高強度運動影響睡眠品質-時間營養學

運動後睡眠品質差?認識睡眠與營養調整對策

之前我們曾經在酸櫻桃汁泡冷水的文章聊到高強度運動後,可能有些人會遇到睡眠品質差的問題,雖然更好睡的人也大有人在,只是不論如何,睡得好與運動期間的肌肉損傷修復與內化訓練到大腦裡,可是有著相當密切的關係,至於箇中的理由是什麼呢? 就讓我們從「睡眠週期」開始說起吧!

睡眠週期是什麼?

睡眠一種複雜可逆的行為狀態,個體會對所處的環境感知脫離,而且反應遲鈍。而一個睡眠週期基本上可以分成兩個生理階段,分別是:

  • 快速動眼期睡眠,英文是 rapid eye movement(REM)sleep
  • 非快速動眼期,non-rapid eye movement(NREM)sleep,分成 4 個階段,NREM stage 1 到 4,N1 與 N2 是輕度睡眠;N3 與 N4 是深度睡眠。

快速動眼期(REM)

就跟它的名稱一樣,在這個睡眠階段裡,人的眼球會快速移動,心跳速度加速,呼吸不規律。

腦活動加速,腦波的活動就像是清醒時那樣。做夢時,可能會經歷不規則、急促的肌肉抽動,而且在快速眼動(REM)睡眠期間醒來往往更困難。為了防止自己在夢中的一舉一動反應的肢體動作,身體在REM睡眠期間會抑制脊運動神經元,限制身體活動。因此,REM 也被定義為「一個活躍的大腦在一個麻痹的身體裡」。

但如果在 REM 睡眠期間,肢體會動得很厲害的話,請找專業的醫師評估腦的健康狀況。

此外,REM 睡眠不僅僅是會做夢而已,在這期間,它在大腦裡建立和強化新的聯結,幫助我們學習和記憶。這像是在睡眠中重組思維網絡,讓我們能在醒來後,擁有更好的理解和創新能力。除此之外,REM睡眠還對處理情緒特別重要,它能幫助減少負面情緒,提高情緒穩定性。

輕度睡眠:非快速動眼期 1 ~ 2

這個階段叫做「輕度」睡眠,但對人們的健康來說,可一點都不輕喔;輕度睡眠約佔整個睡眠的 50%,大腦在這個期間能編碼記憶,並能促進創造力。

而輕度睡眠可以進一步分成 NREM Stage 1 和 2,具體來說,前者就是人們「睡著」了,在這期間,我們的肌肉放鬆、心跳速度慢下來,體溫也跟著下降,還有腦波也會慢下來,從比較有規律、節奏的模式切換為比較不頻繁、不規律的型態。

Stage 1 的時間很短,很快就會過渡到 Stage 2,肌肉更放鬆,不過可能會有抖動的情形;呼吸、心跳更為緩慢,體溫持續下降,腦波繼續慢下來,波幅加大。

深度睡眠:非快速動眼期 3 ~ 4

深度睡眠是人體最主要的恢復期,從大腦到全身肌肉都會在這個時候好好的恢復。

這段期間,身體活動度最低,我們的心跳與呼吸頻率降到最低,肌肉處在完全放鬆的狀態。大腦活動度下降,轉變成長、慢波,也就是 delta 波,因此又稱為「慢波睡眠」。

在這個階段會很難叫醒,如果這個階段被叫起來,你會非常的狀況外。

一個睡眠週期就是經歷 REM 和 NREM 會交替出現,成人的睡眠週期大約落在 90 分鐘左右;一般來說,我們一晚可以經歷 3 到 5 個睡眠週期,期間會醒過來個幾次,不過別擔心,這是正常的事情,有些你甚至沒有察覺到。重點是,如果你睡起來後,覺得精神很好,接下來這一天也元氣滿滿,那就不用擔心;但如果你發現一覺醒來,經常覺得疲累,那麼會建議尋求專家評估,看看是否有睡眠方面的問題。

