低氧訓練中糖——電解質飲料補充對血清CK活性的影響*

李建輝

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低氧訓練中糖——電解質飲料補充對血清CK活性的影響*

李建輝

(廣州科技貿易職業學院體育教研室，廣東 廣州 511442)

探討低氧訓練中糖——電解質飲料補充對血清肌酸激酶CK活性的影響，為低氧訓練中的合理補液提供參考依據。8名健康的體育學院學生在常氧和低氧環境(低氧帳篷模擬2500米海拔，氧濃度為15.4%以下70%VO2max負荷進行不補液和補充佳得樂運動飲料運動至力竭，測定受試者運動前、運動后即刻和運動后30分鐘心率、血壓、血乳酸、血清CK活性，并記錄運動過程中每5分鐘的心率變化。（1）運動后即刻，NC組和HE組血清CK均升高，但只有NC組血清CK升高具有顯著性（P<0.05），NF組和HF組血清CK較運動前均略有降低（P>0.05）；（2）和對應的不補液組比較，補液組血乳酸和心率升高幅度較小，運動時間顯著較長。70%VO2max低氧訓練中糖——電解質飲料補充能降低運動后血清CK濃度，降低運動中心率上升幅度，延緩疲勞出現的時間，提高運動能力。

低氧訓練；糖——電解質飲料；肌酸激酶；血乳酸；心率

血清肌酸激酶( Creatine Kinase，CK)與哺乳動物能量代謝密切相關，亦是一種肌細胞新陳代謝過程中的關鍵酶。大多數研究表明，劇烈運動后血清CK活性顯著升高[1]，CK活性的升高，因典型地表現在僅從有損傷的肌肉中漏出，故一直作為肌細胞膜損傷或細胞膜滲透性改變的指示劑，被廣泛應用于運動訓練的監控當中[2]。低氧環境下模擬高原訓練（低住高練）是在傳統高原訓練和高住低練訓練法基礎上發展起來的，這種訓練法既可發揮高原缺氧和運動雙重刺激對機體的有益影響，又能避免高原低氧不利于身體恢復的缺點，并越來越多地應用于運動訓練中，但急性低氧暴露可導致急性利尿，引起低氧環境下的脫水，降低運動能力[3]，因此，低氧訓練時的合理補液就顯得尤為重要。截至目前，雖然已有不少關于低氧訓練的研究，但有關低氧訓練時補液的研究則較少，低氧運動時糖——電解質飲料補充對血清CK活性影響的研究鮮見報道。本研究擬結合環境變化（常氧和低氧）以及補液與否對受試者70%VO2max恒定負荷運動至力竭時的運動時間、心率、血壓、血乳酸、血清CK活性進行研究，以期為低氧訓練和低氧健身時的合理補液提供生理學依據，也為進一步完善低氧訓練理論提供實驗參考。

1研究對象與方法

1.1對象及分組

8名健康的華南師范大學體育科學學院運動人體科學男生，年齡(24.9±1.3)歲，身高（173.4±4.5）cm，體重（67.43±8.04）kg，最大吸氧（44.2±3.9）mL/(kg.min)，自愿參加試驗。根據試驗條件分為：常氧不補液運動（常氧對照NC）、常氧補液運動（NF）、低氧不補液運動（低氧對照組HE）、低氧補液運動（HF）4個實驗，四次實驗的常氧和低氧環境根據隨機分配的原則進行，但同一環境下不補液組先進行實驗。

1.2　運動方式

1.2.1 實驗采用直立蹬車運動，蹬踏功率自行車的頻率為60轉/分，以70%VO2max對應的負荷運動至力竭。每名受試者按實驗分組分別進行四次運動，各次運動實驗在同一時間段進行（上午08∶30—11∶30），每次運動間隔一周。

1.2.2最大吸氧量（VO2max）測定及運動負荷的確定: 正式實驗前1W測試受試者VO2max。測試前在功率自行車上進行2min熱身運動，使心率達到110次/min左右，休息2min后以80W為起始負荷，以60r/min的頻率蹬車，每分鐘遞增10W，用自動氣體分析儀測定最大攝氧量。根據VO2max的測試結果，確定攝氧量和運動負荷的線性方程，由線性方程來找出70% V02max相對應的運動負荷[4]。

