「乳酸」的概念在運動界別已爭論數十年,有讀過基本運動理論的朋友都一定聽過,在劇烈運動時,身體需要動用無氧醣酵解系統 (Glycolytic System) 以獲得額外能量,過程中會產生一種名為「乳酸」的代謝物,繼而血液會變得酸性,影響肌肉收縮,身體逐漸變得酸軟乏力,甚至導致運動後翌日酸痛云云。多年來教練、體育老師、以至生物學教科書都是這樣解釋,再加上平日實戰感受,上述邏輯都看似非常合理。然而,近年有越來越多強力科研證據指出事實並非如此。

最早年的研究

「乳酸導致疲勞」的概念在一百年前由 Dr. Otto Meyerhof (1922年諾貝爾獎得主) 提出。當時他作了一個動物實驗令青蛙運動至力竭,然後解剖牠們的腿部,發現肌肉內全是乳酸,便認定它就是疲勞的根源。然而,這其實是美麗的誤會,後世科學家指他犯下了一個研究大忌: 「相關並不等於因果」 (Correlation does NOT mean Causation)。

1. 首先,乳酸真的是酸性嗎?

我們先要釐清中文學名翻譯的問題。不少中文文章都會把英文的 Lactic Acid 與 Lactate 同時譯作「乳酸」,但兩者在化學角度是有分別的。Lactic Acid 確是酸性,但在正常血液環境中 (pH ~7.4) ,乳酸只會以 Lactate 形式產生,而且它是帶鹼性 (base) 的,並不可能導致血液變酸。真正增加血液酸性的,其實是肌肉收縮 (ATP Hydrolysis) 時所產生的氫離子 (H+),它跟乳酸牽涉的化學路徑是獨立不同的,我們不應混為一談。(Lactate 較正確的譯法應為「乳酸根離子」,但一般已約定俗成只稱它為「乳酸」)。

2. 乳酸會直接造成運動中途出現的疲累和酸軟感?


不是。如上述所說,肌肉收縮時所產生的氫離子 (H+) 才是令血液變酸,身體變得乏力的原因。此外,近年研究指肌肉細胞內累積的無機磷質 (Inorganic phosphate) 也牽涉在疲勞機制,但這都跟乳酸無直接因果關係 。

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3. 乳酸會積聚不散,引致運動後12-72小時出現的遲發性肌肉酸痛 (DOMS) ?

不是。大量研究指出,體內的乳酸水平在劇烈運動後90分鐘內,即使不作任何特別活動 (例如恢復跑和伸展),也會自然回落到運動前的水平 (<2mmol/L),故此並不存在「乳酸會積聚到第二日」的現象。真正引致 DOMS 的實為肌肉纖維收縮時引致的良性撕裂,形成微創傷 (Micro Trauma),細胞輕微發炎擠壓神經感應器,產生痛楚感覺,但這與乳酸並無關係。

當中最易引起 DOMS 的為「離心收縮 (eccentric contraction)」活動,肌肉發力時被拉長。常見的例子是「落斜跑」,早在1983年已有研究發現長時間以慢速跑下斜,並不會引致乳酸急升,但這活動造成的 DOMS 卻相當明顯,足以推翻 「乳酸導致 DOMS」之說。

4. 乳酸是身體的廢物和敵人?

不是。正如上述所說,乳酸並非導致運動即時疲勞/翌日酸痛的直接原因,對人體根本無害。相反,它更是我們的「好朋友」,身體有自然機制 (I.e. Cori Cycle) 去把運動中途產生的乳酸「循環再用」作能量燃料,或把它運到肝臟轉化為其他營養。甚至可以說,要不是身體有乳酸產生,我們在劇烈運動的更早階段就已經疲勞力竭了。

給大家的一點反思?

總括而言,乳酸只是疲勞的指標,卻絕非直接導致疲勞的原因。(”Lactate is only a MARKER of fatigue,but never a MAKER”)

研究資訊日新月異,我們逐漸發現到人體的結構運作遠比想像中複雜,很多舊有錯誤概念都會被時代巨輪推翻。然而,「乳酸導致疲勞」之説早已根深柢固,現階段要令廣泛大眾重新建立一套正確的觀念絕不容易。在實踐角度考慮,大家最關心的是最終成績,乳酸的箇中分子機制到底是怎樣或許也不太重要,我們過往理解的「抗乳酸」/「乳酸門檻」/「乳酸恢復」訓練同樣能令運動員進步,只是真正原理很可能並非想像中那樣。到底「用不用分那麼細」? 知道了新理論又有何作用? 這都是大家(和筆者)值得思考的問題。

但無論如何,事實始終是事實,認清真相,打破舊有錯誤思想,建立正確觀念,我想這還是對運動專業最基本的追求吧。

(筆者其中一項日常工作就是在實驗室替研究參加者和運動員作血液乳酸測試,檢測有氧和無氧運動能力。)

科學文獻:

  • Faude, O., Kindermann, W., & Meyer, T. (2009). Lactate Threshold Concepts. Sports Medicine, 39(6), 469-490.
  • Westerblad, H., Allen, D., & Lännergren, J. (2002). Muscle fatigue: Lactic acid or inorganic phosphate the major cause? News in Physiological Sciences : An International Journal of Physiology Produced Jointly by the International Union of Physiological Sciences and the American Physiological Society, 17, 17-21.

撰文: Eric Poon (運動科學博士生,認可體能訓練專家 NSCA-CSCS,高級私人體適能教練)


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Eric Poon
運動科學博士生,認可體能健身教練。於香港大學(雙主修食物營養和運動科學) 取得一級榮譽畢業後,繼而在中文大學完成運動科學碩士。現從事博士研究,希望從最頂尖科研層面進一步認識運動原理。其研究範疇為高強度間歇訓練 (HIIT) 、運動營養和心肺代謝健康。平日工作需接觸海量怪獸學術文章,但更愛閒時把它們轉化為正常人類語言。現不時參與公開課堂、學校講座、電台及電視節目,把運動科學實踐於社區當中。