早前於大學出席了一場有關「先天基因對訓練反應的影響」的講座,由美國印第安納大學著名運動遺傳學教授 Prof. James Skinner 主持。講座內容針對心肺耐力訓練,這跟自己平日的實驗室工作息息相關,藉此機會也分享一下。

1. VO2max 與基因

最大攝氧量 (VO2max) 是國際公認評估心肺功能的黃金標準,反映身體肌肉利用氧氣的能力,其數值越高一般代表耐力表現與健康皆較佳。筆者測試過的精英運動員數值最高達80以上,一般普羅大眾則介乎30-40左右。

恒常的訓練固然可改善數值,但其實 VO2max 最受甚麼因素影響呢? 答案就是「基因」(Genetics)。

2. 最新研究

Prof. Skinner 引用近年文獻指出,「基因」對 VO2max 數值的影響高達47%。這說明了三個非常重要的概念:

  1. 我們每個人一出生的基礎數值 (baseline value )經已不同。
  2. 即使兩個基礎數值相近的人接受相同訓練,他們的 VO2max 數值升幅也可有顯著差異。
  3. 基礎數值的高低,與訓練後的進步升幅空間並無顯著關係。(即代表有些人本身數值低,經訓練後也不一定有明顯改進; 反過來說有些基礎已經高的人,經練習後依然可大幅提升。)

以上所闡述的先天「訓練反應」(Training Response) 差異,也解釋到為何總有些運動員予人「贏在起跑線」的感覺,較容易在某些耐力運動中取得優勢。有鑒於此,VO2max 數值的檢測,多年來亦廣泛應用在各國的選材發掘計劃 (Talent Identification) 之中,作為培育年青優秀運動員的參考指標之一。

先天基因對 VO2max (耐力訓練反應) 的影響,可透過體內不同化學物質和路徑呈現 (參考文獻:Sarzynski, M., et etl, 2017)

3. 「那麼先天基因不是最好的運動員,就不能成為冠軍嗎?」

非也。要在芸芸精英選手中脫穎而出,先天體格只是其中一部分,其餘各種後天因素亦同等重要,例如技術訓練、營養作息配合,以至心理素質的建立等,故此基因絕非唯一決定運動員未來發展的因素。事實上,筆者也認識不少 VO2max 雖非出眾、卻靠着後天努力而達到相當級數的成功運動員。故此,作為教練和研究人員,我們應該積極想方法讓他們在先天規限中發揮至極緻,甚至超越本身的能力。

另一樣 Prof Skinner 提到的重點,就是每個人的 VO2max 進步幅度不易預測。這是因為大家對不同訓練計劃的接受性可大相逕庭,需經一段時間評估。舉例說,運動員A可以對高強度HIIT的反應極佳,而對傳統長距離耐力練習則一般,但運動員B的反應卻剛好相反。

“Not everyone responds the same way to exercise”

這也說明了「因材施教」和「靈活變通」的重要。教練和運動員平日應細心留意自身對各種訓練計劃的反應,切忌盲目跟從他人做法,這才能獲取最佳的個人效益。

小結

學無止境,VO2max 並非單純一個數字這麼簡單。在科研實踐角度,如何最有效提升數值,從而有助我們發揮最大運動潛能,相信未來將繼續是全球學者、教練和運動員關心的課題。

以下亦分享數張講座裡的重點講義,有興趣的讀者不妨參考一下吧。

參考文獻

Sarzynski, M., Ghosh, S., & Bouchard, C. (2017). Genomic and transcriptomic predictors of response levels to endurance exercise training. Journal of Physiology, 595(9), 2931-2939.

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撰文: Dr. Eric Poon (運動科學系博士)

原文載於 EP Fitness & Health 網站
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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。