1.2.3 力竭判定標準

大汗，呼吸困難；本次實驗的蹬速控制在60轉/分，力竭時蹬速不能維持在>45轉/分，受試者主觀達到力竭。

1.2.4 補液組補液方式: 按美國運動醫學會（ACSM）推薦量補液，運動中每15min補充一次糖——電解質飲料150-200ml (佳得樂運動飲料，糖質量分數6%，鈉離子質量濃度0.12 mg/mL，鉀離子質量濃度0.12mg/mL，滲透壓290 mOsm/kg)，具體補液量為同一氧環境下不補液運動出汗量的80%。

1.3 運動環境：常氧和低氧2個運動環境。低氧運動在低氧帳篷內進行，低氧氧含量為15.4%，相當于海拔2500m高度，大氣壓為常壓，低氧運動時采用PM-8000便攜式多參數監護儀進行血氧飽和度的檢測，實驗期間溫度控制在(20±2)℃，濕度控制在(60±5)%。

1.4 實驗步驟與指標測定

受試者在每次實驗日前三天不進行大強度劇烈運動，前一晚22:00后禁食禁水。實驗當天先測定體重(裸重)、晨尿比重（如果出現自然脫水，尿比重大于1.02，則在實驗前適量補充水)、并分別于運動前、運動后即刻、運動后15分鐘和運動后30分鐘測受試者心率、血壓、血乳酸、血漿滲透壓、裸重并抽肘靜脈血2mL測血清CK活性，記錄運動中每5分鐘的心率和受試者的主觀感覺，以上指標試劑盒購自南京建成生物工程研究所，并嚴格按試劑盒要求進行操作。

1.5數據處理

2結果與分析

2.1不同環境下運動及補液血清CK變化

如表1所示，運動后即刻，NC組血清CK活性顯著升高（P<0.05），HE組血清CK活性雖然也升高，但和運動前比較無顯著性差異（P>0.05），NF組和HF組血清CK均略有降低（P>0.05）；運動后30分，NC、HE和HF組血清CK基本恢復到運動前的水平（P>0.05），而NF組血清CK呈繼續下降趨勢。

2.2不同環境下運動及補液血乳酸濃度變化

如表2所示，運動后即刻，實驗各組的血乳酸濃度均顯著升高(P<0.05)，HE組血乳酸濃度顯著高于NC組(P<0.05)，和相同環境的不補液組比較，補液組血乳酸升高幅度相對較小，但組間差異不具有顯著性（P>0.05）；運動后15min，各組血乳酸濃度均有所下降，但只有HE組和HF組表現明顯(P<0.05)；至運動后30min，各組血乳酸濃度較其運動后即刻都有顯著性下降(P<0.05)。

表1 實驗各組運動前后血清中CK活性變化（±S） u/L

注：（1）表示與運動前比較p<0.05

表2 實驗各組運動前后血乳酸濃度變化（±S） mmol/L

注：（1）與運動前比較P<0.05；（2）與運動后即刻比較P<0.05；（3）與NC組比較P<0.05

2.3不同環境下運動及補液心率變化

如圖1所示，HE組運動過程中心率增加較NC組快，NF組心率上升最緩慢，HE組和HF組心率——時間曲線在開始階段幾乎重合，而隨運動時間的持續，HF組曲線右移，心率上升相對緩慢。NF組運動時間顯著長于NC組(P<0.05)，HF組運動時間顯著長于HE組（P<0.05）。

