嗎？Cell子刊：過度運動會導致健康人的線粒體功能受損並降低葡萄糖耐量

25 2 月, 2023

文：張佳興

一直以來，運動都是追求健康的代名詞，但是高強度的運動訓練會對身體產生負面影響。例如運動訓練對心臟健康的益處遵循一種曲線關係，過量的運動會引起心臟的明顯不適，但至今還沒有確定最佳運動量和過量運動量之間的明確閾值。

之前的研究表明：運動訓練是激活線粒體功能的有效刺激，並可通過刺激葡萄糖攝取作為許多代謝障礙的預防性治療。然而，人的運動訓練負荷與線粒體功能、葡萄糖代謝和運動訓練的生理適應性之間的關係有待闡明。

近日，瑞典體育與健康科學學院的研究人員在國際學術期刊《細胞—代謝》上發表了一篇題為「Excessive exercise training causes mitochondrial functional impairment and decreases glucose tolerance in healthy volunteers」的文章，揭示了過度的運動訓練會導致健康志願者的線粒體功能受損並降低葡萄糖耐量。

DOI:10.1016/j.cmet.2021.02.017

首先研究人員假設在訓練負荷逐漸增加的訓練計畫中，人類受試者的運動訓練負荷與線粒體功能、葡萄糖代謝和運動訓練的生理適應性之間存在鐘形關係。為了驗證其假設，團隊招募了6名女性和5名男性健康受試者參加了為期4週的訓練干預，包括高強度間歇訓練(HIIT)。在最初的3週，研究團隊逐漸延長鍛練時間，從而研究不同負荷鍛練的生理反應。在第四周，運動負荷逐漸減少。在整個干預過程中，進行了組織活檢和口服葡萄糖耐量試驗，以評估不同階段的代謝反應。

研究結果表明，輕度和中度的HIIT訓練能有效提高成績和生理功能，而在過度訓練階段，儘管訓練負荷增加，但身體功能指標無明顯改善。在恢復階段(RE)之後，當訓練負荷急劇減少時，人體性能達到峰值。與身體表現的動態反應相反，在整個研究過程中，無論訓練階段如何，最大耗氧量都持續增加。

此外，研究還觀察到過度訓練後線粒體呼吸減少，線粒體密度標記物補償性增加。這與運動訓練帶來的經典細胞反應（線粒體數量和呼吸能力的增加）不同。

研究設計示意圖

過度訓練會降低葡萄糖耐量，同時在葡萄糖負荷期間保持代謝活性。儘管骨骼肌糖原儲備增加，但過度訓練會減弱對劇烈運動的糖調節反應。另外，最高強度的訓練可導致受試者的葡萄糖耐受量及胰島素分泌水平的顯著降低，同時實驗也顯示線粒體功能受損及葡萄糖耐受量降低伴隨著Nrf2的表達降低，Nrf2是參與抗氧化防禦的重要因子。最後，研究團隊還評估了世界級耐力運動員的連續血糖水平，發現與匹配的對照組相比，他們的血糖控制受損。