【中國香港運動醫學及科學學會】關於抽筋的幾件小事



【體路專欄】運動相關的肌肉痙攣 (Exercise-associated muscle cramps, EAMC)(下稱抽筋)泛指在運動途中或運動後,因肌肉不自主收縮,而引致疼痛的肌肉痙攣情況。抽筋可以突如其來地出現在不同的運動種類或時段,其伴隨的痛楚令人難以忍受。可是,暫時並未有證據顯示有單一方法可以防止抽筋,但坊間卻有許多關於如何預防及處理抽筋的迷思,真假難辨。因此,本文會透過引用近年的研究報告以分析抽筋成因,希望能有效地協助讀者認識、預防及應對抽筋。

抽筋的發生機制

有研究指出,抽筋的主因可以從兩個角度切入,分別是脫水及電解質失衡假設  (Dehydration and Electrolyte Imbalance hypothesis)(Talbott, & Michelsen, 1933)及神經元控制失常假設 (Altered Neuromuscular Control hypothesis )(Schwellnus et al., 1997),更有學者提出上述兩者的混合及多因素理論(Multifactorial Theory of EAMCs) (Miller et al., 2022) 。

多年來,「脫水及電解質失衡理論」都是解釋抽筋原因的主流說法。最早期的研究指出,大部份發生抽筋的人,與沒有抽筋的人比較,前者流失更多的水份和電解質。由於汗液中含有水份和電解質,此說法指出當運動時流失大量汗液,會令組織間隙液空間攣縮(Interstitial Fluid Space),令體內神經化合物(Neurochemicals)興奮及對運動神經元造成壓力(Mechanical Pressure),繼而發生運動相關的抽筋。然而這假設亦有不少漏洞,例如流汗時到底是水份還是電解質流失較多等因素,並不能完全反映該運動員會否抽筋及其抽筋的強度。而且,即使充份地補充水份和電解質,為何抽筋仍然有機會發生?還有,運動時全身都會排汗,為何只有工作量較大的肌肉群會出現抽筋?若脫水是唯一因素,而進行伸展並沒有改變體內水份和電解質的含量,那為何伸展抽筋的肌群能立即舒緩痛楚呢?故此,上述種種疑問,令「脫水及電解質失衡理論」開始備受質疑。

而「神經元控制失常理論」則認為疲倦影響肌肉的肌梭(Muscle Spindle)和高爾基腱器(Golgi Tendon Organ)的電頻率,令神經元過份興奮、減少自身放鬆,導致抽筋。此說法較能解釋何以抽筋會在多關節肌肉發生,例如大腿後肌、腓腸肌等經常在運動時收縮並處於縮短狀態的肌肉,而且亦有助解釋為何在比賽後段抽筋更常發生。然而,這個說法並未提供明確的疲倦閥值或其他令肌肉疲倦的因素,即使是有充分練習、狀態良好的運動員依舊時常有抽筋的情況發生。而且,此機制的研究大多都是利用小肌肉的電頻測試,例如屈足拇短肌(Flexor hallucis brevis),但並未能有效將結果轉移到大腿後肌或腓腸肌等大肌肉組群。

若只考慮單一因素,就會發現即使多喝水、即使多放鬆肌肉,還是會出現抽筋的情況,難免讓運動員及教練感到困擾。因此,有學者提出,抽筋並不是因單一機制而發生,實際情況需考慮到不同因素對肌肉系統和神經系統的影響,而且,所有運動員的抽筋原因、發生時機及強度也並不相同。(Maughan, & Shirreffs, 2019)

圖一:多因素理論概念圖 (Miller et al., 2022)

「多因素理論」提出運動相關的抽筋是由多件「小事」組成,例如疲倦、傷患、碳水化合物不足、環境不適應、電解質流失、脫水、睡眠不足、服用藥物、壓力問題、興奮成份攝取等等,並非單一原因能解釋所有狀況。(Miller et al., 2022)

即場應對方案

抽筋可以說是一個惡性循環,痛楚發生時會令肌肉抽搐,抽搐再形成更大痛楚,痛楚又再加劇抽搐情況。有見及此,當抽筋發生應盡早處理,避免演變成更嚴重的傷患,例如肌肉拉傷。處理方案包括休息及舒緩痛楚,例如使用冷敷和按摩等方式舒緩痛感,讓抽筋位置盡早放鬆。而最常見、快捷和有效的應對方案就是伸展患處,伸展時,高爾基腱器發出訊號,有助肌肉的興奮和放鬆機制達致平衡,而且抽筋是在肌肉縮短的情況下發生,拉伸會讓肌肉長度變回原狀,有助減輕抽筋症狀。(Nelson, & Churilla, 2016)

圖二:為輕度抽筋球員於補水暫停時伸展

而針對缺水問題的運動員,飲用高電解質及高碳水化合物的飲品,有助平衡血清滲透壓,但有需要注意以下要點:水份補充需時最少13分鐘才能被吸收至血液之中,屬較長線的處理方法,如在短時間內大量攝取飲品,或有機會導致低血鈉症,構成生命危險,所以並不是飲用越多飲料就越好。除了飲用豐富電解質的飲品外,酸味或辣味的食品(如芥末和酸瓜汁)或有刺激口腔至胃部的作用,造成神經反應的干擾,令抽筋的感覺消失。但這個方法並不適用於所有抽筋的個案,若無即時的效果(90秒左右),應考慮其他處理方法。

