我們都知道運動對身體的好處，可以適度且定期運動，降低心血管疾病的風險，不易骨質疏鬆，還能讓你氣色變好有精神，身材不走鐘並且變年輕。我們都知道運動對我們有好處，但是你有沒有想過當你出汗時你的身體內部發生了什麼？
釋放NRF力量的關鍵
長期以來，運動一直被認為是健康生活方式的基石，其好處不僅限於心血管健康和肌肉力量。 新興研究強調了運動與核呼吸因子（NRF）之間的複雜關係。在運動後，NRF-1、NRF-2（nuclear respiratory factor 1 and 2, NRF-1和NRF-2） mRNA的表現量上升。德國薩爾蘭大學醫學博士 Christian Werner指出，耐力運動和間歇運動對端粒長度的影響特別有效，而端粒長度恰好正是我們抗老化的關鍵因素，運動也與保持肌肉質量、關節健康、骨骼密度有關。
《European Heart Journal》期刊在2019年有篇研究，總共有一百二十四位原本不大運動的受試者被隨機分配至三個組別，一組要做有氧耐力訓練、一組做高強度間歇訓練(hiit運動)、一組做循環阻力訓練，為期 6 個月，每組都會給予每週 3 次 45 分鐘的訓練課程。 結果顯示前兩組血液中單核細胞的端粒酶活性多增加兩到三倍。這項研究顯示了有氧耐力訓練、高強度間歇訓練（HIIT）等運動類型因為可以減緩端粒縮短，因此可保護細胞染色體、防止衰老。
Anabelle Decottignies教授在2016年的Science Advances期刊中發表一篇「核呼吸因子1和耐力運動能促進人類端粒轉錄」(Nuclear respiratory factor 1 and endurance exercise promote human telomere transcription.)揭示，只要中度的運動就能消除一些破壞細胞DNA的活性氧物質(Reactive oxygen species ,ROS)，也就能防止老化，每次運動時，細胞中的端粒就會恢復更新。研究指出減緩端粒縮短，甚至延長端粒，就能對抗老化，其中NRF在此處扮演了關鍵性的角色。
有「功能醫學之父」的傑佛瑞．布蘭德博士（Dr. Jeffrey S. Bland），在《功能醫學聖經》比較三種族群，一群是有固定在做有氧、無氧運動交叉訓練的人，一群是有在做有氧運動的人，另一群是久坐的上班族，這群人的粒線體以久坐少運動的那群粒線體數量最少。布蘭德博士發現運動能刺激細胞製造更多粒線體。從這些研究可以發現，運動除了增長端粒長度外，也對細胞能量工廠粒線體數量的增加有明顯的幫助。
減緩端粒消耗速度與粒線體質量增加
如此看來，讓我們減緩走向老化的速度，甚至變年輕有兩個關鍵，一個是端粒，另一個則是粒線體，下面就分別來談談運動如何使得端粒與粒線體的消耗減緩。
1.端粒
諾貝爾生理醫學獎得主伊莉莎白．布雷克本與加州大學舊金山分校精神科學系教授伊麗莎．艾波合著的《端粒效應》中提到，端粒位在遺傳物質染色體末端，能夠保護染色體的完整性，讓染色體完全複製，維持細胞功能正常運作。但隨著細胞分裂次數增多，染色體上的端粒會愈來愈短，最後失去保護作用，細胞就會停止生長，邁向老化或死亡。因此，細胞老化的速率取決於端粒。
在我們做有氧運動，進行心肺訓練時，肌肉會增加端粒的轉錄，延緩端粒縮短，Decottignies教授及其團隊首先分析了人類端粒序列中潛在的轉錄因子，他們發現在運動期間，當ATP被用光時，NRF1會被活化，因此研究人員進一步推論：運動會消耗肌肉組織存儲的ATP，且易產生損害端粒的活性氧化物質(ROS)，從而激活NRF1，啟動端粒轉錄，生成TERRA，TERRA會和ROS作用，如此便可避免端粒受損。
2.粒線體
我們知道粒線體與身體的許多反應機能息息相關，其主要功能是製造三磷酸腺苷（ATP），產生能量，但細胞粒線體的功能會隨著年紀增長慢慢降低，數量也會越來越少。如果能讓身體的粒線體數量維持，就能讓身體保持在年輕時的狀態。 (參考：保持年輕的秘密|粒線體的應用，讓你越活越年輕)
雖然粒線體參與了身體許多重要的生理反應、製造能量，但粒線體也很容易損傷，例如近期鬧得沸沸揚揚的米酵菌酸(由唐菖蒲伯克氏菌（Burkholderia gladioli)產生的一種毒素)，破壞人體的粒線體，就造成多重器官衰竭，甚至多人死亡，光是癱瘓細胞粒線體這件事就能造成人的死亡！如果粒線體無法正常運作時，我們就容易感到疲累、疼痛、肌肉痠痛、消化不良等，粒線體的減少也和阿茲海默症、巴金森氏症、代謝症候群有關。
除了年齡的因素，如果常常處於疲勞的狀態，亂吃垃圾食物，或喜愛精緻飲食，讓身體累積不少自由基跟發炎物質，都會加速破壞粒線體的功能。研究發現從飲食與運動著手可以改善粒線體的功能，NRF年輕因子可以用於活化粒線體，定期的有氧運動可幫助粒線體進行修復，維持細胞內粒線體數量的平衡。
大量的粒線體存在於肌肉細胞之中，因此使用肌肉也是維持粒線體非常重要的一環。運動可以促使骨骼肌的粒線體生成，以及抗氧化防禦基因的表現，而且運動會使得Nrf2、NRF-1的表現增加，這兩者都與抗老化的機轉息息相關。2017年的一篇研究證實高強度間歇訓練(HIIT)可以幫助老年者的粒線體數量及核醣體蛋白質產量的增加，研究發現，運動也會刺激核醣體，增進其製造粒線體蛋白的能力。
持續使用肌肉，可以讓體內血液流動保持順暢，並提高肌肉密度，這樣就能維持粒線體的數量，因為當身體感知到ATP不足時，便會開始分裂粒線體，增加它的數量；反之，我們不太使用肌肉的，久坐不動，粒線體將會變成如休眠般的狀態，使得燃燒脂肪與糖份的能力下降，甚至會減少粒線體的數量。
運動的其他好處：
運動除了可促使端粒消耗速度減緩與粒線體數量的增加之外，還有其他很棒的優點：
身體層面
