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2024年10月20日 星期日

《天生不愛動》~如何克服抗拒能量消耗的演化天性開始運動?

讀者:朱志德

本次要推薦的書籍是天生不愛動,原文是"運動既健康又有益,為何沒有演化成讓我們需要去做?",作者是 Daniel E. Lieberman.

作者根據演化理論、生理學實驗和田野考察,既比較人類和其他動物的差異,也比較各種人類群體的差異(涵蓋採集狩獵族群、農民、城市藍領及白領),比較人類的各種"活動",提出了一些有趣的觀點。

能量的吸收與消耗:運動是勞動和移動的替代品

在書本的一開始,作者首先論述田野調查的成果:狩獵採集者經過長時間的移動並取得食物後,幾乎就會直接久坐,不會再刻意做運動,傳統自耕農也是如此,不運動這件事似乎並未對他們的健康狀況造成影響。

然而眾多調查和實驗表明,現代工商社會,無論藍領還是白領,缺乏運動會對他們的健康造成負面影響,然而大家就像狩獵採集者的祖先一樣,下班後累得要死,根本不想動。只有少數人會刻意運動、甚至喜歡運動。

作者認為,關鍵在於能量的輸入和輸出。

和採集狩獵者和自耕農相比,現代工商社會能夠更快速的取得食物和能量。同時我們的體力勞動相對減少,尤其是長距離移動的差異最大(通勤無論駕駛、坐車或站著都是靜態,而狩獵採集者必須不斷移動)。

攝入能量增多、消耗能量減少,因此可能產生健康問題。而"運動"是一種活動,是長距離移動和勞動的"替代品"

理性會認為我們需要靠運動來促進健康,但人的生理機制會認為運動只是白白消耗能量,因此天生不愛動,只有少數人會喜愛運動。

然而勞動、移動和運動並不是消耗能量最主要的方式,真正關鍵的在於維持人體正常器官運作、修復受損組織的"基礎代謝率",占了全天能量消耗的三分之二。

二戰期間針對飢荒逃難者的檢查,以及對同意受試者的模擬實驗,發現當長期間飲食減量、活動增加的情況下,他們的基礎代謝率降低了40%,而且持續很長一段時間無法恢復。

當我們透過短時間的大幅節食和劇烈運動進行減重呢,人的生理機制會認為身體正面臨飢荒或逃難,導致能量攝入不足、損耗過多,因此開啟節能模式,漸少基礎代謝率。

因此當節食和運動習慣終止時,反而容易復胖、其他代謝性疾病也會惡化。

採用漸進式的方法增加維持運動習慣、逐步調整飲食內容,使得運動不過累、節食不過餓,或許是較合適的方式。

活動方式分析:靜止不動、爆發力與耐力

本書的中段分為三大部分,談論各種生理活動的特徵,與其他物種的比較,以及不同人類群體的比較。針對許多我們習以為常的活動,作者提出一些可能有利於健康的方案。

第一部分探討靜坐、站立、休息和睡眠時能量的消耗狀況;第二部分探討需要爆發力的活動,例如短跑、重量訓練和格鬥;第三部分討論走路、慢跑、跳舞等需要耐力的身體活動。

例如"有活動的久坐"就是一種值得推驗的方式。

採集狩獵族群和自耕農坐者時,同時在進行其他雜務,並且不斷變換姿勢,時而站起,時而蹲下、時而席地而坐。一方面坐著仍在消耗能量,一方面肢體屈伸減少壓迫和慢性發炎。此外沒有靠背的椅子,反而能夠更加訓練腰背肌肉的力量。

而用久站取代久坐,由於人的構造為了幫助直立而演化出來,因此站立的肌群相對省力,因此站起來雖然腿痠但不見得比坐著消耗更多能量,坐著常常起身,或者站著配合原地慢走,可能也是不錯的方式。

人類雖然短跑的爆發力不如其他動物,但透過發達的汗腺散熱系統,以及各種解剖上的構造,使得長距離行走和奔跑成了人類的優勢,透過群體合作和兩種運動型態的替換,採集狩獵者能夠逼得獵物熱衰竭而死。

然而這兩種活動用到的解剖構造不太一樣。因此採取不同的方式可以更加省力及避免受傷。我們在走路時通常腳跟先著地,但跑步時蹠趾關節先著地較好(尤其是沒有鞋子時)。軀幹不要前傾,膝蓋微彎,跨步不要太大也有幫助

採集狩獵族群、自耕農進行長距離步行時,通常還得背負重物,因此又能夠消耗更多能量。同時透過頭頂、紮帶、擔子等方式來協助平衡,使得頸部、肩部和腰髖等肌群更加發達有力,而現代工商業人群的這些肌肉缺乏訓練,反而常常抱怨痠痛。

