潘兴昌 胡要娟 谷瑞增 金爱娜 马勇 王云峰 马永庆 金其贯 蔡木易
1 中国食品发酵工业研究院(北京100027)
2 扬州大学体育学院
武术散打作为一项竞技运动,其对抗激烈,需注意力高度集中, 神经耗能剧增, 骨骼肌蛋白分解代谢加强,蛋白质合成明显受到抑制;同时,乳酸升高和糖原减少很容易引起运动性疲劳[1]。除了通过改进训练方法提高运动员运动能力外, 如何及时有效地补充运动后机体能源物质,消除运动性疲劳,提高运动质量和运动能力,十分重要。
小麦肽是小麦蛋白经生物酶水解获得的小分子生物活性肽。现代研究表明,小分子肽比氨基酸更容易被小肠吸收,并且具有更多的生理活性[2],如ACE 抑制、吗啡作用、免疫调节、抗氧化等。 剧烈运动后补充活性肽可抑制或缩短体内“负氮平衡”。目前,国外有关小麦活性肽的实验研究几近空白, 仅有的有关小麦肽的国内研究文献也几乎都是动物实验, 缺乏对人体的实验研究。 本研究通过对散打运动员进行6 周大负荷的散打专项训练, 并在每次训练后补充不同剂量的小麦肽饮料,分别测定训练前后体重、握力、腿部肌力、反应时以及血清肌酸激酶(CK)活性、睾酮(Testosterone,T)和皮质醇(Cortisol,C)含量,研究补充不同剂量小麦肽对预防散打运动员发生过度训练的作用及其生化机制,为小麦肽在运动实践中的应用提供实验依据。
扬州大学高水平散打运动员33 名, 随机分为4组:对照组(n = 7)、小麦肽低剂量组(n = 10)、小麦肽中剂量组(n = 8)和小麦肽高剂量组(n = 8)。 受试对象每堂训练课后即刻分别补充A、B、C、D 运动饮料250 ml,实验用A 饮料主要含糖5 g,B 饮料主要含小麦肽3 g、糖5 g,C 饮料主要含小麦肽6 g、糖5 g,D 饮料主要含小麦肽9 g、糖5 g。
实验共进行6 周,每周训练5 天(周六、日除外),各组受试对象每天进行相同的散打专项训练2 h。训练内容主要包括:(1)准备活动15 min,包括绕训练馆跑步10 圈,压腿和活动关节等。 (2)基本功练习45~50 min,其中包括1 min 快速冲拳3 组,组间休息30 s;10 min 空击训练和15 min 实战训练以及15 min 自由打靶训练。 (3)体能训练20~30 min,包括带口令俯卧撑,50 个/组,2 组; 带口令两头起,50 个/组,2 组;30 m 蛙跳,往返1 次为1 组,5 组。 (4)放松练习5~10 min。 训练时监测心率,要求最高心率达到180 次/min 以上。实验期间,除正常饮食和服用A、B、C、D 4 种实验用饮料外,受试者不使用其他营养保健品。
实验前、 后严格按照国家体质测试要求,用XK3190-A5+称重显示器(南通衡器厂)测量体重,WL-1000 型握力计(南通衡器厂)测量握力,BCS-400 型电子背力计(南通市紫琅仪器器材有限公司)测量腿部肌力,SANLING EP206-P 反应时运动时测定仪 (华东师范大学科学仪器厂) 测定反应时。 以上项目均测量2次,取最好值。 与此同时,分别于正式训练前1 天和训练结束后1 天清晨,在安静状态下从肘静脉取空腹血3 ml,注入真空无菌试管中,4℃、3000 r/min 离心10 min分离血清, 以备测定血清CK 活性、T 和C 含量。 血清CK 活性使用日立全自动生化分析仪测定,血清T 和C含量采用放射免疫法测定,试剂盒购自潍坊3V 生物工程集团有限公司,仪器为GC-γ 计数仪,严格按照说明书操作。
结果以平均数±标准差表示,SPSS13.0 进行统计分析,训练前后采用配对样本t 检验,各项指标的变化采用单因素方差分析和多重比较,P≤0.05 为具有显著性差异,P≤0.01 为具有非常显著性差异。
