補糖對少年游泳運動員能源物質代謝及運動能力的影響

朱 榮，陳 勝，陳 芳

糖原是肌肉收縮的重要能源物質［7］，肌肉中糖原儲備與運動時間成正比，然而，兒童少年肌肉質量少、體積小、蛋白質含量低、糖原儲存少，再加上生長發育期體內合成代謝旺盛，熱能的需求相對較高，于是更多地依賴外源性糖攝入來維持運動和生理所需的能量要求［13］。已有研究表明，長時間運動補糖可維持血糖，可延長運動至疲勞的時間。但是，對兒童少年游泳運動員補糖的研究還較少。因此，本研究觀察少年游泳運動員訓練中補糖時血糖、血脂、蛋白質代謝以及運動成績的變化，以期能為少年運動員訓練中合理補糖提供實驗依據。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象實驗1：一次服糖訓練后能源物質代謝及運動成績變化溫州體育運動學校游泳隊15名運動員（表1），無疾病，學校統一就餐和訓練管理。

實驗2：不同糖量長期服用后對運動員能源物質代謝及運動成績的影響

溫州體育運動學校游泳隊12名運動員（表2），隨機分為高糖組5名（男3名，女2名）和低糖組7名（男2名，女5名），無疾病，學校統一就餐和訓練管理。

表1 本研究實驗1運動員基本情況一覽表

表2 本研究實驗2運動員基本情況一覽表

1.2 研究方法

1.2.1 實驗設計

實驗1：運動員訓練中服安慰劑或糖飲料，之間間隔1周。糖飲料為康比特健身飲固體飲料（北京康比特威創體育新技術發展有限公司），濃度為6％，補糖量是1.5g/kg體重，安慰劑為相同濃度的甜味劑。運動員訓練課計劃見圖1，即60min勻速自由泳游（400m最好成績的85％游速）和400m全力自由泳游，中間活動休息20min。分別在安靜時、運動20min、運動40min、運動60min、休息20min服糖飲料；于安靜時、運動60min后即刻取指血20μl，檢測血糖（Blood Glucose，BG）、血乳酸濃度（Blood Lactic acid，Bla）；取靜脈血2ml檢測血清總膽固醇（serum cholesterol，CH）、甘油三酯（triglycerides，TG）、高密度脂蛋白（high-density lipoprotein，HDL）、低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL）、血尿（blood urea nitrogen，BUN）濃度以及肌酸激酶（Creatine Kinase，CK）活力；并記錄400m成績。

圖1 本研究實驗步驟示意圖

實驗2：運動員訓練中服糖飲料（康比特健身飲固體飲料）1個月，其中，低糖組運動員補糖量是1.0g/kg體重，濃度為6％；高糖組運動員補糖量是2.0g/kg體重，濃度為6％。訓練1個月后分別進行1次60min勻速自由泳游（400m最好成績的85％游速）和400m全力游，檢測方法同實驗1。

1.2.2 主要儀器

德國BIOSEN C-Line（5030）自動血糖乳酸分析儀；日本HITACHI公司7600-110全自動生化分析儀。

1.2.3 統計學處理

數據采用SPSS 13.0 for Windows軟件配對t檢驗，結果以±SD表示，P＜0.05為顯著性水平，P＜0.01為非常顯著性水平。

2 結果

2.1 一次服糖訓練后能源物質代謝及運動成績變化

從表3可以看出，運動員訓練課補糖，60min勻速游以及400m沖刺后BG、TG濃度顯著高于他們服安慰劑的同時間點（P＜0.01、P＜0.05）；CH、HDL、BUN濃度顯著低于服安慰劑同時間點（P＜0.05、P＜0.01）。400m自由泳成績（表4）以及400m沖刺后BLa濃度較服安慰劑時顯著增高（P＜0.05）。

1.School of Sports Science，Wenzhou Medical College，Wenzhou 325035，China；2.Wenzhou Palestra，Wenzhou 325000，China.