圖1 運動中心率——時間曲線

3 討論

肌酸激酶（Creatine kinase，CK）是機體ATP-CP系統代謝的關鍵酶之一，是骨骼肌中重要的代謝酶，是骨骼肌滲出物，它可通過催化ATP與肌酸可逆反應生成ADP和磷酸肌酸，而參與細胞內的能量供應活動。在正常情況下，肌細胞膜結構完整、功能正常，肌細胞內的CK極少透過肌細胞膜，血清CK活性得以維持在正常范圍。由于CK與其他酶相比，不僅分子量小，容易脫離細胞，而且能通過肝臟網狀內皮細胞系統得到較快的分解，所以大強度[5]或/和長時間運動后[6]，出現肌細胞膜通透性增加和結構完整性的受損，CK易漏出肌細胞進入周圍血液循環的量增加，血清CK水平也相應增高[5]。吳秀琴等[9]的研究表明，一次力竭游泳運動后SD大鼠血清CK、LDH含量顯著升高(P<0.05)，與單純力竭游泳運動組大鼠比較，先進行4周茶多酚補充 (300 mg/kg/d茶多酚灌胃)再進行1次游泳力竭運動的大鼠血清CK、LDH活性顯著降低(P<0.05)，運動時間也明顯較長，提示，茶多酚補充能有效降低骨骼肌損傷程度，提高運動能力。另有研究表明，低氧環境下一次性跑臺力竭運動后，SD大鼠血清CK顯著升高[7]，且不同模式的低氧訓練均能引起血清CK的增高[8]。本實驗中，運動后即刻，常氧不補液組NC組血清CK顯著升高(P<0.05)（見表1），與上述研究結果基本相同，HE組血清CK雖然也升高，但和運動前比較無顯著性差異（P>0.05），分析可能是低氧運動至力竭的時間相對較短，還不足以引起血清CK的顯著變化有關。NF組血清CK較運動前略有降低（P>0.05），這與吳秀琴等的研究結果基本相符，低氧補液力竭運動組（HF組）血清CK略有降低，但和運動前比較并無顯著性差異（P>0.05）。本實驗中，運動后即刻，補液組NF和HF的血乳酸濃度雖然也升高，但升高幅度較對應的不補液組相對較低，血乳酸恢復也相對較快，運動中心率的上升幅度相對較小，運動時間顯著較長（見圖1），提示，運動中糖——電解質飲料補充均能降低運動后血清CK的濃度，延緩心率上升速度和疲勞出現的時間，提高運動能力。運動后即刻，低氧補液組HF組血清CK 略有降低的原因可能是由于運動過程中，外源性補充糖——電解質飲料補充改善了運動中的血糖狀況，降低運動中能量消耗速度和乳酸堆積程度（見表2），間接使細胞膜通透性降低，進而降低了血清CK濃度有關。運動后30分鐘，HF組、NC和HE組血清CK濃度基本恢復到運動前，而NF組血清CK 濃度呈持續下降趨勢，分析可能是由于NF組由于補液使細胞通透性降低有關，具體原因尚不清除，有待進一步研究探討。

4 結論

70%VO2max低氧訓練中糖——電解質飲料補充能降低運動后血清CK的濃度，降低運動中心率上升速度，推遲疲勞出現的時間，提高運動能力。

[1]袁青.血清肌酸激酶的運動訓練負荷監控作用研究述評[J].體育學刊，2007，14（6）：40-43.

[2]Lee J，Goldfarb A H，Rescino M H， et al. Eccentric exercise effect on blood oxidative stress markers and delayed onset of muscle soreness[J].Med Sci Sports Exerc，2002，34（3）:443-448.

[3] Hildebrandt W， Ottenbacher A， Schuster M， et al. Diuretic effect of hypoxia, hypocapnia, and hyperpnea in humans: relation to hormones and O(2) chemosensitivity[J].J Appl Physiol，2000，88（2）：599-610.

[4]馬國東.漸進式低氧訓練后急性低氧暴露對健康男性大學生腦氧飽和度的影響[J].天津體育學院學報，2010，25（5）：385-387 .

[5]田振軍，石磊，劉小杰，等.過度訓練對大鼠血清CK、LDH、SOD、SDH活性及UMb含量影響的研究[J].中國運動醫學雜志，2000，19（1）：49-50.

[6]常鳳，陳德明，李彥龍，等.不同負荷運動對小鼠骨骼肌HO-1 mRNA表達及血清CK，BUN的影響[J].南京體育學院學報(自然科學版)，2012，11 (1)：14-17.

[7]楊海平.低氧力竭運動后大鼠血清CK與骨骼肌XOD的活性[J].2005，12（5）：43-45.

[8]高炳宏，陳堅，王道，等.女子賽艇運動員HiLo，LoHi和HiHiL o三種模式低氧訓練前后血清CK和BUN的變化[[J].中國運動醫學雜志，2006，25（2）：192-195.

[9]吳秀琴，楊威，尹玉嬌，等.茶多酚對一次性力竭運動大鼠氧化應激和炎癥反應的影響[J].中國體育科技，2016，52（1）：92-94.

Effect of the Supplement of Carbohydrate-Electrolyte Drink on the Activity of Serum CK During Hypoxic Training

LI Jianhui

(Guangzhou Vocational College of Technology & Business, Guangzhou 511442, Guangdong, China)

美國佳得樂運動科學學院資助項目，項目編號：330256。

李建輝（1979-），廣東肇慶人，碩士，講師，研究方向：運動人體科學。