有些运动让人快乐满足，即便运动后会伴随肌肉酸痛，比如跟朋友一起去滑冰/滑雪/打球/爬山。有些运动则只会让人疲惫，如果后续还会腰酸脖子疼就更让人身心俱疲，比如体力工作的劳动、比如下班后长时间的挤公交地铁，比如洗衣服拖地打扫卫生等家务劳动。需要长距离通勤的上班族经常这样，在1-2小时的公交/地铁到家后，只想葛优躺，动都不想动，更别说再运动锻炼了。![]()
自己主动去做的运动属自愿运动（voluntary erercise），往往具有娱乐性质或者具有健身提示，被视作放松或提升自己身心的积极手段。而由于外在原因没法回避的运动则属于强迫运动或强制性运动（forced / compulsory exercise), 是无法逃避的任务，更可能带来身体上的疲累和心理上的烦躁/郁闷。
既然心理感受不同，自愿运动和强迫运动的生理影响也就差别巨大。下面我们来看看科学家的研究发现。研究者将健康小鼠随即分入三组：自主轮式跑步组、跑步机强迫跑步组、以及常规饲养无需运动组（类似于现实生活中久坐不动不锻炼的状态）。强迫跑步组每周进行五天跑步，每次以8-12 m/min速度5% 坡度跑步40分钟，持续6周；自主轮式跑步组进行6周跑轮跑步，每周5天。【1】![]()
实际上，两种运动对于身体强壮程度的影响差异更加明显。当研究者在6周运动后通过药物（DSS）诱发结肠炎时发现，【2】- 与对照组相比，强迫运动组小鼠的结肠炎症状和炎症水平增加，多种促炎症因子（如IL-6、IL-1β、IL-17）表达显著增加，甚至死亡率也显著升高。
- 而与与对照组相比，自愿运动组小鼠结肠炎症状减少，促炎因子表达降低。
运动是增肌的最好和最简单方式，那么自愿和强迫运动对肌肉的影响有差别吗？一项研究比较了不运动，每周三次跑步机强迫运动（持续10周）和自主轮式跑步对小鼠骨骼肌基因表达的影响。该研究检测了比目鱼肌、腓肠肌和股四头肌这三种腿部肌肉。【3】- 自主轮式跑步和跑步机强迫跑步都能上调Ppargc1a（一种线粒体活动相关代谢物，一般在耐力运动后上调）表达，两种运动都能下调Fbox32基因（肌肉萎缩标志物之一）表达。
- 自主轮式跑步能诱导比目鱼肌的肌纤维类型发生改变，主要是快肌纤维增加IIX增加，而腓肠肌和股四头肌纤维类型无显著改变。
- 自主轮式跑步能能下调Mstn（肌肉抑制素） 基因表达，而跑步机强迫跑步则会上调Mstn基因表达。
这项研究提示：自愿运动和强迫运动都能对肌肉产生积极影响，其中自愿运动效果更好。![]()
另一项研究比较了3周自主轮式运动和强迫运动对于大鼠肌肉的影响。这项研究中的强迫运动方式是游泳，每天15分钟。大鼠和小鼠虽然生来就会游泳，也能长时间游泳，但不喜欢弄湿毛发也不喜欢游泳，特别是在一个没有着力点且无法逃脱的玻璃桶中游泳。这种情形类似于为了生计长期做不想做的事/工作。【4】- 与不运动的对照组相比，强迫运动组大鼠血清皮质酮（一种压力激素）水平显著升高。
- 自愿运动组腓肠肌肌纤维增大，肌卫星细胞（肌细胞的干细胞）更多，多种肌因子（包括IL-6、迁移抑制因子和脑源性神经营养因子）增加。
- 强迫运动组大鼠显示出肌纤维萎缩、纤维化和炎性细胞浸润，失去正常肌纤维外观；脑源性神经营养因子、血管内皮生长因子和迁移抑制因子减少,而IL-6明显增加（不仅显著高于对照组，也显著高于自愿运动组）。
这两项研究提示：自愿运动能促进增肌，提升肌肉健康；轻微强迫运动也对肌肉有一定好处，但弱于自愿运动；如果是长期不得不进行厌恶的运动，不仅无益还会对肌肉造成明显损害。——3. 自愿运动和强迫运动对大脑和学习能力的影响不同
除了自愿与否，运动的形式（锻炼形式还是劳动形式）也会有不同影响。2021年的一项研究比较了自愿运动和强迫锻炼对于大鼠的影响。青春期大鼠被随机分入运动组或对照组，对照组大鼠常规环境生活不运动；自愿运动组大鼠可通过笼中跑轮、跷跷板、隧道等玩具运动；强迫锻炼组大鼠可通过笼中器械进行3周的综合锻炼，包括有氧和力量训练，采用跑步机跑步、垂直爬梯等形式。【5】- 与对照组相比，自愿运动组大鼠血清皮质酮（一种压力激素）水平显著降低，而强迫锻炼组血清胰岛素样生长因子（IGF-1)水平显著增加。
- 与对照组相比，两个运动组大鼠的大脑海马脑源性神经营养因子（BDNF）, 血管内皮生长因子（VEGF）和糖皮质激素受体表达都显著增加。