表3 本研究一次服糖訓練后運動員血液生化指標的變化一覽表

表4 本研究一次服糖訓練后對運動員400m游泳成績的影響一覽表

2.2 不同糖量長期服用后對運動員能源物質代謝及運動成績的影響

從表5可以看出，經過1個月的補糖訓練，血液生化指標中，高糖組運動員BG濃度在60min游泳后顯著高于低糖組運動員（P＜0.05）。

表5 不同糖量長期服用后對游泳運動員血液生化指標的影響一覽表

表6 本研究不同糖量對運動員400m游泳成績的影響一覽表（m/s）

3 分析與討論

糖又稱為碳水化合物，易消化吸收、易運輸、易被動員、氧化時氧耗低、輸出功率較脂肪大，是人類生理活動主要的能量代謝物質和組成成分。短時間、大強度運動時（在短于2min的時間內受試者達到精疲力竭狀態），肌糖原供能比血糖供能重要得多，但是在長時間耐力運動過程中，骨骼肌攝取和利用血糖供能，而且隨運動時間的延長，血糖供能比率增加。研究表明，無論是多優秀的運動員在運動60min后血糖濃度均有不同程度的下降［9，10］。本研究實驗發現，游泳60min以及400m沖刺后，服安慰劑的少年運動員血糖濃度較安靜時非常顯著下降，而補充外源性糖時血糖濃度較安靜時變化不明顯，并與服安慰劑時有顯著性差異，這與Angus等［4］的研究一致。Angus讓8名男耐力運動員進行100km功率自行車運動，發現服甜味劑時血糖濃度顯著低于安靜時，而補充糖飲料（每隔15min飲250ml 6％糖飲料）后，血糖濃度維持或高于安靜時，而且運動成績也顯著高于服安慰劑。本研究的實驗結果也發現，運動員補糖后400m自由泳全力游速度以及血乳酸濃度明顯高于服安慰劑時。目前對其機制雖有爭議，但大多數學者認為，長時間持續性運動中補充外源性糖，可節省肌糖原（特別是Ⅱa肌纖維糖原）的利用，以防止肌體糖貯備過快耗盡［6］，這可以保障400m全力游時有充足的肌糖原供能。可見，補糖在持續性長時間運動及訓練中是非常重要的。長期補糖訓練中，雖然低糖組運動員在勻速游60min血糖濃度較安靜時以及較高糖組運動員的低，但經過休息和即時補糖，在400m沖刺后血糖濃度與安靜時以及高糖組運動員無顯著性差異。提示，5min左右的游泳運動中，補充高糖和低糖對血糖水平和運動能力影響不明顯，但在長時間（超過60min）的游泳運動中，只有補充足夠的外源性糖才能維持血糖。

脂類也是供應人體能量的三種基本能源物質之一。血漿中的脂類物質稱為血脂，包括甘油三酯、磷脂、膽固醇、膽固醇酯和非酯化脂肪酸等。血漿脂類含量雖只占全身脂類總量的極小一部分，但外源性和內源性脂類物質都需經血液運轉于各組織之間。因此，血脂含量可以反映體內脂類代謝的情況。機體中大多數能量以TG形式貯存，在肌肉纖維中則是貯存在靠近線粒體的地方，其在長時間有氧代謝為主的運動中扮演了主要能源物質的角色［3］。本研究的檢測指標是在1次85％的400m最好成績勻速游60min和400m全力游后，盡管服安慰劑和補糖時運動員血清TG與安靜時比較無顯著性差異，但仍可以看出服安慰劑時運動員的血清TG在下降，以至于服安慰劑和補糖的配對t檢驗中出現顯著性差異。這說明補充外源性糖可減少60min游泳運動中脂肪分解酶的激活以及脂肪分解代謝。這在本研究一個月補糖訓練中又一次被證明。血清CH是指血液中所有脂蛋白所含膽固醇之總和。60min游泳以及400m沖刺后，運動員服安慰劑時血清CH以及HDL濃度顯著高于補糖時，提示，長時間運動可增強機體脂肪代謝，增加膽固醇參與脂肪轉運，而補糖可以緩解這一現象，這和Riddell等［11］的研究結果一致。他發現，給10～14歲的男孩補充糖（6％，1.5g/kg體重），并進行55％O2max蹬功率自行車90min，其脂肪氧化相對于對照組減少，說明補糖增加糖氧化，減少脂肪供能，增加能量功率輸出。

血尿素（BUN）是體內蛋白質和氨基酸分解代謝的最終產物。正常生理條件下，尿素的生成和消除處于平衡狀態，但是運動時會偏高。這是因為肌肉運動（超過30min）加強了蛋白質及氨基酸的分解代謝，使尿素生成增多、血中的含量升高。因此，BUN的高低反映了機體蛋白質氨基酸分解代謝的狀況，并可反映機體疲勞程度［1］。在本研究的實驗中，服安慰劑運動員運動60min后BUN濃度較安靜時增加，而補糖后BUN濃度與安靜時無顯著差異，且顯著低于服安慰劑時。李龍［2］讓運動員也服用康比特威創高能固體飲料，不同的是糖濃度為10％，補糖時間為1周，也發現補充糖能緩解運動中BUN的升高。不僅如此，Roy等［12］還報道，抗阻訓練后即刻和運動后60min補充糖可以減少肌纖維蛋白的降解和尿液尿素含量。這是因為運動前、運動中補糖增加了血糖的氧化［5，8］，從而減少了氨基酸、蛋白質參與供能的比例。在本研究長期補糖訓練的實驗中也得到了證實。

肌酸肌酶（CK）是骨骼肌細胞中能量代謝的重要酶，正常情況下極少透過細胞膜，因此人體血清肌酸肌酶保持在正常范圍內。但是運動后血清CK活性會升高，這是因為運動引起內環境急劇變化，使肌細胞膜通透性增大，肌細胞中的CK釋放到循環血液中［14］。訓練中常將血清CK活性變化作為評定肌肉承受刺激、骨骼肌微細損傷以及適應與恢復的重要敏感指標。本研究的實驗中發現，少年運動員在勻速游60min和400m沖刺后，血清CK活性都高于安靜時，提示，這種強度課已經造成肌細胞膜的微細損傷，但是很遺憾，補糖沒有明顯改善這一現象。

Timmons等［15］的研究表明，女孩補充糖飲料（6％）后進行60min的70％O2max蹬功率自行車，12歲發育前女孩利用外源性糖多，而14歲發育期女孩利用內源性糖多，其內源性糖利用與體內雌激素水平非常相關；另外，12歲發育前、發育早期、中后期的男孩逐漸減少對脂肪的氧化，增加了糖的利用，糖的氧化度與睪酮水平成負相關［16］。而本研究沒有發現10～11歲男、女運動員補糖或安慰劑在能源物質代謝上有顯著性差異，這可能是10～11歲孩子還沒有進入發育期，對外源性糖的利用都比較高的緣故。

4 結論

10～11歲游泳運動員長時間運動中只有充分補充外源性糖才能維持血糖水平；并且，補糖可減少脂肪供能以及蛋白質的降解，有利于能量快速輸出，提高運動成績。

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