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Martin Lin, Taiwan, currently in UK

MD, MSc in Sports Medicine Exercise &Health, CSCS

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一下好想睡,一下睡不著,如何調時差


圖片取自網路

睡眠對於運動表現的影響已經在許多研究中被證實。在競技運動中,時差的調整是跨國飛行時會遇到的問題。雖然目前關於時差的研究大都處於一些模擬性的研究,而參與研究的人員絕大多數也非競技運動員,但還是可以從目前的研究當中歸類出一些潛在的方式。透過這些方式有機會可以最小化時差所帶來的影響,進而降低因為跨時區飛行造成的疲累感。


時差與旅行疲勞

時差 Jet lag 旅遊疲勞 Travel fatigue 兩者有時候會相伴發生,但兩者的成因是不同的,因此處理的方式也不太一樣。時差是因為一次性的旅遊造成身體晝夜節律的異常所導致,而旅行疲勞則是因為多次的旅行累積所導致的疲勞。兩者之間的症狀表現也不太一樣,一般來說時差會出現一些腸胃道的不適(胃食道逆流、拉肚子等)、睡眠障礙、間斷性的疲勞以及無法集中注意力,而旅行疲勞則會以長時間持續的疲憊、反覆產生疾病(通常是感冒)、行為模式或情續的改變以及喪失動機來表現。影響兩者症狀嚴重度的因子也不太一樣:

  • 時差:跨越的時區(旅行的方向與距離)

  • 旅行疲勞:恢復的時間(旅行的頻率、距離與賽季的長短)

旅行所導致的疲勞一般來說並沒有特別好的解法,因為本質的原因在於在旅行期間可能導致的睡眠品質下降。因此,在無法改變旅行的頻率、距離與賽季的長短時,如果要處理旅行的疲勞就必須從提升睡眠品質與其他的修復著手。下面探討的主要是時差的處理,因為時差是一次性的旅行所造成身體晝夜節律異常的結果,就如同急性與慢性的運動傷害,急性傷害的處理通常較為直覺,也比慢性累積的傷害好處理。


時差的原因

產生時差的原因主要是因為晝夜節律的異常,控管人體晝夜節律的中樞是位於下視丘的Superchiasmatic nuclei,而這個中樞又會受到其他內分泌系統與外界的刺激所影響。這邊的內分泌系統主要的激素為褪黑激素,而外界的刺激則以光為主。因此,要處理時差也可以從這兩者著手。由於下視丘是人體許多機制調控的中樞,可能是因為這樣因此時差可能會影響到靜態的體溫、心血管功能、呼吸系統、腸胃道系統、心理狀態與賀爾蒙的分泌。

前面提到影響時差嚴重度的因子最主要來自跨越的時區。往東飛行對於正常的晝夜節律來說必須往前調整也就是 Phase shifting,而往西飛行則需要往後調整也就是 Phase delayed。研究指出人體正常的生理時鐘會比 24 小時還要長一些,因為這個原因,一般而言往西飛行面對的時差挑戰會比往東飛行來得少。雖然沒有一定的定論,但大多數的文獻會以往東飛行跨越一個時區在正常狀況下需要一天來調整時差,往西飛行一個時區則需要半天來調整時差

至於要跨越幾個時區以上才需要思考是否應該調整時差,大部分的文獻指出跨越 3 個時區以內是不需要刻意對時差進行處置,但跨越超過 5 個時區則需要進行調整。若將向東飛行與向西飛行考量進去,有文獻建議向西飛行跨越超過 4 個時區向東飛行跨越超過 3 個時區是可以考慮對時差進行調整


時差對於運動表現的影響

在下面這篇專家的共識聲明與建議中有提到時差對於運動表現的影響。其實並沒有很多研究在探討時差對運動表現的影響,大多數的研究或說法都是來自推論居多。因為時差會導致日間的疲憊、心理表現(反應力等)下降,所也可能導致表現的下降。其中有一項研究發現,在籃球、冰上曲棍球與美式足球的比賽中,旅行越多時差的隊伍勝率比較低,而如果在他們居住地的早上時間比賽,勝率也會有影響。這算是間接的說明時差可能會影響到運動表現。


