2018年4月20日 星期五

量化疲勞:我們的自律神經系統就像一個全能的家庭主婦

林嘉志老師一直是我在轉譯科學化訓練的良師,前幾天有幸跟嘉志老師討論過度訓練、疲勞監控與心率變異度……事後老師又傳來了一篇過度訓練的文章(下面的疲勞分極即是出自這篇文章),也推薦了一本書,讓我對量化疲勞的領域產生了新的連結。因為我認為現階段的跑步科學化訓練領域中「疲勞的量化」是最後一里路,這也是RQ跑步數據分析系統中最重要的一塊拼圖,因為必須即時有效量化疲勞的數據,才能即時調整課表,避免過度訓練。這些數據目前有自覺量表PRE、安靜心率(RHR)、心率變異度(HRV)與垂直跳躍的騰空時間或高度。

為了量化疲勞,這邊採用歐洲運動科學會(European College of Sport Science)的定義,他們替訓練所產生的疲勞程度分成三種等級:
  • 第一級是:Functional overreaching,這是訓練過程中正常的「超補償機制」,休息數天之後就會恢復。此時還不算過度訓練。
  • 第二級是:Nonfunctional overreaching, NFO,此時已經有些微負面的症狀產生,需要數週的調整才能恢復到最佳狀態。
  • 第三級:Overtrainning Syndrome, OTS,這是最嚴重的,不只會有不適的症狀,還會引發其他更嚴重的疾病,到了這種狀態的運動員已經算是病人了。
不管在哪個年代,過度訓練症候群(OTS)一直是教練和選手都要設法避免的。最早採用的量化方式是「PRE」,它是靠自我感覺來量化疲勞,相當主觀,所以時常會造成誤判。例如今年碰到有些跑者就是喜歡隨口抱怨練得很累,PRE也高,但其他各項生理指標都是好的,此時透過他的友人才得知他練得很開心,喊累只是口頭禪而已;另一種情況則剛好相反,跑者的訓練心率與安靜心率皆飆高、課表的達成率不高,但跑者反饋的PRE反應是輕鬆的,此時教練就要小心,很可能是跑者自我感覺良好但實際上身體已經發出警訊的時候。這在不少嚴肅跑者與太過度入訓練的運動員身上都會出現,我自己也是其中之一:因為過度訓練造成嗜睡、重感冒、成績停滯不前,而且發生了好幾次,一直復發。到後來才知道只靠自我感覺是不行的,必須透過客觀的量化數據才能有效及時評估是否已經NFO了,若能如此,才能避免發生「過度訓練症候群」(OTS),只要一掉進OTS就要超過一個月才能再恢復到健康狀態,那等同是生病,此時就別談變強或更好的運動表現了。

但有時候運動員的主觀感受也相當重要,我們會知道跑者心理與生理對疲勞感受的落差程度。

目前效用最廣的疲勞量化數據是安靜心率。自從光學心率錶開始普及後,它可以全天候的監控我們的心率,紀錄一整天之中的最低值。以圖中的Garmin數據為例,當跑者的週跑量超過100公里後,七天的平均安靜心率飆升到56,最高甚至達到60以上,比健康狀態下的安靜心率高了10以……結果隔週就重感冒了,訓練不得以被迫中斷,而且因為要繼續出差工作,一感冒就咳了三四個星期好不了,訓練也別談了。這件事也讓我深深體驗到教練的重要性,當必須減量或休息時,教練就要當機立斷!

因此,從去年開始,我就開始把安靜心率的監控機制整合在訓練營裡頭,不只可以在第一週期確認誰是大猴子、誰是小猴子,也可以及時避免過度訓練的發生。比如說,大猴子可以吃比較大的訓練量,但如果因為突然出差或睡眠不足,安靜心率也會跟著上升,那教練還是必須及時幫他減量。

量化疲勞的另一種方式是透過「垂直跳躍的騰空時間或高度」,這個數據雖容易量化(運用跳高儀或拿尺量即可),但比較難追蹤。雖然之前就有讀到,但一直比較沒興趣,直到今年初在Garmin PB訓練營跑者與Under Armour的協助下 ,我已經利用新發表的HOVER Jump Score的功能搜集了不少跳躍騰空的數據來研究,正在整理資料,近期會再把它整理分享出來。

過去研究較多的是心率變異度(HRV),它是用來量化自律神經系統健康狀態的數值,也是我最感興趣的。在國外的訓練書籍中,有談到,但一直很片面,我一直想找專書來研究,山姆曾推薦我"The Ultimate Guide To HRV Training"這本書,去年托我弟到美國帶回來,也同時買了作者研發的心率帶和APP,用了許久,雖然系統很粗糙,心率帶的電池會一直沒電,但數字相當精準,很符合訓練的情況,只不過書籍寫得太淺,大多是應用程面的分析,吸收不到本質性的知識。

