运动营养补剂的循证研究进展

王 华，蔡国梁

运动营养补剂的循证研究进展

王 华，蔡国梁

哈尔滨体育学院，黑龙江 哈尔滨，150008。

目的：采用循证体育学的学术思维，对运动补剂进行循证研究，归纳了运动营养补剂的功效和机制，探索运动营养补剂对人体的作用机制，并分析当前运动营养补剂存在的问题，以为如何合理使用和以后运动营养补剂的发展提供参考。方法：以电子方式检索万方、中国知网和维普中文数据库的研究文献，检索时间为从建库至2020年3月，检索词为：运动营养补剂，循证，排除重复性研究。结果及结论：经过筛选，共纳入66篇文献，运动营养补剂可以增强肌肉力量、延缓疲劳的产生、减脂等，但还存在不足需要进行深入研究。

运动营养补剂；循证；研究进展

目前运动员为了提高自身对运动训练比赛的适应性，保证训练强度，防止由于运动训练比赛而造成的某些病理因素，保证身体健康，几乎都会摄入大量运动营养补剂，其中很容易无意中摄入兴奋剂[1-4]。现在市场上有各种类型的运动营养补剂，它们有不同的作用，成分。目前人们还缺乏对运动营养补剂的深入研究，不能根据不同类型、强度、人的身体素质、成分等特殊情况进行科学合理的选择使用。

本文检索了有关运动营养补剂的研究文献，根据循证体育学和循证运动医学的学术思维，及当前最新、最佳的体育学和运动医学证据，整理并分析了运动营养补剂的功效和作用机制，为如何正确使用运动补剂及以后运动营养补剂的发展提供一定的参考依据。

1 运动营养补剂的定义与分类

1.1 运动营养补剂的定义

威廉斯把营养补剂的概念定义为：为了使运动员在运动训练过程中达到通过普通训练方法所不能达到的运动成绩，为了充分挖掘运动员的运动潜能，而采用的训练手段之外的用于增强运动员自身的产能，能量的控制水平，以及提高能量利用率的一种程序或药剂[5]。

1.2 运动营养补剂的分类

威廉斯把运动营养补剂分为：（1）机械性的；（2）心理性的；（3）生理性的；（4）药理性的；（5）营养性的。

而制造商根据营养补剂的作用将其分为：（1）增加体重，尤其是瘦体重；（2）减肥；（3）增加肌肉力量；（4）增加能量；（5）提高脂肪代谢率；（6）提高运动员运动后的恢复功能[5]。

1.3 专门的运动营养补剂

沙菀子[6]含有氨基酸、黄酮苷类及其他衍生物、三萜类、脂肪酸、微量元素。可以降低血压，减慢心率，脑血流量增加，降低血糖，降低血脂，抗血小板聚集，保护肝脏，提高免疫功能，抗炎作用，镇疼抗疲劳，抗衰老，抗利尿，毒性低。同时，沙菀子酚类提取物具有较强的还原能力，可以清除自由基，防止对细胞和线粒体的破坏，有利于进一步清除自由基。具有抗氧化能力，且毒性小。

辛福林在运动前、中都可以改善执行准备和认知功能，但对于无氧能力有限[7-8]。

左旋肉碱富马酸钙[9]一种新型原料，可以延缓疲劳，减轻疲劳产生的程度，促进疲劳消除，是体能快速恢复，促进钙的新旧交替、增强骨骼密度。气味清新，稳定性好，易于储存比左旋肉碱物理化学性质好，还可以补存左旋肉碱促进脂肪代谢[10]，延长力竭时间以提高有氧能力，促进能量代谢，减少乳酸生成，预防和对抗运动性疲劳的肌肉损伤，降低血清尿素氮值。左旋肉碱还可以促进钙的吸收。

