撞牆
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Bonk
撞牆
by Paul Scott
吳占夫譯
當你在跑步過程中，身體不聽使喚的停頓下來的現象叫做「撞牆」(Bonk)。 而科學家們對撞牆原因的辯論，叫做營養大戰 (Food Fight)。
據說蔣介石在聽到他的軍隊已經叛變時，身上還穿著睡衣，毫無準備。當你的身體發生叛變 - 或撞牆現象 - 時，你也有可能毫無準備。這裡我們談的狀況不是那些因小腿抽痛(因乳酸增加)而減速，或因跑下坡而產生的肌肉酸痛。我們是在談一般馬拉松跑者所謂的撞牆。它實際上也就是一種「一個人的身體對其心智的叛變」導致整個系統的崩塌，包括身體，大腦及心智。
撞牆現象可能因多種原因造成。
- 因「缺乏存於肌肉內的肝糖」而發生撞牆時，大腦還是維持正常，但是雙腿已經不聽使喚。
- 另一種撞牆則是因血液內葡萄糖(血糖)不足而引起。此時雙腿還好好的，但是大腦則已經舉白旗，無法發揮神經中樞的功能。
- 有時也會有「完全撞牆」情況發生，原因結合了脫水，不當訓練，腸胃問題，錯誤的營養攝取方式等。
- 第四種則使所謂的「小紫人式的撞牆little-purple-men bonk」。「跑了20公里後，我開始看到有一些小紫人在懸崖邊跑上跑下。我知道那是幻覺，但是我還是在比賽中停了下來，想看仔細些。這真是瘋狂！」醫學博士Mark Tarnopolsky是一位頂尖的運動營養研究學者，同時也是一位耐力運動員，他做了以上的表示。
如果你已經有參加過長距離的跑步競賽，你可能會覺得撞牆是免不了的。你可能會記得你是怎樣撐到18英里的，而在那之後你開始覺得你的跑鞋好像變成一雙蛙鞋，你也會記得你意志上如何堅持直到看到最後一個山頭。當時你滿腦子想的是整個人躺在路上有多好。或者，如果你「撞得夠徹底」的話，你可能會記得你是怎麼開始看到那些只有在Seuss博士所寫的童話書裡才會出現的人物。
現在，「科學版」的營養大戰正在撞牆這個領域裡進行。碳水化合物神聖不可侵的地位正遭質疑中。耐力運動員重新發現蛋白質的貢獻。運動營養產品持續問世，營養學家也各有不同的看法。我們也會探索為什麼長久以來，有那麼多跑者對食物及營養有著超越常人所能理解的苛求。但是本質上來說，撞牆的科學現象可以被歸納到以下的十條定律中。如果你能充分學習了解這些定律，你不但是可以與世界運動營養科學最新的發展同步，你也可能從此不會再發生撞牆的現象。
First Law: Food is Chemistry
定律1：食物本身就是化學
一連串的化學作用始自於我們體內的肌肉細胞，支援持續不斷的分子鏈的分裂與結合(此分子稱之為ATP，adenosine triphosphate 腺[口票]呤核甘三磷酸)。要使分子間的新鍵形成，必須要有能量注入。此時能量通常會以蛋白質、脂肪或碳水化合物的組成形式來連結分子鍵。
雖然都是養分，蛋白質、脂肪或碳水化合物實際上是不同的活體。蛋白質是經由翻譯DNA密碼，由胺基酸連接而成，是構成肌肉的要素。脂肪也是一種酸(以油的型態存在)，可形成對細胞的保護層。碳水化合物是由碳、氫、氧組成的六邊形化合物，也就是一般我們所知道的「醣」的簡稱。基本上來說，哺乳動物的身體並非由碳水化合物構成。固然，蛋白質及脂肪最終也會被轉化成碳水化合物，你從食物裡直接攝取的碳水化合物的作用不外乎是一種「特別儲存的養分」以供應你身體的運動所需，就好像戰爭時你的原子炮需要有彈藥才能發揮作用一樣。
Second Law: Cinnabons =Plutonium
定律2：肉桂捲等於是鈽(能量的來源)