如何調時差

時差的調整主要可以透過下面的幾個方式進行,分別為:行前生活作息調整、照光時間、褪黑激素與其他藥物、咖啡因的攝取、運動與短時間的午覺。下面的段落會以各個不同的階段可以如何執行來做說明。


旅行前

如果有需要進行時差的調整,會建議在出發前的 1-2 週開始慢慢進行作息的改變。當然,要跨越越大的時區會需要越久的時間進行調整,但也不可能因為接下來的旅行而影響到旅行前的正常訓練。


教育

其實以一整個比賽來說,在行前很多東西就已經開始了,教育的部分是行前最大的重點。原因在於在行前告知運動員可能會遇到什麼問題,以及我們有哪些方式可以進行調整。如果等到抵達目的地後才開始執行,可能會和很多其他事情撞在一起,導致整體計畫的執行遇到困難。


計算最低體溫時間

前面提過晝夜節律的調節中樞位在下視丘,而下視丘也是許多生理平衡機轉的中樞。體溫調節中樞也在下視丘,因此一般對於時差的介入都會透過了解最低體溫時間來進行調整。要計算最低體溫最直接的方式就是透過溫度計來量測,但實務上執行相對困難,所以一般可以透過睡眠與起床的時間來進行估計。除了最低體溫時間以外,也可以估計褪黑激素開始分泌的時間。

在大多數的人身上,褪黑激素會在睡覺前的 2 小時開始分泌,而最低體溫時間會出現在褪黑激素開始分泌後的 7 小時。舉例來說,如果一個人 23:00 睡覺,07:00 起床,那褪黑激素會在約 21:00 開始分泌,而最低體溫時間會落在 04:00 的時候。後續褪黑激素的服用與何時暴露在光線之下都會根據最低體溫時間進行調整。


睡眠與訓練

出發之前除了教育以外,實質上可以透過調整睡眠的來降低後續時差的問題。首先要做的是確保睡眠品質、不要熬夜、如果可以的話多睡一點(每天可以多睡 30-60 分鐘)。目標至少需要 7-9 小時的睡眠時間。除此之外,也可以在出發前 2-3 天慢慢開始調整睡眠與用餐時間。如果是往西飛行,則每天可以往後延 1-2 小時,如果往東飛行,則每天可以提早 1-2 小時。而在訓練方面,在旅行之前會建議不要進行過高強度的訓練。


預防疾病

如果本身容易有一些腸胃道的症狀,那可以考慮在進行旅行之前先服用一些益生菌來預防後續可能產生的一些腸胃道不適。有些文獻建議可以在出發前 2 小時開始進行。


旅行中

旅行的過程雖然短暫,在這當中還是有可以嘗試做出一些調整的空間。主要可以透過下面的幾個方式來執行。


睡眠

在旅行中簡單來說就是盡可能地睡覺,而睡覺的時間可以抓出發地的晚上,因為這個時就比較好入睡。如果有遇到非常難以入睡的狀態,那在醫師的許可與評估之下,可以服用一些退黑激素甚至是短效的安眠藥幫助入睡。至於不在睡眠的期間可以稍微活動一下,進行簡單的拉筋或伸展。


預防疾病

這邊就是一些基本的衛教,飛機畢竟是密閉的空間,所以一些個人的手部衛生與盡量不要觸碰臉部這些小細節也是需要注意的。在 COVID-19 之下,這一點更需要被強調。


營養

在飛機上應該盡可能的保持水分充足並且避免酒精與咖啡因的攝取。除此之外,也有文獻建議飛機上的飲食時間應該要比照目的地,這樣會比較好進行時差的調整。


抵達後

抵達之後才是整個時差調整計畫中最重要的部分,因為接下來就是比賽,所以如何透過一些方式來為比賽當天做好最充足的準備,就是這個階段最重要的環節。


照光時間

人體晝夜調節的中樞位在下視丘,晝夜節律會受到外界刺激的影響而改變,其中最顯著的就是光線(太陽光約 3000-100000 lux、燈箱約 1500 3500 lux、室內光約100-550 lux)。在最低體溫之前照光會延後整個晝夜節律,之後照光則會提前晝夜節律。因此,如果向西飛行會建議在最低體溫前的 3-4 小時暴露在光線底下,向東飛行則是在最低體溫後的 3-4 小時暴露在光線下。其實目前網路上也有一些資源可以提供日照時間的計算,例如:Jet Lag Rooster