含有维生素D和亮氨酸、肌酸的乳清蛋白可以增加肌肉力量，而HMB还可以提高支气管扩张患者的肌肉力量[11-16]。

虾青素可以抗疲劳[17]、咖啡因可以提高运动表现[18]、β-丙氨酸延缓疲劳的产生[19]等详细见表1。

表1 专门的运动营养补剂

（续上表）

作者成分方法结果意义 吕志辉[24] 肌酸选运动专业无伤病的学生30名，且未经过踏蹬训练，随机分为纯净组、运动饮料组，肌酸补剂组。前期每日0.3g/kg体重，后期每天0.03g/kg体重。静坐30min后带呼吸面罩，在COSMED气体心肺功能测试系统上做递增从50W开始，每30s增加50W止到力竭。用体温计和Moxy近红外光肌氧检测系统测体表温度和肌氧含量的变化。体温是机体热调节的重要生理学指标，运动后各组体温都会升高，但纯净水组体温升高最大。肌氧饱和度可以反映肌组织中氧代谢状况，肌酸组至力竭持续时间最长，且比运动饮料和纯净水都要明显，纯净水时间最短。纯净水12min达到最大心率，运动饮料组14min，15min没有继续测试。肌酸组恢复时间最短，纯净水组最长，运动饮料中间。肌酸的效果要比运动饮料更好，可以更加明显的减慢体温和心率上升及肌氧饱和度的下降，缩短恢复时间，提高运动能力。 王 斌[25] 葡萄原花青素：通过大孔树脂纯化葡萄原花青素提取液，制作运动补剂。选取20名男女速滑运动员早中晚各服用1次运动补剂，训练方案逐渐加大运动量有准备和休息阶段。在各个阶段开始时进行空腹采血。 体液免疫水平中IgM、IgA、IgG随着训练量的加大和休息阶段免疫水平都有升高。细胞免疫男运动员第2阶段有明显降低，随后又会上升，最终高于准备阶段。女运动员的细胞免疫水平在各个阶段都有上升。实验过程没有不良反应。含有优秀的生物活性且无副作用，制作的运动补剂对于男女运动员体液免疫和细胞免疫均有提高。 陈仪坤、 潘晓英[26] 提取海参、文蛤、牡蛎提取液制作运动补剂。选40名非专业体育爱好者随机分为4组分别为运动组和安静组，组里再进行食用补剂150g和不食用补剂分组。4组饮食要保持一致。运动组进行有氧运动。90天后进行血液、饮食、体重和游泳成绩测验。 运动后SOD、CAT、BLA、CK都有增加，说明有氧运动使人产生疲劳，而服用运动补剂可以降低疲劳的产生，服用补剂同时也可以降低生活中疲劳的产生。有氧运动会影响人的食欲且体重下降，服用补剂后食欲会有明显提高，且体重升高。运动组游泳成绩高于安静组，服用补剂后成绩相对于不食用有明显提高。4组都没有危险产生。缓解疲劳，促进身体恢复，提高运动成绩，提高食欲和体重的作用

1.4 中药运动营养补剂

中药营养补剂主要有增强组织细胞的代谢能力，加速补存无机盐和碱储备维持内环境的稳定，提高血睾酮水平从而提高运动能力延缓疲劳，含有咖啡碱和生物碱调节神经系统的兴奋性，提高血清抗氧化物歧化酶水平减少自由基生成，提高防御系统和运动能力，激活网状内皮系统吞噬功能以提高机体免疫能力和运动能力[27]。

张学军等[28]总结了复方中药营养补剂的成分及其对运动的影响和作用机制，概括出以下几点（1）抗疲劳的主要中药大约有65种，最常见的是人参、当归等。可以降低运动后血乳酸的堆积，减少血清和肌肉中乳酸、MDA含量及血清中CK酶，提高PWC170和最大摄氧量。提高糖原储备，维持运动后正常血糖，减少蛋白质分解，降低尿素氨、肌酐抑制MDA的产生。补血类的还可以提高血液红细胞和Hb含量；耐力复合可以提高铁蛋白含量；补血耐力复合可以提高铁蛋白深度及有氧耐力。调高体内血清睾酮，提高运动能力。抑制5-HT的形成，延缓疲劳。（2）增强运动免疫的主要中药大约有40种，最常见的有人参、黄芪、熟地等、益寿回春汤、地球王口服液、益气补血中药都可以提高体液免疫力。提高T淋巴细胞的增殖能力和抗体生成，抑制IL-1和TNF-a。红景天抑制免疫细胞凋亡。补益类和益气补血类都可以提高机体免疫。（3）抗氧化大约有32种，主要是人参、甘草等。清除多余的自由基，减少氧化产物，增强抗氧化物质的浓度。

