散打运动员赛前减重期的高蛋白摄入的意义、机制与建议

吕亚崙

杭州电子科技大学，浙江 杭州 310018

为了避开某一级别中实力较强的选手，并获得相对力量及身体形态方面的优势，凡是按体重级别进行比赛的项目,赛前一般都免不了降体重这一事宜。散打运动是按照体重级别进行比赛的竞技项目,在比赛中，微弱的体重差异往往会增加在比赛对抗中的优势，散打比赛经过多年的发展，运动员赛前降重已经成为除赛前战术制定、技术安排、心理调节、模拟适应外决定比赛成绩的又一重要因素，运动员为了取得较好的成绩,往往通过控制体重参加级低于自身体重下一级别或较低级别的比赛。然而，散打运动员在赛前体重控制过程中，多延续以往实践总结的经验，赛前降体重普遍以超负荷训练加极端热量控制为主，其中多以降低身体水分比例来达到比赛体重要求，其方法所造成的体能、去脂肪体重及运动表现下降已成普遍现象。在赛前控体重的过程中,如何在保证运动员身体健康、机能状态和运动能力的前提下达到目标体重,则成为除了散打技战术和运动训练以外的又一重要课题。本文将综述现阶段国际最新运动员ER过程中更高蛋白质摄入对FFM保存影响的几种机制，旨在为我国减重期的散打运动员提供有效的理论指导。

1 散打运动员赛前减重期高蛋白摄入的意义

一般而言，减重并非运动员训练中的一个常见目标。运动员可能出于提高运动竞技水平或形体美观等方面原因进行减重。运动员可以通过限制能量摄入，增加训练量与训练强度，或者二者结合的方式达到减重的目的。当下我国散打运动员赛前减体重普遍以超负荷训练加极端热量控制为主，其中多以赛前段时间通过高强度运动、桑拿干蒸、限制热量、水分、盐分的摄入等来降低身体水分比例以达到比赛体重要求，这种短时间的数据体重虽然达到了比赛体重的要求，但是这种方法很容易造成运动员体能及运动表现下降。当前国内外很多学者从不同角度研究了如何既让运动员赛前达到目标体重,又保持正常的训练强度和训练量,同时还能保证以最佳的状态参加比赛。近年来，越来越多的研究证据表明，热量限制（energy restriction,ER）过程中更多的蛋白质摄入能够提高机体去脂质量（fat-free mass, FFM）的保存量，[1-3]若将ER与运动结合，这种效果会更为明显。[4]

对于散打运动员来说，考虑到骨骼肌在维持运动水平上的重要作用，对许多有减重需求的运动员而言，他们更多地希望体脂肪成分的减少而非肌肉组织。同时，体脂的减少利于运动员进行更为有效的体温调节，减少热量消耗，获得更高的功率-质量比。[5]在许多运动员减重案例中，优化所减重量的脂肪-肌肉比率是极为重要的，这也被称为“高质量减重”。[7]

2 运动员赛前减重期高蛋白摄入对机体的影响机制

2.1 骨骼肌蛋白质更新：肌肉蛋白质合成与降解的调控

机体内蛋白质总是在持续不断地进行着合成与分解，在一些蛋白质存在潜在危险、损伤或是功能异常的情况下，这种持续的蛋白质更新机制保证了机体蛋白质含量的稳定，具体而言是肌肉蛋白质合成（muscle protein synthesis, MPS）与肌肉蛋白质降解（muscle protein breakdown, MPB）达到一个净中性平衡状态[8]。餐后MPS速率超过MPB，机体处于一个正向蛋白质平衡状态；而吸收后状态下，MPB速率大于MPS，这使得蛋白质平衡朝负方向移动。已知蛋白质摄取与抗阻训练均能促进MPS[9]，MPS调控中一个关键蛋白是哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合体1（mammalian target of rapamycin complex-1, mTORC1）。在氨基酸（特别是亮氨酸）供给充足的情况下，mTORC1下游靶基因（4E Binding Protein-1 (4EBP-1) and S6K1）的磷酸化增多，最终会引起蛋白质翻译效率的提高。[10]

