口漱碳水化合物溶液對機體耐力性能的影響

雷 雨

（銅仁學院體育系，貴州 銅仁 554300）

口漱碳水化合物溶液對機體耐力性能的影響

雷 雨

（銅仁學院體育系，貴州 銅仁 554300）

在運動前、后適度補充碳水化合物有助于提高機體的運動能力以及促進恢復。然而，在運動中補充碳水化合物溶液的實驗研究結果卻存有爭議，而且其作用機制尚不清楚?；诖?，國外有學者提出并研究了使用碳水化合物溶液漱口對機體耐力性能的影響。結果顯示，在長時間耐力運動中使用碳水化合物溶液漱口可能有益于改善機體的耐力性能。在國內，目前尚未見有關報道。本文就這一課題進行綜述，以期為碳水化合物在運動實踐中的應用提供參考。

碳水化合物；漱口；性能

1 前 言

我們知道糖原在體內的儲量是有限的，長時間劇烈運動引起的疲勞與肌糖原的消耗和/或血糖下降有關。人們普遍認為在運動訓練和競賽時期適當補糖，可以防止低血糖發生，并可提高機體的運動能力，也可以為工作肌肉增加儲備能源[1]。

McConell等[2]曾報道，當在高強度的騎車實驗時，運動中所攝取的碳水化合物只有一小部分（26%）真正進入了外周循環。此外，實驗報告稱，當以近似80%最大吸氧量強度（O2max）騎車至疲勞時攝入葡萄糖對碳水化合物氧化和肌肉新陳代謝率或性能并沒有影響。而且，在直接注射葡萄糖進入血液循環（60g/h），肌糖原氧化代謝也不會受影響。有研究顯示，在一小時騎自行車試驗的最后15分鐘時，外源服用碳水化合物54g僅只氧化了9g[3]。研究顯示，補充液體和碳水化合物能提高計時受試者的運動成績。攝取碳水化合物對提高機體性能可能歸功于保持了較高的心輸出量以及減弱中心體溫和心率的增加，但在不攝入液體的情況下，運動時機體也會出現這種反應。然而，沒有證據證明碳水化合物的攝取可以影響機體中心溫度或心率。此外，攝入碳水化合物也不會對血糖濃度或碳水化合物氧化產生顯著影響。同樣有研究顯示，并不是所有攝取液體或碳水化合物溶液的研究都能獲得有益的效果[4]。然而大部分的研究顯示，運動時適當攝入碳水化合物電解質溶液能提高耐力運動的能力。在騎自行車和跑步試驗的研究表明，運動時適度補充碳水化合物電解質溶液對提高機體耐力工作性能有益[5]。到目前為止，補充碳水化合物電解質溶液可以改善機體性能的機制尚未完全清楚，有待進一步研究。

有研究顯示，被試者飲用碳水化合物電解質溶液后對機體代謝并沒有明顯的益處，但研究結果卻表明確實對機體性能有改善作用。這使得研究者們推測，運動時攝入碳水化合物可能通過影響中樞神經或其它非代謝途徑提高機體性能?？紤]到此種觀點，使得研究者們進一步推測，當受試者使用碳水化合物溶液漱口而不是把其咽下時對機體運動的性能可能會產生影響。因此，有些學者就碳水化合物溶液漱口對機體耐力運動能力的影響進行了研究。這些研究結果推翻了葡萄糖或流體對外周循環起關鍵作用的推測。研究認為，口漱碳水化合物溶液可能是有效增進機體工作性能的潛在機制，而且其可能與運動前的營養狀態、運動實驗方式、溶液濃度以及純凈溶液里碳水化合物的種類等有關。

2 口漱碳水化合物電解液對機體耐力影響的實驗研究

研究顯示，使用含碳水化合物的電解液漱口可以提高耐力運動成績，而且許多研究者認為只有騎腳踏車和跑步的方式最適合研究使用碳水化合物電解液漱口對機體工作性能所產生的影響。