武滢铖[27]通过研究，发现运动员更喜欢灌装饮料直接服用的即食型，目前运动使用的中药补剂多以汤剂为主，运动员使用中药补剂的目的趋于增强免疫力，提高抵抗力，调节机能，促进疲劳恢复，较少是提高体力、成绩、肌力，防治运动性贫血。60%的人觉得中药补剂效果一般甚至没有效果；中药补剂在增强抵抗力和消除疲劳方面效果明显，其他方面也有效果；具有不同程度的副作用。由此可见对于中药补剂的选择及摄入量需要根据不同项目、不同人体、运动员运动能力等进行合理的使用才可以发挥最好的作用。

2 应用于不同项目中的运动营养补剂

运动营养补剂配合运动可以提高骨骼肌自噬反应，细胞自噬可以改善骨骼肌细胞的抗氧化和代谢能力，提高环境适应性的调节机制，对维持细胞内稳态有积极意义，并可以提高对糖的利用，提高运动能力促进健康，还可以提高线粒体的产生和质量[29]。

2.1 健美运动

查阅资料，进行专家访谈大概了解各个人群对于饮食和运动补剂的使用情况。选20名有有一定经验，身体素质、体形良好的大学生进行2个阶段分别2个月的实验。采用同样的训练量及方法，饮食上保持蛋白质的摄入存足，第2阶段在此基础上进行运动补剂的供给。实验前后都要空腹测安静时胸围、上臂围、腰围、臀围、大腿围、体重、身高、BMI、体脂百分比、绝对力量。第1阶段学生的胸围、体重、绝对力量等有明显提高，同时腰围和体脂百分比也都上升了，第2阶段胸围、体重、绝对力量等比第1阶段提高的还要多，而且腰围和体脂百分比都是下降的，自我感觉也是60%的人觉得第2阶段更好，剩下的觉得一样。大学生大多是在餐厅吃饭，在保证蛋白质摄入足够时会摄入大量脂肪，导致能量摄入超标，难以达到“美”。而采用运动补剂的时候日常膳食以清淡、高膳食纤维为主，蛋白质不足时运动补剂供给，而且还可以令人保持更长时间的最佳状态[30]。

2.2 跳远运动

跳远运动项目属于力量速度项目，需要使运动员含丰富磷酸原和糖酵解供能能力储备，且有一定的肌肉力量和爆发力。运动员需要补存蛋白质、糖、脂肪还有其他特殊营养素如肌酸、睾酮等提高运动训练效果和成绩并保护运动员身体。蛋白质维持代谢和生长发育，调节机体生理功能，免疫能力，维持神经系统正常功能，维持酸碱平衡，构成肌动蛋白和肌球蛋白，提高神经系统的兴奋性和反射性及酶活性和激素效应；糖提高血糖原和肌糖原的储备，有助于增强运动能力，促进血糖恢复；脂肪产生大量能量，促进脂溶性维生素吸收，但是太多会降低食欲影响其他营养素的吸收。还需要特殊营养物质如肌酸，提高运动能力延缓疲劳产生，保护细胞因大强度运动导致损伤，提高肌肉恢复；提高睾酮的中药，促进肌肉生长、糖原储备最终达到提高运动成绩；中药运动补剂：增强免疫能力，增加血红蛋白含量，心血管系统功能，调节中枢神经兴奋性，抗氧化[31]。

2.3 健美操运动

孙洪亮[32]选120名女健美体操运动员，随机平均分为观察组和对照组，俩组都进行同样的体能训练，观察组每天使用TM血红素、左旋肉碱、谷氨酰胺、番茄红素、茨藜皂。观察组训练优良率、肝性脂酶高于对照组，乳酸脱氢酶、肌酸激酶、血浆脂蛋白酶、载脂蛋白CⅡ低于对照组，谷草转氨酶、尿素、总蛋白没有明显差异。红细胞计数和红细胞积压高于对照组，平均红细胞积压低于对照组。证明运动补剂可以有效降低运动员局部乳酸堆积，推迟疲劳的产生，增强耐力和力量，使运动员维持高强度训练和好的运动能力。

3 运动营养补剂的作用

运动营养补剂可以降低乳酸浓度，延缓疲劳的产生；加快消除自由基，防治细胞膜因运动损伤；增强耐力水平；增强肌肉力量等作用[33-36]且添加适当的微量元素可以改善营养缺乏的特点[37]对于抗逆转病毒还助于治疗[38]但对于组合使用运动营养补剂的研究还需多研究[39]。而女性使用营养补剂对于健康没有影响，且可以提高运动成绩[40-42]。运动营养补剂的作用详见表2。