2.2 热量限制对去脂体重变化的影响

关于散打运动员的赛前体重控制方面的研究以体重控制期间的机能状态监控及训练方式对体成分变化影响的研究为主，其中在徐小惠的《优秀散打运动员十一运决赛前体重控制_机能状态和运动能力的监控研究》[11]中详细阐述了对减重期间机能状态的监控来调整训练计划及营养补充方案，最终提高散打运动员赛前体重控制的科学有效性，但还未涉及到ER状态下，以蛋白质摄取对散打运动自身FFM的影响研究。

理论上MPS是一个需要消耗大量能量的过程。[12]当机体处于ER状态下，从饮食中获得的能量是十分有限的，因此细胞被迫将所摄入的有限能量按优先等级用于正常生理活动，这就意味着在ER很可能会造成MPS的减少。Pasiakos等让健康被试者进行为期10天的热量限制（热量减少20%）研究，他们发现，即使被试者每日蛋白质摄取量达到近乎两倍的推荐膳食供给量（Recommended Dietary Allowance, RDA），机体MPS下降了19%，4EBP-1磷酸化水平也有着相应改变。[13]这种ER诱导的MPS减少表明机体朝能量节省/保存的方向进行的一种适应性变化。基于此，一旦MPS速率降低，MPS与MPB之间的平衡将从蛋白质更新平衡稳态转向负蛋白质平衡，进而造成肌肉质量的减少。实际上，一项Meta荟萃分析显示，健康个体在ER条件下减去重量的25%为FFM。[14]

尽管已存在相当数量的研究对健康个体进行ER及减重背后的机制进行探讨，以优秀运动员减重为对象的研究还是少数。[15]与超重或肥胖个体相比，正常体重个体进行ER减重早期的FFM损失会更加迅速及严重，[16]这可能是由于两种人群体脂肪储备量差异所引起的。低体脂个体在饥饿状态下会更多地将体内蛋白质作为能量来源，尿素氮含量是高体脂个体的两倍之多。[17]按照上述理论，优秀运动员都有着较低的体脂量，在进行短期减重计划时，他们可能会损失更多的FFM，因此还需更多研究以减少运动员减重过程中的FMM损失。

2.3 热量限制中高蛋白饮食与去脂体重维持的可能机制

以往一些关于散打运动员减重期间营养摄取的研究多以调查研究为主，以散打运动运动员赛前减重期间的实际营养摄入情况作为样本，分析存在的问题，并给出改进方案，其中具有代表性的有苟波的《上海市散打队运动员减体重期膳食营养状况的调查与评价》[18]、居媛媛的《四川省高水平散打运动员减体重期膳食营养状况调查》，[19]虽然此类研究最终都给出了建议与方案，但在蛋白质摄取对散打运动赛前控制体重的机能、体成分的影响机制并未做出深入分析，给出摄取高蛋白质的饮食建议，也没有提出具体情况、具体用量，对于蛋白质的补充，仍然是一句带过，其远不能达理论指导实践的要求。

了解减重过程中影响肌肉蛋白质更新的机制将有助于减重期FMM的维持，以使减重更为有效。目前关于运动减重及蛋白质摄入的文献极为有限，在有限的文献报道中，运动员通常采取极端的膳食方案达到减重目的。在一项研究中，被试者每日热量减少40%，总研究时长为21天。研究者让被试者摄入RDA标准蛋白质水平（0.8g kg-1 d-1）或二至三倍RDA标准的蛋白质，以观察摄入蛋白水平不同对FFM及MPS的影响。结果显示，摄入二至三倍蛋白质的被试者在整个ER阶段脂肪减少量更多，FFM保有量更高。同时，只有在摄入蛋白含量高于RDA标准的情况下，机体才会出现蛋白质的合成反应。[20]不过在这项研究中，被试者本身体脂水平对机体MPS反应及FFM保留没有显著影响。考虑到优秀运动员体成分及体育锻炼水平，建议运动员在减重期采用三倍RDA标准蛋白质的饮食方案。未来还需进一步研究以确定蛋白摄入量与机体反应之间的关系，从而确定最佳蛋白摄入量。除了蛋白质摄入量，蛋白摄入时间与蛋白质质量也会对整体效果造成影响， 这将在下文中进行讨论。