在坊間流傳的應對方法當中,食用香蕉和飲用通力水 (Tonic Water) 頗為常見。可是,這兩個方法未必對抽筋有幫助,首先,食用香蕉並不能即時增加血液內的鉀質,其主要功效是補充血清內的醣份,藉此希望延遲肌肉疲勞發生,因此完善的賽前飲食策略才是重點。其次,飲用通力水或有機會造成腸胃應激,而且效果並不出眾,所以一般情況下也不會建議採用這個方法。

預防策略

如前文提及,抽筋常見於疲勞及神經緊張的肌肉群組,所以首要的預防策略是在賽前攝取足夠的碳水化合物及補充足夠的電解質,讓身體有足夠的醣原和保持體液平衡。除此之外,如比賽或訓練時間多於一小時,亦建議飲用運動飲品,以穩定體內的醣份和電解質,延緩抽筋的發生。雖然坊間的運動飲品配方各有不同,碳水化合物及電解質的比例不一,但大部份的成份都足夠補充身體。值得一提的是,有一些運動飲品加入了如咖啡因等令神經系統興奮的成份,理論上或許會讓身體更容易發生抽筋,所以選擇時亦需三思。另一方面,即使運動飲品的成份含有電解質,過度飲用的話亦有機會稀釋身體的血鈉水平,令低血鈉症發生,有機會構成生命危險,所以一般建議運動時不應急速補水,以免運動後體重反而上升,水份過多令血液過份稀釋。運動員應在訓練前後量度體重,及在訓練後觀察尿液的顏色,以制定合理和切身的補水策略。

除了補水之外,如何延遲疲倦的發生亦是可控制的因素。有些運動員或為避免抽筋,會在賽前多做靜態伸展,以減低肌肉的緊張程度,然而,這個方法效果為時不長,更減低肌肉的收縮效率,因此,靜態伸展並非理想的預防方法,反而只適合在抽筋後進行舒緩。要延遲疲倦的發生其實不難,適當的肌力及體能訓練不可或缺,原因是當提升了整體的肌力及耐力水平後,讓我們有充夠體力較輕鬆地完成同樣的工作,相對而言則較遲出現疲倦。研究結果亦支持以上理論,發現恆常進行下肢肌力鍛鍊的馬拉松運動員較沒有鍛鍊的運動員,更少出現抽筋。(Martínez-Navarro, 2022) 臨床層面上,亦不時留意到部份運動員的某類肌群較弱,甚至乎發力不足,變相令其他肌群代償,有機會導致提早疲累而抽筋。這類型暫時非研究報告所提及的情況則有需要運動團隊中的治療師、體能教練或是防護員等角色通力合作,盡早將運動員從惡性循環中帶走,減低抽筋出現的機會同時改善肌力平衡,以預防創傷甚至提升表現。

以自身經驗分享,筆者從事青少年運動比賽的防護工作,發現有不少球員於比賽早段就已經抽筋,而對手剛好都是在聯賽中的強敵,這個心理負擔或許也是讓球員頻繁出現抽筋的因素,故此賽前的心理預演亦可能幫助球員減少抽筋的情況。其他有趣的情況包括球員「過分勤力」,於比賽上半場時GPS數據顯示比其他10名球員多跑了1000至2000米距離,令自己提早疲倦,繼而抽筋。因此,教練的戰術要求和球員的判斷能力,也許會影響抽筋的發生。總的來說,筆者認為「多因素理論」相對較為可取,為運動員制定獨特貼身的預防方案,才能達致最佳預防效果。

Reference:

  1. Schwellnus, M., Derman, E. W., & Noakes, T. D. (1997). Aetiology of skeletal muscle ‘cramps’ during exercise: a novel hypothesis. Journal of sports sciences, 15(3), 277-285.
  2. Martínez-Navarro, I., Montoya-Vieco, A., Collado, E., Hernando, B., Panizo, N., & Hernando, C. (2022). Muscle cramping in the marathon: dehydration and electrolyte depletion vs. muscle damage. The Journal of Strength & Conditioning Research, 36(6), 1629-1635.
  3. Maughan, R. J., & Shirreffs, S. M. (2019). Muscle cramping during exercise: causes, solutions, and questions remaining. Sports Medicine, 49(2), 115-124.
  4. Miller, K. C., McDermott, B. P., Yeargin, S. W., Fiol, A., & Schwellnus, M. P. (2022). An evidence-based review of the pathophysiology, treatment, and prevention of Exercise-Associated muscle cramps. Journal of Athletic Training, 57(1), 5-15.
  5. Nelson, N. L., & Churilla, J. R. (2016). A narrative review of exercise‐associated muscle cramps: Factors that contribute to neuromuscular fatigue and management implications. Muscle & nerve, 54(2), 177-185.
  6. Talbott, J. H., & Michelsen, J. (1933). Heat cramps. A clinical and chemical study. The Journal of Clinical Investigation, 12(3), 533-549.

【中國香港運動醫學及科學學會專欄】

 

 

 

 

 

 

文:黎匡宗先生
中國香港運動醫學及科學學會 運動創傷防護員委員會 委員 (2022-24年)
澳洲運動醫學二級運動創傷防護員

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