表2 运动营养补剂的作用

（续上表）

作者运动营养补剂的作用 蔡 军[44]丙酮酸：是糖酵解的最终产物，保证三羧酸循环，抑制脂肪合成，降低胰岛素浓度，促进脂肪分解，减慢肌糖原的利用速度，使肌糖原的含量变高。HMB：亮氨酸的中间产物，肌肉组织是HMB代谢的主要场所，适宜剂量为3g/d。左旋肉碱：增加ATP含量提高机体运动能力，改善血液循环提高蛋白质的吸收速率，促进肌肉损伤恢复，氨基酸影响左旋的吸收。中草药：健脾类促进机体对营养物质的吸收，促进肝糖原合成。活血类提高糖原合成速率及储备丙酮酸可以减体脂、增加肌肉耐力和运动能力、延缓疲劳的产生。HMB可以提高脂肪分解速率，降低蛋白质分解速率，增加肌肉力量，减轻肌肉损伤，延缓肌肉疲劳。左旋肉碱广泛应用于减肥、延缓运动疲劳。中草药可以减少机体乳酸堆积，延缓疲劳产生，增强心血管功能，促进合成代谢，提高免疫力。 孟祥龙[45]传统补剂有耐力性和力量适应性以及增强个体体能。咖啡因：减少运动时对疲劳或的感知，低剂量咖啡因对运动有积极作用，特别用于保证训练强度，在训练前和期间可以3mg/kg避免高剂量使用。肌酸：增加肌肉磷酸肌酸储备，增强短暂高强度运动中ATP的快速生成，运动期间补存可以降低肌肉损伤和体温调节受损。β-丙氨酸：是肌肽合成的前提物质，肌肽对运动能力有促进作用每天摄入3-6g/d，4-12周可以为肌肽的合成创造良好的环境，提高个体的运动性能。配合碳酸氢钠效果更好。维生素D：可以调整免疫功能、心血管、肌肉的生长和修复，每天摄入450IU/d进行户外运动以满足人体所需。新型补剂有竞技营养和训练营养。（-）-表儿茶素：增加小鼠骨骼肌抗疲劳能力、线粒体体积和血管生成，增强骨骼肌适应耐力训练，促进线粒体生物合成和脂质氧化。烟酰胺核苷：通过增加能量消耗、减低胆固醇水平缓解小鼠高脂膳食的影响，同时可以提高小鼠耐力和能力，和线粒体与核DNA的比率及线粒体蛋白质含量。白藜芦醇：是骨骼肌中线粒体生物合成的有效激活剂，促进小鼠脂质氧化和增强耐力性能，提高对胰岛素的敏感度。氨基酸N-乙酰半胱氨酸可以调节运动诱导的活性氧簇来帮助运动员恢复。高花青素可以降低对马拉松跑的反应和氧化应激反应。 黄 波[46]基本营养素：1糖代谢，中等强度利用糖原作为燃料，防止糖原转化为脂肪储存。长时间大强度运动不要限制糖的摄入。2脂肪代谢，运动强度决定了脂肪和甘油三酯的相对利用率，儿茶酚胺增加运动中甘油三酯的分解，训练诱导脂肪氧化水平增高。高强度运动中脂肪氧化比中等强度低，因为高强度运动期间肠外脂质可增加脂肪分解。3蛋白质代谢，营养素包括肽和氨基酸，肽更有利于吸收利用，为氨基酸的吸收利用打下基础，而氨基酸可以刺激肌肉蛋白合成。4根据不同人的差异科学合理应用水资源。5维生素E、C抗氧化能力，清除自由基，抑制核酸内切酶活性，清除受损DNA，维持骨骼肌正常水平。维生素A和胡萝卜素也具有抗氧化能力。“抗氧化剂复合物链”。营养补剂功效和机制：1中药功能调节，对免疫、抗疲劳、抗氧化进行改善，提高机能储备。提高血红蛋白含量，抑制淋巴细胞凋亡，调节细胞因子和机体内分泌水平，最终增强运动水平。还可以消除乳酸堆积，增强酶活性。养肝揉筋可以改善骨骼肌能源物质的储存和代谢状况。健脾理气可以提高有氧能力。多糖具有抗疲劳能力，提高耐力。马齿笕可以增强免疫能力，延缓疲劳的产生。2咖啡因能提高耐力、性能、力量，降低血糖值，调节心血管反应，在运动中应用可以更好地适应运动水平，改善肌肉能力，缩短大强度运动后的恢复时间。3碳酸氢钠降低乳酸水平，缓解酸性应激，延缓疲劳的发生，提高运动能力。4丙酮酸肌酸具有肌酸和丙酮酸的作用，可以提高运动能力，减脂、减重、抑制自由基，还可以克服乳酸不足，降低脂肪量提高蛋白质沉积。5无机盐，磷钙影响骨健康。钾改善内环境，具有一定治疗运动损伤的作用。镁可以调节细胞代谢，降低运动引起的细胞膜损伤，运动后血清和骨骼肌中的肌酸激酶都有降低。缺铁补铁时可以降低运动心率，减弱肌肉疲劳。锌与其他微量元素一起时可以增加免疫能力。硒在蛋白质合成和肌肉功能上有重要作用，还可以抗疲劳抗氧化。 吴 超、 张海信[47]芦荟可以提高运动大鼠各组织的抗氧化功能；白藜芦醇多酚类化合物，提高小鼠红细胞抗氧化能力和免疫能力，保护小鼠的红细胞形态和功能，还可以减轻对肝脏和心肌的损伤，并有良好的清除自由基的功能；茶多酚可以通过提高大鼠在大强度耐力训练中心肌线粒体能力的供给和抗氧化功能，达到维持心脏的正常功能的能力；茜草提取物可以通过提高心肌和肝脏组织抗氧化酶活性，达到抵抗脂质过氧化的功能，并有抑制自由基对红细胞和血红蛋白的损伤，延缓疲劳的产生。进行大强度耐力训练时服用抗氧化补剂是非常必要的。 刘 琴[48]核能补剂可以改善高强度导致的骨骼肌损伤，维持运动员的训练。苏打水具有增强免疫能力。银杏叶可以提高机体有氧代谢能力，维持内环境平衡保证机体运动能力。