2.1 口漱碳水化合物電解液對騎車計時成績的影響

Carter等[6]首先證明運動時用碳水化合物溶液漱口，可以提高功率自行車計時測驗的成績。在該研究中，要求7名男性和2名女性分兩次盡快去完成一項定額工作（914±40kJ）實驗。兩次實驗間隔一周，每當計時測驗完成12.5%時，受試者分別用含有6.4%麥芽糖糊精溶液和清水（25mL）漱口，且在吐出溶液錢漱口約5秒。實驗結果顯示，用碳水化合物溶液漱口時的能量輸出比用清水漱口時要大得多，尤其在計時測驗的前3/4時間里，能量輸出顯著增大；在用碳水化合物溶液漱口的受試者中，9名受試者有8名運動能力有所增加。遺憾的是因為不愿中斷計時測驗的進程，研究者既沒測量吐出溶液的總量又沒進行血液抽樣檢測。因此，不能確定受試者是否有意或無意攝取了碳水化合物，此外該實驗前的飲食也沒有明確規定。

Pottier等[7]對12名男性采用與Carter等的相同實驗方法進行了研究。該實驗要求受試者在48小時內進行4次計時測驗。報告稱攝入電解碳水化合物溶液并不能比攝入安慰劑溶液更好提升機體性能。據此，該研究得出一個令人意外的結論，即用碳水化合物電解液漱口在增加機體工作的性能上要遠遠優于攝入此種溶液。

有研究者提出，機體工作性能的提高可能是因為碳水化合物在口腔的停留所致，而且進一步推測當飲用電解碳水化合物溶液時，溶液在口腔停留的時間過短可能導致機體性能得不到提高。研究顯示，運動中飲用溶液的一些生理變量（血乳酸、血糖、心率）或自感疲勞等級沒有明顯的差別。但有趣的是，在開始運動時攝入碳水化合物電解溶液或用其漱口受試者血糖濃度要高于飲用安慰劑者。對14名有自行車耐力訓練經歷的男子進行實驗研究的結果發現，14名受試者有8名用麥芽糖糊溶液漱口比用純凈水漱口更快的完成測驗。但是其平均輸出功率沒有統計學意義，而且心率也無差異[6]。遺憾的是本實驗沒有采集血液和呼氣樣本。故該實驗用麥芽糖糊溶液漱口加快完成測驗的原因尚不清楚。

Chambers等[8]采用Carter等所設計方案，進行了兩項單獨騎車計時測驗的研究。該研究要求被測試者禁食一夜，兩次實驗間隔時間至少3天。被測試者在實驗前和實驗每完成12.5%的實驗時間時用碳水化合物或安慰劑溶液漱口，并且在吐出液體前要求漱口約10秒鐘（是先前時間的兩倍）。結果用碳水化合物溶液漱口完成實驗的時間可平均改善2.0~1.5%。但是使用安慰劑和碳水化合物受試者平均RPE卻沒有差別。盡管其在實驗中并沒有明顯區別，但使用碳水化合物溶液受試者平均心率有所加快。因為研究者通常不能控制受試者心理作用所產生的影響，而其對于提高騎車實驗成績是不可忽視的原因之一。

總之，用碳水化合物漱口可以提高機體計時測驗耐力運動的成績，但其實驗方法有待完善，其作用機制還不清楚，同時可能受心理等其他因素的影響，尚有待進一步深入研究。

2.2 口漱碳水化合物電解液對跑步計時測驗成績的影響

Whitham和McKinney[9]最先研究使用碳水化合物溶解液漱口對機體跑步計時成績的影響，他們用手動控制器控制跑臺以評定7名男性被試者的運動能力。盡管受試者O2max遠不如經過長期訓練的運動員，但他們也能完成大于或等于10Km的路程[10]。此項計時測驗的目的是使被測試者在設定的時間內跑最遠的距離。在實驗前和實驗每進行6分鐘時，跑步者需用200mL濃度為6%的碳水化合物溶液（97%的多聚糖，2%的雙糖，1%的葡萄糖）或安慰劑漱口。在把液體吐出預備的大碗前，要求被試者嘴含溶液漱口5秒鐘。研究結果顯示，不管是用碳水化合物溶液還是安慰劑漱口，跑步者的呼吸頻率、氧耗量、心率或自感疲勞等級都沒有差別。有學者推測，可能是因為該項跑臺測試人為的控制了步速，并不能反映使用碳水化合物溶液漱口對機體運動能力影響的潛在作用。

