摘要: 維生素作為輔酶參與生物體代謝有許多重要作用。維生素的缺乏會影響糖代謝功能、神經系統功能和酶的正常性等。本文論述了常見維生素的缺乏對運動員運動能力的影響。
關鍵詞: 常見維生素運動能力影響
維生素是維持人體正常代謝機能不可缺少的一種營養素和必需的一類低分子有機化合物,其種類多、理化性質不相同。維生素的營養價值是通過組成輔酶或輔基的形式,參與體內的物質和量代謝,是代謝調節、維持生理功能不可缺少的營養素之一。
維生素分為水溶性維生素和脂溶性維生素。常見的水溶性維生素主要有維生素B■、維生素B■、維生素C,常見的脂溶性維生素主要有維生素A、維生素E。本文從維生素的機理功能對運動能力的影響等方面作一綜述。
1.水溶性維生素與運動能力
水溶性維生素主要有維生素B■、維生素B■、維生素C,它們溶于水,在人體的存在比較少,可以通過尿液排出人體外。
(1)維生素B■對運動能力的影響
維生素B■主要以輔酶的形式發揮其生理功能。TPP是維生素B■的主要輔酶形式。TPP對糖代謝具有重要作用,主要表現為糖代謝的三個重要環節均依賴于TPP的輔酶作用:1.丙酮酸氧化脫羧生成乙酰輔酶A;2.三羧酸循環中糖和脂肪代謝產物a-酮戊二酸脫羧為琥珀酰輔酶A;3.作為轉酮酸激酶的輔酶[3]。
葡萄糖是腦的重要能源物質,維生素B■缺乏將會引起大腦組織中糖的分解代謝速率減慢,大腦能量供應受阻,對其正常功能產生不利影響。給大鼠飼以缺乏維生素B■的飼料,可見被動回避反應能力喪失,同時大鼠出現異常的聽覺反應,主要是腦干聽覺反應系統受損,補充維生素B■可恢復[4]。
由于維生素B■與糖代謝有密切關系,因此當維生素B■缺乏時,體內的TDP含量減少,從而使丙酮酸氧化脫羧作用發生障礙,三羧酸循環受阻,使糖的有氧氧化不能正常進行,造成體內丙酮酸、乳酸堆積,使運動員體內pH值下降,糖酵解中的關鍵酶6-磷酸果糖激酶活性降低,糖酵解功能發生障礙。所以,維生素B■缺乏使糖的無氧代謝和有氧代謝供能系統都遭到破壞,不僅影響運動員的速度運動能力,而且影響運動員的耐力運動能力,嚴重時丙酮酸、乳酸堆積會使運動員易產生疲勞,并且出現健忘、不安、易怒或抑郁的精神癥狀,其臨床表現為四肢肌肉痙攣,逐漸惡化,以至腿腳僵直,行動困難,使運動員運動能力顯著下降。
(2)維生素B■對運動能力的影響
維生素B■是人體內多種氧化酶系統不可缺少的構成部分。它以磷酸酯的形式構成兩種輔酶FMN和FAD在生物代謝中發揮重要的生理功能。
由生物氧化理論可知,人體內95%以上的ATP是通過氧化磷酸化的途徑生成的。氧化磷酸化反應發生在線粒體上,如果線粒體膜受到的氧(或自由基)損傷,線粒體膜就不能處于正常狀態,使ATP生成受到影響。而運動員運動需要的能量供應的基本形式是ATP的分解。當線粒體膜損傷之后,ATP生成量下降,能量供應減少,運動員的運動能力必然受到限制[5]。維生素B■可以防止生物膜(包括線粒體膜、紅細胞膜等)遭到脂質過氧化損傷,保護膜的完整性,從而使紅細胞能正常攜帶輸O■,維持線粒體膜上氧化磷酸化反應正常進行。由谷胱甘肽氧化還原循環與維生素B■及葡萄糖代謝的關系可知,谷胱甘肽還原酶將氧化型谷胱甘肽(GSSG)轉化為還原型谷胱甘肽(GSH)的同時,又把NADPH轉化為NADP■,NADP是6-磷酸葡萄糖脫氫酶的輔酶,所以理論上講,維生素B■的補充可以間接地提高糖酵解和糖的有氧氧化能力,使運動員在運動過程中能及時得到能量補充[3]。當然維生素B■與維粒體中發生的氧化反應關系最大,特別是耐力性運動,對維生素B■的需要量大,大運動量或力量性訓練每日也應有所增加。及時補充維生素B■,能提高骨骼肌有氧代謝功能能力,加強肌肉收縮力,提高耐久能力等。