褪黑激素與其他藥物

退黑激素被認為是調控人體晝夜節律中很重要的賀爾蒙。退黑激素的分泌有助於入睡,所以退黑激素也可以用於一些有睡眠障礙的人身上。利用退黑激素調節人體晝夜節律的原理就是透過外在的補充加速身體自身的調節。一般來說,往西飛行的人會希望可以延後整個晝夜節律,所以會需要在最低體溫的後4 小時服用,簡單來說就是延長整個退黑激素的作用時間。相反的,往東飛行則希望可以加速晝夜節律,因此會在最低體溫前 11.5 小時服用。至於服用的劑量從 0.5-5 mg 都有。上述的時間是 3 mg 的時間,如果是 0.5 mg 則可以稍微延後。然而,關於退黑激素確切的劑量與使用的時間點甚至是效果其實都還需要更多研究的證實。


Figure from Roach GD et al. 2019, ref (5)


上面的圖表解釋了照光與退黑激素對於晝夜節律的影響,簡單來整理如下:

  • 在最低體溫前照光會延後晝夜節律,適合向西飛行(向東相反)

  • 在最低體文前服用退黑激素會加速晝夜節律,適合向東飛行(向西相反)

至於其他的藥物主要就是褪黑激素類似物、安眠類的藥物以及興奮劑。在褪黑激素類似物上的研究也不少,但缺乏運動員的族群與現實世界中的應用,不過就現有的研究看來效果是可以期待的。安眠藥的部分最常被使用的是 zolpidem、zopiclone 這類速效的安眠藥,不過同樣缺少運動員族群的研究。Armodafinil 這種藥物好像對於減輕時差所造成的影響有幫助,然而這個研究是在一般健康人身上並非運動員。而興奮劑這種藥物被歸類在運動禁藥的 S6 類中,所以要特別小心注意。


運動

在剛抵達目的地的頭幾天,因為身體還在適應的過程中,所以建議訓練的強度要由低往高慢慢增強,在剛抵達的 2-4 天不建議一下子進行過高強度的運動。運動本身也可以幫助晝夜節律的調整,一般來說如果希望提前晝夜節律(往東飛行),會建議在早晨進行運動,而希望延遲(往西飛行)則會建議在傍晚進行運動

綜合上述的建議,在抵達時最好安排 2-3 天進行適應與恢復,期間可以執行低中強度的運動,並透過運動的時間點來協助晝夜節律的調症。


睡眠時間調整

在短距離(跨越較短時區)的飛行中,基本上睡眠時間不需要刻意調整,抵達目的地之後就是跟著當地時間正常就寢即可。但若遇到跨越較多時區的時候,建議可以每天 30-60 分鐘的時間來調整讓原本的生理時鐘慢慢的接近目的地的正常狀況。一般來說,往西飛行會先從比較早睡慢慢調整睡眠時間至正常,而往東飛行則相反。


處理疲勞

因為時差導致的疲勞可以透過日間的午睡來獲得緩解,但一般來說午睡的時間不建議超過 30 分鐘,最好維持在 20-40 分鐘的時間區段內才不會影響到正常的睡眠時間。攝取咖啡因也可以降低日間的疲勞感,但不建議在預計就寢時間的前 6 小時內攝取。此外,咖啡午睡 Coffee nap 也是一個可行的方式,大約在每天的 13:00-16:00 午睡 20 分鐘左右的時間,並在午睡前喝 150-200 mg 的咖啡因可能會有幫助。