Rollo等[11]使用自動跑步機研究用含糖電解水溶液漱口對跑步成績的影響，該測試允許受試者改變他們的跑步速度，而不是人工設定的固定速度[12]。研究結果顯示，兩組受試者的呼吸頻率和碳水化合物氧化速率并無差別。然而用碳水化合物漱口時完成的里程（14298±685m）要比用安慰劑漱口時（14086±732m）大得多，超過完成總里程的1.5%。可是，受試者報告的RPE也沒有區別。由于先前的漱口實驗沒有記錄吐出溶液的總量，因此我們不知到被測試者在漱口過程中是否咽下一些溶液。但是這個實驗表明被測試者能在漱口和吐出液體的過程中不咽下任何液體。盡管如此，但唾液有可能隨溶液吐出，因此可能有極少溶液被被測試者咽下。從整個實驗的設計來分析，基本上可以推測，受試者自主改變運動的速度可能是其使用碳水化合物溶液漱口時完成的距離要比用安慰劑漱口時遠很多的原因。

3 口漱碳水化合物電解液對機體耐力性能的影響

3.1 口漱碳水化合物電解液與機體耐力

計時測驗研究可評估使用碳水化合物溶液漱口對耐力成績的影響，目前還沒有任何實驗就使用碳水化合物溶液漱口對耐力能力（疲勞時間）的作用進行過研究。耐力成績和耐力能力評定的主要區別是在計時測驗的被試者是否能自主決定運動強度，因為計時測驗的被試者精準完成實驗的能力要比進行疲勞測驗的測試者強[13]。但是在所有的實驗研究中并沒有發生這種情況，特別是在完成適當適應性測試更是如此。

實驗必須考慮到安慰劑可能產生的巨大影響，尤其是在研究運動成績的細微變化時。使用碳水化合物漱口騎車實驗測試方法基本一致，測試要求盡可能快（大概持續1小時）完成一項特定總量的簡單機械運動，研究結果顯示其變異系數為3.35%[9]。注意，僅只有Pottier等[7]在研究騎腳踏車性能的報道稱騎車計時測驗性能的增加比已知的變異系數（3.7%）大。在1小時的跑臺實驗中要求被測試者盡可能的跑遠，此時的變異系數為1.4%[12]。在對機體耐力性能的研究中，實驗要求被測試者騎車和計時跑采用不同的速度節奏時發現：對跑步試驗的觀察顯示，跑步者一般在多數時間持續保持自己選擇的速度，在一小時結束前常會全速沖刺。在騎腳踏車的試驗里，計時測驗的前3/4的時間受試者會逐漸降低速度，當測驗接近結束時又會提高速度[14]。這些觀測結果表明騎腳踏車和跑步的實驗結果可能存在差別。兩種實驗結果的明顯區別是：在跑步試驗中，用碳水化合物溶液漱口提高跑步成績是通過逐漸增加自選速度實現；而在騎車試驗中，計時測試成績的提升是通過逐漸降低能量輸出實現的。筆者認為，造成這種差別的原因可能還與運動方式和運動機能節省化有關。

3.2 口漱碳水化合物電解液對機體自感勞累等級及耐力性能的影響

有研究報告指出，盡管受試者通常超負荷工作，但使用碳水化合物溶液漱口導致機體工作性能的提高與被測試者的努力感知無關。在對攝取咖啡因的感知和性能反應進行的一項研究也發現了這種類似現象[15]。這些觀察結果非常有趣，因為長時間運動實驗中攝取了電解碳水化合物溶液的被試者一直反映他們“感覺更好了”和“自感勞累等級降低了”[16]。通過使用碳水化合物溶液漱口可以改善機體工作性能的感知，可能是受試者運動時努力意識降低的一個自發生機制。故推測，假設用碳水化合物溶液漱口能降低被測試者在特定工作量的努力意識，他們可能會提高自選運動強度去匹配“期望”的努力意識。因此可以通過增大輸出功率或加快跑速以提高機體的運動成績。

