【科學講堂】細胞激素促代謝 適量運動身體好

◆ 完成馬拉松後,運動員的血液樣本中多了許多不同的細胞激素。圖為渣打香港馬拉松。 資料圖片
◆ 完成馬拉松後,運動員的血液樣本中多了許多不同的細胞激素。圖為渣打香港馬拉松。 資料圖片

◆ 原始人以捕獵 、收集等方式生活,經常進行體力勞動。圖為曼德拉山岩畫狩獵圖。 資料圖片
◆ 原始人以捕獵 、收集等方式生活,經常進行體力勞動。圖為曼德拉山岩畫狩獵圖。 資料圖片

◆ 顯微鏡下的白血球介素-6。 網上圖片
◆ 顯微鏡下的白血球介素-6。 網上圖片

  運動有助維持身體健康,研究顯示,每星期疾步走450分鐘,能夠有效幫助我們延長壽命;定期運動更可以增強我們的免疫系統,降低患上第二型糖尿病、癌症等等慢性疾病的幾率。這不禁讓我們好奇:運動究竟是怎樣維持甚至提升我們的健康的?今次就跟大家探討一下。

  運動對我們的身體有什麼作用?

  運動在人類的演化史中一直有着重要的作用,儘管有些靈長類動物採納了比較悠閒的生活方式,但原始人類還是依靠捕獵、收集等方式生活。農耕時代的到來也能證明我們的先祖經常進行體力勞動。那麼運動對我們的身體有什麼作用?

  早在上世紀六十年代,科學家們就已猜想,骨骼肌細胞在運動的時候,可能釋放出一種特別的物質,幫助調節身體中的葡萄糖。

  到了1999年,有研究分析了運動員在參與馬拉松前後的血液樣本,發現馬拉松後,血液中多了許多不同的細胞激素,當中有些在運動後4小時仍維持在高水平,其中一種就是白血球介素-6(Interleukin-6,簡稱IL-6)。其後的研究發現,運動時肌肉收縮,的確會分泌出IL-6,也就證實了運動時身體會生產細胞激素。

  不過,對於身體,高水平的IL-6究竟會帶來有益還是有害的效果,要視乎這些IL-6是怎樣生產出來。當我們在休息的時候,太多的IL-6會引起發炎,更與第二型糖尿病和肥胖有關;但是在運動的時候,IL-6卻會引發其他激素(例如IL-10和IL-1ra)的反應,會幫助降低發炎和其他的有害效果。

  科學家們現正詳細地記錄和分析運動對身體的各種影響。2022年,一個以老鼠為樣本的研究發現,運動對21種細胞中超過200種蛋白質有影響。

  研究人員本來預測,運動主要會對肝臟、肌肉、骨頭的細胞有幫助,但是在實驗中發現,運動對身體中許多不同的組織和器官都有正面的影響。

  實驗中,老鼠在運動之後,肝臟會分泌出羧酸酯酶(carboxylesterase)這類酵素,提升老鼠的新陳代謝。研究人員利用基因技術增加這些酵素在老鼠體內的水平,發現即使之後為牠們提供高脂的飲食,這些老鼠的體重也不會上升,而牠們在跑步機上也可以跑得更久。

  假如我們能夠理解運動如何改變身體,讓我們更加健康,那麼是否可以開發出只需定時服用、無須出汗也能實現運動效果的藥物?SLU-PP-332正是如此的一種化學物,這種化學物可以幫助啟動心臟、骨骼肌等等組織的新陳代謝。實驗發現,SLU-PP-332能夠讓老鼠跑得更久、更遠;肥胖的老鼠就算沒有增加運動量,也能因此降低體重,減少身體積聚的脂肪。

  小結

  運動對身體有益,這個道理好像人人都懂,不過全球有四分之一的成年人還沒有到達世界衞生組織的建議的運動標準,即每星期150分鐘至300分鐘的中度運動(比如說疾步走)。通過提升我們對運動背後機制的了解,我們可以制定更清晰的運動指引,幫助大家對運動更加投入!

  ◆杜子航 教育工作者

  早年學習理工科目,一直致力推動科學教育與科普工作,近年開始關注電腦發展對社會的影響。