- 与对照组相比，两个运动组大鼠的海马神经细胞数量也显著增加。
这项研究提示，在身体发育过程中，体育锻炼（哪怕是强迫形式）对大脑特别是海马区域有积极作用。由于海马是大脑中负责学习记忆的重要区域之一，该区域神经细胞数量增加预示着更好的学习和记忆能力，这可能也是很多家长期望在孩子身上看到的。![]()
这项研究让食与心也不禁想起中学时期每天的早操跑步，当时说真话并不喜欢这样运动，很多同学都不想出早操，但这样运动可能还是促进了大家的大脑发育，让我们能更好应对当时繁重的学习任务。![]()
2022年的一项研究直接分析了自愿运动和强迫运动对于认知能力的影响。研究者将老年雌性大鼠随即分入对照组、自愿运动组和强迫运动组。对照不运动；自愿运动组进行自由轮式奔跑；强迫运动组每天强迫游泳一小时，每周5天，持续12周。在12周的运动结束后，评估认知功能，检测大脑生理生化指标。【6】- 与对照组相比，自愿运动组大鼠在水迷宫测试表现出更好的学习和记忆能力。
- 与对照组相比，自愿运动组大鼠海马突触素、 BDNF 、 神经生长因子（NGF） 和 超氧化物歧化酶 （SOD ，预示抗氧化能力）水平增加，而氧化压力标志物丙二醛 （MDA）和PC（protein carbonyl ）水平降低。
- 与对照组相比，强迫运动组大鼠海马乙酰胆碱酯酶增加，SOD水平增加而PC水平降低。提示强迫运动对大脑也有一定积极影响。
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这项研究提示：在衰老过程中，自愿锻炼也能逆转大脑海马老化，提升学习记忆能力，强迫锻炼也有一定效果，但明显低于自愿锻炼。运动可能通过促进释放BDNF等肌因子以及减轻大脑氧化应激来阻止大脑老化。——4. 自愿运动和强迫运动对幸福荷尔蒙的影响不同在每天运动35分钟，远离抑郁，食与心介绍了身体锻炼对于情绪的积极影响。在改善情绪、舒缓压力方面，只有自愿运动才能带来积极效果，强迫运动反而会增加压力。
五羟色胺（5-HT），也成为血清素，是大脑中最重要的神经递质之一。由于5-HT在保持快乐情绪中的重要作用，这种神经递质也被称为幸福荷尔蒙。当大脑5-HT水平抑郁、失眠等问题，5-HT水平波动异常时，则可能出现焦虑、头疼等问题。运动对于情绪的改善与对大脑5-HT系统的改变密切相关，而自愿运动和强迫运动对于5-HT系统的影响差异显著。![]()
一项研究比较了4周不运动、自由轮式跑步、有限自愿轮式跑步（每次只能跑一小时）和强迫轮式跑步对于情绪行为和大脑5-HT系统的影响。【7】- 与对照组相比，强迫运动组没有表现出明显的5-HT系统改变，也没有增加焦虑行为。
- 与对照组相比，有限自愿运动组也没有表现出有益效果。
- 与对照组相比，自由运动组焦虑行为减少，大脑中缝核和背缝核的5-HT和 5-HIAA 水平显著增加，下丘脑室旁核和尾壳核5-HT水平显著升高，杏仁核中5-HIAA 水平显著升高。
这项研究提示，只有自愿运动才能改变大脑幸福荷尔蒙，从而改善情绪。
视力障碍是老年人残疾的主要原因之一，运动对视力有什么影响呢？一项研究分析了老6个月大鼠6个月久坐不动、自愿运动（自主轮式奔跑）和强迫运动（每周6次，每次20分钟跑步机跑步）之间的视网膜差异，同时还分析了其与不运动年轻对照大鼠的区别。【8】- 与不运动年轻大鼠相比，不运动老年大鼠视网膜功能降低，视杆细胞比视锥细胞老化更明显，视网膜厚度变薄。
- 与久坐不动老年大鼠相比，自愿运动老年大鼠的功能和形态有明显改善,视杆细胞和视锥细胞功能改善，视网膜厚度增加，氧化应激减小，炎症水平降低，抗衰老蛋白表达增加。自愿运动能将大鼠的多项指标恢复到接近年轻大鼠的程度。
- 与久坐不动的老年大鼠相比，强迫运动也能增加视网膜厚度，减少视网膜氧化应激和压力水平，但会对视杆细胞和视锥细胞功能产生不利影响。
这项研究提示，在衰老过程中，自愿运动能更好保护视网膜健康，阻止视网膜老化；而强迫运动也有有益效果，但还可能伴随一些不良影响。食与心研究室也发现，对于黄斑变性模型小鼠，补充发酵乳杆菌NS9+原花青素，也能改善视网膜功能，修复视网膜结构，增加视网膜外核层厚度，增强抗氧化能力，阻止视网膜蛋白退行性病变。【9】——6. 自愿运动和强迫运动都能改善大脑退行性病变