而這整個睡眠期間,又可以再分成前期與後期,前期通常會有比較多的深度睡眠,後期則是有較多的快速動眼期。

上面這一大串文字,用圖來呈現的話就是下面這張了。


除了上述的定義方式,美國睡眠醫學會(American Academy of Sleep Medicine,AASM)也給出一套定義,那就是:
W = 清醒
N 指的是 NREM,分成 3 個階段,N-1 對應 NREM 1、N-2 對應 NREM 2、N-3 對應 NREM 3 和 4
R 指的是 REM

睡眠品質與運動

對所有的運動員來說,不管是在訓練或是賽事之後的恢復都是很重要的事情;如果訓練壓力與身體恢復之間沒有取得平衡的話,就會影響後續的訓練或賽事成績。

肌肉疲勞或酸痛可能會干擾選手的睡眠,原因在於發炎反應期間,體內細胞釋出的細胞激素打亂了正常的睡眠,沒睡好可能影響自律神經的平衡,讓心跳加速。

另外,睡眠不好/睡眠不足與分代謝的荷爾蒙增加,以及合成代謝的荷爾蒙減少有關,最直接的例子就是影響訓練後肌肉組織的修復與蛋白質合成,因而削弱訓練適應與恢復的成效。

研究調查發現運動員常有「睡眠障礙」和「睡眠不足」的情形,然而,高強度訓練期間出現睡眠障礙的原因還不是很明瞭,只是,就像前面提到的,訓練後睡得好,能幫助選手適應訓後與恢復,因此怎麼能幫助選手在高強度訓練課表之後,睡得好,也是運動管理要注意的事項之一。

運動營養與睡眠

一開始我們有提到高強度訓練後,泡冷水、喝酸櫻桃汁可能有助於入睡,接下來我們來進一步列出其他可能影響睡眠(有好有壞)的營養要素:

  • 碳水化合物:晚餐吃高升糖指數(GI,Glycemic index)的餐能縮短入睡時間
  • 蛋白質:吃乳製品能延長睡眠週期(前提是沒有對牛奶蛋白過敏,也沒有乳糖不耐的問題)
  • 酒精:一般會認為喝酒會幫助入睡,但其實酒精會減少我們的 REM 睡眠,給睡眠品質帶來負面的影響
  • 用餐時間與品質:份量大、太晚用餐,會因為攝食產熱效應的關係而打亂生理時鐘,干擾睡眠。

新概念:時間營養學(Chrononutrition)

2022 年底曾到東京參加「第一屆國際發酵・釀造食品產業展」,其中有一場研討會的主題是「時間營養學與腸道環境」,由於時間營養學這個詞還滿有趣的,就去聽了這場。

時間營養學主要用來探討食物與生理時鐘之間的交互作用,其概念來自於人體內在的生理時鐘可能藉由食物攝取的時間與性質改變,主要有兩個特徵:

  • 食物攝取的時間或其組成對維持健康有貢獻
  • 食物攝取的時間或其組成對快速改變或重設人類生理時鐘有貢獻

舉例來說,我們已經知道有好幾個神經傳導物和「睡眠-清醒週期」有關,包括 5-HT、GABA、食慾素(orexin)、褪黑激素、正腎上腺素和組織胺。因此,能改變這些神經傳導因子的營養(食物)就可能給睡眠帶來正面的幫助。像是 GABA 相關的食物或補充品,就是很常見的例子。

另外,透過食物中的營養素來影響神經傳導物質的合成效率與功能,例如增加大腦能取得的色胺酸,來促使血清素、褪黑激素的生成,以此來幫助調節日夜節律。

  1. Wang, F., & Boros, S. (2021). The effect of physical activity on sleep quality: a systematic review. European journal of physiotherapy, 23(1), 11-18.
  2. Doherty, R., Madigan, S., Warrington, G., & Ellis, J. (2019). Sleep and nutrition interactions: implications for athletes. Nutrients, 11(4), 822.

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