由表1 可知,与训练前相比,大负荷散打训练后对照组体重显著下降(P <0.05),小麦肽中剂量组体重有所增加,低剂量组和高剂量组体重有所降低,但均无统计学意义;从训练前后各组体重变化量来看,与对照组相比,小麦肽中剂量组体重增加具有统计学意义(P <0.05)。
表1 实验前后各组体重变化(kg)
由表2 可知,与训练前相比,对照组握力显著降低(P <0.01),小麦肽中剂量组和高剂量组握力显著增加(P <0.01,P <0.05), 小麦肽低剂量组握力有所增加,但无统计学意义。 从训练前后握力的变化量来看,与对照组相比,小麦肽低剂量组、中剂量组和高剂量组握力的增加值均具有显著性差异 (P <0.05,P <0.01,P <0.01), 且小麦肽中剂量组握力增加值显著高于低剂量组(P <0.05)。
表2 实验前后各组握力变化(N)
由表3 可知,与训练前相比,对照组腿部肌力显著降低(P <0.01),小麦肽低、中和高剂量组腿部肌力均显著增加(P <0.01,P <0.01,P <0.05)。从训练前后腿部肌力变化量来看,与对照组相比,小麦肽低、中和高剂量组腿部肌力均显著性增加, 但以小麦肽中剂量组增加最为明显。
表3 实验前后各组腿部肌力的变化(kg)
由表4 可知, 与训练前相比, 在大负荷散打训练后,对照组的反应时显著延长(P <0.05),小麦肽低剂量组的反应时有所延长,高剂量组的反应时有所缩短,但均无显著性差异;中剂量组反应时极显著缩短(P <0.01); 从训练前后反应时的变化量来看, 与对照组相比, 小麦肽中剂量组和高剂量组的反应时显著缩短(P<0.01,P <0.05), 且中剂量组反应时的缩短显著大于低剂量组(P <0.01)。
表4 实验前后各组反应时变化(ms)
由表5 可知,与训练前相比,对照组血清CK 活性显著升高(P <0.05),而小麦肽低剂量组有所升高,中剂量组和高剂量组有所降低,但均无统计学意义。 从训练前后CK 活性的变化量来看,与对照组相比,小麦肽低剂量组CK 活性增加幅度显著小于对照组, 而小麦肽中剂量和高剂量组CK 活性的减少具有显著性 (P <0.05,P <0.01)。
表5 实验前后各组血清CK 活性变化(IU/L)
由表6 可知,与训练前相比,对照组血清睾酮含量均显著降低(P <0.05),小麦肽低剂量和高剂量组血清睾酮含量有所降低,但无统计学意义,而小麦肽中剂量组血清睾酮含量显著升高(P <0.05)。 从训练前后血清睾酮含量变化量来看, 小麦肽中剂量组与对照组相比具有极显著性差异(P <0.01),且小麦肽中剂量组血清睾酮变化幅度显著大于低剂量组(P <0.05)和高剂量组(P <0.01)。
表6 实验前后各组血清睾酮(T)含量的变化(nmol/L)
由表7 可知,与训练前相比,对照组和小麦肽高剂量组血清C 含量均有升高,但无统计学意义。而小麦肽低剂量和中剂量组血清C 含量显著降低 (P <0.01, P<0.05)。 从训练前后血清C 含量的变化量来看,小麦肽低剂量和中剂量组与对照组相比具有极显著性差异(P<0.01), 小麦肽高剂量组分别与低剂量组和中剂量组相比具有极显著性差异(P <0.01)。
表7 实验前后各组血清C 含量的变化(nmol/L)
