补糖对少年游泳运动员能源物质代谢及运动能力的影响

朱 荣，陈 胜，陈 芳

糖原是肌肉收缩的重要能源物质［7］，肌肉中糖原储备与运动时间成正比，然而，儿童少年肌肉质量少、体积小、蛋白质含量低、糖原储存少，再加上生长发育期体内合成代谢旺盛，热能的需求相对较高，于是更多地依赖外源性糖摄入来维持运动和生理所需的能量要求［13］。已有研究表明，长时间运动补糖可维持血糖，可延长运动至疲劳的时间。但是，对儿童少年游泳运动员补糖的研究还较少。因此，本研究观察少年游泳运动员训练中补糖时血糖、血脂、蛋白质代谢以及运动成绩的变化，以期能为少年运动员训练中合理补糖提供实验依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象实验1：一次服糖训练后能源物质代谢及运动成绩变化温州体育运动学校游泳队15名运动员（表1），无疾病，学校统一就餐和训练管理。

实验2：不同糖量长期服用后对运动员能源物质代谢及运动成绩的影响

温州体育运动学校游泳队12名运动员（表2），随机分为高糖组5名（男3名，女2名）和低糖组7名（男2名，女5名），无疾病，学校统一就餐和训练管理。

表1 本研究实验1运动员基本情况一览表

表2 本研究实验2运动员基本情况一览表

1.2 研究方法

1.2.1 实验设计

实验1：运动员训练中服安慰剂或糖饮料，之间间隔1周。糖饮料为康比特健身饮固体饮料（北京康比特威创体育新技术发展有限公司），浓度为6％，补糖量是1.5g/kg体重，安慰剂为相同浓度的甜味剂。运动员训练课计划见图1，即60min匀速自由泳游（400m最好成绩的85％游速）和400m全力自由泳游，中间活动休息20min。分别在安静时、运动20min、运动40min、运动60min、休息20min服糖饮料；于安静时、运动60min后即刻取指血20μl，检测血糖（Blood Glucose，BG）、血乳酸浓度（Blood Lactic acid，Bla）；取静脉血2ml检测血清总胆固醇（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）浓度以及肌酸激酶（Creatine Kinase，CK）活力；并记录400m成绩。

图1 本研究实验步骤示意图

实验2：运动员训练中服糖饮料（康比特健身饮固体饮料）1个月，其中，低糖组运动员补糖量是1.0g/kg体重，浓度为6％；高糖组运动员补糖量是2.0g/kg体重，浓度为6％。训练1个月后分别进行1次60min匀速自由泳游（400m最好成绩的85％游速）和400m全力游，检测方法同实验1。

1.2.2 主要仪器

德国BIOSEN C-Line（5030）自动血糖乳酸分析仪；日本HITACHI公司7600-110全自动生化分析仪。

1.2.3 统计学处理

数据采用SPSS 13.0 for Windows软件配对t检验，结果以±SD表示，P＜0.05为显著性水平，P＜0.01为非常显著性水平。

2 结果

2.1 一次服糖训练后能源物质代谢及运动成绩变化

从表3可以看出，运动员训练课补糖，60min匀速游以及400m冲刺后BG、TG浓度显著高于他们服安慰剂的同时间点（P＜0.01、P＜0.05）；CH、HDL、BUN浓度显著低于服安慰剂同时间点（P＜0.05、P＜0.01）。400m自由泳成绩（表4）以及400m冲刺后BLa浓度较服安慰剂时显著增高（P＜0.05）。

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

表3 本研究一次服糖训练后运动员血液生化指标的变化一览表

表4 本研究一次服糖训练后对运动员400m游泳成绩的影响一览表

2.2 不同糖量长期服用后对运动员能源物质代谢及运动成绩的影响

从表5可以看出，经过1个月的补糖训练，血液生化指标中，高糖组运动员BG浓度在60min游泳后显著高于低糖组运动员（P＜0.05）。

表5 不同糖量长期服用后对游泳运动员血液生化指标的影响一览表

表6 本研究不同糖量对运动员400m游泳成绩的影响一览表（m/s）

3 分析与讨论

糖又称为碳水化合物，易消化吸收、易运输、易被动员、氧化时氧耗低、输出功率较脂肪大，是人类生理活动主要的能量代谢物质和组成成分。短时间、大强度运动时（在短于2min的时间内受试者达到精疲力竭状态），肌糖原供能比血糖供能重要得多，但是在长时间耐力运动过程中，骨骼肌摄取和利用血糖供能，而且随运动时间的延长，血糖供能比率增加。研究表明，无论是多优秀的运动员在运动60min后血糖浓度均有不同程度的下降［9，10］。本研究实验发现，游泳60min以及400m冲刺后，服安慰剂的少年运动员血糖浓度较安静时非常显著下降，而补充外源性糖时血糖浓度较安静时变化不明显，并与服安慰剂时有显著性差异，这与Angus等［4］的研究一致。Angus让8名男耐力运动员进行100km功率自行车运动，发现服甜味剂时血糖浓度显著低于安静时，而补充糖饮料（每隔15min饮250ml 6％糖饮料）后，血糖浓度维持或高于安静时，而且运动成绩也显著高于服安慰剂。本研究的实验结果也发现，运动员补糖后400m自由泳全力游速度以及血乳酸浓度明显高于服安慰剂时。目前对其机制虽有争议，但大多数学者认为，长时间持续性运动中补充外源性糖，可节省肌糖原（特别是Ⅱa肌纤维糖原）的利用，以防止肌体糖贮备过快耗尽［6］，这可以保障400m全力游时有充足的肌糖原供能。可见，补糖在持续性长时间运动及训练中是非常重要的。长期补糖训练中，虽然低糖组运动员在匀速游60min血糖浓度较安静时以及较高糖组运动员的低，但经过休息和即时补糖，在400m冲刺后血糖浓度与安静时以及高糖组运动员无显著性差异。提示，5min左右的游泳运动中，补充高糖和低糖对血糖水平和运动能力影响不明显，但在长时间（超过60min）的游泳运动中，只有补充足够的外源性糖才能维持血糖。

