抗疲勞營養(yǎng)學促力手段研究進展

摘要：采用文獻資料、邏輯分析等方法，對近年來運用營養(yǎng)學促力手段來抗疲勞的研究進行綜合分析，并根據(jù)運動性疲勞產(chǎn)生機理及其特點，對抗疲勞營養(yǎng)學促力手段在競技體育中的應用作一闡述，將目前較為成熟的一些方法和手段進行歸納，供參考和討論。

關(guān)鍵詞：營養(yǎng)學促力手段；抗疲勞；疲勞機理；現(xiàn)狀綜述.

中圖分類號：G804文章編號：1009-783X(2007)02-0039-04文獻標識碼：A

收稿日期：2006-09-12

作者簡介：趙勝國(1976-)，男，安徽巢湖人，助教，碩士研究生，研究方向:體育教學與訓練，Tel:13913195207，E-mail:zhaoshengguo719@126.com。

作者單位：蘇州大學體育學院，江蘇蘇州215021

論文說明：入選江蘇省十六屆運動會科學大會。運動訓練的目的就是提高運動能力，機體只有承受疲勞，并隨著疲勞的消除和適應能力的提高，才能達到提高運動能力的效果，這就要求運動員在超生理極限負荷下進行訓練。而攝入食物的量、成分和時間在很大程度上影響運動能力，良好的營養(yǎng)補充有助于運動員從事艱苦訓練、快速恢復和更有效的適應，并能減少疾病和損傷。有調(diào)查表明，多數(shù)運動員在膳食過程中，缺乏營養(yǎng)知識，對膳食營養(yǎng)平衡的重要性認識不夠，過高估計蛋白質(zhì)食物營養(yǎng)的重要性，忽視其它成分的重要價值，導致三餐攝食量分配不合理^［1］，對延緩疲勞的發(fā)生，加快運動能力的恢復和提高有十分重要的影響。

在競技體育五大促力手段中，營養(yǎng)學促力手段位居首位。它的發(fā)展，有力地促進了競技體育的發(fā)展。大量實證研究表明，根據(jù)運動疲勞的機理及其特點，運用營養(yǎng)學促力手段對運動員進行針對性調(diào)理，可以減緩這些癥狀的出現(xiàn)，延緩疲勞的發(fā)生，加快運動能力的恢復和提高^［2］。本文就目前國內(nèi)外對以營養(yǎng)學為促力手段抗疲勞的研究進展作一綜述，以進一步明確研究方向，并為運動員采用營養(yǎng)學促力手段抗疲勞提供理論參考。

1疲勞與抗疲勞營養(yǎng)學促力手段的有關(guān)問題闡述

運動疲勞是運動生理學和運動醫(yī)學的核心問題之一。對運動疲勞的概念及其研究還要追溯到19世紀末，當時莫索(Mosso)就開始對此進行研究，并指出疲勞是細胞內(nèi)化變化衍生物質(zhì)導致的一種中毒現(xiàn)象。1980年，T.Kardsson認為疲勞是肌肉不能產(chǎn)生所要求的預想的收縮力。1982年，第五屆國際運動生物化學會議上把疲勞定義為“機體生理過程不能持續(xù)其機能在一定水平或/和各器官不能維持預定的運動強度^［3］”。

抗疲勞營養(yǎng)學促力手段(Anti-fatiguenutritionsciencepromotingmeasure)是指在參與運動之前或期間，根據(jù)參與者的體重、性別以及參與的項目、運動負荷和訓練階段等不同，通過專門膳食而攝取不同類型延緩疲勞發(fā)生的外源性營養(yǎng)素的一種方法。營養(yǎng)素主要包括糖、脂肪、蛋白質(zhì)、維生素、無機鹽和水等六大類。抗疲勞營養(yǎng)學促力手段主要應用于競技和健身兩大領(lǐng)域。本文主要是從競技體育這一視角對抗疲勞營養(yǎng)學促力手段進行探討和綜述，所討論的營養(yǎng)學促力手段除了上述的營養(yǎng)素之外，并把中藥保健品也列人范圍之內(nèi)。