当负荷量过大或运动后恢复措施不力时, 机体训练后的疲劳不能得到及时恢复,从而导致疲劳积累,导致运动员发生过度训练。 在运动实践中, 通常用血清CK 评定骨骼肌负荷, 血清CK 活性变化常作为评定肌肉承受刺激、 骨骼肌微细损伤及适应与恢复的敏感指标[3-5]。 正常情况下,肌细胞膜结构完整、功能正常,CK极少透出细胞膜,故血清CK 活性很低。本研究发现,对照组散打运动员在运动训练后第2 天晨,其血清CK 活性仍显著高于训练前安静时水平, 说明散打运动员从事的运动训练负荷较大。 因此,散打运动员长期进行这种大强度、 大负荷的激烈对抗运动使机体代谢平衡状态被打破,无氧代谢供能比例增大,代谢产物堆积,供能相对不足等, 引起肌细胞膜通透性升高或剧烈运动中肌纤维收缩产生运动损伤,从而导致血清CK 活性显著升高。
过度训练发生后, 机体不仅具有运动性疲劳的表现,且体重和运动能力等均显著降低,与此同时神经内分泌系统也会发生紊乱[6]。血睾酮是雄性激素的主要成分,能促进蛋白质合成和肌肉力量增加,增加肌肉对葡萄糖的吸收和肌糖原合成,增加红细胞数量,加快身体恢复,有助于骨骼肌生成和运动能力提高。皮质醇可加速分解代谢,大强度、短时间运动后血皮质醇水平会明显增加。 本研究观察了散打运动员为期6 周的散打专项运动训练,结果发现,与训练前相比,对照组散打运动员训练后血清T 显著降低(P <0.05),血清C 含量有所升高但无统计学意义(P >0.05);与此同时,对照组训练前后体重、握力以及腿部肌力显著降低,反应时显著延长,提示散打运动员可能产生了过度训练。
过度训练是最常见的运动性疾病之一, 如何合理预防过度训练多年来一直是备受体育界和运动医学界关注的课题。小麦肽是以小麦蛋白为原料,经过特定的微生物进行发酵或特定的蛋白酶进行水解, 分离制得的具有多种生物活性的活性肽,具有抗氧化、调节机体免疫力、改善脂质代谢、抗肥胖、抑制胆固醇等作用[2]。我们前期的动物实验发现, 补充小麦肽不仅可有效促进大负荷运动训练或高原训练大鼠IGF-1 分泌, 减缓大负荷运动训练或高原训练引起的大鼠骨骼肌蛋白质含量降低[7],而且可提高高原训练大鼠心肌线粒体抗氧化能力,减少氧自由基的生成,有效地减轻高原训练大鼠心肌线粒体损伤, 维持线粒体的正常形态结构与功能[8]。 同时,补充小麦肽可有效提高低氧暴露或高原训练大鼠肠道抗氧化能力,减少氧自由基的生成,有效防止低氧暴露或高原训练引起肠道粘膜屏障损伤[9]。但是,小麦肽的人体实验研究目前尚未见报道。 本研究观察散打运动员进行大负荷散打专项训练的同时补充不同剂量的小麦肽,结果发现,在大负荷散打训练后补充不同剂量的小麦肽在一定程度上能减轻体重降低和血清CK 活性升高;与训练前相比,小麦肽低剂量组除腿部肌力显著增加和血清C 含量显著降低外, 其它指标均无显著性变化;中剂量组握力、腿部肌力和血清T 含量显著增加,反应时和血清C 含量显著降低;高剂量组除握力和腿部肌力显著增加外, 其它指标均无显著性变化。 从训练前后各指标的变化量来看,与对照组相比,低剂量组握力、腿部肌力显著增加,血清C 含量显著降低,血清CK 活性增加的幅度显著减小;中剂量组的体重、握力、腿部肌力、血清T 含量均显著增加,反应时、血清CK 活性、C 含量均显著降低;高剂量组除握力、腿部肌力显著增加、反应时显著降低外,其它指标均无显著性差异。因此,补充一定剂量的小麦肽可以有效防止大负荷散打训练引起的血睾酮降低和血皮质醇含量增加,预防因大负荷训练所产生的体重减少、握力降低、反应时延长和骨骼肌损伤,更好地促进疲劳恢复,预防过度训练的产生, 其中小麦肽中剂量组的干预效果最好。
大负荷散打训练可引起运动员睾酮和皮质醇分泌失调以及骨骼肌细胞损伤,机体分解代谢速率加快,导致过度训练; 而在大负荷散打训练时补充不同剂量的小麦肽对肌细胞有一定保护作用, 可显著改善运动员睾酮和皮质醇分泌失调,从而促进机体疲劳的恢复,有效预防过度训练的发生, 其中以补充6 g 小麦肽的效果最好。
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