中年男性肌腱強化新突破:水解膠原蛋白搭配阻力訓練顯著提升髕骨肌腱健康

文章摘要

  • 為期12週的高強度阻力訓練能有效增加中年男性的肌肉尺寸、最大肌力和爆發力,但水解膠原蛋白補充劑對這些效果並無額外增益。: 研究顯示,無論是否攝取水解膠原蛋白,所有中年男性在完成12週的阻力訓練後,其股外側肌厚度、最大自主扭矩、峰值扭矩發展率及10次最大重複次數等肌肉功能指標均有顯著提升,證明阻力訓練本身對肌肉力量和尺寸的積極作用。然而,膠原蛋白補充並未進一步增強這些肌肉適應性。
  • 在缺乏膠原蛋白補充的情況下,阻力訓練可提升中年男性髕骨肌腱的硬度和楊氏模數,但對其橫截面積並無顯著影響。: 安慰劑組的實驗結果指出,即使不搭配水解膠原蛋白,單獨進行阻力訓練仍能改善中年男性髕骨肌腱的機械特性,使其變得更硬、彈性模數更高。這表示阻力訓練是肌腱健康的重要刺激,但若要改善肌腱的結構尺寸(橫截面積),則需要額外的支持。
  • 將水解膠原蛋白補充劑與阻力訓練結合,能比單純阻力訓練更顯著地增加中年男性的髕骨肌腱橫截面積、硬度和楊氏模數。: 本研究最關鍵的發現是,補充30克水解膠原蛋白能顯著增強阻力訓練對中年男性髕骨肌腱的益處。與單純阻力訓練相比,結合膠原蛋白的訓練方案能更有效地增加肌腱的橫截面積,同時大幅提升其硬度和楊氏模數,顯示膠原蛋白在肌腱結構適應性上扮演關鍵角色。

隨著年齡增長,人體的力量與爆發力會逐漸下降,此現象從中年時期開始,不僅影響日常活動,也可能增加跌倒受傷風險並限制運動表現。肌腱作為連接肌肉與骨骼的纖維結締組織,在力量傳遞中扮演核心角色。然而,中年及老年族群的肌腱常伴隨膠原蛋白含量減少、硬度與彈性模數降低等問題,這些老化引起的適應性變化對肌腱健康與功能構成潛在威脅。

高強度阻力運動已被證實能有效重塑人體肌腱的形態和機械特性,有助於減緩與中年相關的表現下降,其基礎是肌腱中膠原蛋白含量的增加。儘管如此,學術界對於中年男性肌腱如何對長期阻力運動產生適應,以及水解膠原蛋白(HC)補充劑能否進一步增強這種適應性,仍缺乏足夠研究。過去的相關研究多針對年輕受試者,而中年肌腱對營養補充的反應可能不同。

先前的研究已指出,中年男性在阻力運動前攝取水解膠原蛋白,能以劑量依賴方式增加全身膠原蛋白合成。基於此,本研究旨在探討為期12週的漸進式下肢阻力運動,搭配30克水解膠原蛋白補充劑,對未曾進行阻力訓練但有運動習慣的中年男性髕骨肌腱硬度、楊氏模數和橫截面積的影響。研究團隊假設膠原蛋白補充將帶來更顯著的肌腱適應性改善。

本研究採用雙盲、隨機對照設計,招募24名健康的、活躍但從未進行下肢阻力運動的中年男性(年齡介於40至60歲)。最終有20名參與者完成研究,隨機分為安慰劑組(11人)和膠原蛋白組(9人)。研究從2021年7月開始,至同年12月完成資料收集,並經倫理委員會批准且符合赫爾辛基宣言。

所有參與者均進行為期12週的漸進式下肢阻力訓練計畫,每週兩次,訓練內容涵蓋槓鈴後蹲、啞鈴羅馬尼亞硬舉、六角槓硬舉和啞鈴高腳杯深蹲。訓練負荷根據前一週表現調整,確保持續的超負荷。每次訓練結束後,參與者在研究人員監督下攝取指定補充劑:膠原蛋白組攝取30克水解膠原蛋白及50毫克維生素C,安慰劑組則攝取30.5克麥芽糊精及50毫克維生素C,兩者在熱量、維生素C、味道和顏色上均匹配。

在介入前後,研究團隊評估了多項指標,包括髕骨肌腱(PT)的橫截面積(CSA)、硬度(k)和楊氏模數(E),以及肌肉力量(如等長膝關節伸展最大自主扭矩MVT、峰值扭矩發展率pRTD、槓鈴後蹲10次重複最大次數10-RM)和股外側肌(VL)肌肉厚度。所有測量均在參與者的右腿進行,以確保資料一致性。