在經過胃以後，碳水化合物開始分解，並進入小腸。之後，它轉換成葡萄糖，並經由血液流通全身。肝臟會從中吸取多達100克的葡萄糖(相當於兩條補充棒的葡萄糖含量)，足夠接下來約4個小時大腦正常運作所需。紅血球也會然燒掉一些葡萄糖。其他的葡萄糖分子就隨著血液流通，以供應你的肌肉燃燒時所需。此外，已經存在肌肉中的肝糖也會被用到。通常約有300至400克的肝糖存於在肌肉中（骨骼肌加上平滑肌），跑步時要用到的骨骼肌只有含約100克，但是這100克肝糖存量就足夠供應數小時跑步所需，到最後才會開始燃燒脂肪。
當你的肝臟與肌肉吸收儲存多達500克的醣類(相當於正常美國人吃完中飯逛回辦公室時的狀態)以後，多餘的血糖會促使「胰島素insulin」這種賀爾蒙開始急速增加，進而促使這些糖分轉化成脂肪。有些碳水化合物特別會刺激胰島素的增加及脂肪的形成，我們稱它為「高血糖指數high-glycemic」的碳水化合物。無論這些多餘的熱量來自何處，其實理論上一般人體內所儲存的脂肪是足夠他以「最慢的速度」(也就是以最少的氧氣去燃燒脂肪)持續跑步一個月所需。但是，實際上你當然不可能會跑的這麼慢，否則等你跑完時，恐怕連場地清潔人員都已經離開了。這也就是為什麼碳水化合物一開始就被視為提昇運動成績不可或缺，並獲科學家們高度推薦的運動必攝的營養。
早在1930年代，研究人員就已經將運動員依不同營養攝取的飲食分組做實驗，並發現：攝取高碳水化合物這組的運動員，在耐力方面的表現是攝取高蛋白質這組運動員的三倍。瑞典人對耐力運動員以高脂肪，高蛋白質，及高碳水化合物的攝取分組做實驗，也獲得類似的結論。所以，研究人員們開始思考：在賽事前幾天，人們的肌肉可能吸收儲存多於平常份量的血糖嗎？
Third Law: The Spaghetti Dinner Isn't Just A Cheap Way To Feed A Bunch Of Cheap Runners
定律3：通心粉(富碳水化合物)不只是泛泛跑者大眾們的便宜的晚餐選擇而已
在1960年代以前，要增進體內碳水化合物含量最常見的做法就是遵循「賽前七日」期間的飲食指引。在這七日期的前三天，盡量攝取低碳水化合物的飲食，以便耗盡體內的血糖儲存。後四天中，碳水化合物則應佔其飲食中各種營養的百分之七十以上：精確的說，相當於每一公斤的體重需攝取8.5克的碳水化合物(雖然在現實人生中，沒有人會真的計算的這麼精細)。這種方法增進肌肉血糖含量達百分之一百五十。研究人員後來更推出改良式方法，不在前三天耗盡體內的血糖儲存，而是以「練習份量每日遞減」來替代。而且，在這七天期間碳水化合物佔其飲食中各種營養的四分之三以上。這兩種增攝碳水化合物的飲食方法有效的阻緩了典型的「肌肉血糖型的撞牆」：此時體內糖份已被用完，並且開始燃脂肪。然而，要將脂肪轉化為糖份需經歷約20個新陳代謝的步驟，遠多於燃燒葡萄糖所需的約10個新陳代謝的步驟。這就好比是原來是以燒汽油(葡萄糖)，變成以燒煤炭(脂肪)來生火。脂肪慢慢燃燒，你的速度也會慢下來 - 就連那些肯亞的長跑高手也不例外。
Fourth Law: Your Brain is a Pig
定律 4：你的大腦是條子
所以，增攝碳水化合物可給你的肌肉加油，進而增進你的耐力。但是，別忘了大腦。腦祇燃燒肝糖，而且需求甚高。隨著肌肉及大腦的取用，血糖存量隨之降低，你的意志力，做決定能力及行動靈活度可能都會出現異常。這就是所謂的「中樞疲憊」，也就是你的大腦開始認知到「你已經累了」，雖然你的肌肉狀況可能都還很正常。
在一些只有「缺現金的窮學生」才敢參加的實驗中，當體內每公升的血液內葡萄糖含量低於3毫摩爾(千分之一摩爾，正常的血液內葡萄糖含量值應該介於3.5與5.5毫摩爾間)時，受測者會開始失去計算能力，也無法閱讀。根據參與這些實驗者的證言，在那種情況下(血糖含量低於3毫摩爾)，你開始變得對事情沒有感覺了，也失去求勝意志。隨著血糖含量持續下降，你開始產生幻覺。Tarnopolsky把他在一次鐵人三項賽中發生的小紫人式的撞牆歸咎於末期的中樞疲憊。當大腦處於「飢餓狀態」時，後頭骨皮質的神經細胞開始錯誤解讀進來的影像：一顆樹可能會被認知成一個人。大腦也會開始憑空製造一些不存在的假象：繽紛的雪片可能會變成小紫人。有的人將這些假象併入認知中，結果就像是身處於夢境中。 跑步中發生這種狀況當然是很不好的。你看到有人跑的狀似亢奮陶醉，步履不穩並跑出跑道外，就是已經發生這種狀況了。
