水解膠原蛋白助中年男性肌腱強化:12週阻力訓練新發現

文章摘要

  • 高強度阻力訓練增強肌肉與力量,但膠原蛋白補充無額外效益。: 該研究指出,為期十二週的強化型阻力訓練,對於中年男性在肌肉量、最大肌力與瞬間爆發力方面均有顯著助益。然而,額外攝取水解膠原蛋白的組別,其肌肉成長與力量提升的程度,與僅進行阻力訓練的組別並無顯著差異,這表明水解膠原蛋白主要影響的是肌腱組織而非肌肉本身。
  • 單純阻力訓練可改善肌腱硬度,但對橫截面積無影響。: 對於中年男性而言,單獨進行阻力訓練,儘管能夠有效改善髕骨肌腱的機械特性,例如提升其硬度和彈性模數,這對於預防受傷及運動表現至關重要。但研究發現,這種單純的訓練方式並未促使髕骨肌腱的橫截面積顯著增加,暗示中年肌腱形態學適應存在局限性。
  • 水解膠原蛋白補充能更顯著提升肌腱橫截面積、硬度及楊氏模數。: 研究進一步揭示,將每日30克的水解膠原蛋白與阻力訓練結合,在中年男性中產生了更為全面的益處。不僅髕骨肌腱的硬度和楊氏模數獲得更大幅度的提升,其橫截面積也呈現顯著增長。這強烈建議水解膠原蛋白在促進中年肌腱結構與功能適應方面扮演關鍵角色。

隨著年齡增長,特別是進入中年階段,人體肌肉力量與爆發力會自然衰退,這不僅影響日常活動,更增加運動傷害風險。肌腱作為連接肌肉與骨骼的關鍵結締組織,負責傳遞力量,其健康狀況對整體運動功能至關重要。然而,中年肌腱的膠原蛋白含量、硬度及彈性模數普遍下降,這些變化與力量表現降低和受傷機率提升有直接關聯。如何有效減緩甚至改善肌腱的年齡相關退化,已成為運動科學界關注的焦點。

高強度阻力運動(RE)是已知能有效重塑人類肌腱形態和機械特性的手段,有助於抵銷中年期的功能下降。它能刺激肌腱內膠原蛋白合成與纖維交聯,進而強化肌腱結構。近年研究顯示,水解膠原蛋白(HC)補充與阻力訓練結合,可進一步增強肌腱適應,包括增加肌腱橫截面積、硬度及楊氏模數。然而,此類研究主要集中於年輕族群。中年男性肌腱對這種結合式介入的反應模式,仍是醫學和運動科學領域的未解之謎,急需深入探討。

為填補此研究空白,本研究旨在探討為期十二週的下肢漸進式阻力訓練,結合每日30克水解膠原蛋白補充,對中年男性髕骨肌腱硬度、楊氏模數及橫截面積變化的影響。研究也將評估此介入對下肢肌力與爆發力的效益。研究團隊預期,中年男性若在阻力訓練中輔以富含維生素C的水解膠原蛋白,其髕骨肌腱的適應性將比單純進行阻力訓練的組別更為顯著,並可能進一步改善身體機能表現。

本研究採雙盲、隨機對照設計,招募了二十名平均年齡47±5歲、有運動習慣但未進行下肢阻力訓練的中年男性。參與者隨機分為安慰劑組(n=11)和膠原蛋白組(n=9)。兩組均進行為期十二週、每週兩次的漸進式下肢阻力訓練。訓練後,膠原蛋白組攝取30克水解膠原蛋白加50毫克維生素C;安慰劑組則攝取30.5克麥芽糊精加50毫克維生素C。補充劑的熱量、維生素C含量、口感與顏色均經匹配,以確保研究的雙盲性。

