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运动改造大脑 步行：从轻度运动开始，养成运动习惯
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健身的过程就是逐步提高基础有氧能力的过程。你越是常锻炼心肺功能，它们向身体和大脑输送氧气的效率就越高。血流量的增加必定带来化学连锁反应，由此产生血清素、脑源性神经营养因子（BDNF）以及其他有营养作用的分子。
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如果你以最大心率55%~65%的强度开始每天步行1小时，那么你在这个时限内的行走距离自然而然就会增加，你的体型也能逐渐得到改善。在这个运动强度下，你消耗的脂肪转化成了能量，由此开始增强你的新陈代谢。如果身体有太多的脂肪，那么肌肉的胰岛素耐受性就会逐渐增加，而这更加剧了脂肪蓄积，同时减少了（IGF-1）的产生。2007年，密歇根大学发表的一项研究表明，仅仅做一次有氧运动就能彻底扭转人们第二天的胰岛素耐受性。比较这次锻炼前后的肌肉活组织检查，研究人员还发现运动后的肌纤维产生了脂肪合成所需的重要蛋白质。研究人员不知道这种效果会持续多久，但这个研究结果强调了，即使是极小量的活动也能引发积极的多米诺骨牌效应。
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当你给身体施加压力时，你的肌肉组织意识到需要更多能量，于是，各种各样的好事发生了。低强度燃烧脂肪的运动还增加了血液中游离色氨酸的量。你应该记得，色氨酸是合成有稳定情绪作用的血清素的必需成分。这一强度的运动还改变了去甲肾上腺素和多巴胺的分布。在海因里希书著作对有耐力食肉动物的创新描述中，你可以看到低强度运动产生的美妙感觉：在追踪猎物的时候，我们的祖先需要耐心、乐观、专注和坚持不懈的动力。所有这些特性都受控于血清素、多巴胺和去甲肾上腺素。
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行走会让你产生更想要投入到周围世界中的感觉。不久之后，你甚至会越走越远。医生评估患者体能的简单方法是，看其在6分钟内能够走多远。不过阿拉巴马大学医学院的研究人员发现，人们进步得太快了，所以要得到一个精准体能数字的最佳办法就是，让他们先走两圈熟悉一下。也就是说，你会惊喜地发现，你如此之快就走完了更长的距离。
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若按以上步速锻炼1小时后，你还有力气聊会儿天，那么你就要准备提升到中等强度的运动。当你自我挑战这个强度后，不仅运动能力增加了，而且在生活方方面面的能力都增强了。你不但会充满更多的活力和精力、减少消极态度，还会有更强的控制感。总之，如果你有一种积极的心态，你就不会死气沉沉地孤坐在家中。
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运动改造大脑 慢跑：中等强度的运动，让大脑更强壮
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如果你提高到中等强度运动，即保持最大心率的65%~75%，那么你的身体由单纯燃烧脂肪转变成燃烧脂肪和葡萄糖，同时这种压力的结果让肌肉组织产生微小损伤。你身体和大脑内的所有细胞将处于不断的损伤和修复中。不过在这种运动强度下，新陈代谢的需要会逐渐增强这种反应。你的身体知道它需要一个更加强健的输送氧气系统，所以肌肉会释放出血管内皮生长因子（VEGF）和成纤维细胞生长因子（FGF-2），这些因子开始让细胞分化形成更多组织以制造新血管，就即斯科特·斯莫尔在照片上捕捉到的那些毛细血管所需的组织。在实验室培养皿中，研究人员已发现，只需在VEGF和FGF-2液体中浸泡两小时，这些因子就能激活细胞生成更多的血管。除了在大脑内制造更多血管之外，这两种因子还促进神经细胞连接和神经发生。
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大脑细胞内的自由基、DNA碎片和炎症因子一旦失控，会导致细胞的破裂。中等强度的运动激活大脑细胞内代谢清理小组的行动，它们会产生清除自由基、DNA碎片和炎症因子的蛋白质和酶。越来越多的研究表明，服用抗氧化药片可能没有效果，而且还可能有害。大多数人并没有意识到有氧运动是让细胞自身产生抗氧化剂的一种方式，而抗氧化剂只是其中的一部分。假定有足够的恢复期，那么运动引发的修复反应会让你的神经元更强健。