4 运动营养补剂的现状及发展展望

经过调查发现大约50%经常健身的人都会使用营养补剂[49]海军和海军陆战队使用营养补剂高于所有类型的民用[50]而运动员使用运动营养补剂与教育水平呈正相关[51]总体使用运动营养补剂的人群更注重健康和饮食[52]但人们对于运动营养补剂的认识还不足，不知道如何正确使用[53]目前社会上出现了智能化机器设计帮助人们合理使用营养补剂[54]研究还发现基因可以帮助人们更好的选择抗疲劳的药物[55]。但这只是少部分我们还需要更多的营养师帮助，而且当前我国大力发展健康行业，营养师这一职业将会有广阔的发展前途[56-57]大分子蛋白消化吸收过程中产生的多肽具有更好的抗疲劳、增强免疫力的功能[58]，而常规蛋白来源可以用微藻蛋白替代[59]茶、谷物都是成本低但可以应用为运动营养补剂的原料，未来可能会有大的发展前景[60-61]。

5 总 结

合理的运动营养补剂的使用不仅可以保证健康还可以提高运动表现，从而提高运动成绩[62-65]，但相关研究还很缺乏，且相关文献引用率低[66]，存在着很多不足，需要我们深入研究。

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Progress of Evidence-based Research on Sports Nutrition Supplements

WANG Hua, CAI Guoliang

Harbin Sport University, Harbin Heilongjiang, 150008, China.

Objective: Using the academic thinking of evidence-based sports, this paper makes evidence-based research on Sports tonic, sums up the efficacy and mechanism of sports tonic, explores the mechanism of action of sports tonic on human body, and analyzes the existing problems of current sports tonic, so as to provide reference for how to reasonably use and the development of sports tonic in the future. Methods: The research documents of Wanfang, CNKI and VIP Chinese databases were searched by electronic means from the establishment of the database to March 2020. The search terms were: sports nutrition supplement, evidence-based, and repetitive research was excluded. Results and conclusion: After screening, a total of 66articles were included. Sports nutrition supplements can enhance muscle strength, delay the generation of fatigue, reduce fat and so on. Reasonable use of side effects can be ignored, but there are still deficiencies to be further studied.

Sports nutrition supplement; Evidence-based; Progress

1007―6891（2021）05―0037―07

10.13932/j.cnki.sctykx.2021.05.09

G804.7

A

2020-02-22

2020-03-23

蔡国梁（1978-），男，副教授，博士，研究方向为循证运动医学、运动人体科学。