1.降低血糖、高血壓，減少心血管疾病的發生：運動能加速體內脂肪、蛋白質、醣的分解，對於一些文明病，像是：糖尿病、高血壓、中風，都有顯著的預防效果。
2.預防失智症：當人邁入中老年之後，腦內負責處理記憶與空間定位的海馬迴（Hippocampus）會開始萎縮，可能會增加失智症的機率，或者記憶力變差。運動有益活化腦力，能讓海馬迴增厚，延緩失智症狀。
3.改善預防骨質疏鬆：造成骨質疏鬆的原因很多，一般來說成人自35歲開始骨質流失，隨年齡增加，流失的速度會加快。運動能夠增強肌力，尤其是負重訓練，能強化骨密度，增加肌力，就能夠延緩骨質疏鬆。
4.增加肌肉量：運動的過程中，肌肉會被破壞，進而造成發炎。身體為了要修復受傷的肌肉，會派出吞嗜菌細胞去吞噬那些壞死的細胞或細菌，讓身體的組織器官可以保時健康的狀態，肌肉也會多種免疫細胞激素，因此增加肌肉可以有效的消滅病毒、吞噬內在凋亡細胞，更好的保衛身體健康！
5.強化心肺功能：從事有氧運動，例如：慢跑、游泳、騎腳踏車、瑜伽、有氧舞蹈、快走…等，可促信血液循環，順練心肺耐力，維持肺部健康，使氣體交換更為順利，讓我們雖然是吸入同樣容量的氧氣，但身體利用率變得更好了。心肺耐力變強時，人比較不容易疲累，專注力較高，生活品質也相對提升。
心理層面
運動時大腦會產生腦內啡（endorphin），這是一種神經傳導素，大腦會在會在緊張、疼痛、大笑時產生腦內啡，讓你更開心，或是減緩當下的疼痛感、壓力，也被稱為「人體的嗎啡」。因此如果你時常覺得壓力大，定期運動能夠幫助你抒發壓力，穩定情緒。另外運動會讓身材變得更好看，同時也能增加你的自信心。
行為層面
有氧運動可以增加血液循環，提升血液的含氧量，而人腦要消耗的氧氣量是最大的，尤其是你需要思考的時候。如果你的大腦供氧量不族時，理解力、專注力、記憶力等思考能六都會下降，進而影響學習與工作表現。
結論
為什麼有些人看起來不會老？或是看起來比實際年齡小？其實大部分有運動習慣的人，看起來都比實際年齡還年輕，因此有人說運動可以讓人自然回春。其實不僅僅是因為運動能夠從身體、心理、行為上全面的改善，加強肌肉、骨頭、心肺功能、激素、代謝，減少三高(高血壓、高血糖、高血脂)，讓你活得更健康、更有品質，更精細的看，運動更是透過一些機轉，例如刺激NRF來促使粒線體活化以及端粒的延長。避免粒線體、端粒的數量越來越少，就會讓身體機能漸漸衰退的細胞。
參考文獻：
1. Differential effects of endurance, interval, and resistance training on telomerase activity and telomere length in a randomized, controlled study. Christian M Werner, Anne Hecksteden, Arne Morsch, Joachim Zundler, Melissa Wegmann, Jürgen Kratzsch, Joachim Thiery, Mathias Hohl, Jörg Thomas Bittenbring, Frank Neumann, Michael Böhm, Tim Meyer, Ulrich Laufs. European Heart Journal, Volume 40, Issue 1, 01 January 2019, Pages 34–46.
2. The impact of acute and chronic exercise on Nrf2 expression in relation to markers of mitochondrial biogenesis in human skeletal muscle. .Hashim Islam , Jacob T Bonafiglia , Patrick C Turnbull , Craig A Simpson , Christopher G R Perry , Brendon J Gurd .Eur J Appl Physiol. 2020 Jan;120(1):149-160.
3. Nuclear respiratory factor 1 and endurance exercise promote human telomere transcription. Aurélie Diman,1, Joanna Boros, Florian Poulain, Julie Rodriguez, Marin Purnelle, Harikleia Episkopou, Luc Bertrand, Marc Francaux, Louise Deldicque, and Anabelle Decottignies.Sci Adv. 2016 Jul; 2(7).
4. Enhanced Protein Translation Underlies Improved Metabolic and Physical Adaptations to Different Exercise Training Modes in Young and Old Humans. Matthew M Robinson 1, Surendra Dasari , Adam R Konopka , Matthew L Johnson , S Manjunatha , Raul Ruiz Esponda , Rickey E Carter , Ian R Lanza , K Sreekumaran Nair .Clinical Trial. Cell Metabolism. 2017 Mar 7;25(3):581-592.
