科學家揭示了迷走神經在體能鍛鍊中的重要作用
最近的一項研究徹底改變了人們對運動的現有看法,揭示了迷走神經在體能鍛鍊中的重要角色。迷走神經傳統上與”休息和消化”功能有關,但最新研究發現,迷走神經在運動中發揮著重要作用,它可以幫助心臟泵血,從而促進氧氣在全身的分佈。
在運動科學領域,人們普遍認為,在體育活動中,”戰鬥或逃跑”的交感神經系統會被調動起來,以提高心率和力量,而”休息和消化”的副交感神經系統則會減弱或停止活動。
然而,奧克蘭大學生理學副教授羅希特-拉姆錢德拉(Rohit Ramchandra)說,目前的這種認識是基於間接估計和他們的新研究證明是錯誤的一些假設。
拉姆錢德拉博士說:”我們的研究發現,在運動過程中,這些’休息和消化’迷走神經的活動實際上會增加。我們的研究小組使用了’高難度’的電記錄技術,直接監測運動綿羊的迷走神經活動,結果發現,這些通往心臟的迷走神經的活動在運動時會增加。心臟要維持高水平的泵血功能,就需要在運動過程中增加血流量,為增加的工作提供燃料:我們的數據表明,迷走神經活動的增加正是為了實現這一目的。”
羅希特-拉姆錢德拉副教授。資料來源:奧克蘭大學
運動時,心臟每分鐘泵出的血液量會增加四到五倍。這就要求心臟跳動得更快,收縮得更有力。心臟泵血的能力受到來自大腦的神經調節,這些神經被稱為”自律神經”,因為它們自動工作,不需要有意識的思考。
這些神經包括”戰鬥或逃跑”或”交感神經”和”休息和消化”迷走神經,後者被稱為”副交感神經”。迷走神經連接大腦和心臟以及包括腸道在內的其他內臟器官,調節”休息和消化”副交感神經系統的反應。
運動中神經系統的協同作用
新研究發現,副交感神經系統和交感神經系統在運動中共同發揮作用,幫助心臟泵更快、更強大。研究人員也調查了心臟迷走神經釋放的介質的作用。
拉姆錢德拉博士說:”心臟迷走神經會釋放多種介質,先前的研究主要集中在一種神經傳導物質乙醯膽鹼上,而乙醯膽鹼對我們的運動能力沒有影響。我們的研究側重於一種不同的介質–血管活性腸肽(VIP),研究顯示迷走神經在運動時會釋放這種勝肽,從而幫助冠狀動脈血管擴張,使更多的血液泵入心臟。”
第一作者和共同通訊作者朱莉婭-香克斯博士說:”血管活性腸肽最早是在腸道中發現的,它確實有助於消化,但我們現在知道,它在運動中也很重要。”
對心臟病和運動耐受性的影響
試驗是在綿羊身上進行的,因為綿羊在心臟解剖和生理等許多重要方面與人類相似。綿羊也是一種成熟的動物模型,有助於找到可用於人類的防治心臟病的方法。這些基本發現可應用於包括心臟衰竭在內的人們無法耐受運動的疾病。
拉姆錢德拉博士說:”無法完成涉及運動的簡單任務意味著這些患者的生活品質受到嚴重影響。運動耐受性降低的一個潛在原因是患病心臟無法獲得足夠的血液。我們的後續研究將嘗試了解我們能否利用心臟迷走神經的這一重要作用來提高心臟衰竭患者的運動耐受力。”
人們對試圖介入或改善迷走神經張力以減輕焦慮很感興趣。對此問題的調查不在本次研究的範圍之內。
拉姆錢德拉博士說,我們確實知道迷走神經介導心率減慢,如果我們的迷走神經活動旺盛,那麼我們的心跳就應該減慢。”這是否等同於放鬆,我不確定,但我們可以說,經常運動可以改善迷走神經的活動,並產生有益的影響”。