有氧運動可以定義為增加有氧代謝的身體活動，這意味著需要氧氣的能量產生過程。有氧運動的常見例子是步行、跑步、游泳、跳舞和其他增加心率和呼吸的活動。運動會引起身體的廣泛生理變化，從而改善心血管、神經和代謝健康的多個方面。

美國衛生與公共服務部當前的身體活動指南建議如下。

成年人每周至少應進行 150 分鐘的中等強度運動或每周 75 分鐘的高強度有氧運動。
每周超過 300 分鐘的中等強度身體活動可提供額外的健康益處。
成年人還應該每周進行兩天或更多天的中等強度或更高強度的肌肉強化活動，這些活動涉及所有主要肌肉群。
2008 年，只有 18% 的美國成年人符合當時制定的綜合有氧和肌肉強化身體活動指南。2017 年，這一比例上升到 24% 以上。[1]雖然這種改善令人鼓舞，但增加鍛煉參與度仍然是減輕個人和人群疾病負擔的重中之重。

大量研究可用于支持身體活動與疾病預防之間的密切關系。一項大規模前瞻性研究發現，在 50 歲及以上的成年人中，每周進行 150 分鐘的中等強度運動可將全因死亡風險降低 27%。每周進行 60 分鐘劇烈運動的老年人死亡風險降低 32%。[2]在 40 歲及以上的成年人中，每天通過身體活動燃燒的卡路里數量越多，因各種原因死亡的風險就越低。[3]

有氧運動對大腦有益，而不僅僅是心臟。

雖然有氧運動通常被優先考慮從心血管健康的角度來看，但作為一個整體的運動——尤其是有氧運動——所產生的多種生物學效應最終使其成為現實世界中最強大、最直接實用的干預措施之一。人類衰老和大腦。

就大腦而言，運動是腦源性神經營養因子 (BDNF)的一種有效興奮劑，BDNF是一種細胞信號蛋白，在與抑郁癥、癡呆癥、肥胖癥和糖尿病等多種疾病相關的眾多信號通路中起著關鍵作用. BDNF 的主要作用是刺激神經元的形成、生長、存活和發育。它負責調節與運動相關的有益認知效應。BDNF 功能在衰老過程中的下降可能導致學習和記憶缺陷以及癡呆和阿爾茨海默病的進展。[4]據估計，三分之一的癡呆病例可歸因于可改變的風險因素，包括有氧運動。[5]

需要以人最大心率的 80% 輸出至少 40 分鐘的鍛煉已被證明最有可能導致 BDNF 顯著升高。[6]請參閱下文了解計算基于年齡的估計最大心率的常用方法的說明。

詳細了解腦源性神經營養因子的作用

估計最大心率

從運動產生的生理需求的角度考慮運動作為最大心率百分比的函數，允許臨床研究比較可能具有相似感知努力的訓練，即使在具有不同健康程度的參與者中也是如此。

有多種估算最大心率 (HRmax) 的公式，每個公式都有不同程度的低估或高估，[7]取決于人群的有氧健康狀況、性別和年齡。作為一個整體，這些公式往往會高估受過訓練的人群的最大心率，而低估老年人和未受過訓練的人群的最大心率。[8]然而，估計值是基于心率的區間訓練的一個有價值的起點：

HRmax = 220 – 您的年齡（Fox 等人）[9]
HRmax = 211 –（0.64 x 您的年齡）（Nes 等人）[10]
查看此出版物以了解更多 HRmax 估算方法，包括針對特定性別的計算。

總結

以下是從當前調查有氧運動對健康影響的研究中摘取的摘要。

一次有氧運動會改變血液中 9,000 多個分子。

有氧運動與改善全身健康有關；然而，支持這種關系的細胞機制需要進一步研究。一項研究的結果表明，一次劇烈的有氧運動會改變人體內 9,000 多種不同的分子，從而對健康產生積極影響。

該研究涉及 36 名年齡在 40 至 75 歲之間且患有胰島素抵抗和超重或肥胖（BMI 大于 25）的成年人。一半的參與者在跑步機上以最大容量進行了 8 到 12 分鐘的急性有氧運動，而另一組參與者沒有進行任何運動。作者在參與者運動前、他們禁食時和運動后采集了血液。

一次劇烈的有氧運動引起了 9,815 個分子的廣泛變化，這些分子涉及能量代謝、氧化應激、炎癥、組織修復和生長因子反應。劇烈運動足以降低胰島素抵抗，這反過來又增強了對運動的分子反應。這表明胰島素參與了許多由運動調節的分子途徑。該研究的作者表示，他們的發現可以為未來測量健康狀況的簡單血液測試的開發奠定基礎。在此剪輯中與 Michael Synder 博士一起了解有關運動的分子代謝和免疫益處的更多信息。

