從分子層面雕刻肌肉，新數學模型預測鍛鍊肌肉最優方式_風聞

在社交網絡中，人們對於顏值和身材的追求無比狂熱：不露臉的腹肌照，健壯發達的肱二頭肌、胸肌，分分鐘讓人沉淪。無論是出於塑形減脂，還是保持精神活力的目的，健身都成為了大眾參與較多的運動方式，雖然健身的過程比較痛苦，但也不影響人們反反覆覆地放棄與參與。

誰不想成為街頭最靚的仔呢？不過對於健身愛好者來説，如何花費最少的時間對身體進行最成功的雕刻，是大家最為關心的事兒。我們在市面上可以看到各種健身鍛鍊視頻和書籍教導人們如何鍛鍊，基本上這些信息都是從對大塊肌肉的刺激角度來展開。對於個體來説，鍛鍊的效果不盡相同，刺激的時間、刺激的有效負重都沒有定量的標準。技術是否可以在分子的精微層面，研究出千人千面更加有針對性的鍛鍊方案？

最近有個劍橋大學的研究，解決了這個問題。他們可以從分子級別的肌肉增長層面判斷特定的運動量對肌肉生長的影響程度。

肌肉的最佳成長模式

劍橋大學的研究人員使用理論生物物理學方法構建了個模型，該模型可以判斷特定的運動量會導致肌肉生長的程度以及需要多長時間，簡單來説這個模型可以預測鍛鍊肌肉的最佳鍛鍊方式。

為什麼有效的鍛鍊對於健身來説這麼重要？科學研究顯示，對於不同的個體來説，每個人的肌肉生長都有一個最佳的阻力訓練重量。肌肉只能在很短的時間內接近其最大負荷，並且隨着時間的累積，負荷會激活細胞信號通路，從而合成新的肌肉蛋白質，但負荷低於某個值，肌肉負載不足，運動時間將不得不成倍增加以進行補償，因此有效的肌肉刺激鍛鍊，省時又省力。

無論是對普通人還是專業的頂尖運動員來説，更好地瞭解肌肉生長的原因和方式，對肌肉進行特定訓練，通過定期高價值的訓練來最大限度地發揮潛力，這樣可以節省大量時間和資源。

研究肌肉的生長，需要從單個肌肉或其單個纖維中找到關鍵去觀察。肌肉由單獨的細絲組成，這些細絲只有2微米長，寬度不到1微米，小於肌肉細胞的大小。肌肉生長的部分解釋必須在分子尺度上，而提取肌肉細胞去觀察會忽略運動過程中的氧氣和葡萄糖水平等其他影響因素。

研究人員發現肌聯蛋白的肌肉成分負責產生影響肌肉生長的化學信號。當肌肉被拉伸時，其中的很大一部分蛋白質會伸展，但在肌肉收縮時，一小部分蛋白質分子也會處於緊張狀態。這部分肌聯蛋白包含所謂的肌聯蛋白激酶域，它是產生影響肌肉生長的化學信號的域。如果分子在更大的力下或在相同的力下保持更長時間，則它更有可能打開，這兩種情況都會增加激活信號分子的數量，這些分子會誘導更多信使 RNA 的合成，從而產生新的肌肉蛋白質，並且肌肉細胞的橫截面增加。

研究人員從一個簡單的模型開始，該模型跟蹤在受力下打開的肌聯蛋白分子，並啓動信號級聯。他們使用顯微鏡數據來確定肌聯蛋白激酶在受力下打開或關閉並激活信號分子的依賴性概率。通過增加額外的影響因子，如代謝能量交換，以及重複長度和恢復，使模型變得更加複雜。

模型研究發現肌肉生長主要發生在最大負荷的 70%。在此之下，肌聯蛋白激酶的開放率急劇下降，並阻止了機械敏感信號的發生。除此之外，模型已經定量預測了快速衰竭的肌肉負荷鍛鍊會阻止肌肉的生長。這也意味着快閃式的運動方式，對於增肌毫無卵用，循序漸進的雕刻肌肉才會引起質變。

