
骨骼肌是被低估的代謝器官
骨骼肌在全力運動狀態下,可以承擔全身能量消耗的 90%。
這不只是「肌肉讓你能動」的問題。骨骼肌是全身最大的粒線體儲庫,也是葡萄糖代謝的最大場所,更是一個主動分泌信號分子的內分泌器官——肌肉收縮時釋放的「肌肉激素」(Myokines),包括 BDNF、IL-6 與鳶尾素(Irisin),直接影響大腦的神經生長、肝臟的脂質代謝,以及脂肪組織的能量調度。
換言之,骨骼肌不只是行動的工具,而是維持全身代謝健康的引擎。而這個引擎的核心動力,來自肌肉細胞內的粒線體。
研究顯示,40 歲以後,骨骼肌粒線體的氧化能力每十年平均下降約 10%,而這個指標與十年後的腦部灰質萎縮速度,呈現顯著的負相關——也就是說,現在的肌肉電力狀況,預測的不只是你未來能不能爬樓梯,還有你的大腦能撐多久。
肌少症:不是「老了體力變差」,是電池管理系統崩潰
肌少症(Sarcopenia)這個概念由希臘文的「肌肉」(sarx)與「喪失」(penia)組成,臨床定義是肌肉量、肌力與功能的複合性衰退。2019 年,歐洲肌少症工作組(EWGSOP2)正式將它認定為一種疾病,而非「正常老化現象」。
這個定性的轉變,是有生物醫學根據的。
生物合成與自噬的雙重失衡
健康骨骼肌的粒線體管理,依賴兩個持續運行的平衡機制:一方面不斷生成新的粒線體(粒線體生物合成,由 PGC-1α 主調控);另一方面持續清除老化、受損的粒線體(粒線體自噬)。
老化帶來的問題,是這兩端同時失靈:PGC-1α 的表現量隨年齡下降,新電廠愈蓋愈少;自噬路徑的效率也退化,廢電池卻愈積愈多。事實上,70 歲老年人骨骼肌中的粒線體數量,大約只有 20 歲時的 40–50%,而現存粒線體的呼吸效率,也有明顯衰退。
發炎加速退化的惡性循環
當受損粒線體在肌肉細胞內堆積時,它會持續釋放兩種有害信號:過量的 ROS(製程廢氣)與 mtDNA 碎片。這些信號觸發肌肉組織的慢性低度發炎,而發炎又會抑制肌肉蛋白質的合成,進一步加速肌肉量的流失。
老年醫學研究者把這個現象稱為「發炎性老化」(Inflammaging)——一種由受損粒線體持續驅動的慢性低度系統性發炎,既是肌少症的機制,也是代謝症候群與神經退化的共同底層因子。
肌肉老化的階段 | 粒線體狀態 | 臨床表現 |
40–50 歲(代償期) | 生物合成減少,自噬尚勉強跟上 | 運動恢復變慢,中等強度疲勞感增加 |
50–60 歲(失衡期) | 廢棄粒線體開始堆積,ROS 洩漏增加 | 肌力下降,平衡感退步,輕度慢性疲勞 |
60 歲以後(惡化期) | 發炎訊號持續輸出,蛋白合成受抑 | 明顯肌少症,步速減慢,跌倒風險上升 |
慢性疲勞症候群:充不滿的電池,不是意志力的問題
慢性疲勞症候群(Myalgic Encephalomyelitis / Chronic Fatigue Syndrome, ME/CFS)是一個長期被誤解的疾病。在精神科視角下,它曾被歸類為「身心症」或「過度敏感」;但 2020 年代累積的生物醫學證據,明確指向一個具體的粒線體功能異常。
核心發現有兩個:
- 第一,ATP 的轉運受到干擾
正常情況下,粒線體生產的 ATP 需要透過特定的轉運蛋白(ANT,腺苷酸轉位酶)送出到細胞質供使用。ME/CFS 患者的 ANT 功能異常,導致 ATP 在粒線體內「生產了卻出不去」,細胞的實際可用能量遠低於生產量顯示的水準。
- 第二,過早啟動無氧代謝
當氧化磷酸化受阻,細胞為了維持基本功能,被迫過早切換到效率極低的無氧糖解——後者每個葡萄糖只產出 2 個 ATP(相較氧化磷酸化的 30–32 個),且大量製造乳酸。這解釋了 ME/CFS 最核心的症狀:輕微活動後的「運動後不適」(Post-Exertional Malaise, PEM)——稍微動一下,身體就像被乳酸灌滿,需要數天才能恢復。
這個發現的重要性在於:PEM 不是「不夠努力」,也不是「心理因素」,而是細胞能量系統在某個關卡卡住的物理性結果。
Zone 2 訓練:最精確的粒線體充電頻率
在所有針對骨骼肌粒線體的介入策略中,Zone 2 訓練近年是研究與討論最密集的一個。但「Zone 2」這個詞在健身市場被廣泛使用,卻常被誤用或簡化,值得在這裡精確定義。
Zone 2 的生理定義
Zone 2 指的是「第二有氧訓練強度區間」,生理上的定義是:運動強度位於「乳酸閾值一」(Lactate Threshold 1, LT1)以下,細胞能夠以脂肪酸為主要燃料,完全透過有氧氧化磷酸化生產 ATP,同時乳酸的清除速度能跟上產生速度,不發生積累。
在實作上,這大約對應到:可以維持談話但稍感費力的運動強度;心率大約在最大心率的 60–70%;主觀感受上是「有點喘,但不難受」。以功率計或乳酸計測量更精確,但多數人以「能說句子、不能唱歌」的談話測試作為粗略基準。
為什麼 Zone 2 對粒線體特別有效?