別擔心，現在已經有「看似一般但療效神奇」的產品問世：運動飲料。除非是你當時的狀況已經很糟糕，否則區區50克的碳水化合物就可以在10至15分鐘內使你的大腦的狀況回復到正常狀態。
傳統的思維建議你賽事前祇吃「緩燃的slow-burning」碳水化合物，而不是「速燃的Fast-burning」(也就是高血糖指數的)碳水化合物。速燃的碳水化合物也被懷疑是當今美國人過重的元兇。特別是對那些不運動的人，速燃的碳水化合物更促成他們體內胰島素激增及血糖驟降的原因。然而，近來的研究則顯示，跑者在賽事前適度的活動熱身及緊張感可有效抑制胰島素激增，因此賽前食用緩燃或速燃的碳水化合物並不會造成什麼不同。
Fifth Law: A Long Run is No Time to Watch Your Weight
定律5：想練長跑，就不能因考慮體重而忽略碳水化合物的補充
在1960年代中期，Ball State大學的人類體能實驗室發現：在運動或賽事過程中補充碳水化合物不但能供給大腦所需，而且能使肌肉存有肝糖以增進耐力。所以他們就創造了運動飲料，成分包括水、電解質(功能在於保持細胞間的滲透壓力，以防脫水)、果糖及蔗糖。甜度則介於水與可樂之間。紐澤西州太平洋健康實驗室PacificHealth Laboratories的總裁，同時也是生化學家的Robert Portman博士指出：從概念上來說，運動中補充碳水化合物(運動飲料)就是藉以提高血糖量，使其存入肌肉細胞中。或換個角度說，肌肉細胞得以從攝食的運動飲料中取得能量，並將其轉成肝糖儲存備用。而自此以後，運動飲料也被視為運動營養的代表。
「賽前一週增進肌肉血糖存量，賽事當天早上增進肝糖存量，賽事當中適時補充以維持肌肉血糖存量」幾乎是30年來一直維持不變的金科玉律。
Sixth Law: Protein + Carbs = Kaboom!
定律6：蛋白質加碳水化合物效果更佳
運動營養科學家很自然就會想到：是不是可以找到一種方法，可以更快促成血糖的產生及補充，並延緩血糖存量的消耗。然而，多年來的研究已知：各種食物在新陳代謝過程中轉換成營養份的速率是「固定且緩慢」的。前面的想法看似不可能。 除非．．．．
除非人們揚棄「我們的身體會分開來攝取蛋白質、碳水化合物及脂肪，因為這些營養份對身體主要的功能都不同」這種看似有趣的傳統假設。研究人員在1987年開始思考：如果將這些不同的營養份予以混和，它門是不是有可能互動，並產生加成的效果，例如：蛋白質是否可以使碳水化合物的代謝作用加快？「答案是肯定的」，Portman說。他並且自此就致力於相關的運動營養的研究，以及商機的推廣。研究人員們已經知道蛋白質可以強力促使胰島素的增加，而胰島素可增進肌肉細胞吸收血糖的速率高達百分之五十。當身體快速燃燒碳水化合物時，如何加速血糖的形成極其重要。胰島素也會促使胺基酸流入肌肉細胞，抑制一種壓力賀爾蒙「腎上腺皮質素」（Cortisol）的釋出，並刺激血液流向肌肉。碳水化合物一直都是最明顯的胰島素的促生原，因為當每100毫升血液內的葡萄糖含量高於100豪克時，我們的身體就傾向會釋出胰島素。「但是，研究人員已經知道，如果你在碳水化合物中再加入蛋白質，胰島素釋出的效果會更好，」Portman做了以上的表示。
Seventh Law: Timing is Everything
定律7：攝食的時機是關鍵