大部分情况下人能自主运动，但在脑神经退化或受损的情况下，人的自主运动能力受损，此时的强迫运动更像是康复训练。
对于帕金森症模型大鼠，相对于不运动，4周的自愿运动（自主轮式奔跑）和强迫运动（跑步机跑步）都能显著提升认知能力。运动对于帕金森症的积极影响可能是通过增加CDNF（脑多巴胺神经营养因子）和 BDNF含量，进而改善多巴胺系统功能实现。【10】对于阿尔兹海默症模型小鼠，16周的自愿运动和强迫运动都能阻止大脑海马萎缩，其中自愿运动的效果更好；自愿运动还能减少大脑中斑块沉积，改善记忆能力。【11】![]()
一项研究直接分析了自愿运动和强迫运动对于中风病人的影响。43名单次单侧卒中伴残余上肢偏瘫6个月以上的中风者被随机分入强迫运动组、自愿运动组，或对照组。运动持续8周，一周三次，每次90分钟。强迫运动组每次强制进行有氧运动（固定速度45分钟骑自行车）和上肢重复任务练习（45分钟），自愿运动组每次进行45分钟自定速骑自行车和45分钟上肢重复任务练习，对照组做90分钟上肢重复任务练习。【12】结果发现，8周干预后，自愿运动和强迫运动组的行走能力显著增加，而对照组的行走能力有所下降。
食与心温馨总结：虽然说运动能促进健康，但自愿进行的运动更能改善情绪、增加肌肉、提升免疫力、促进眼睛健康和阻止大脑退行性病变。被迫进行的低强度运动对健康也有促进作用，比不运动更好，但增益明显低于自愿运动；当被迫进行的运动强度过大或时间过长时，则会增加压力，对健康不利。不同运动对于身体的影响不同，一般来说，锻炼性质的运动更能训练到身体各个部分，从而促进健康。而其他形式的运动，比如长时间站立、重复搬运物品、家务劳动等往往只涉及少数肌肉，容易造成疲劳。实际上，对于健康而言，心态的影响更为重要。改变对一些原本不喜欢的运动和心态，调整这些运动的方式让这些运动耗费的体力不白白浪费，还能提升身心健康。比如把搬运物体跟深蹲训练结合起来，把一些家务劳动或通勤站立等作为运动方式之一，配合后续拉伸训练等，都能更好促进健康。当有些运动无法逃避时，改善心态或调节运动形式，让自己变得更快乐也是一种好的应对方法。比如日剧《晚酌的流派》的女主角就经常利用下班后回家的这段路程作为运动机会，甚至还会主动绕远儿走路，然后晚饭就能毫无顾忌地吃喝自己喜欢的食物。很多人都有惰性，能坐着绝不站着，能躺着绝不坐着，即便已经BMI超标有三高迹象也不愿意动。这种情况下，家人或朋友推一把或带着出去散步/跑步/打球/爬山等运动都有助于提升健康。对于身体正在发育的孩子，不管是主动锻炼还是强迫锻炼都能促进大脑发育，增强学习记忆能力。如果家长知道这个机制，是不是可以把家庭作业一部分分配给自主运动或强迫运动，比如没有按时完成作业在安全的地方跑几圈？对于大脑退行性病变（或老化明显）或中风等情况的人，强迫锻炼也能改善眼睛、大脑和认知功能。写到这，食与心与老师讨论，在拥挤嘈杂的通勤车上能不能把那种被迫的难受旅途变成一种趁机享受，或者是“逆来顺受”？比如你没有座位的时候，是不是可以扶着吊环两只单脚不断切换踮脚尖托起全身体重，意识上想着自己的大腿小腿肌肉发力，接着紧握吊环或扶手，让自己的脑子里想象着手臂上的肌肉在健身房发力的那种状态？答案是肯定可以！就像《晚酌的流派》的女主角那样放着近道不走，偏要绕点远儿。当你真的这样做了，结果就不简单是增肌，更会增脑，增加自己的愉悦感。记得原来看过一个短视频，一个人在电车上看着视频忍俊不止，直到发声大笑，结果他的笑声传染给所有周边的人，.......。其实你的锻炼和肌肉的展示，也是一种值得炫耀的资本，每天在通勤路上做点不妨碍旁人的运动动作，同样会传染更多的人，让他们跟你一样把苦闷的旅途练出甜头来。我的老师就是这样做的，他总会在各个不愉快的场合下去踮脚转腰，或者拉伸自己的躯体，老师获得的那份愉快我们每个学生都能感觉到。食与心实际上跟老师一样，经常一起坐车或者外出的时候，总会把烦闷的旅途变成一个锻炼的机会，实际上在车上也可以伸腿，攥拳，绷紧肌肉，让漫长枯燥的旅途中不得不变成一种享受的必须做。食与心的角度上看，我们不得不做的体力劳动，重复性搬运，如果把它做成一种舞蹈，一种表演，一种体操一样有节奏感的，那么换来的一定是身心愉悦。看过食与心的老师发的2025年一段走雪路上山下山的视频的人不知道是否有体会，10公里的山路又滑又难走，老师非要做一些像飞一样的漂移，他一定是把一个筋疲力尽的不得不，变成一种享受。