Zone 2 強度訓練的生物學效益,集中在兩個分子層面:
- 第一,針對性訓練高粒線體密度肌纖維
人體骨骼肌分為 I 型(慢縮)與 II 型(快縮)纖維。
I 型纖維富含粒線體、以脂肪氧化為主,正是 Zone 2 訓練主要徵召的肌纖維類型。
持續的 Zone 2 刺激,能強迫這些纖維不斷優化其粒線體的脂肪酸氧化效率與乳酸清除能力,效果遠比高強度訓練對這類纖維更精準。
- 第二,提升代謝靈活性
代謝靈活性(Metabolic Flexibility)是指細胞在葡萄糖與脂肪之間靈活切換燃料的能力。
長期 Zone 2 訓練的人,其骨骼肌在休息時主要燃燒脂肪;在高強度時則能快速切換到葡萄糖,兩種模式轉換流暢。
相反,缺乏訓練或粒線體功能退化的人,即使在靜息狀態也傾向燃燒葡萄糖(代謝僵化),這加速了血糖波動與脂肪堆積。
Zone 2 與高強度訓練(HIIT)的分工
理解 Zone 2 訓練,不能忽略它與高強度間歇訓練(HIIT)之間的互補關係,兩者在粒線體層面的作用機制不同:
訓練類型 | 主要粒線體效益 | 主要觸發機制 | 建議週頻率 |
Zone 2(低強度恆常) | 提升現有粒線體的氧化效率、增加脂肪燃燒比例 | 長時間有氧刺激,優化 I 型纖維粒線體 | 每週 3–4 次,每次 45–60 分鐘 |
HIIT(高強度間歇) | 誘導粒線體生物合成,增加粒線體「總量」 | 極高 ATP 需求壓力,強力觸發 PGC-1α 上調 | 每週 1–2 次,過度使用反而增加氧化壓力 |
兩者不是非此即彼,而是不同機制的互補。
功能醫學運動生理學家 Iñigo San-Millán(前職業自行車選手的科學顧問)近年的研究框架建議:Zone 2 應佔訓練總量的約 80%,HIIT 佔 20%,這個比例讓粒線體在「質量提升」與「數量增加」之間取得平衡。
肌肉保護大腦:一個系統層面的連結
Zone 2 在過去幾年從一個運動生理學專業術語,迅速成為健身媒體的熱門詞彙。這個傳播速度,製造了一個常見的誤解:Zone 2 是一種「輕鬆慢跑」,難度低所以適合不擅長運動的人,或者說是一種「懶人版」訓練。
Zone 2 的定義是「乳酸不積累的有氧上限」,這個強度因人而異,對一個長期訓練的跑者而言,Zone 2 可能需要相當費力才能撐過 45 分鐘;對一個久坐多年的人,快走已經超過 Zone 2 的上限。它不是強度低,而是強度精準。
我也注意到,許多討論 Zone 2 的科普文章,只說「對健康好」,但很少解釋為什麼這個特定的強度區間對粒線體有別於其他強度的效果。
理解了 I 型肌纖維的生物學、脂肪氧化的機制,以及乳酸閾值的意義之後,Zone 2 就不再只是一個流行標籤,而是一個有清晰生理邏輯的訓練策略。
這是科學傳播應該做到的事:讓人不只知道「做什麼」,也理解「為什麼」。
參考文獻:
San-Millán, I., & Brooks, G. A. (2018). Assessment of metabolic flexibility by means of measuring blood lactate, fat, and carbohydrate oxidation responses to exercise in professional endurance athletes and less-fit individuals. Sports Medicine, 48(2), 467-479.https://doi.org/10.1007/s40279-017-0751-x
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Storoschuk, K. L., Moran-MacDonald, A., Gibala, M. J., & Gurd, B. J. (2025). Much Ado About Zone 2: A Narrative Review Assessing the Efficacy of Zone 2 Training for Improving Mitochondrial Capacity and Cardiorespiratory Fitness in the General Population: KL Storoschuk et al. Sports Medicine, 55(7), 1611-1624.
Grevendonk, L., Connell, N. J., McCrum, C., Fealy, C. E., Bilet, L., Bruls, Y. M., … & Hoeks, J. (2021). Impact of aging and exercise on skeletal muscle mitochondrial capacity, energy metabolism, and physical function. Nature communications, 12(1), 4773.

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