剛好兩天前嘉志老師請我去他的課堂上演講,主題之一是:〈如何用RQ來避免過度訓練〉,課後老師推薦我《心率變異研究:從健康養生到疾病診療》這本書,當晚立馬訂購,沒想到專出版醫學著作的合記圖書出版社不到二十四小時寄到花蓮了!一讀之下,大為驚歎:「台灣的專業著作,研究札實、專業既廣博又精深、內容易讀又編輯精良!大勝之前在國外花數千元買回來的書!」


在這本書由郭博昭總校閱與楊靜修主編,結合了國內數十位研究HRV的專家,這些專家的專業有在第一線服務的醫師、護理師、藥師、研究者與硬體廠商。



其中由楊靜修博士所主筆的前言就很精彩,簡潔扼要地說明了自律神經是什麼?自律神經失調會發生什麼事?以及如何量化自律神經失調?(也許這就是量化過度訓練程度的指標之一),下面是第2~10頁的內容,摘錄如下:

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自律神經系統分為交感神經與副交感神經,它是一種全自動調控身體的系統,一直到哪裡出了問題,身體感到不適,並產生異常症狀時,我們才會發現它的存在,才會驚覺要好好的調整生活作息,讓自律神經系統回到正常的運作狀態,不然的話,可能就會形成各種疾病,到那時候就只能求助於醫生了。

自律神經系統很安份守己的努力工作,讓身體運作以達到完美的控制,但這樣完美的自動控制,卻經常讓我們視為理所當然,而忽略它的存在。

實際上,不管是交感或副交感系統,每分每秒都不間斷的運作才能達到完美的狀態。這就好像過去社會型態之「男主外、女主內」的情況,許多先生的想法都一樣,因為太太每天都在家,家裡都一樣 (就好像法變過,以為太太每天在家都閒閒沒事做),實際上太太每天都做一樣的工作,以維持家中達到整齊清潔,並每天準備飯菜,有的還要照顧老人及兒童等。

先生將之視為理所當然,更以為太太每天都沒事做,而開始心生抱怨,心想「我每天辛苦在外打拼,還要面對工作壓力、上司的要求及應酬等,而太太每天都沒事做,真是太不公平。」長久下來雙方越無法諒解,一旦吵架,太太離家、生病或離婚發生後,才會注意到,原來維持家裡的不變,就是一個很困難的工作,當沒有太太在身邊,僱人來做到一個全能家庭主婦所做的事,可能要花上幾乎與在外上班一樣多的薪水,還是無法做到最好,甚至影響到自己的工作,屆時後悔都來不及。所以不要因為內務做得很好,看不出來,反而不在意,直到失去時才會發現她的好。

我們的自律神經系統就像一個全能的家庭主婦,每天都孜孜不倦的工作,以維持我們身體的內務,照顧你的全身健康,若你不好好對待她,當哪天失去時,就再也找不回健康的身體。

我們很難給予大家一個客觀的數據,說明哪個時候稱作自律神經失調,通常是以自身感到不舒服來作定義,但若真要給一個客觀指標,實驗室(K&Y Lab)過去曾寫過一篇專利 (如下列公式,發明人郭博昭和楊靜修)有提到一個概念,也是現今在研究上用來當作失調的指標。

(郭博昭總校閱;楊靜修主編:《心率變異研究:從健康養生到疾病診療》,新北市:合記圖書,2016年10月10日出版,頁2-10)


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書中的公式引起我極大興趣,見附圖。我問了嘉志老師這個公式的意義,老師說這個公式是統計學上的「Z分數」,定義是:{測量值-平均值}÷標準差。
  • Sympathetic index, S:交感指數
  • Parasympathetic index, P:副交感指數
  • S-P = 交感指數-副交感指數
  • S-P=0時,代表兩種交感神經的活性愈平衡。

這個「量化自律神經失調」的公式,也許可以用來量化運動員的「疲勞」,判斷是否有過度訓練,初期的過度訓練是有「交感過度活躍型」與「副交感過度活躍型」,但最終都會偏副交感,也就是說這個公式的計算結果:正愈多,或負愈大都不好。但依運科研究者的發現,初期的Overreaching可能是正值或負值(正交感活躍或副交感活躍),但後期都會變成副交感比較活躍。所以如果負很大的話,就很可能是已經過度訓練了(Overtraining)。