参考材料
1. Voluntary and forced exercise differentially alters the gut microbiome in C57BL/6J mice | Journal of Applied Physiology
2. Forced Treadmill Exercise Training Exacerbates Inflammation and Causes Mortality While Voluntary Wheel Training is Protective in a Mouse Model of Colitis - PMC
3. Skeletal muscle effects of two different 10‐week exercise regimens, voluntary wheel running, and forced treadmill running, in mice: A pilot study - PMC
4. Beneficial effects of voluntary over forced exercise on skeletal muscle structure and myokines’ expression | Eldomiaty | Folia Morphologica
5. The downstream effects of forced exercise training and voluntary physical activity in an enriched environment on hippocampal plasticity in preadolescent rats - ScienceDirect
6. Differential effects of voluntary and forced exercise trainings on spatial learning ability and hippocampal biomarkers in aged female rats - ScienceDirect
7. Difference in the brain serotonin and its metabolite level and anxiety-like behavior between forced and voluntary exercise conditions in rats - ScienceDirect
8. Effects of voluntary and forced physical exercise on the retinal health of aging Wistar rats - PMC
9. Combination of Lactobacillus fermentum NS9 and aronia anthocyanidin extract alleviates sodium iodate-induced retina degeneration - PMC
10. Effects of voluntary, and forced exercises on neurotrophic factors and cognitive function in animal models of Parkinson's disease - ScienceDirect
11. Effects of voluntary and forced exercise on plaque deposition, hippocampal volume, and behavior in the Tg2576 mouse model of Alzheimer’s disease - PMC
12. Forced and voluntary aerobic cycling interventions improve walking capacity in individuals with chronic stroke - PMC
