糖-蛋白质饮料对男力量运动员一次抗阻运动后部分血清指标的影响＊

文 安，王启荣，方子龙，陈成亮，3，周钰杰，3

（1．西安工业大学 体育学院，西安710021；2．国家体育总局 运动医学研究所，国家体育总局运动营养重点实验室，北京100029；3．北京体育大学 研究生院，北京100084）

抗阻运动中补充糖已经是竞技训练及健身爱好者常用的疲劳恢复手段．研究在补充糖的基础上添加氨基酸或蛋白质对机体的影响是目前的运动营养学领域的热点问题．Tipton［1］等在抗阻运动前、后即刻给予受试者6g必需氨基酸（EAA）加35g糖（CHO）补剂，结果发现运动前即刻摄入EAA＋CHO比运动后即刻摄入相同营养补剂能更有效的促进骨骼肌蛋白合成和总蛋白平衡．W J．Kraemer［2］等观察运动前摄入 CHO＋蛋白质（PRO）的营养功效，结果显示受试者运动能力显著升高，运动中、运动后血清睾酮（T）水平升高，CK水平下降，提示运动前摄入营养物质能产生有利的同化激素环境．Bird SP［3］等在一项急性抗阻运动中间补充6%CHO＋6g EAA的研究，结果发现肌肉蛋白质分解率下降．Tipton［4］等在抗阻运动前、后即刻给予受试者20g乳清蛋白，结果发现运动前、后即刻摄入乳清蛋白都有利于体内同化激素应答．

总结前人研究发现，适时补充糖及乳清蛋白能的缓解抗阻运动导致的骨骼肌损伤［5-6］，促进疲劳恢复，运动前、后适时摄入乳清蛋白对促进疲劳恢复无本质区别［4，7］．但也有相反的研究发现，White JP［8］等观察运动前、后摄入PRO及CHO对急性运动诱导肌肉损伤的预防作用，受试者在运动前、后15min摄入75g CHO＋23g PRO，结果显示肌肉损伤的指标血清肌酸激酶（CK）水平升高，最大肌力下降，运动前摄入CHO＋PRO不能显著改变抗阻运动所致肌肉损害．

在过往蛋白质及糖的营养干预研究中，研究者多采用定量补充摄入营养物质的方法，观察糖加不同比例乳清蛋白的对运动疲劳恢复作用的研究较少．另外，由于研究目的不同，一些研究营养物质时间摄入时间较为单一，摄入的时间多为运动前或运动后．通过观察常用的血清指标监控受试者运动训练适应情况是运动生物化学常用的方法．本研究通过观察一次急性抗阻运动过程中，在运动的前、中、后不同时间点的补充糖加不同比例乳清蛋白对血清肌酸激酶（CK）、血清天门冬氨酸转移酶（AST）、血清谷丙氨酸转移酶（ALT）、血清尿素（BU）以及血清睾酮（T）、皮质醇（Cor）水平的影响，探讨糖加不同比例蛋白质对一次抗阻运动疲劳恢复的作用，为抗阻运动疲劳恢复提供理论参考．

1 实验对象与方法

1．1 实验对象

北京体育大学男子力量项目运动员18名，所有受试者入选前进行体格检测，均无各种内脏疾病，肝、肾功能正常．所有受试者均签署知情同意书后随机分为3组，分别糖加高蛋白质组（HP组）6人，糖加低蛋白质组（LP组）6人，为纯糖组（C组）6人．受试者年龄、体重、身高、体脂百分比、瘦体重、卧推、深蹲1RM等及分组基本情况见表1．

1．2 实验方法

1．2．1 营养补充

以低聚麦芽糖为原料，加纯净水配制成浓度为8g·mL-1（8%w·v-1）的C饮料；在C饮料中加入乳清蛋白粉，配制成HP饮料（糖∶蛋白质＝3∶1）和LP饮料（糖：蛋白质＝6∶1）．各组在每次运动前30min、运动中和运动后30min分别补充6mL·kg-1体重、3mL·kg-1体重和6mL·kg-1体重的相应饮料［4］．

1．2．2 抗阻训练方案

采用杠铃进行深蹲和卧推．要求受试者下蹲时股骨大转子和膝关节为同一水平位置，然后再完全伸膝，卧推时肘关节完全伸直．①准备活动：采用50%1RM深蹲和卧推各重复5～10次，然后休息60s．②前4组深蹲负荷为70%1RM，每组重复8次，组间休息60s；第4组完成后休息90s，随后完成负荷为50%1RM深蹲4组，第1、2组每组重复8次，3、4组重复至组不能完成为止，组间休息60 s，第4组完成休息150s．完成负荷为70%1RM卧推4组，每组重复8次，组间休息60s；第4组完成后休息90s，随后以50%1RM完成卧推4组，第1、2组重复8次，第3、4组重复至不能完成为止．各组间休息60s［1-2］．