脂类也是供应人体能量的三种基本能源物质之一。血浆中的脂类物质称为血脂，包括甘油三酯、磷脂、胆固醇、胆固醇酯和非酯化脂肪酸等。血浆脂类含量虽只占全身脂类总量的极小一部分，但外源性和内源性脂类物质都需经血液运转于各组织之间。因此，血脂含量可以反映体内脂类代谢的情况。机体中大多数能量以TG形式贮存，在肌肉纤维中则是贮存在靠近线粒体的地方，其在长时间有氧代谢为主的运动中扮演了主要能源物质的角色［3］。本研究的检测指标是在1次85％的400m最好成绩匀速游60min和400m全力游后，尽管服安慰剂和补糖时运动员血清TG与安静时比较无显著性差异，但仍可以看出服安慰剂时运动员的血清TG在下降，以至于服安慰剂和补糖的配对t检验中出现显著性差异。这说明补充外源性糖可减少60min游泳运动中脂肪分解酶的激活以及脂肪分解代谢。这在本研究一个月补糖训练中又一次被证明。血清CH是指血液中所有脂蛋白所含胆固醇之总和。60min游泳以及400m冲刺后，运动员服安慰剂时血清CH以及HDL浓度显著高于补糖时，提示，长时间运动可增强机体脂肪代谢，增加胆固醇参与脂肪转运，而补糖可以缓解这一现象，这和Riddell等［11］的研究结果一致。他发现，给10～14岁的男孩补充糖（6％，1.5g/kg体重），并进行55％O2max蹬功率自行车90min，其脂肪氧化相对于对照组减少，说明补糖增加糖氧化，减少脂肪供能，增加能量功率输出。

血尿素（BUN）是体内蛋白质和氨基酸分解代谢的最终产物。正常生理条件下，尿素的生成和消除处于平衡状态，但是运动时会偏高。这是因为肌肉运动（超过30min）加强了蛋白质及氨基酸的分解代谢，使尿素生成增多、血中的含量升高。因此，BUN的高低反映了机体蛋白质氨基酸分解代谢的状况，并可反映机体疲劳程度［1］。在本研究的实验中，服安慰剂运动员运动60min后BUN浓度较安静时增加，而补糖后BUN浓度与安静时无显著差异，且显著低于服安慰剂时。李龙［2］让运动员也服用康比特威创高能固体饮料，不同的是糖浓度为10％，补糖时间为1周，也发现补充糖能缓解运动中BUN的升高。不仅如此，Roy等［12］还报道，抗阻训练后即刻和运动后60min补充糖可以减少肌纤维蛋白的降解和尿液尿素含量。这是因为运动前、运动中补糖增加了血糖的氧化［5，8］，从而减少了氨基酸、蛋白质参与供能的比例。在本研究长期补糖训练的实验中也得到了证实。

肌酸肌酶（CK）是骨骼肌细胞中能量代谢的重要酶，正常情况下极少透过细胞膜，因此人体血清肌酸肌酶保持在正常范围内。但是运动后血清CK活性会升高，这是因为运动引起内环境急剧变化，使肌细胞膜通透性增大，肌细胞中的CK释放到循环血液中［14］。训练中常将血清CK活性变化作为评定肌肉承受刺激、骨骼肌微细损伤以及适应与恢复的重要敏感指标。本研究的实验中发现，少年运动员在匀速游60min和400m冲刺后，血清CK活性都高于安静时，提示，这种强度课已经造成肌细胞膜的微细损伤，但是很遗憾，补糖没有明显改善这一现象。

Timmons等［15］的研究表明，女孩补充糖饮料（6％）后进行60min的70％O2max蹬功率自行车，12岁发育前女孩利用外源性糖多，而14岁发育期女孩利用内源性糖多，其内源性糖利用与体内雌激素水平非常相关；另外，12岁发育前、发育早期、中后期的男孩逐渐减少对脂肪的氧化，增加了糖的利用，糖的氧化度与睾酮水平成负相关［16］。而本研究没有发现10～11岁男、女运动员补糖或安慰剂在能源物质代谢上有显著性差异，这可能是10～11岁孩子还没有进入发育期，对外源性糖的利用都比较高的缘故。

4 结论

10～11岁游泳运动员长时间运动中只有充分补充外源性糖才能维持血糖水平；并且，补糖可减少脂肪供能以及蛋白质的降解，有利于能量快速输出，提高运动成绩。

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