由于維生素B■的供給量隨能量供給量的改變而改變,即隨熱攝入的增高而增高,因此運動員比一般人要多服一些維生素B■,特別是耐力運動員對維生素B■的需要量更大,每日為2mg,大運動量訓練時每日應增到4mg。蔣寶泉等對50名初入高原青年進行了為期20天的維生素B■需要量的實驗研究,表明初入高原青年維生素B■供給量為2—14mg[7]。研究揭示,維生素B■可能通過慢心率和保護心肌內多種抗自由基酶系,對人鼠心臟反常產生有效的保護作用[11]。由此可見,維生素B■可以清除運動過程中運動員體內產生的自由基,避免自由基在體內的累積,延緩運動性疲勞的發生。
(3)維生素C對運動能力的影響
維生素C作為水溶性自由基清除劑,所參與的反應比脂溶性自由基清除劑維生素E要多,所以維生素C清除自由基的機制也比維生素E豐富。同時,維生素C還可以協助維生素E和谷胱甘肽清除自由基。
陳秀蘭等采用鼠尾靜脈注射維生素的方法,給動物以大量的維生素C,通過組織化學法觀察骨骼肌纖維中琥珀酸脫氫酶和乳酸脫氫酶活性變化,結果發現,注射維生素C后運動15min,琥珀酸脫氫酶活性升高,而乳酸脫氫酶活性下降,表明維生素C可以改善肌肉的有氧代謝能力,提高有氧運動耐力。這與維生素C通過促進乳酸氧化、改變肌細胞酸堿平衡、抑制HO■生成有關[9]。
此外,維生素C還可以通過促進蛋白質合成,提高肌肉質量;增進細胞免疫功能,增強運動員身體健康;促進膠原蛋白合成,益于創傷和運動損傷的快速愈合;使Fe■轉變為Fe■,促進鐵的吸收與轉運,對耐力運動員的運動性貧血起預防和治療作用;使血紅蛋白以亞鐵血紅蛋白的形式存在,利于氧氣運輸;提高肉毒堿的合成速度及細胞內肉毒堿的含量,脂酰輔酶A從細胞漿向線粒體內運輸速度顯著升高,有利于脂肪酸的氧化,從而提高運動員的有氧耐力和運動水平。攝入足量的維生素C可促進動物體內肝糖原和肌糖原的合成,延緩疲勞發生[8]。
2.脂溶性維生素與運動能力
常見脂溶性維生素主要有維生素A與維生素E兩大類。它們溶于脂肪及脂溶劑中,食物中常與脂類共存,腸內吸收時與脂類吸收密切相關。
(1)維生素A對運動能力的影響
人體內胡蘿卜素可以轉變成維生素A,能分解成維生素A源。維生素A對熱、酸和堿穩定,但易受強光、紫外線及氧的破壞而失去其功能。維生素A對維持正常視力有重要作用,同時參與組織間的合成,對細胞起粘合和保護作用,維護正常上皮組織的健康。對視力要求高度集中的運動項目應適時適量進行補充,需要量為8000國際單位/日。因此,對射擊、射箭等運動項目的運動員有必要補充一定的維生素A。
(2)維生素E對運動能力的影響
維生素E是一種脂溶性維生素,是人類營養的一種必要成分。它具有清除自由基、降低脂質過氧化物水平的作用,是體內重要的抗氧化劑和自由基清除劑,廣泛應用臨床預防和治療許多疾病。
運動與自由基導致的氧應激相關。外源性抗氧化劑的補充在預防和緩解運動性氧自由基損傷、增進抗過氧化能力延緩運動性疲勞的出現方面可能有積極的意義。研究已證實[1],維生素E的作用突出表現在對膜結構的保護。維生素E保護膜的途徑主要有2個方面:①作為抗氧化劑直接阻斷脂質過氧化反應;②參與膜的結構組成。維生素E對防止運動引起的自由基損傷有很重要的作用。