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中等强度的运动还能释放肾上腺素到血液中。一个没有经过训练的人，其下丘脑-脑垂体-肾上腺轴（HPA轴）很活跃。我在第3章中介绍过的“战斗或逃跑”应激反应，此时身体处于高度戒备状态，皮质醇开始弥漫整个大脑。在中等强度的运动中，皮质醇让细胞学习机制准备就绪，并随时记忆身体所假设的与生存有关的重要情况。但如果皮质醇长期持续增加，就会毒害神经细胞。脑源性神经营养因子是神经细胞最好的防御措施。由于中等强度的锻炼增加了有修复作用的化学物质，所以你不仅强化了大脑内的神经回路，还调整了HPA轴，这样它就不会对未来的微小压力产生过激反应。此外，免疫系统变得更加强大，具备更好的能力处理对身体真正的危害，抵御从感冒到癌症之类的一切疾病。
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另一个在此处发挥作用的体内因子是心钠素（ANP）。ANP是由心肌自身在剧烈跳动时产生的，它通过血液流入大脑后，有助于减少大脑内的应激反应和无关信号。ANP是缓解情绪压力和减少焦虑的一连串化学反应中作用较强大的一个环节。ANP和具有镇痛作用的内啡肽以及内源性阿片类的增加，都有助于解释在中等强度运动后你会感到轻松和平静的原因。当你说压力消失的时候，实际上是这些因素在起作用。
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在这个强度的运动中，你拆除某些东西后又把它们重新组装起来，使它们比以前更牢固。所以建立固定的恢复期很重要，它让你的身体和头脑有机会重新修复。
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运动改造大脑 快跑：强烈运动间隔训练，大幅提升HGH浓度
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保持最大心率75%~90%的高强度运动时，你的身体进入到一个全面展开的应急状态，而且这是一种可以承受的强大反应。通常在这个范围的上限，身体的代谢方式从有氧转变成无氧。因为此时身体无法从血液中摄取足够的氧气，所以你的肌肉进入到一种缺氧状态。由于氧气是葡萄糖有效代谢必需的物质，所以在无氧条件下，肌肉开始利用那些直接储存于肌肉组织内的肌酸和葡萄糖，这是一个乳酸逐渐增加的复杂化学反应过程（你会感到自己的大腿和胸部有刺痛感）。这个通常叫“无氧阈值”（anaerobic threshold）。不同的人达到无氧阈值所需的运动强度也各不相同。但在高强度运动期间（经过热身之后），你在跑步过程中无须太关注大腿的刺痛感，只要稍稍留意即可。尽管心理学家无法指出身体从有氧状态过渡到无氧状态时的关键心率是多少，但近年来，艾奥瓦州立大学（Iowa State University）的人体运动学专家潘泰莱蒙·埃克卡齐斯（Panteleimon Ekkekakis）的研究表明，这种代谢变化最可靠的迹象是，被试报告他们发挥体力的水平开始变得“有点困难”。这听起来有点笼统，不过，埃克卡齐斯已经发现这种关联相当可靠。另一种判断这一变化的方式是，要记住即使接近无氧阈值的感觉是“有点困难”，那它应该还不至于困难得让你无法以同样的步速坚持30分钟到1小时。
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如果你想要经常性地挑战自我，那么在一次高强度运动的中间，要用多次短时疾跑才可以越过无氧阈值。
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中等强度和高强度运动的一个不同点是，当你接近最大心率，尤其是进入到无氧状态时，脑垂体就会分泌出人体生长激素（HGH）。
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HGH被长寿人群称为“青春之泉”。HGH会随着年龄的增加而减少分泌，所以无论男性还是女性，中年时候HGH的数量只是儿童时期的1/10。久坐不动的生活方式更会加速这种衰减：高水平的皮质醇、胰岛素抗性和血液中过多的脂肪酸都会进一步抑制激素的释放。
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●无氧阈值（anaerobic threshold ）
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二氧化碳呼出量曲线的拐点，有氧阈值出现的时间要早于无氧阈值出现时间。
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