Portman加入德州大學的John Ivy博士及科羅拉多大學的Ed Bruk博士這兩位夥伴在營養學的相關研究。Ivy發現在練習或比賽開始後30分鐘內攝食對肌肉肝糖補充的效果最好。45分鐘以後，肌肉對胰島素的敏感度開始降低。兩小時後，肌肉細胞甚至會對胰島素產生抗體的效果。任何一位深諳營養學及體能表現者都會同意：攝食的時機是關鍵。你的肌肉對於「在一天中不同時段的營養補充」產生不同程度的反應，對於「在練習或賽事中不同時機的營養補充」反應亦然。Portman本身無疑也深諳此道。他與Ivy最近合出了一本書，名為「攝取營養的最適時機Nutrient Timing」，旨在介紹其所謂「如何將毀壞性的代謝作用轉為建設性的代謝作用」。
然而，從已知的營養學觀點來說，攝食的時機的說法似乎只適用於那些「一天練習兩次的運動狂熱者」，因為人體在24小時內會隨著正常的攝食而自動補充肝糖至正常水準。針對這樣的質疑，Portman指出：「在一項對一群“一天練習一次”者實驗的結果中顯示，運動練習後“立即”攝食補充者在改善“身體的結實指數lean body mass, LBM”方面的表現，優於那些在練習後“兩小時”才攝食補充者達百分之八。」 研究人員並據以將焦點集中在「從練習後的恢復飲料中取得肝糖補充」的研究，並在1992年有具體的發現。「我們現在已經可以證明：在賽事或練息後攝食蛋白質與碳水化合物，對刺激胰島素的釋放及肝糖的補充極有助益，」Portman進一步表示。
現在，更迫切的問題來了：在比賽中攝食蛋白質與碳水化合物是否也能迅速的補充肝糖儲存？對此，Portman與同僚們研究自行車運動員們在不同強度訓練中的表現，並分三組讓他們分別飲用「一般的運動飲料」，「四一比的碳水化合物加蛋白質飲料」，以及單純的水。「四一比的碳水化合物加蛋白質飲料」可讓運動員們持續27分鐘，較一般的運動飲料的20分鐘高出許多(祇喝水那組則只能撐14分鐘)，雖然兩者在胰島素釋放水準的表現差不多(然而，在稍後的研究中的確證實了蛋白質與胰島素的關聯)。
同時，就像每一個聰明的美國人會做的一樣，Portman集資投入運動飲料事業。他的產品以Endurox R4 及 Accelerade為名行銷，使用擁有專利的「四一」碳水化合物與蛋白質的比率。這樣的蛋白質含量剛好是在「有助於胰島素的釋放」，卻又「不至於會讓人產生不適」的水準(蛋白質會促進蛋白分解酵素的分泌，導致腸胃不舒服)。這些產品今年將創造一千兩百萬美金的銷售額，並贏得自行車運動者、專業運動員及教練例如Nike Farm Team的 Roy Benson, Frank Gagliano以及跑者Lornah Kiplagat, Ryan Shay與教練Joe Vigil的喜愛。
Eighth Law: Good Science is Like a Bar Brawl rough fight in bar
定律8：好的科學論辯就像在酒吧內的打鬧一樣精采
科學界對這些針對蛋白質的研究的典型回應是：他們是在一樣的基礎下做比較嗎？Tarnopolsky等人指控Portman他們用兩種「卡路里含量不同」的飲料來做比較，卡路里含量高者自然會促成較多胰島素的釋放。Ivy他們則繼續去宣揚蛋白質在「卡路里含量一樣」的不同飲料中確實能發生作用。但是，包括Tarnopolsky在內的批評者則堅定的認為，飲料中有無蛋白質成分並不會造成什麼不同。
相關的爭論一直持續著。在回覆我最近以電子郵件寄給他的一分研究報告中，一向沉穩Tarnopolsky對Portman等人近來在蛋白質方面的研究甚至不屑的表示：「胺基酸加碳水化合物當然不會完全等同於單一的碳水化合物」。 (這樣說也沒錯．．．．)
Ninth Law: Every Five Years, Good Advice Becomes Bad
定律9：每五年，原來是好的建議就會變成一文不值
