王雅榕(曲阜師范大學體育科學學院 山東曲阜 273165)
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抗阻力運動對血清肌酸激酶活性的影響
王雅榕
(曲阜師范大學體育科學學院山東曲阜273165)
摘 要:血清肌酸激酶(CK)是骨骼肌中的一種重要的代謝酶,是評定運動負荷及指示運動肌肉損傷最直接的指標之一,大強度和低強度訓練都會造成血清中肌酸激酶活性的增高。該文就血清肌酸激酶(CK)的產生機制、影響因素及解決措施與抗阻力運動導致的骨骼肌損傷之間的關系進行了深入探討,這對教練員和科研工作人員在訓練中科學評定運動員機能狀態,訓練計劃、訓練負荷是否達到要求提供參考,對保證科學、合理化的運動訓練具有重要作用。
關鍵詞:抗阻力運動肌肉損傷肌酸激酶探討
抗阻力運動是指肌肉在克服外來阻力時進行的主動運動,可造成肌肉組織的局部損傷,并能在肌纖維膜、基膜中及收縮蛋白和細胞骨架蛋白中觀察到。肌肉的損傷伴隨著肌酸激酶(CK)、乳酸脫氫酶(LDH)、肌紅蛋白等其他蛋白的釋放。其中,血清肌酸激酶作為肌肉損傷判定最直接的指標,被廣泛應用于訓練中。
以離心運動為主的所有運動都會造成肌肉損傷,具體表現在對組織大分子產生特定效應、Z盤撕裂和細胞骨架損傷等方面,并會導致延遲性肌肉酸痛。
肌酸激酶(creatine kinase,CK)是機體ATP-CP供能系統代謝的關鍵酶之一,參與糖酵解的控制、線粒體的呼吸和肌肉的收縮供能,存在于骨骼肌、心肌、腦、視網膜及精液中。CK具有三種細胞亞型:CK-MM,CK-MB和CK-BB。其中,CK-MM是指示肌肉疾病或運動引起的肌肉損傷的一個指標。
正常情況下,肌細胞結構完整、功能正常,CK極少透過細胞膜,人體血清CK值正常。劇烈運動后,肌細胞膜通透性增大,CK釋放到血液中,使血清CK值升高。當肌纖維膜和Z盤損壞后,出現循環CK值升高,這種變化在離心肌肉運動(拉長收縮)中更加顯著。因此,通過血清CK活性的變化可以評定肌肉承受刺激程度、肌細胞對運動訓練的適應度以及骨骼肌微損傷狀況。
運動訓練中存在一個強度閾,當訓練超過強度閾后CK進入實質性增長。如血清CK值正常范圍為60~400 U?L-1,在抗阻力運動8 h內提高100%,并在初次運動訓練后24~96 h內達到頂峰。
根據血清CK活性在運動后增加程度的不同,可分為CK高反應人群(HR)和正常反應人群(NR)。研究表明,男性運動后血清CK增高更明顯;在同等運動強度下,運動后年輕人CK活性高于老人與兒童,這是由于年輕人中快肌比例大,對肌肉損傷影響更大。此外,有訓練經歷者在運動后血清CK活性恢復的更快,一般在運動后24 h內即可恢復正常。
機械應力和代謝應激是運動引起的肌肉損傷的應激源。抗阻力運動中,肌節拉長會造成肌肉細胞骨架和肌纖維相關蛋白等收縮器官的損壞。
代謝應激主要包括自由基生成與鈣超載。抗阻力運動中氧耗的增多會導致電子傳遞鏈活性增強,增加了線粒體的半醌和毛細血管內皮細胞黃嘌呤氧化酶的提高,造成自由基的增加并對細胞膜造成損害。此外,肌肉從訓練到恢復的轉變中經歷一次局部缺血/再灌注狀態的轉變,這又增加了自由基的產生。離心收縮后,靜息肌纖維的鈣離子濃度增加,使鈣離子從牽張激活鈣通道中釋放,損壞橫小管,并對肌漿網造成損害。鈣離子的釋放激活了蛋白酶、磷脂酶、溶酶體酶和鈣激活中性蛋白酶,而鈣激活中性蛋白酶可作為離心收縮后肌肉損傷的原發性介質。
Nuttall等觀察到運動后血清CK變化規律是0~2 h輕度升高,8h明顯升高,16~24 h達到最高峰值,持續48 h以上可恢復到運動前水平。造成運動后血清CK活性增加的原因:一是運動使肌細胞膜通透性發生了變化;二是運動造成了肌細胞損傷。
抗阻力運動的階段負荷量定義為負荷×重復次數×組數,在抗阻力運動中,負荷量和血清CK之間存在相關性很小的正相關。但組間休息間隔卻很重要。實驗表明抗阻力運動在組間訓練中短時間休息間隔(60 s)比長時間休息間隔(80 s)產生更高的血清CK值。Chen et al的實驗表明訓練的肌肉群是測定CK的最重要的因素。相比于下肢運動,上肢運動在運動后CK值的提高更顯著,這是由于人們在日常活動中使用下肢做離心運動(如下樓梯,坐下)的頻率更高。
目前,最有效地減少運動后血清CK升高的方式是對運動盡快熟悉與習慣。研究證實,同一運動的兩次抗阻力訓練過程中,CK的升高減少了。這種現象叫“重復訓練效應”。
在最初的運動損傷后,訓練產生的保護性效應會在幾天內開始起作用。主要機制是不斷產生新肌節,補充慢肌運動單位,進而減少了微損傷的程度,炎癥下調,并在接下來幾天的訓練中限制細胞的損傷程度。一次訓練后的保護效應可達6個月之久。因此,定期的訓練對于血清CK的大量增長能夠提供一個強有力的抵抗。
營養膳食可以抵消運動引起的肌肉損傷。研究證明,支鏈氨基酸(BCAA)能夠抵消劇烈運動和抗阻力運動后血清CK值,使CK和LDH的上升都減少了。這可能是由于磷酸肌酸和質膜結合增加其穩定性,減少CK釋放入血清。
冰敷和加壓包扎是運動后的康復的主要方式。冰敷能減少運動后的炎癥和水腫,熱敷可以提高循環促進廢物的排除。研究表明,冰敷,冷熱交替浸泡或是全身冷凍療法(Whole Body Cryotherapy)可以減弱運動后血清CK活性。運動前熱浸可以減緩肌肉的僵硬度,減少肌肉的黏連或增加肌腱的彈性,進而間接減少肌肉損傷。訓練后的按摩也可以減少運動后血清CK的增加。
抗阻力運動造成血清CK活性的增高,并在一定程度上反映了肌肉損傷情況。因此,定期進行血清CK值的測定并進行縱向分析比較,對科學指導訓練及提高運動員水平、預防運動傷病的產生是
極為重要的。
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中圖分類號:G8
文獻標識碼:A
文章編號:2095-2813(2015)04(a)-0017-02