2運動疲勞的機理及其營養(yǎng)學促力手段

采用抗疲勞營養(yǎng)學促力手段，主要圍繞運動疲勞的機理及其特點，達到科學有效地延緩疲勞的發(fā)生，加速運動能力的恢復。運動疲勞的機理主要是中樞疲勞、代謝系統(tǒng)調(diào)節(jié)紊亂、能源物質(zhì)儲備減少、內(nèi)分泌失調(diào)及免疫系統(tǒng)功能下降等^［4］，歸納如下。

2.1中樞疲勞及其營養(yǎng)學促力手段

在大量運動中，當出現(xiàn)ATP減少，-氨基酸、兒茶酚氨增加，血糖下降等引起興奮抑制失調(diào)，同時，色氨酸進入腦中過多，使5—HT合成增加，而5—HT是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的抑制性遞質(zhì)，使大腦皮層抑制過程占優(yōu)勢，激發(fā)倦怠、食欲不振等機體疲勞癥狀。YoungSN等(1986年)研究表明，大量的運動導致5—HT釋放增加，引發(fā)不同的心理反應，是引發(fā)疲勞的重要的神經(jīng)生物因素^［5.6］。

從目前的研究來看，以5-羥色胺與運動性中樞疲勞相關(guān)理論為基礎(chǔ)的營養(yǎng)學促力手段研究主要集中于支鏈氨基酸（BCAA）和碳水化合物及相關(guān)藥物的補充，來降低5-HT和DA的水平達到延緩疲勞的效果。WelshRS等(1997年)實驗得出，大鼠補充糖或BCAA進行120分鐘跑臺運動后與對照組相比，中腦5-HT和5-HIAA濃度顯著降低^［7.8］，為BCAA和糖作為促力手段提供線索。在長時間運動前或中補糖使血漿FFA濃度降低，并使FFA與色胺酸競爭白蛋白結(jié)合位點的作用減弱，從而使f-Trp(自由色氨酸)濃度降低，f-Trp／BCAA降低，中樞性疲勞延緩。BCAA在通過血腦屏障進入大腦的時候與色氨酸存在著競爭抑制，支鏈氨基酸包括白氨酸(leucine)、異白氨酸(isoleucine)和纈氨酸（valine），這些氨基酸是人體運動時維持肌肉所必需的。從運動員的角度看，支鏈氨基酸能促進人體合成代謝，使身體消耗更多的脂肪。口服支鏈氨基酸可以競爭性地減少色氨酸進入大腦，防止大腦中5-羥色胺水平升高，延遲中樞疲勞的出現(xiàn)。但也有實驗表明，與補充葡萄糖相比，補充大量的BCAA使長時間跑臺運動的大鼠疲勞較早發(fā)生^［9］。VanHallG等（1995年）研究也表明，補充BCAA使大腦色氨酸減少8%~12%，平均力竭時間沒有顯著差異^［10］。因此，對補充BCAA得到的積極效果存在很大的爭議，有待于進一步研究。

在我國，也有很多學者在延遲中樞疲勞營養(yǎng)學的研究方面有了新的突破。張?zhí)N琨(2004)等研究認為，補充谷氨酰胺（Gln）有助于維持運動中血清Gln水平的穩(wěn)定，能有效地減少腦抑制性神經(jīng)遞質(zhì)及其前體的生成，對長時間運動時中樞機能改善有積極作用，并以補充大劑量Gln效果為好^［11］。宋亞軍(2004)等認為，補充益氣升陽、活血安神復方中藥可使大鼠各腦區(qū)5-HT和DA的基礎(chǔ)水平降低，各腦區(qū)5-HT對急性運動反應的敏感性降低，急性耐力運動后即刻各腦區(qū)DA含量變化與未服用藥組呈相反趨勢，對大鼠各腦區(qū)5-HT/DA比值影響存在差異^［12］。

2.2物質(zhì)和能量代謝調(diào)節(jié)紊亂及其營養(yǎng)學促力手段

抗氧化劑補充成為競技體育運動中的新亮點。運動時，脂質(zhì)過氧反應加強，脂質(zhì)過氧化物濃度升高，自由基生成增多，體內(nèi)消除自由基的抗氧化物酶也相應增加，但抗氧化物酶的增加并不能完全清除增加的自由基，過多的自由基一旦超出體內(nèi)清除自由基的能力范圍，將進攻生物膜上多元不飽和脂肪酸，產(chǎn)生脂質(zhì)過氧化物，引起生物膜的功能障礙，從而加重組織損傷，使機體的工作能力下降，這是導致運動性疲勞產(chǎn)生的重要機理之一。同時，高強度的運動產(chǎn)生大量乳酸，PH值變小，使機體內(nèi)部代謝調(diào)節(jié)紊亂，也是運動能力下降和疲勞產(chǎn)生的重要原因。RoweWJ等(1993年)大量的研究表明，運動與運動力竭可引起自由基增多，并造成心肌細胞損壞及疲勞的形成^［13］，并得到廣泛證實。