總之，耐力性能或耐力能力的表現受個體一系列心理動機和生理因素的共同影響。因此，運動中使用碳水化合物溶液漱口的重要性可能恰好是影響感知努力的許多感覺輸入因素之一。

3.3 口漱碳水化合物電解液與運動前的營養狀態對機體耐力性能的影響

許多運動員在清晨訓練或比賽前都會避免吃東西。有研究報告稱，運動前進餐并飲用一些電解碳水化合物溶液能提高耐力運動的能力，而若只單獨進行一項則不能提高耐力。在騎車和跑步的實驗研究中都發現了這種現象。相反，把被試者運動前體內碳水化合物狀態視為一般變量，被試者計時測試中飲用電解碳水化合物溶液決定了機體性能是否獲益[17]。然而，一些嘗試訓練前優化內源糖原儲量的研究顯示，運動中攝取電解碳水化合物溶液并不能進一步改善機體性能。

Beelen等[13]研究顯示，運動前進餐，用碳水化合物溶液漱口所產生的性能改善不是很明顯。相應地，Whitham和McKinney[9]的研究報告稱，在餐后4小時，跑步者使用碳水化合物溶液漱口對其性能不會產生任何影響，但尚有待確證。此外，Carter等[6]和Pottier等[7]的研究表明，被試者禁食3到4小時，運動時使用碳水化合物溶液漱口能顯著提高機體工作的性能。因此，我們認為推斷運動前攝入富含糖的食物會失去使用碳水化合物溶液漱口產生的潛在益處還為時過早，而且認為其具有提高機體耐力性能的可能性較大。

4 口漱碳水化合物電解液的實踐意義

從理論上來說，運動時用碳水化合物溶液漱口并不咽下這些溶液具有操作的可行性。例如，那些在運動中飲用運動飲料會產生腸胃問題的人可以改用其漱口以提高機體的耐力性能[18]。但是迄今為止，運動時用碳水化合物溶液漱口與攝取適當量液體的對比研究顯示，并不能改善腸胃不適[19]。只有在耐力運動的實驗研究中，不攝入任何額外能量而只用碳水化合物液體漱口能促使受試者挑選更大的運動強度，從而提高耐力運動的成績。此外，那些想降體重的人可以通過飲用碳水化合物飲料或純凈水以促使機體在運動中消耗大量的能量，從而達到目的。然而，值得注意的是，最好的研究就是調查健康年輕人在一定自感勞累等級下，使用碳水化合物溶液漱口時其對運動強度的自我選擇的反應[20]。因此，進一步研究使用碳水化合物溶液漱口是否能為正在參與運動減肥人群提供機能刺激，促使機體消耗能量增加，從而促進減肥具有重要的實踐意義。

5 結 語

相對來說，研究用碳水化合物溶液漱口對耐力性能產生影響的實驗過少。就國內來說，到目前為止還沒有相關的研究報道，國外大部分實驗采用騎車的方式，少數采用跑臺計時測驗。一些研究顯示，運動時定時用碳水化合物溶液漱口可以使那些禁食的正在進行持續近一小時受試者運動的成績得到提高。盡管不是所有的研究都發現用碳水化合物溶液漱口可以提高機體的耐力性能，但到目前為止，也沒有研究證明使用碳水化合物溶液漱口不能提高或降低機體運動的能力?？偟膩碚f，長時間耐力運動使用碳水化合物溶液漱口可能有益于改善機體工作的性能。

總之，用于解釋長時間運動中使用碳水化合物溶液漱口可能產生各種機能增進效果的機制主要包括大腦獎賞中樞的激活、運動時努力感知能力降低和大腦皮質運動區興奮性的增加等。當用碳水化合物溶液漱口時，可以使受試者自己挑選一個超過用水或安慰劑溶液漱口時的運動強度。因此，今后的研究有待把這些觀察結果延伸至受試者的營養狀況和用來漱口的碳水化合物溶液的濃度是如何影響機體中樞神經系統及其運動性能的。這將有可能為長跑運動員對碳水化合物溶液的使用以及成績的提高提供新的途徑，也可能為運動減肥提供參考，尚有待進一步研究。

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G804

A

1674-151X（2012）05-154-04

10.3969/j.issn.1674-151x.2012.05.071

投稿日期：2012-02-22

銅仁學院科研基金資助（項目編號：TS1108）

雷雨（1977 ~），助教，碩士。研究方向：運動訓練與生理監控。