1．3 样品采集

分别于运动前（安静空腹）、运动后即刻、运动后3h和运动后次日晨（安静空腹）取肘静脉血，室温静置30min后离心15min（4 ℃，3 000r·min-1），分离血清，置-78℃冰箱中储存．

表1 急性抗阻运动各组被试基本情况Tab．1 Basic information in each group

1．4 血液指标检测方法

肌酸激酶（CK）、天门冬氨酸氨基转移酶（AST）、丙氨酸氨基转移酶酶（ALT）和血尿素（BU）采用速率法进行检测；检测设备为BECKMAN COULTER UniCel® DxC 600Synchron®Clinical System全自动临床生化分析仪．

血清睾酮（T）和皮质醇（Cor）采用化学发光免疫分析法进行检测；检测设备为BECKMAN COULTER UniCel Dxl 800Access® Immunoassay System全自动免疫分析仪．

1．5 统计方法

数据以平均值±标准误（X±SEM．）表示．采用SPSS17．0软件包进行统计．采用K-S法检验各指标数据是否符合正态分布［1］，再进行参数检验．同一样本不同时间点各数据先进行Mauchly球形检验，判定重复测量数据之间是否存在相关性，若存在相关性采用重复测量设计的方差分析（GLM repeat measure）进行检验．总体差异明显时，Post Hoc Test采用LSD检验不同时间点的差异性［2］．相同时间点各组数据差异性比较采用单因素方差分析（One way ANOVA）．显著性水平α＝0．05，非常显著性水平α＝0．01．

2 结果及分析

2．1 血清肌酸激酶（CK）水平的变化

与运动前相比，HP组运动后即刻CK水平无显著性变化；运动后3h水平呈非常显著性升高（P＜0．01），运动后次日晨CK水平显著低于运动后3h水平，恢复到运动前基础值水平．与运动前比较，LP组CK水平运动后即刻无明显变化，运动后3hCK水平显著升高（P＜0．05），运动后次日晨仍非常显著高于基础值水平（P＜0．05）．与运动前比较，C组运动后即刻CK水平无明显变化，运动后3hCK水平呈非常显著性升高（P＜0．01），运动后次日晨CK水平仍非常显著高于基础值水平（P＜0．01）．组间比较运动前、运动后即刻各组CK水平无显著差异，运动后3hC组CK水平非常显著高于HP组和LP组（P＜0．01）；运动后次日晨C组CK水平显著高于HP组和LP组（P＜0．01）见表2．

表2 摄入糖-蛋白质饮料对一次性抗阻运动后CK的影响（IU·L-1）Tab．2 Effect of Carbohydrate-Protein Supplement on Serum CK after a Bout Resistance Exercise（IU·L-1）

血清肌酸激酶（CK）是运动监控的常用指标，缺氧、肌细胞供能不足，H＋水平升高以及肌细胞反复牵连都会使CK水平升高．CK活性个体差异较大，本实验中受试者基础值偏高，主要原因是受试者为进行抗阻训练的力量项目运动员，骨骼肌发达，这与冯连世［9］等报道的这一类型人群CK值一般偏高的观点相同．本实验中运动后受试者CK水平出现升高，提示肌细胞膜有轻微损伤，运动后次日晨HP、LP组回落到基础值，提示运动强度、时间适中，未引起肌细胞膜较大程度损伤．值得注意的是C组运动后3h及次日晨明显高于其余两组，提示可能是单纯补糖对运动后肌细胞膜微细损伤的恢复功效弱于糖加蛋白质配方．