研究表明，補充單純的果糖及葡萄糖、果糖混合液能改善骨骼肌利用抗氧化物酶的能力和心血官系統(tǒng)的供氧能力^［14］，提高機體有氧代謝能力，減少乳酸堆積，從而維持內(nèi)環(huán)境PH值的穩(wěn)定。據(jù)報道，機體代謝調(diào)節(jié)的紊亂可以通過補充二硫蘇糖醇（ＤTT）、?；撬幔═au）、酸性緩沖劑、維生素E（C）、β-胡蘿卜素及與藥物相結(jié)合的營養(yǎng)素，達到增強機體抗氧化能力、延緩疲勞、提高運動能力的效果^{［15，16］}。Tau具有抗氧化、保護生物膜、雙向調(diào)節(jié)ca2+等廣泛的生物學作用；β-胡蘿卜素的抗氧化活性源于它的結(jié)構(gòu)中有結(jié)合雙鍵的長鏈，同維生素C類似，它也同時能夠起抗氧化和助氧化的雙重作用，在生理氧分壓的條件下（小于100mmHg）顯示清除自由基活性；但是在高氧分壓（大于150mmHg）顯示其助氧化活性，其抗氧化活性隨之消失；銅以抗氧化酶（CuZn一超氧化物歧化酶）的因子參與細胞的抗氧化防御；鐵是抗氧化酶（過氧化氫酶）所必需的輔助因子；硒作為抗氧化酶、谷脫甘肽過氧化物酶的輔助因子，在抗氧化防御中起關(guān)鍵作用；補充堿性鹽如碳酸氫鈉、磷酸鹽等酸性緩沖劑能促進能量生成，增強肌肉收縮，延緩疲勞發(fā)生^［15］。而我國學者熊正英(2001年)通過對ＤTT、Tau和Vc的實驗比較結(jié)果表明，ＤTT相對Tau和Vc來說更是一種有效的自由基清除劑，可減輕運動后因脂質(zhì)過氧化而產(chǎn)生的內(nèi)源性自由基對機體的損傷，保護細胞膜的完整性，具有增強抗氧化酶活力和提高小鼠運動能力的作用^［17］。

我國也有大量實驗認為，運動前服用螺旋藻、蘆薈、丹參及與部分藥物相結(jié)合的營養(yǎng)素[18-20]，不但能顯著降低運動小鼠細胞畸形率，也能清除和阻斷氧自由基，延緩疲勞的發(fā)生，提高小鼠運動能力。

2.3內(nèi)分泌調(diào)節(jié)紊亂及其營養(yǎng)學促力手段

在運動過程中，運動強度和量過大時，會使運動員處于過度緊張狀態(tài)，影響激素自身的分泌節(jié)律及同化激素和異化激素之間的動態(tài)平衡，呈現(xiàn)血睪酮水平下降，進而導致體能下降、運動能力降低或產(chǎn)生疲勞。國外學者稱之為“內(nèi)分泌疲勞”。

內(nèi)分泌調(diào)節(jié)紊亂通過采用合理的營養(yǎng)學促力手段，能夠影響下丘腦—垂體—性腺軸系統(tǒng)，激活該系統(tǒng)有關(guān)酶類前括性，促進有關(guān)激素的分泌，對該系統(tǒng)各層次器官形態(tài)結(jié)構(gòu)的老化有良好的改善和調(diào)整作用，促使各器官發(fā)揮正常的生理功能，從而延緩疲勞的發(fā)生，加快運動能力的恢復和提高。這一類促力營養(yǎng)素包括肌酸、精氨酸、鳥氨酸、甘氨酸、谷氨酞胺、鉻、硼、維生素C、鋅等。我國學者對內(nèi)分泌調(diào)節(jié)紊亂營養(yǎng)學促力手段的研究更為活躍。王啟榮（2004年）等實驗認為，大豆多肽可促使蛋白質(zhì)的合成，服用大豆多肽固體飲料可促進中長跑運動員瘦體重增加，提高血清睪酮水平^［21］。吳紀饒等（2003年）研究認為，服用復方白蟻制劑的實驗大鼠運動后即刻和４８小時后血清睪酮與皮質(zhì)醇的比值高于對照組（P＜0.05，P＜0.01）^［22］。