一些研究试图探寻ER对机体在饮食吸收后状态下MPS速率的影响，但未能获得统一一致的结果。有研究者发现，为期5天[21]或10天[13]的ER期会使得机体在饮食吸收后状态的MPS速率降低，这些研究表明，短期的ER期，机体在降体重的同时，FFM也会减少；而21天的ER期对MPS不产生影响。[20]另有研究报道了在3个月的减重膳食作用下，受试者在饮食吸收后MPS速率能够维持在一定水平，这似乎表明在长期减重过程中MPS应答出现了适应性调整的情况。[22]因此，Heymsfield等人认为应该分阶段来看待减重过程中机体的蛋白质更新变化，在ER早期阶段（几天至几周），包括瘦体重在内的体重会迅速减少，但随着减重期的延续，机体在饮食吸收后MPS速率降低缓解，FFM很快会达到一个平台期。[22]有趣的是，短期ER引起的吸收后MPS速率降低现象可以通过抗阻训练和蛋白质摄入而缓解，[21]这对实际中运动员减重具有指导价值。

研究表明，ER期增加膳食蛋白的摄入会造成人类液泡蛋白分类34（vacuolar protein sorting-34, Vps34）转录组水平的上调，而Vps34参与了氨基酸感应与mTORC1的刺激。[20]同时，随着蛋白质的补充摄入，MPB相关因子的表达在减少。例如，ER期活跃的蛋白质泛素化与26S蛋白酶体活性在进食（总热量480kcal，蛋白质20g，脂肪8g，碳水化合物82g）后减弱。[23]然而，影响餐后泛素蛋白酶体通路（ubiquitin proteasome pathway, UPP）的因子可能并不是蛋白质水平，而是胰岛素。当机体胰岛素水平达到30mU/L时，MPB反应被削减至原先的一半，且不会再随着胰岛素水平的升高而减弱。[24]另外，当胰岛素水平超过5mU/L时，MPS速率亦停止增加。研究者还发现胰岛素水平上升会造成泛素连接酶MAFbx和C2蛋白酶体亚基表达量的减少。[24]

综上，高蛋白膳食通过维持肌肉合成代谢的敏感性来促进MPS反应，这使得ER期FFM保持得以实现。另外，吸收后与餐后状态下，MPS速率比MPB速率波动高出10-20倍，这意味着MPS速率波动在FFM维持中起到主导作用。[25]

3 散打运动员赛前减重期高蛋白摄入的建议

尽管很难定义运动员蛋白摄入的最优值，一般情况下，耐力与力量训练运动员的日常蛋白摄入量在1.2-1.7g kg-1 d-1这个范围内。[26]对于进行ER的运动员来说，定义他们的日常最优蛋白摄入量显得更为困难。根据现有研究，研究者建议ER期运动员摄入更多的蛋白质。[1,4]在Helms等人最新的综述文章中，他们选取近期六项研究，评估了膳食蛋白摄取对处于ER阶段的抗阻训练运动员体成分的影响，但其中仅有两项研究进行了严格的不同蛋白摄入量对照设置。[4,27]在2周的ER膳食期（热量减少40%），抗阻训练运动员每日摄取蛋白质含量2.3 g kg-1（相当于～2.7 g kg-1 FFM），结果显示他们的FFM有着相对较好的保存量并减去了约1.2kg的体脂肪。与之相反，对照组每日仅摄入1.0 g kg-1蛋白质（相当于～1.2 g kg-1 FFM），在减去相同水平的体脂质量的情况下，其FFM损失显著。[4]早在1988年，Walberg等人发现若让业余健美运动员在每日摄入0.8 g kg-1蛋白质的情况下进行1周ER（热量减少50%），其体内氮素平衡为负；若将蛋白质含量增加到1.6 g kg-1 d-1，机体则能达到正氮平衡。Walberg等人还比较了高蛋白摄入组与低蛋白摄入组间的FFM损失，结果显示高蛋白摄入组FFM损失量为1.4kg，低于低蛋白组的2.7kg。[27]

ER期运动员体成分的变化可能受多种因素的影响，例如ER期的热量缺口、[15]起始体脂肪水平，[17]以及运动员接受的训练模式等。全身抗阻训练是一种基础合成代谢刺激因子，与其他训练方式相比，很可能是一种保存FFM的最有效方式。在针对某一具体运动员体重控制案例时，要结合上述所有因素以向运动员推荐合理、理想的蛋白摄入量。尽管一些研究者提出假说，认为对于高水平运动员而言，在减重期需要摄入更多蛋白质以维持瘦体重，[1]然而目前尚没有直接有利证据支持该论断。热量限制的程度（严重 VS 中等）、起始体脂肪水平与运动训练方式等因素都应被纳入研究，在此基础上确定高水平运动员ER期的最佳蛋白质摄入量。