有氧運動增加線粒體脂肪代謝。

在有氧運動期間，身體會增加脂肪向肌肉線粒體的輸送，并增加線粒體代謝脂肪的能力，這一過程稱為 β 氧化。線粒體的內膜擁有一系列稱為電子傳遞鏈的酶。這些酶將電子從碳水化合物和脂肪轉移到產生 ATP 的鏈中的最終酶。電子轉移黃素蛋白是該鏈中的一種酶，可以從脂肪中轉移電子，特別是。

研究人員招募了 15 名身體質量指數正常、久坐不動的健康成年人（平均年齡 28 歲）。參與者在一天內以最大有氧運動能力的 65% 完成一小時的騎行，并在第二天休息。研究人員在參與者休息后和運動 15 分鐘后對他們的大腿肌肉進行了活檢。他們分析了肌肉線粒體中豐富的電子轉移黃素蛋白活性以及脂肪和脫脂燃料來源的代謝。

運動訓練后，脂肪和非脂肪來源的線粒體代謝增加，盡管這種關系在統計學上不顯著。還注意到過氧化氫增加了 6%，過氧化氫是脂肪代謝破壞細胞的副產品。盡管脂肪代謝增加，但作者報告說電子轉移黃素蛋白活性豐度沒有增加。

作者得出結論，久坐不動的成年人只需進行一次中等強度的有氧運動即可增加脂肪和非脂肪來源的能量代謝。

有氧運動有益于抑郁癥患者，尤其是那些癥狀較嚴重的患者。

重度抑郁癥的特征是睡眠和食欲改變、疲勞、悲傷、內疚感或自我價值感低下。盡管可以使用藥物治療抑郁癥，但許多抑郁癥患者對藥物沒有反應。一項研究的結果表明，有氧運動有益于抑郁癥患者，尤其是那些癥狀更嚴重的人。

干預研究涉及 66 名患有重度抑郁癥的年輕人（平均年齡 20 歲）。大約一半的參與者完成了為期八周的中等強度有氧運動計劃，而其余參與者則完成了為期八周的輕度伸展計劃。該研究的作者在整個研究過程中跟蹤了參與者的抑郁癥狀，并評估了他們在干預前后的獎勵處理和認知控制。

他們發現有氧運動比輕微的伸展運動更能減輕參與者的抑郁癥狀。這兩種形式的活動都不會影響獎勵處理或認知控制。然而，抑郁癥狀更嚴重且在獎勵處理方面得分高的參與者更有可能對有氧運動而不是伸展運動做出反應。

這些發現表明，將有氧運動計劃納入抑郁癥患者的治療方案可能有助于減輕抑郁癥狀。要了解更多關于運動作為抑郁癥治療方法的信息，請觀看 Rhonda 的這段視頻。

有氧運動會引起與記憶有關的大腦區域的血流變化。

輕度認知障礙和記憶喪失通常先于阿爾茨海默病的發展，阿爾茨海默病是一種以進行性記憶喪失、空間定向障礙、認知功能障礙和行為改變為特征的神經退行性疾病。有氧運動已被證明可以改善老年人的記憶功能。一項研究的結果表明，運動可以改善與記憶有關的大腦區域的腦血流量。

前瞻性臨床試驗涉及 30 名患有輕度認知障礙的成年人（平均年齡 66 歲）。一半的參與者每周進行 3 次每次 25 至 30 分鐘的有氧運動，然后逐漸增加到每周 3 至 4 次每次 30 至 40 分鐘。另一半參與者只進行伸展運動。在 12 個月的研究期結束時，該研究的作者評估了參與者的記憶功能、心肺健康和腦血流量。

參加為期一年的鍛煉計劃的參與者在心肺健康和記憶力方面表現出顯著改善。與伸展運動相比，有氧運動增加了大腦前扣帶皮層區域的血流量，該區域與同理心、沖動控制、決策制定和記憶力相關。

運動還減少了流向后扣帶皮層的血流量，后扣帶皮層是與內部定向思維相關的默認模式網絡的一個組成部分。后扣帶皮層對癡呆癥高度敏感，并且對運動的好處有抵抗力。在認知障礙的情況下，大腦會將血液從后扣帶皮層轉移到更健康的大腦區域。這些發現表明，運動可以預防與年齡相關的認知能力下降的影響。

有氧運動與經常使用桑拿相結合具有協同效應。

使用桑拿會使身體暴露在極端溫度下，從而給身體帶來壓力，引發與中等強度到高強度運動非常相似的生理反應。芬蘭的一項研究結果表明，良好的心肺健康與經常使用桑拿浴室相結合，可能會以協同方式發揮作用，以降低心血管死亡率和全因死亡率。