研究結果顯示,為期12週的阻力訓練確實對肌肉功能產生了普遍的積極影響。無論是否補充膠原蛋白,所有參與者的最大自主扭矩、峰值扭矩發展率、槓鈴後蹲10次最大重複次數以及股外側肌厚度均有顯著提升(p < 0.05)。然而,在這些肌肉強度和尺寸的指標上,膠原蛋白補充劑並未帶來額外的增益效果,兩組之間未見顯著的「組別×時間」交互作用(p > 0.05)。這表明阻力訓練本身足以改善肌肉力量和尺寸。

然而,在髕骨肌腱特性方面,膠原蛋白補充劑的優勢則顯而易見。膠原蛋白組的平均髕骨肌腱橫截面積增加了6.8 ± 5.4 mm²,遠高於安慰劑組的1.2 ± 2.1 mm²(組別×時間交互作用p = 0.027)。值得注意的是,安慰劑組的肌腱橫截面積並未發生顯著變化。這項發現強烈表明,水解膠原蛋白補充劑在肌腱結構適應性上扮演著關鍵角色。

此外,髕骨肌腱的硬度(k)和楊氏模數(E)在膠原蛋白組中也獲得了更大幅度的提升。膠原蛋白組的肌腱硬度增加了661 ± 331 N/mm,相較於安慰劑組的247 ± 305 N/mm,增幅顯著(組別×時間交互作用p = 0.009)。楊氏模數方面,膠原蛋白組增加了0.21 ± 0.13 GPa,而安慰劑組僅增加了0.09 ± 0.13 GPa(組別×時間交互作用p = 0.018)。這意味著,雖然單獨的阻力訓練也能提高肌腱硬度,但結合水解膠原蛋白補充劑能顯著放大這一效果,膠原蛋白組的肌腱硬度增加了56% ± 29%。

本研究結果對於中年男性的運動、營養和復健策略具有重要意義。它明確指出,阻力訓練結合30克水解膠原蛋白補充,能比單純阻力訓練更顯著地增強中年男性髕骨肌腱的橫截面積、硬度及楊氏模數。這項發現有助於對抗與年齡相關的肌腱功能退化,因為中年男性在單次阻力運動後,其全身膠原蛋白合成反應可能遲鈍,而膠原蛋白補充似乎能克服這種「合成代謝抵抗」。

此研究也與其他針對年輕族群的研究形成對比。年輕男性即使不補充膠原蛋白,單次阻力運動也能顯著促進全身膠原蛋白合成。本研究證實了,中年男性肌腱在沒有膠原蛋白補充下,其肥大效果不如年輕男性。然而,30克水解膠原蛋白的補充,似乎「恢復」了中年肌腱對阻力訓練產生肥大反應的能力,這對於保持肌腱健康至關重要。

儘管本研究觀察到膠原蛋白組肌腱硬度有顯著增長,但這並未進一步提升肌肉力量、爆發力或扭矩發展率。這與一些將膠原蛋白與乳清蛋白相比的研究結果一致,後者因其豐富的必需胺基酸含量,在刺激肌肉蛋白質合成方面優於膠原蛋白。本研究結果進一步支持了膠原蛋白在促進肌肉適應方面不如其他優質蛋白質來源的觀點。

本研究在COVID-19疫情後的重啟期間進行,參與者多為未受過訓練但活躍的中年男性,因此研究結果推廣至專業運動員人群時需謹慎。此外,研究僅針對中年男性進行,鑑於男性和女性在肌腱適應負荷方面的差異,未來需進一步研究水解膠原蛋白補充與阻力訓練對中年女性肌腱特性的綜合影響。

建議行動

  • 中年男性可考慮將每周兩次的下肢阻力訓練納入日常運動計畫。
  • 在進行阻力訓練後,可考慮補充30克水解膠原蛋白(含維生素C),以期增強肌腱結構與機械特性。
  • 諮詢專業醫師或營養師,評估個人健康狀況與補充需求。
  • 保持均衡飲食,確保攝取足夠的優質蛋白質以支持整體肌肉健康。
  • 留意肌腱健康狀況,若有不適應及早尋求專業建議。

結論

這項發表於《歐洲運動科學雜誌》的研究明確指出,中年男性若將為期12週的高強度阻力訓練與每日30克水解膠原蛋白補充劑結合,能顯著提升髕骨肌腱的橫截面積、硬度和楊氏模數,其效果優於單純的阻力訓練。這項突破性發現為應對中年時期肌腱老化問題,提供了具實證基礎的運動與營養介入策略,對於增進中年男性的結締組織健康和功能具有深遠的啟示。未來研究應進一步探討此方案對中年女性的效益。

參考文獻

  • Nulty, C. D., Phelan, K., & Erskine, R. M. (2025). Hydrolysed Collagen Supplementation Enhances Patellar Tendon Adaptations to 12 Weeks’ Resistance Training in Middle-Aged Men. European Journal of Sport Science, 25, e12281. https://doi.org/10.1002/ejsc.12281

本文內容僅供參考,不能取代專業醫療建議。