所以，至少運動飲料是有作用的，不是嗎？「我們無從證明“肌肉肝糖耗盡”是限制長時間運動的表現的唯一因素，」Capetown大學生理學家Tim Noakes這樣寫著。雖然我們已經知道補充碳水化合物可以延長運動時間，但是我們無法使已經累垮的雙腿立即獲得補並充恢復功能。然而，如果我們想證明撞牆是否因累垮的雙腿引起，我們必須在實驗室做些相關的實驗。
這裡我們再次身陷「大腦與腿」不可分的關係中。你可能會覺得你已經氣力用盡，但是這樣的認知是來自你那「可能已經失去中立客觀立場」的大腦。為了了解大腦是否為撞牆的元兇，科學家們讓一些運動員練到他們覺得已經到達撞牆的程度。研究人員麻痺這些受測運動員的中樞神經系統後，以人工方式刺激他們的肌肉。 研究人員Dan Benardot博士(著有「認真的運動員與營養Nutrition for Serious Athletes」一書)說：「這些肌肉持續顫動，這表示其實肌肉內肝糖還未被完全耗盡。」Noake則已經在網路上的專欄「顛峰表現Peak Performance」中舉出一堆證據，證明「肌肉肝糖耗盡」其實是背了黑鍋。在一個實驗中，運動員們在被「操」了四個小時後，已經是精疲力竭了，但是實際上他們當時肌肉內肝糖濃度與碳水化合物的燃燒速率與三個小時時候的水準一樣。Benardot又說：「傳統的說法是：當體內肌肉肝糖耗盡就會發生撞牆現象，但是存於血液及肌肉中的碳水化合物，以及來自脂肪的熱量，應該足夠供給一個跑者額外所需的每英里約100卡路里(在“有氧aerobic”的狀況下)。 再怎麼算，肌肉內的肝糖應該都還是夠的。」
然而，大腦可能會有不同的意見。Benardot說：「這是很有趣的現象，而我們則剛剛才開始正視它：心智的疲憊會導致肌肉疲憊的認知。」在跑步的過程中，大腦做了很多工作，例如：監視血液流量，排汗速率，中心溫度，血糖及壓力賀爾蒙等。大腦接收並評估各種信息，並且在狀況不妙時下決定「關機」(shut it down)。
有趣的是，蛋白質可能也有助於預防大腦的「中樞疲憊」。 在Oxford的研究人員已經發現「支鏈胺基酸」(branch chain amino acid，某幾種胺基酸)的耗竭會導致大腦內tryptophan(一種胺基酸)增加，就像那些在吃多了火雞大餐後昏昏欲睡的人已經體驗到的：Tryptophan可抑制中樞神經系統。
Tenth Law: People Never listen
定律10：人們習於我行我素
現在，我們要談到一個更大的問題，那就是人們可能 - 及如何會 - 因為一些「非關代謝」的無謂的原因而導致撞牆。例子之一：跑步為了減重。眾所皆知，跑步比任何瘦身食譜更有效，但是「重份量的訓練」加上「不足量的進食」註定會造成「高頻率的撞牆」。Eberle說：「有些人想：哇！如果我在今天的長跑練習中可以燃燒600卡路里，我不想因為吃了兩顆補充膠囊以致於最後祇燒掉400卡路里。」但是，以運動營養的角度來看，這樣的想法是要不得的。
另外，常見的「戰術錯誤」就是有些跑者在第一或第二個飲水站不願意慢下來喝水補充。Benardot說：「我曾經坐在奧運馬拉松選拔賽的前導車上，並且看到只有少部分選手在競賽的初期會喝東西。這是天大的錯誤 - 可能也是一個跑者所能犯的最大錯誤。」因為，那怕只是「輕微的脫水」都會延緩腸胃的淨空。腸胃的淨空是指將食物養分從小腸流入血液的活動。運動過程中必須確保體內持續的流通。在賽前喝大份量的水或飲料，可在一開始就有效的刺激腸胃淨空，接下來你要做的就只是保持體內流通的狀態，約每十分鐘就喝些東西。
So if there were a law above all laws, it would be this: Never forget your bolus.
所以，如果有那麼一條「至高無上」的定律，它應該就是：千萬別忽略了該做的補充(Never forget your bolus)。
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