來自芬蘭隊列的數據表明，高水平的心肺健康或經常使用桑拿與降低心血管相關死亡率和全因死亡率獨立相關。此外，心肺健康與頻繁的桑拿浴（每周 3 至 7 次）相結合，對降低心血管死亡率和全因死亡率具有協同作用。心肺健康水平高、桑拿浴頻率高的人群死亡率下降幅度最大，其次是心肺健康水平高、桑拿浴頻率低的人群，然后是心肺健康水平低、桑拿浴頻率高的人群。

桑拿浴是一種模擬運動，可誘導熱休克蛋白的活性，熱休克蛋白是一類蛋白質，可防止阿爾茨海默病等神經退行性疾病，為無法運動的人提供另一種選擇。在我們有關該主題的概述文章中了解有關桑拿使用的更多信息。

結合有氧運動和力量訓練可能是改善健康壽命的最佳策略。

一項基于人群的隊列研究的結果表明，有氧運動和力量訓練相結合是最好的。這項涉及近 480,000 名成年人的研究借鑒了全國健康訪談調查的數據，這是一項針對美國居民的持續橫斷面調查。研究參與者報告了他們每周進行多少休閑時間的有氧運動和力量運動。然后，該研究的作者根據推薦的指南將他們歸類為活動不足、僅進行有氧活動、僅進行力量活動以及有氧活動和力量活動。

作者發現，參與推薦量的有氧運動或肌肉強化活動的參與者因各種原因死亡的風險較低，如果他們同時參與這兩種活動，這些好處甚至更大。他們注意到心血管疾病、癌癥和慢性下呼吸道疾病的死亡風險也有類似的降低。

這些發現表明，遵守有關運動的公共衛生指南可以降低疾病和死亡的風險，并為提高依從性的干預措施提供支持。

抗組胺藥的使用會削弱運動能力的功能適應性。

有氧運動的這些好處中的一些是由于骨骼肌的適應性，這種適應性是由修復運動需求產生的細胞損傷引起的。組胺是一種有機分子，在大腦和脊髓中充當神經遞質，同時還能調節腸道和免疫功能。許多圍繞組胺的研究都與其對過敏和炎癥的影響有關；然而，最近的研究表明組胺作為運動引起的生理反應的調節劑的作用。運動會刺激組胺釋放并促進血液循環，這對于促進肌肉適應可能很重要。

研究人員進行了兩個階段的研究，包括一項關于抗組胺藥及其在急性運動中的作用的隨機交叉研究，以及一項關于慢性運動訓練和抗組胺藥使用的雙盲、安慰劑對照、隨機研究。急性運動試驗的參與者在不同的日子完成了兩次運動。一天，他們在有氧運動前一小時服用抗組胺劑，另一天他們服用安慰劑。研究人員測量了運動時的心率以及運動前后的血壓、心率和大腿動脈血流量。

在安慰劑組中，大腿的血流量在運動后 15 分鐘增加了大約三倍，并在運動后兩小時保持高出 50%。然而，服用抗組胺劑的參與者運動后血流量顯著減少（約 35%）。與安慰劑組相比，組胺治療不會改變運動前后的血壓或心率。

對于長期運動的研究，參與者完成了六周的高強度間歇訓練，其中包括每周三次的自行車訓練。一半的參與者在運動前一小時服用抗組胺藥，另一半服用安慰劑。研究人員通過讓參與者鍛煉到筋疲力盡并測量他們的氧氣輸出量來測量最大運動能力。他們通過讓參與者完成口服葡萄糖耐量測試來測量代謝健康，在測試中他們消耗了 75 克葡萄糖（大約兩罐非減肥汽水中的糖量）并在兩個小時內測量了他們的血糖。他們通過使用超聲波測量大腿的血流速度來評估血管功能。最后，

在六周的訓練中，安慰劑組的靜息心率趨于降低，但抗組胺組沒有，這表明運動引起的適應性減弱。兩組在運動期間的峰值功率輸出也都有所增加；然而，與抗組胺藥組（增加 7%）相比，安慰劑組（增加 12%）的這種增加明顯更大。與抗組胺組（增加 31%）相比，安慰劑組（增加 81%）的訓練也顯著改善了力竭時間。訓練顯著改善了安慰劑組的葡萄糖耐量（增加 26%），但這種效果在抗組胺組中被阻斷（增加 1%）。最后，安慰劑組參與者的血管功能改善了 37%，而抗組胺組參與者的血管功能下降了 14%。由于僅在安慰劑組進行訓練，運動期間的最大血流量也有所增加。

總之，抗組胺藥的使用削弱了運動能力、全身血糖控制和運動產生的血管功能的功能適應。

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