抗阻运动过程中摄入糖能使循环胰岛素水平升高，提高氨基酸的利用率，促进蛋白质合成，降低肌原纤维降解［3］．由于胃排空时乳清蛋白质的溶解时间是26min，激烈运动中摄入糖胃排空的半期时间会延迟．蛋白质摄入增加了胃排空时氨基酸的利用率，这能直接影响氨基酸的小肠吸收及利用率．通过观察运动后72h内各时间点运动能力的差异，发现运动前摄入补剂比对照组更利于缓解延迟性肌肉酸痛（DOMS）所致峰值力矩的下降．提供糖加蛋白质能增加骨骼肌蛋白质合成，降低由于肌肉损伤导致的收缩蛋白质的流失，使肌细胞骨架能更好的维持．运动员在运动后即刻摄入糖加蛋白质能降低运动性骨骼肌损伤（EIMD）所致的运动能力下降．尤其是运动员开始新的训练计划和训练周期，或动作中包括大量的离心收缩方案．急性抗阻训练后骨骼肌蛋白质合成和分解的研究已证实：如禁食，肌肉呈弱蛋白质负平衡，如及时提供氨基酸，尤其是在抗阻运动4h内，能增加蛋白质合成和降低其分解．运动过程中摄入糖加蛋白质能促进肌肉星形细胞增殖，最终肌组织再生过程加强［10-11］，有利于运动能力恢复．

2．2 血清天门冬氨酸氨基转移酶（AST）和丙氨酸氨基转移酶（ALT）水平的变化

与运动前比较，HP组AST水平运动后即呈非常刻显著性升高（P＜0．01）；与运动后即刻比较，运动后3hAST水平呈非常显著性降低（P＜0．01），运动后次日晨回落到基础值．与运动前比较，LP组AST水平运动后即呈非常刻显著性升高（P＜0．01）；与运动后即刻比较，LP组运动后3hAST水平呈非常显著性降低（P＜0．01），运动后次日晨回落到基础值．与运动前比较，C组AST水平运动后即呈非常刻显著性升高（P＜0．01）；与运动后即刻比较，C组运动后3hAST水平呈非常显著性降低（P＜0．01），运动后次日晨回落到基础值．各组间比较无显著性差异见表3．

与运动前比较，HP组运动后即刻ALT水平呈非常显著性升高（P＜0．01），运动后3hALT水平非常显著低于运动后即刻值（P＜0．01），运动后次日晨ALT水平显著高于运动后3h水平（P＜0．05），恢复到运动前基础值水平．与运动前比较，LP组运动后即刻ALT水平显著升高（P＜0．05），运动后3hALT水平显著下降（P＜0．05），运动后次日晨ALT水平显著高于运动后3h水平（P＜0．05），恢复到运动前基础值水平．与运动前比较，C组ALT水平运动后即刻显著升高（P＜0．05），运动后3hALT水平无显著性变化，运动后次日晨ALT回落到基础值水平．组间比较，运动后3h后C组ALT水平显著高于HP组和LP组（P＜0．05），其余时间点上各组ALT水平无显著性差异见表4．

表3 摄入糖-蛋白质饮料对一次性抗阻运动后血清AST的影响（IU·L-1）Tab．3 Effect of Carbohydrate-Protein Supplement on Serum AST after a Bout Resistance Exercise（IU·L-1）

表4 摄入糖-蛋白质饮料对一次性抗阻运动后血清ALT的影响（IU·L-1）Tab．4 Effect of Carbohydrate-Protein Supplement on Serum ALT after a Bout Resistance Exercise（IU·L-1）

急性力量运动会导致AST、ALT升高．AST主要反映运动对心肌细胞和肝细胞的影响，ALT主要反映对运动对肌纤维的影响．本次研究测定ALT、AST的目的是监测受试者的一般情况，及时发现运动对机体的不利影响，及时采取针对措施．各组受试者运动后次日晨AST、ALT回落到安静水平，提示本次实验运动量和强度适中，未造成运动员肝细胞、心肌细胞和肌纤维明显损伤．提示糖及蛋白质营养能有效的恢复力量运动导致的骨骼肌纤维和心肌、肝细胞细胞膜功能的微细损伤．组间比较，AST水平无显著性差异，表明所采用3种饮料对因急性运动导致的AST水平变化无显著性差异，提示糖、蛋白质营养有利于维持急性抗阻运动后肝脏、心肌细胞膜的稳定性，补充糖-蛋白质和纯糖对以AST水平为指标所衡量心肌和肝细胞膜轻微损伤的修复功能方面无显著性差异．组间比较，C组在运动后3hALT水平显著高于HP、LP组，提示糖加蛋白质饮料比纯糖饮料更有利于维持骨骼肌细胞膜的稳定性．

2．3 血清尿素（BU）水平的变化

与运动前比较，HP、LP组运动后即刻BU水平呈显著性升高（P＜0．05），运动后3hBU水平与运动后即刻无差异，仍显著高于运动前水平（P＜0．05）．与运动前比较，C组运动后即刻BU水平有升高趋势但无显著性差异（P＞0．05），运动后3 h BU水平无显著性变化，运动后次日晨BU水平有下降趋势，但无显著性差异．组间比较，各组各时间点上BU水平无显著性差异．见表5．