在介入前後,研究團隊評估了多項指標,包括槓鈴後蹲舉10-RM、股外側肌厚度、髕骨肌腱橫截面積、等長膝伸肌最大自主扭矩(MVT)及扭矩發展峰值率(pRTD)、髕骨肌腱硬度(k)及楊氏模數(E)。結果顯示,十二週訓練後,兩組在MVT、pRTD、10-RM和股外側肌厚度方面均有顯著提升(p < 0.05)。然而,在這些肌肉相關指標上,膠原蛋白補充並未顯示出額外增強效果,即兩組間無顯著的組別與時間交互作用(p > 0.05)。

然而,髕骨肌腱的適應性則呈現出膠原蛋白補充的顯著效益。膠原蛋白組的平均髕骨肌腱橫截面積(CSA)增長幅度顯著大於安慰劑組(膠原蛋白組增加6.8 ± 5.4 mm²,安慰劑組增加1.2 ± 2.1 mm²;組別與時間交互作用p = 0.027)。具體分析顯示,膠原蛋白組在髕骨肌腱長度的25%和75%處,其橫截面積分別增加了6.6 ± 7.3 mm²和6.0 ± 5.4 mm²。相比之下,安慰劑組在肌腱任何位置的橫截面積均無顯著變化。這突顯了水解膠原蛋白在中年男性肌腱形態重塑中的重要角色。

髕骨肌腱的機械特性也因膠原蛋白補充而有更大幅度的改善。膠原蛋白組的髕骨肌腱硬度(k)增加了661 ± 331 N/mm,顯著高於安慰劑組的247 ± 305 N/mm(組別與時間交互作用p = 0.009)。同樣,楊氏模數(E)在膠原蛋白組增加了0.21 ± 0.13 GPa,而安慰劑組增加了0.09 ± 0.13 GPa(組別與時間交互作用p = 0.018)。這些數據清晰表明,在阻力訓練中結合水解膠原蛋白補充,能夠更有效地增強中年男性髕骨肌腱的結構完整性與彈性,有助於其更好地承受生理負荷。

本研究首次證明,水解膠原蛋白補充能顯著增強阻力訓練對中年男性髕骨肌腱橫截面積、硬度和楊氏模數的適應性效益。這項發現對現有觀念構成挑戰,顯示水解膠原蛋白能夠「恢復」中年肌腱對阻力訓練產生肥大反應的能力,這通常被認為會隨年齡增長而減弱。其機制可能涉及水解膠原蛋白提高了膠原蛋白合成所需胺基酸的生物利用度,從而刺激了全身膠原蛋白合成,克服了中年男性單次阻力訓練後缺乏膠原蛋白合成反應的「合成抵抗」。這些結果為中年男性設計運動、營養和復健方案提供了重要依據。

儘管膠原蛋白補充顯著改善了肌腱特性,但研究並未觀察到這些改變轉化為爆發力、肌力峰值率或跳躍表現的額外提升。這可能指出在未經訓練者中,神經肌肉適應等其他因素對力量表現的影響更為顯著。本研究參與者為未經訓練但活躍的中年男性,其結果應用於專業運動員需謹慎。此外,研究強調未來應探討中年女性在類似介入下,肌腱特性是否也會有類似的適應,以提供更全面的健康指導。

建議行動

  • 中年男性應考慮將高強度阻力訓練納入日常鍛鍊計畫,以維持和改善肌肉及肌腱健康。
  • 在進行阻力訓練時,可諮詢專業人士,考慮每日補充30克水解膠原蛋白及50毫克維生素C,以期最大化肌腱的適應效果。
  • 保持均衡飲食,確保攝取足夠的蛋白質及維生素C,這些營養素對膠原蛋白合成至關重要。
  • 定期進行肌力與體能評估,並根據個人情況調整訓練強度和營養策略,確保訓練效果最大化及安全性。

結論

這項發表於《歐洲運動科學期刊》的研究明確指出,為期十二週的高強度阻力訓練結合每日30克水解膠原蛋白補充,能顯著增強中年男性髕骨肌腱的橫截面積、硬度及楊氏模數,其效果優於單純的阻力訓練。此發現對於中年男性的運動處方、營養策略及復健指導具有重要參考價值,為促進肌腱健康與預防運動傷害提供了新的科學依據。

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

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