這個模型以定量的、分子級別的研究方式剖析了肌肉的成長，研究人員表示未來可以基於研究的模型，開發為軟件APP，用户可以通過輸入他們個人生理的一些細節參數來優化他們的鍛鍊方式以快速讓肌肉成長，實現針對特定目標提供個性化的鍛鍊方案。而在模型的改進方面，未來會使用男性和女性的詳細數據擴展他們的分析，現在的很多運動研究嚴重偏向於男性運動員。

很明顯的是這項研究對於訓練頂級運動員來説受益頗多，教練可以藉助模型更深入地瞭解肌肉如何感知和響應負荷的潛在機制，幫助設計制定更加精微細緻的訓練方案來實現肌肉的質變。

在醫療健康領域，該模型還可以對長期卧牀休息或宇航員在微重力環境中出現的肌肉萎縮問題進行解析，顯示肌肉在開始惡化之前可以保持不活動多長時間，以及最佳恢復機制可能是什麼。

對於健身愛好者來説，很多人對於健身知識都是一知半解，而專業人士的聘請也比較貴，並不是很多人都有財力去請專業的健身教練來指導練習，錯誤的鍛鍊方式損傷肌肉對身體有很大的損害。再者就是無論是否有健身教練的指導，對於某個部位的肌肉如何有效的鍛鍊，個體體質致使結果都不盡相同，以什麼姿勢刺激肌肉，負重多少，鍛鍊多久，這些具體細微的知識很多人都一無所知，容易在彎道上做無用功，藉助預測模型有效的鍛鍊，可以告別效率黑洞。

預測模型的APP還在開發的過程中，暫時沒有下線使用，不過市面上已經有很多的智能設備，可以在宏觀層面的肌肉建設中供健身愛好者選擇。

花裏胡哨的黑科技

俗話説得好，磨刀不誤砍柴工，為了鍛鍊肌肉呈現出好的效果，設備得先備齊全才好全力以赴。設備黨們為健身剁手過的科技產品不在少數，什麼運動耳機、運動手錶、AI健身鏡、健身環遊戲、智能跳繩等。

尤其是這兩年大火的AI健身鏡、健身環。前者是內置課程與AI指導的魔鏡，消費者可以在鏡子面前接受虛擬AI教練的指導進行鍛鍊，對於沒有時間去健身房的人來説是個可能的選擇，但是也有人表示健身鏡的實際效果並沒有那麼美麗，鏡面的大小與角度會限制運動的方式和動作，攝像頭可能會無法全面的採集到使用者的精準動作，再加上大幾千元的花費，似乎不是個划算的買賣。雙方似乎都不能互相説服，個體的差異本就難以調和，各有所愛吧。

對於肥宅星人來説，有氧運動是反人性的，但健身環似乎能夠撕開個鍛鍊健身的口子，讓喜歡躺着不愛活動的人活動一下下，很多人就當做是個趣味的遊戲參與，在玩耍中鍛鍊身體。因為健身環簡單、趣味性強，面向的人羣比較廣泛，在疫情期間突然走俏，價格翻番，一機難求。

這些先鋭的健身科技產品在全民保健的潮流中應運而生，也為枯燥無味的有氧運動旅途帶來了趣味，至於這些黑科技小玩意兒到底有沒有用就仁者見仁、智者見智，你積極使用的話它就能充分參與你的肌肉建設中，如果懶得體驗，也就成為了擺設趴地吃灰。

可預見的趨勢是，消費者運動意識的增強已經讓這個羣體走向了對專業度更高的要求上了，簡單的功能無法打動這些設備控們，健身智能設備的設計未來會變得更加專業細分。

無論是對於物理層面肉眼可見的肌肉塊刺激，還是分子級別的精細研究，肌肉的雕刻是從裏到外都在被打磨要求。想要增肌塑型、提升精力，甚至是康復訓練，肌肉都會被層層動作拆解磨鍊，在這個過程中，技術讓體驗難受的肌肉塑造過程變得更加容易接受，也讓肌肉的生長變得更加高效，從智識和激勵的層面激發了我們的健身動機。在健康方面，技術的輔助改變了人們參與運動的積極性，健身讓身體充滿活力，技術讓肌肉塑造進階加速！