表5 摄入糖-蛋白质饮料对一次性抗阻运动后血清BU的影响（m·mol·L-1）Tab．5 Effect of Carbohydrate-Protein supplement on serum BU after a bout resistance exercise（m·mol·L-1）

本实验中HP、LP组运动后血尿素显著升高，C组有升高趋势，但无显示性差异，组间比较无差异．如果体内糖原储备不足或脂肪动员不足会，在超过30min以上的运动会导致蛋白质分解参与供能，氨基酸代谢过程中脱氨作用产生的氨被肝脏摄取经鸟苷酸循环转化为尿素．另外，摄入蛋白粉、高蛋白膳食、外伤等其他因素也会导致血尿素水平升高［9］．本次抗阻运动持续时间约为30min左右，强度较大，但在抗阻运动中补充糖能增加体内糖原储备，机体不会动员自身蛋白质分解来供能．结合C组血尿素水平无显著变化这一现象，提示HP、LP组血尿素水平升高主要原因来自摄入的蛋白质饮料．另外，运动后血尿素升高幅度较小，提示抗阻运动强度适中，补充蛋白质量适宜，未造成受试者肝脏的额外负担．

2．4 血清睾酮（T）水平的变化

与运动前相比，HP组运动后即刻的T水平无明显变化；运动后3h的T水平明显低于运动前（P＜0．01）和运动后即刻（P＜0．01）的 T水平；次日晨的T回升，明显高于运动后3h的T水平（P＜0．01）．与运动前相比，LP组运动后即刻的T水平明显下降（P＜0．05）；运动后3h的T水平明显低于运动前（P＜0．01）和运动后即刻（P＜0．01）的T水平；次日晨的T回升，明显高于运动后3h的T水平（P＜0．01）．与运动前相比，C组运动后即刻的T水平明显下降（P＜0．05）；运动后3h的T水平明显低于运动前（P＜0．01）和运动后即刻（P＜0．01）的T水平；次日晨的T回升，明显高于运动后3h的T水平（P＜0．01）．相同时间点各组的T水平均无明显差异，见表6．

表6 摄入糖-蛋白质饮料对一次性抗阻运动后血清T水平的影响（ng·dL-1）Tab．6 Effect of carbohydrate-protein supplement on serum T after a bout resistance exercise（ng·dL-1）

抗阻运动后HP组和LP组的血清睾酮水平没有明显变化，与先前研究［6，12］结果相似．原因可能是补充糖加蛋白质饮料后受试者胰岛素水平升高，后者对循环睾酮应答有影响．有报道显示，成人胰岛素水平与血睾酮水平呈正相关［13］．抗阻运动期间摄入糖和蛋白质饮料会改变睾酮应答的特征，此类营养物质摄入对抗阻运动后激素的应答性改变，被认为能使抗阻运动后持续数日内糖原的合成与分解，骨骼肌蛋白质的合成与降解，骨骼肌细胞间甘油三酯的填充与耗竭等过程加速［14］．运动中摄入糖加蛋白质饮料能改变运动后激素应答的特征，有利于肌肉内蛋白质正平衡．

2．5 血清皮质醇（Cor）水平的变化

与运动前比较，HP、LP组运动后即刻Cor水平无改变，运动后3hCor水平呈非常显著性降低（P＜0．01），运动后次日晨Cor水平恢复到运动前基础值水平．与运动前比较，C组运动后即刻Cor水平呈非常显著性下降（P＜0．01），运动后3h Cor水平仍出现非常显著性下降（P＜0．01），运动后次日晨Cor水平回落到基础值．组间比较，运动后即刻C组Cor值显著低于HP组和LP组，其余各时间点组间比较无差异，见表7．

皮质醇应答较为明显．强度适中，间歇时间较长的急性运动持续15min后，就能观察到皮质醇水平升高，但也有研究否认这一现象．本实验中测定皮质醇的主要目的是观察体内同化和异化环境的变化，后者会最终影响肌肉蛋白质的转化．一般情况下，急性抗阻运动后皮质醇水平显著升高［15］．皮质醇浓度与运动后次日晨血清肌酸激酶（CK）浓度高度相关．有些力量运动方案不能诱发显著的皮质醇应答，而增肌方案却能在运动后30min诱发皮质醇显著升高．大多数研究显示急性运动的组数和总运动量对皮质醇应答最为重要［16-18］．