在没有足够数据的情况下，1.8-2.7 g kg-1 d-1的日蛋白摄入量对于运动员来说是合理的，同时多倾向于摄入更高水平的蛋白质。[1,28]机体通过增加氨基酸（至少是亮氨酸）的分解代谢能力来适应相对高的蛋白质负荷。[29]因此，习惯性摄取高蛋白饮食意味着运动员“被迫”消耗更多的蛋白质摄入量，以此平衡禁食状态下的损失。考虑到在一些报道中，运动员常摄入非常高水平的蛋白质（2.4-3.2 g·kg-1·d-1），[30]为尽量减少ER期的FFM损失，因此要避免蛋白质摄入量的突然减少。然而，蛋白摄入“越多越好”的原则很可能会给机体带来问题，在总能量一定的范围内，不必要的高蛋白摄入意味着其他营养素摄取的减少，这可能会导致训练适应受损或限制运动员进行有效的训练。

很少有研究来探究ER期运动员是否在规定膳食范围内自我选择蛋白质的摄入量。研究表明，男性柔道运动员在赛前20天的减重期间逐步减少膳食蛋白及总热量的摄入，赛前4天蛋白摄入从1.5 g·kg-1·d-1降至1.0 g·kg-1·d-1。[31]在Maestu等人研究中，健美选手从赛前11周开始逐渐减少三大营养素的总摄取量，不过其蛋白摄入减少程度相对较低（从2.7 g·kg-1·d-1降至2.5 g·kg-1·d-1）。[32]

运动员若在ER期摄入高水平蛋白质（1.8-2.3 g kg-1 d-1）以保持瘦体重，相应地，他们要降低至少一种营养素的摄入量，至于减少脂肪还是碳水化合物对运动员竞技水平影响更小，该议题还处于激烈的争论中。据报道，低碳饮食（碳水化合物功能≤35-40%）有利于脂肪与体重的降低，但同时在同等高蛋白质水平的情况下会造成更大的FFM损失。[2]现有关于碳水化合物限制和减脂的研究大多聚焦于超重和肥胖人群。因此，低碳膳食对运动员运动成绩和训练能力的影响逐渐引起人们的关注。一方面，有研究报道，30天的低碳水（约22.0 g/d）、高蛋白、低热量膳食结合常规训练不会造成优秀男子体操运动员爆发力的下降。[33]另一方面，Walberg等人发现健美运动员在1周的ER阶段摄入更少的碳水化合物（2.3 g·kg-1·d-1）会使其股四头肌等长收缩耐力减弱，而摄入碳水化合物稍高的一组（3.2 g·kg-1·d-1）则不存在这个问题。对于耐力运动员，短期（1-2周）高脂低碳（约2.5 g·kg-1·d-1）膳食不会对其在耐力训练项目上的表现造成影响[34]，但这种饮食模式会对高强度短跑成绩带来负面效应。[35]

4 结语

任何方式的训练及营养摄入的影响，运动员的在热量总量限制的情况下，自身去脂体重的下降已成确定结论，作为以体重划分级别的散打运动，无法避免普遍的运动员赛前体重控制现象，如何尽量的减少赛前体重控制中的身体机能及去脂肪体重的损失，更具有实际意义，其中，提高饮食中蛋白质的摄入量，成为有效的方式之一，但蛋白质的摄入也并非越多越好，现阶段最新研究建议赛前体重控制期的每日蛋白质摄入量为1.8-2.7 g kg-1 d-1 ，提高赛前体重控制期的蛋白质摄入量需结合训练需求及减重时长的情况来分配其它营养素摄入比例，散打运动在赛前更重注重爆发力与专项耐力的训练，一些研究表明，赛前热量控制期碳水化物的降低，一样会造成运动员去脂体重的下降。散打运动员在赛前体重控制期的热量摄入总量是有限的，因此，提高蛋白质的摄入，结合推荐蛋白质摄入量的同时，还要结合训练需求、个人耐受力及减重时长来具体情况来决定减少脂肪或碳水化合物的膳食方针。