國內(nèi)很多學者對采用藥物影響血睪酮水平的研究，取得了很大的進展。錢風雷等（2005年）發(fā)現(xiàn)，下丘腦—垂體—性腺軸調(diào)節(jié)功能的減退是造成運動性低血睪酮的重要原因，合理采用補腎中藥能顯著改善運動性低血酮大鼠垂體和性激素水平對調(diào)節(jié)下丘腦—垂體—性腺軸功能和維持性腺軸各級細胞超微結(jié)構(gòu)的正常和完善性有保護作用^［23］。周志宏等（2004年）研究也表明，通過3周強化訓練后，對照組血睪酮出現(xiàn)非常顯著的下降，服補腎益氣中藥組也出現(xiàn)了下降，但明顯高于對照組^{［24，25］}。說明補腎益元中藥能防止運動性疲勞腎氣不足證的發(fā)生，緩解運動性低血睪酮的下降。

2.4免疫功能紊亂及其營養(yǎng)學促力手段

運動員在大強度訓練或比賽后往往會出現(xiàn)免疫力下降，機體疲勞感加強。免疫功能的下降和紊亂主要表現(xiàn)在免疫球細胞蛋白和TB細胞自然殺傷細胞和細胞因子。這種反應的機制包括干擾液的生產(chǎn)和抗體的分泌，改變細胞的免疫和巨細胞的殺菌能力，抗體的形成和T細胞對絲裂的增殖反應。大量的流行病學和臨床證據(jù)資料表明，營養(yǎng)缺乏會降低機體的免疫能力，增強感染的危險性，影響運動員的運動能力。NiemanDC（1990年）認為，大負荷的訓練或競賽可以引起運動員機體免疫功能的抑制，從而使機體發(fā)生感染性的危險增加，特別是上呼吸道的感染^［26］。

有資料表明，蛋白質(zhì)攝入不足會導致TB細胞以及吞噬數(shù)量與功能低下^［27-29］，細胞因子的合成與分泌下降，感染性疾病發(fā)生率上升，加之訓練加劇對蛋白質(zhì)的需求，最終導致免疫系統(tǒng)能量不足。也有研究報道，在運動大鼠膳食過程中適當增加蛋白質(zhì)含量（20%），8周訓練后，大鼠的脾細胞對ConA的反應能力、肺泡巨噬吞噬功級及血漿IL濃度均較對照組明顯提高。鐵和硒的缺乏也影響免疫系統(tǒng)的各個方面。硒是谷胱過氧化物酶/還原酶的輔助因子，它對ROS的滅活具有重要的影響，而鐵缺乏會降低機體的免疫功能，導致包括巨噬細胞ＩＬ-1的生成、淋巴細胞對絲裂原的增殖反應、ＮＫＣＡ和皮膚的遲發(fā)性過敏等現(xiàn)象。因此，適量補充鐵和硒對提高免疫功能有十分重要的意義，但值得注意的是，在硒的補充過程中必須高度重視過量的危險性。李香華（2003）等認為，補充獼猴桃汁飲料對大強度運動后的免疫功能有良好的調(diào)節(jié)作用，可能是因為獼猴桃含有高含量的Vc和微量元素（Zn和Se）的聯(lián)合作用的結(jié)果^［30］。谷氨酰胺是人體中含量最高的氨基酸，是免疫系統(tǒng)必需的代謝基質(zhì)，是淋巴細胞和巨噬細胞在免疫反應過程中的重要底物，同時也是小腸黏膜細胞的重要養(yǎng)料。研究表明，在劇烈運動、受傷、感染等應急情況下，谷氨酰胺的需求量大大超過了機體合成的量，從而會使蛋白質(zhì)合成減少，小腸黏膜萎縮和免疫功能下降，補充谷氨酰胺有利于合成更多的DNA，使免疫細胞增殖加速。樊晉華(2005年)認為，服用健脾增免中藥可提高運動員訓練期間的整體免疫水平，延緩疲勞的發(fā)生，得到提高運動能力的效果^［31］。