橫關利子觀察到服用維生素E對急性運動時過氧化脂質的生成有預防作用,表明維生素E在急性運動和長時間耐力運動中都發揮了保護細胞膜免受傷去的作用,同時對動物的運動能力有一定促進作用。前蘇聯研究人員把維生素E比喻為提高運動能力的一種秘密武器。他們把運動員分為三組進行大運動量的自行車訓練或滑雪訓練,對照組服安慰劑,食物中僅含20mg維生素E;實驗一組服用100—150mg維生素E,訓練時間為1.5—2h;實驗一組服用250—300mg維生素E,訓練時間為3—4h。結果表明,服用維生素E的兩個實驗組精力充沛,未出現缺氧癥狀,而對照組卻很早出現力竭狀態。日本醫生研究了維生素E對高原中長跑成績的影響,在400m跑中,實驗組跑前定期服用維生素E,結果實驗組成績明顯優于對照組。[6]
因此,維生素E能提高人體的運動能力,促進蛋白質合成,改善肌肉營養和血液供應,提高肌肉質量,對肌肉有緩解疲勞的作用。可提高運動競技能力;能減少組織的耗氧量,減少氧債,改善微循環,提高抗氧化過程和維持生殖功能的作用,使人體組織細胞獲得較多的氧氣供應;能有效地提高肌肉中氧的利用率,減少氧債,增強耐力,對耐力項目尤為重要;對心臟可產生良好的影響;同時又是自由基清除劑,可保護細胞膜的完整性。
3.維生素的補充
維生素具有廣泛而且重要的生理功能。它對維持生命,保證健康起著重要的作用,特別是對某些疾病有良好的預防作用,這些功能不僅保證身體健康和生長發育,而且直接影響到人體的運動能力。
維生素A主要來源于魚類及動物的肝臟、魚肝油、魚卵、全奶、奶油、禽蛋;植物體內存在的黃、紅色素和葉綠素中,以及有色蔬菜和水果,如:菠菜、豌苗、紅心甜薯、胡蘿卜、辣椒、冬筧菜及水果中的柿子。
維生素B■廣泛地分布在植物的種子、葉、根莖和果實中,含量較豐富的還有動物的內臟(肝、心、腎),瘦豬肉,蘚類,花生,以及谷皮,等等。另外,茶葉中含有一種對熱穩定的維生素B■分解酶,故人飲茶或咀嚼茶葉時會影響維生素B■的可利用率。
維生素B■主要來源于肝、腎和心等動物性食物;其次是奶類、蛋類、綠葉蔬菜。
維生素C主要存在于蘆筍、菜花、馬鈴薯、西紅柿等蔬菜中。
維生素E廣泛分布于動植物組織中。植物性油脂中含量最為豐富。如:麥胚油、棉籽油、玉米油、芝麻油、大豆油和花生油等。綠葉葛芭葉、柑桔皮和綠葉植物都含有此種維生素。其也存在于肉、蛋、奶、奶油及魚肝油中。
維生素應該主要從食物中補充,因此,運動員要多吃有色蔬菜和水果、瘦豬肉、水產等,而不能挑食。必要時還要服用維生素含片中補充。
參考文獻:
[1]熊正英,田振軍.維生素E與運動能力研究的新進展[J].陜西師范大學學報(自然科學版),1997,(12).
[2]謝衛平.試論運動與維生素營養[J].青海師范大學學報(自然科學版),2004,(1).
[3][英]J·馬克斯著.鄭昌學等譯.維生素手冊[M].北京:科學普及出版社,1981:71-73.
[4]謝惠民,孫定人,張繼志等編.維生素知識[M].北京:人民衛生出版社,1985:88-89.
[5]熊正英,田振軍.維生素E與運動能力研究的新進展[J].陜西師范大學學報(自然科學版),1997,(4).
[6]陳永清.運動營養指南[M].北京:北京體育學院出版社,1992:67-68.
[7]熊正英.運動營養學[M].西安:陜西科學技術出版社,1997:67.
[8]張倩,熊正英.維生素B和運動的關系[J].安康師專學報,2001,(9).
[9]熊正英,張全江.維生素C抗氧化作用及其在運動中的應用[J].陜西師范大學學報(自然科學版),1998,(12).
[10]郭世炳.運動與氧自由基損傷[J].中國運動醫學雜志,1990,9,(3).
[11]周志泳,左保華等.核黃素和丹參對在鼠心臟氧反常保護作用的比較[J].皖南醫學院學報,1996,(2).