一直以來我們都知道，肌肉透過正確的阻力訓練，可以增加肌肉質量；骨頭經過適當的承重刺激，可以增加骨質密度：那，椎間盤呢？
開始之前，我們必須先了解一下椎間盤的基本結構：椎間盤由外層的纖維環（Annulus Fibrosus)以及內層的髓核(Nucleus Pulposus)所組成，如下圖所示。
纖維環是由膠原纖維所組成的層狀結構，它像一道道排列方向不同的城牆，當髓核因為運動產生型變時可以提供相對的張力支撐。中間的髓核富含水分和蛋白聚醣(Proteoglycans)，可以將外來的壓力均勻分佈，達到避震的效果。
簡單來說：椎間盤的功能就是當脊椎運動時，用來減壓、避震以及抗扭力的。
那椎間盤是怎麼獲得養分的呢？
外層的纖維環可由表層支配的微血管得到養分供應，但內層的纖維環和髓核則必須藉由脊椎椎體內的微血管分支到達軟骨終板(cartilaginous end-plate)，並藉由滲透作用進行養分的物質交換。
椎間盤的初老症，或是椎間盤退化：是指椎間盤喪失了水分和蛋白聚醣，在核磁共振的影像分析會發現水分子的訊號減弱、椎間盤的厚度降低，且纖維環與髓核的邊界變得模糊；連帶的，椎間盤內的整體液壓(hydrostatic pressure)降低，無法發揮正常減壓、避震以及抗扭力的功能。
就像一台新車剛買來時，避震能力很好，坐起來很舒服，但是當時間久了又沒有定期保養，零件就會開始損壞，乘坐的舒適感也下降了。腰椎的椎間盤也是同樣的道理：當椎間盤開始喪失水分，厚度下降，甚至突出，可能就會產生一連串的腰部疼痛、神經發炎或動作控制不良等問題。
若是有什麼方式可以訓練我們的椎間盤，何樂而不為？
那麼，到底在什麼樣的環境下(anabolic loading window)，才能夠啟動椎間盤合成代謝(anabolism)的能力呢？
根據Dr. Daniel L. Belavy等人的研究，他的團隊找來了3組年齡介於25至35歲的青年人，男女皆有。且使用核磁共振影像比較他們的椎間盤健康情形，此3組分別為：
第1組：無跑步習慣者 (non-athletic individuals)
第2組：慢跑者 ( joggers，每周跑步20至40公里，持續5年以上)
第3組：長距離跑者 (long-distance runners，每周跑步50公里以上，持續5年以上 )
結果發現：
1. 慢跑者和長距離跑者，在所有腰椎的椎間盤，尤其是髓核的水分含量都比無跑步習慣者更高。而且長距離跑者下段腰椎的椎間盤比其他兩組更為肥厚(椎間盤與椎體高度的比值相較其他兩組有顯著差異)。
2. 分析這些受試者的加速度計(Accelerometer)資料結果發現，對於促進椎間盤的合成代謝來說，與運動的總量無關，而跟椎間盤在運動當中承受的加速度有關。量測結果發現：椎間盤的T2 relaxation time總和在加速度0.44~0.59g (g= 9.81 m/s2)的區間內相關性最高。
(附註1：核磁共振檢查的T2 relaxation time可以用來代表椎間盤的水分含量，數值越高代表椎間盤含水越多。)
(附註2：這篇研究使用的是3軸式的加速度計，可建立加速度的3D向量。在這些受試者拍完核磁共振後，他們請其中10個受試者在跑步機上用不同的速度活動（分別為0.5公尺/秒； 1公尺/秒； 1.5公尺/秒； 2公尺/秒； 2.5公尺/秒； 3公尺/秒； 3.5公尺/秒）。結果發現，當活動的速度是2公尺/秒時，椎間盤所受的加速度會落在0.44~0.59g這個區間，但是當速度小於1.5公尺/秒或大於2.5公尺/秒時，則會超出這個區間。若是請受試者做連續10下的原地跳高，同樣會超出這個區間。)
讓我們白話一點：
1. 椎間盤也有它的舒適圈，無論快走或慢跑，若把速度控制在1.5公尺/秒至2.5公尺/秒之間(換算成時速5.4至9公里)，可能可以增加椎間盤的合成代謝能力！
2. 如果可以控制快走或慢跑的時速在2公尺/秒(換算成時速7.2公里)，且跑步的姿勢彈震不要太大的話就更完美了。
3. 若是有習慣帶耳機聽音樂節奏快走或慢跑的讀者，可以使用跑步配速的APP，挑選適合自己的bpm，那麼你的腰椎椎間盤就可以在無形之中達到訓練的效果囉！
但是，這篇的研究對象是年齡介於25至35歲的青年人，那麼年紀更大、或是騎單車的車友，也會有效嗎？
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參考文獻：
- Belavý DL, Quittner MJ, Ridgers N, Ling Y, Connell D, Rantalainen T. Running exercise strengthens the intervertebral disc. Sci Rep. 2017;7:45975. Published 2017 Apr 19. doi:10.1038/srep45975 點擊前往
- Huang YC, Urban JP, Luk KD. Intervertebral disc regeneration: do nutrients lead the way?. Nat Rev Rheumatol. 2014;10(9):561‐566. doi:10.1038/nrrheum.2014.91點擊前往
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