2.5能源物質(zhì)的儲備及其營養(yǎng)學促力手段

短時間運動疲勞能源物質(zhì)的消耗以CP為主，下降可達95%以上。長時間運動時，能量消耗可達儲量的90%以上，其中60~70%的能量來自糖，12%來自蛋白質(zhì)，其余來自脂肪^［32］。脂肪在運動中消耗逐漸增多，但不是產(chǎn)生疲勞的主要因素，而蛋白質(zhì)消耗較慢，引起疲勞的主要因素是血漿和肌細胞內(nèi)液中的氨基酸被利用。CostillDL(1992年)認為，體內(nèi)有充分可以利用的碳水化合物，對于劇烈運動尤其是長時間運動是必須的^［33］。WilkerR(1992年)等也認為，運動前和運動中補充碳水化合物有利于補充糖原的減少，保持血糖水平和碳水化合物氧化水平，使耐力增加29.4%和27%^［34］。血糖濃度的降低和損耗常與疲勞關(guān)聯(lián)，因此在運動前適當補充碳水化合物（糖）能源物質(zhì)對延緩疲勞的發(fā)生、提高運動能力來說具有十分重要的意義。1，6一二磷酸果糖是一種多功能的運動營養(yǎng)品，作為細胞內(nèi)糖酵解的中間產(chǎn)物，能調(diào)節(jié)某些代謝或作為底物直接參與供能，改善和增強糖無氧代謝的調(diào)節(jié)能力，加速糖酵解合成ATP，是國際上公認的細胞強壯劑。廖冠群等（2003年）認為，運動前補充少量的巧克力或服用活血皇漿，一段時間后血糖水平顯著升高，有一定的增強體力、延緩疲勞的效果^［35.36］。也有研究表明，由于運動員運動過程中蛋白質(zhì)以消耗為主，運動后蛋白質(zhì)以合成為主，所以要適當?shù)匮a充生物價高的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)^［32］。

3結(jié)論與建議

3.1結(jié)論

中樞疲勞通過補充糖、支鏈氨基酸（BCAA）、補充谷氨酰胺（Gln）及相關(guān)藥物，可以有效地降低5—HT和DA的水平延緩疲勞，而對補充BCAA是否起到積極效果尚不能得到一致認可，有待于進一步研究。

物質(zhì)和能量代謝調(diào)節(jié)紊亂通過補充DTT、Tau、酸性緩沖劑、維生素E（C）、β-胡蘿卜素及與藥物相結(jié)合的營養(yǎng)素，可以增強機體抗氧化能力，消除自由基。相比較而言，DTT效果更明顯。

內(nèi)分泌調(diào)節(jié)紊亂采用合理的營養(yǎng)學促力手段(如服用大豆多肽固體飲料、復方白蟻制劑、補腎中藥等)，可明顯改善血睪酮的降低幅度，達到有效延緩疲勞發(fā)生的作用。

免疫功能紊亂通過補充適量的蛋白質(zhì)、Gln、獼猴桃汁飲料、Fe、Zn及健脾增免中藥等營養(yǎng)素，對提高機體免疫力有幫助。必須提示的是，要高度重視維生素和礦物質(zhì)過量補充的危險性。

機體能源物質(zhì)的儲備是導致疲勞產(chǎn)生的直接因素，大負荷運動之前補充適當?shù)哪茉次镔|(zhì)(如碳水化合物、蛋白質(zhì)等)，對延緩疲勞的發(fā)生及提高運動能力具有十分重要的意義。

中藥作為營養(yǎng)學促力手段對消除運動性疲勞、改善運動能力的作用已成為我國運動醫(yī)學、營養(yǎng)學研究中的一個熱點。

3.2建議

采用營養(yǎng)學促力手段抗疲勞務必了解運動疲勞產(chǎn)生的機理及其在運動前后的變化。

就其研究內(nèi)容來看趨于多樣復雜化。在我國，應該加大對中藥研究的力度，充分結(jié)合和利用中藥這一手段來消除運動性疲勞、提高運動能力。

從該領(lǐng)域的整體研究現(xiàn)狀來看，基礎(chǔ)性實驗研究占大多數(shù)，在運動員訓練實踐中的應用性研究有待于進一步加強，尤其是藥食結(jié)合在訓練實踐中的應用。

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