古人不可能練出現代人那樣發達的肌肉,一方面營養攝取不足,不可能運動過度白白消耗能量。一方面是器材和理論的差異,工業革命後刻意設計出來的啞鈴、牽引設備等等,相較於其他重物密度高、方便抓握,以及解剖學的知識,使得重量訓練可以讓特定肌肉變得相對發達。爆發力需要快速向心收縮,而肌力和耐力需要慢速離心或等長收縮

關於睡眠,如果白天有做充足的運動,可以幫助晚上睡眠的深度,但如果就寢前不久還在做運動,神經過於興奮反而影響睡眠。另外每個人習慣的就寢時間、睡眠環境都不同,這可能和採集狩獵時代人群輪流監視危險的習慣有關,因此不應強求要何時睡、如何睡、睡多久。

運動處方:如何鼓勵不愛動的人開始運動

現代醫學的公共衛生、藥物和手術等介入手段,使得人類壽命延長,但生活方式的改變,卻使得慢性病提早發生,導致中間的失能患病狀態變得更長,使得人有更多的時間被困在輪椅或病床上,無法自由自在的活動。

大家都知道運動習慣很重要,然而面臨"天生不愛動"的演化慣性,該如何讓人克服呢?

本書的最後一段著重探討如何激勵那些不愛運動的人跨出第一步,逐漸培養運動的習慣。

有些研究評估提供資訊的效果,例如透過講座、影片和手冊告知運動的益處,或者用監測裝置紀錄做了多少運動;有的試圖影響行為,例如安排運動處方,運動者給錢不運動者罰款、不斷發訊息提醒運動;有的試圖改變環境,例如拓展單車道人行道鼓勵人使用、鼓勵下樓時走樓梯不坐電梯等。

各種方法都有人試過,但不是對每個人都有效,因為人的性格是複雜多變的。作者建議,每個人應該挑出對自己較有效的方法開始實行

另外一個重要策略是減少運動的痛苦感受。對於沒有運動習慣的人,從他們較不抗拒的活動開始,並配合自己的其他愛好,能有效提升動力,例如外向的人可以找朋友一起運動、喜歡音樂的人可以邊聽邊運動,喜歡旅遊的人在戶外環境中運動可能比在健身房更好。此外選擇多樣的運動方式,避免單調枯燥,也有助於保持興趣。

運動目標應該符合個人的體能和時間安排,過高的期望可能導致挫折感,因此應循序漸進,達到一個可以持續的節奏。對於這些人來說,多鼓勵而非批判尤為重要,正面的支持能更有效促進他們的進步。

當開始運動後,針對預防及改善不同的疾病,所選擇的運動處方也應該量身定制:

  • 阻力訓練(如重量訓練):能有效預防肌少症、骨質疏鬆和退化性關節炎,尤其對年長者和久坐族群特別有幫助。
  • 中強度有氧運動(如慢跑、健走、騎單車、跳舞和游泳):對於代謝性症候群、三高及心血管疾病的預防最為有效。
  • 高強度間歇性訓練:(快速衝刺和大部分比賽的運動競技),增加肌肉爆發力,但應先暖身後再量力而行,對於過度肥胖、關節疼痛或心肺疾病患者,做太多反而容易受傷。

另外,針對減重的效果,運動必須與飲食控制結合,單靠運動減重效果有限。而長期來看,穩定的飲食控制與適量的運動量能有效防止復胖。

最後,對於失智症、癌症和心理疾患的患者,雖然運動的影響不如其他慢性病明顯,但適量的運動仍可能幫助延緩疾病的惡化。總之,找到適合自己的運動方式,並在一個積極的環境中進行,才是克服天生不愛動的有效途徑。

2024年6月26日 星期三

《瘟疫與文明》~人類與病原體的共同演化,形塑了我們的生活方式

 


本次要推薦的書籍是《瘟疫與文明:人類疾病大歷史》(Plagues Upon the Earth: Disease and the Course of Human History),作者是Kyle Harper。

本書用四次能源革命來劃分章節,因為每次當人類發展新的能源來源後,便能從環境中取得更多的物資和營養。對於寄生在人身上的病原體而言,當然也是重大利好,然而不是所有病原體都能夠分到這塊資源。

每次能源革命改變了人的生活方式,使得人類有了避開舊的病原體的手段,也同時給了新的病原體傳播途徑,因此導致不同年代流行的傳染病種類大洗牌。

人類的歷史,塑造了疾病的生態與病原體的演化;疾病的生態與病原體的演化又反過來形塑人類歷史的發展。

本書繼承瘟疫與人等以往著述,參考醫學、環境與經濟史相關著作,以及歷史文獻關於傳染病的相關記述。創新之處在於應用了分子生物學的最新研究成果,其中譜系學分析人類、家畜和野生動物身上相同病原體的基因差距,了解分化的時間和先後順序;古基因體學分析考古遺址遺骸身上的病原體類型,配合放射性元素定年,可確定當時流行的究竟是何種傳染病。