預防疾病

在疾病的預防上一樣把握在旅行中的原則,注意手部衛生並起不要隨意觸碰口鼻。睡眠品質不佳或疲勞的狀態下免疫功能也會受到影響,因此這部分要稍微注意一下。此外,旅行常常也會有所謂旅行者腹瀉的產生,所以實務上也要注意,避免吃生的東西與海鮮類。關於旅行者腹瀉可以參考:水土不服:旅行者腹瀉


其他處理

如果有隨隊的醫師在場,假如選手有一些類似感冒或身體不太舒服的症狀可以請醫師評估並且給予適當的症狀治療。有些時候時差會以腸胃不適、頭痛或失眠表現。一些簡單的制酸劑、胃藥、普拿疼或是安眠藥可能都有其角色。


時差調整的效果

前面提到這麼多方式,究竟對於時差的調整有沒有實際的效果?目前其實科學上的證據還不夠充分。主要的原因是這些實驗的設計都不是很完善,大多數的實驗並沒有做到隨機對照,而且很多都是透過模擬的環境,參與實驗的人大都也不是運動員。

這份系統性回顧文獻大概整理了目前對於時差調整的一些方式,其實上面也都有提到。這篇文獻的回顧發現並沒有研究專門針對旅行疲勞進行處理,但是有不少研究是針對時差。然而,因為上述的因素,這些研究沒有辦法解答運動員透過這些方式調節時差是否真的有效果。Dr. M 讀完這篇文獻後覺得,下面幾個方式是值得嘗試與繼續關注的:

  • 調整日照時間

  • 運動介入與飲食調整

  • 褪黑激素與其類似物、短效安眠藥

  • 午睡與咖啡因

會選擇上面的這些組合主要原因在於執行起來相對方便沒有壓力,而且就算沒有用可能也不太會影響到選手正常的表現。只是如果要執行這類的方式可能必須要事前和選手衛教,不然到比賽地點才開始就有一點太晚了。


總結

時差的問題說大不大說小不小,一般來說如果有充足的時間(往西飛一個時區需要半天,往東飛一個時區需要一天)進行調整基本上不會是太大的問題。然而,在最高水準的競技運動中,很多細節都是錙銖必較的,往往就差那麼一點點就和獎牌失之交臂。以目前世界還是受到 COVID-19 的籠罩,如果賽事地點是疫情嚴重的區域,或許會有球隊希望能夠延遲抵達比賽地點,這時候如何在最短的時間內調整好時差可能就會是一個重點。

總結來說,目前時差的調整有許多方法,最常被使用的是事前調整作息、抵達當地後的曝光時間與褪黑激素的使用。其他的藥物如果要使用,請務必確保不會觸犯到運動禁藥的問題。然而,現階段這些做法在科學上對於運動員而言的證據等級都不高,所以有待更多高品質的研究告訴我們答案。


Dr. M 我們下次見!


References

1. Samuels CH. Jet lag and travel fatigue: a comprehensive management plan for sport medicine physicians and high-performance support teams. Clinical Journal of Sport Medicine. 2012;22(3):268-73.

2. Williams B, Clarke R, Aspe R, Cole M, Hughes J. Managing performance throughout periods of travel. Strength & Conditioning Journal. 2017;39(4):22-9.

3. Walsh NP, Halson SL, Sargent C, Roach GD, Nédélec M, Gupta L, et al. Sleep and the athlete: narrative review and 2021 expert consensus recommendations. British journal of sports medicine. 2021;55(7):356-68.

4. van Rensburg DCCJ, Fowler P, Racinais S. Practical tips to manage travel fatigue and jet lag in athletes. BMJ Publishing Group Ltd and British Association of Sport and Exercise Medicine; 2021.

5. Roach GD, Sargent C. Interventions to minimize jet lag after westward and eastward flight. Frontiers in physiology. 2019;10:927.

6. Van Rensburg DCCJ, Van Rensburg AJ, Fowler P, Fullagar H, Stevens D, Halson S, et al. How to manage travel fatigue and jet lag in athletes? A systematic review of interventions. British journal of sports medicine. 2020;54(16):960-8.

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