已有许多关于补充糖、蛋白质对抗阻运动皮质醇应答的研究．抗阻运动前、中、后摄入糖能增加外源性糖摄入能抑制皮质醇的葡萄糖——调节应答［19］．一次急性运动摄入糖饮料能降低皮质醇水平，从而改变激素诱导同化和异化作用［13］．Tarpenning［20］等报道抗阻运动过程中补充6%的糖饮料能降低急性皮质醇应答，同时补糖组在12周抗阻训练中骨骼肌重量增加．Kreamer［14］报道连续3天补糖能降低抗阻运动的皮质醇应答．可以认为补糖降低了肌体对于糖异生的需求，因此降低了皮质醇的需要量，另外，这一过程会被添加的氨基酸（蛋白质）所强化．尽管产生此现象的机理需进一步的研究，但大多证据显示抗阻运动中补糖、蛋白质可降低急性皮质醇应答．

实验中，HP、LP组循环皮质醇水平运动前后变化不明显，运动后3h显著下降，C组运动后即刻显著下降，低于HP组和LP组．这一结果和Stephen P．Bird及 Alun G．Williams研究结果相同［5-6，21］．产生上述结果的主要原因运动时摄入糖、蛋白质饮料能改变运动所致激素应答，运动中摄入糖能增加外源性葡萄糖负荷，从而抑制皮质醇的葡萄糖-调节应答，有利于正性蛋白质平衡．也可能是本次实验中运动间歇时间较短，受试者机体处于疲劳状态，疲劳抑制了下丘脑-垂体-肾上腺轴，使皮质醇水平下降．C组运动后即刻循环皮质醇水平下降的另一解释是补充糖饮料降低了机体的糖异生的需求，通过反馈调节使皮质醇水平下降（Kreamer 2005）［13］．组间比较发现，HP、LP组在运动后即刻皮质醇水平显著高于C组，表明在运动中补充糖加蛋白质饮料更有利于皮质醇水平的稳定．提示在抗阻运动的抗疲劳措施中补充糖加蛋白质饮料优单纯补充糖饮料；但在促进机体物质分解利用方面，饮料中的蛋白质比例高低无显著差别．

运动后3h各组循环皮质醇水平显著下降的主要原因是运动后补充糖及糖加蛋白质饮料促进了机体恢复，降低了分解代谢，诱导循环C浓度下降．抗阻运动合并糖摄入显著影响运动后急性皮质醇应答，主要表现为：胰岛素水平显著升高，运动后皮质醇浓度显著下降．血糖水平与皮质醇浓度由密切关系，当血糖糖水平不变，皮质醇浓度升高，当血糖水平升高，皮质醇浓度下降［22］．已经证实摄入氨基酸（蛋白质）或合并糖饮料能产生强的促胰岛素反应，这种胰岛素反应能增加抗阻运动诱导的胰岛素应答．增加的胰岛素能通过调节同化和异化影响抗阻运动后安静期的机体恢复［23-24］．本次实验中每名受试摄入糖的量约为70～80g，较大量的糖摄入能促进胰岛素分泌量升高，此外添加蛋白质也会加强这一应答过程，由于本次实验没有测定循环胰岛素水平，是否是胰岛素反应导致的皮质醇水平的下降还需进一步研究证实．

表7 摄入糖-蛋白质饮料对一次性抗阻运动后血清Cor的影响（ng·dL-1）Tab．7 Effect of carbohydrate-protein supplement on serum cor after a bout resistance exercise（ng·dL-1）

3 结 论

一次性抗阻运动前、中和后运动中分别摄入糖加蛋白质饮料（糖∶蛋白质＝3∶1及糖∶蛋白质＝6∶1）会改变运动后恢复期内血清肌酸激酶和血清丙氨酸氨基转移酶水平的应答性变化，这一变化有利于骨骼肌细胞膜的稳定，有利于剧烈运动后骨骼肌微细损伤的修复．

一次性抗阻运动前、中和后运动中分别摄入糖加蛋白质饮料（糖∶蛋白质＝3∶1及糖：蛋白质＝6∶1）使血清皮质醇水平产生应答性变化，糖加蛋白质对抗阻运动后激素的调节能在剧烈抗阻运动后促进同化／异化作用加速，这种内环境的改变有益于抗阻运动后疲劳的恢复及运动能力的提高．

摄入糖加蛋白质饮料（糖：蛋白质＝3∶1及糖：蛋白质＝6∶1）能促进男性力量型项目运动员一次性抗阻运动后机体运动能力的恢复和提高．摄入糖加高比例蛋白质（糖：蛋白质＝3∶1）更有利于力量型运动员运动后疲劳的恢复和机体运动能力的提高．

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