人類早期的演化,相較於黑猩猩,只是更加適應乾燥的環境,仍以熱帶非洲的自然資源為主,病原體也差不多。

已知用火後,人類可以保暖、可以驅趕掠食者、更容易利用各種食物取得營養,這導致人口數量增加,並且走出非洲、遍布全球。

然而代價就是與世界其他地區的病原體接觸了,這時候分布在各流域的吸蟲類、透過蚊蟲傳播的錐蟲病、線蟲病和瘧疾就成了困擾各地區熱帶採集狩獵者的風土病。

農場

農業革命後,家禽家畜常被認為是多種人類新疾病的來源,作者稍微修正此看法。

追溯病原體的基因分化,可知大部分疾病來自嚙齒類和蝙蝠等野生動物,而家禽家畜只是演化變種的橋樑,有些疾病是先傳染給人類再傳染給家禽家畜的。

真正造成傳染病發生的,是人類的定居及城市人口增長。

當人類還在採集漁獵時,會不斷遷徙,從而避開自己的廚餘和糞便,然而開始定居後,便被自身產生的汙物所包圍,還被當作燃料和堆肥使用,蒼蠅和蠕蟲在周邊圍繞,繼續污染食物和飲水,糞口傳染使得腹瀉痢疾成為重大健康問題,直至今日仍是開發中國家的主要死因。

我們今日所熟悉的上呼吸道傳染病,是農業發明五千年後的事。大部份農民分散在各個農莊,很少出遠門;直到大城市的興起和商業網路的形成,才有充足的人口方便飛沫傳染,使得病原體被某地人群的免疫系統殲滅前,順利逃脫到遠方並突變,然後再捲土重來。包括麻疹、肺結核。

邊界前沿

哥倫布大交換,使得新舊大陸間的動植物、人群和病原體互相交流,而舊大陸的病原體,普遍被認為是導致美洲原住民大量死亡的元凶,遠勝歐洲殖民者的刀劍。

這大方向是沒錯,但還有需要補充修正的地方:例如哪些病原體扮演了主要的角色?美洲各地受到的衝擊差異如何?舊大陸的人難道就不受傳染病的衝擊?

大體上,人口密度較高、和歐洲人接觸時間較早、緯度和海拔較低、以及引入黑奴轉型成熱帶栽培業的地區,美洲原住民受到的衝擊比較大。前兩者與上呼吸道傳染關係密切,而後兩者與不但與蚊蟲傳染的瘧疾和黃熱病關係較大,也造成白人殖民者的大量死亡,使得如今美洲的熱帶地區以黑人和混血族群占優勢。

美洲原住民跨越寒冷的白令海峽、加上可馴化的動物較少,確實導致美洲本身的病原體較少。另一個可能的原因是,能夠航行到美洲的歐洲人,本身就是傳染病的倖存者(不然年輕時早就死在歐洲了),歐洲本土傳染病的死亡率其實也不低。還有征服帶來的戰亂,使得原住民的社會被削弱,更難抵擋傳染病的衝擊。

分子生物學也帶來新的發現,雖然美洲有很多種螺旋體疾病,但梅毒早在大交換前就出現在歐洲和美洲了,只是後來才突變成凶險的疾病。同樣類似的例子還有天花,原本只是舊大陸兒童傳染病的一種,在十六世紀時才突變成不分年齡死亡率都極高的殺手,對新舊大陸都造成強烈衝擊。

化石燃料

18世紀初起,以英國為首的西歐國家開始"早期的健康轉型",傳染病死亡率下降、平均壽命延長,並且國內出現階級落差,上層階級的健康狀況明顯較好。19世紀西歐各國的下層階級健康狀況也開始提升,少數國家迎頭趕上,大部分國家和殖民地依然如舊,形成全球分流。直到20世紀後半開發中國家才逐漸拉近差距。

在細菌論尚未問世,各種抗生素和疫苗尚未出現的情況下,"早期健康轉型"的出現,與工業革命、經濟發展息息相關:一方面使得營養提升,人體有更好的免疫力抵抗病原體;另一方面則是有資金投注公共衛生基礎設施,諸如下水道系統、垃圾處理、食品安全。而後續醫療技術的發展同樣需要大量資金投入。

人類看似有更多手段壓制傳染病了,但演化依舊進行,病原體有時仍不落下風。單一作物和牲畜密集養殖使得動植物病害更容易傳播,引響我們的糧食安全。許多細菌對抗生素演化出了抗藥性,愛滋病、結核病攻擊人的免疫細胞,至今仍是難題。以蚊蟲為病媒的瘧疾、黃熱病和登革熱依然困擾著熱帶國家。而最近冠狀病圖突變造成的全球大流行,像極了之前的天花。

人類與病原體共同演化的歷史,仍在繼續。