邱 俊
(上海体育科学研究所,上海 200030)
运动性疲劳是运动员大运动量、高强度训练后必然出现的机体反应,主要分为外周疲劳和中枢疲劳。前者指的是除神经系统之外的各器官疲劳时发生的变化,后者是神经系统伴随有认知能力衰退的急性疲劳感的心理和精神状态。能量耗竭、代谢产物蓄积和氧化应激是疲劳发生机制的主流学说,它们对肌肉和中枢神经系统的影响直接导致疲劳的产生。目前,主要以肌肉能源物质代谢和血液相关指标等作为外周疲劳的测量指标,而评价中枢疲劳时研究者多从自身学科角度出发通过认知活动与神经生理表现进行间接推断。
运动性疲劳会对运动员的运动表现产生显著的负面影响,疲劳发生后身体机能快速恢复是保证训练效果的关键因素。促进运动性疲劳恢复的方法除了睡眠、放松和物理手段外,精准适时且易执行的营养策略具有重要意义,既能帮助运动员补充肌肉能量,也能促进其心理和精神疲劳得到快速恢复,进而提升运动员的竞技能力。
肌肉是运动的主要器官,肌肉的能量物质供应和工作效率是疲劳恢复的重点关注方面。在长时间运动中,肌肉疲劳的发生与碳水化合物储备(血糖、肝糖原、肌糖原储备)耗竭及肌糖原含量下降直接相关,因此,掌握补充碳水化合物的时间和方法对恢复肌肉疲劳和提高运动表现至关重要。
运动前和运动中肌糖原含量与运动疲劳的产生时间直接相关,耐力运动或高强度间歇训练易受肌糖原储备下降的影响,尤其在运动中后阶段。根据美国运动医学会的碳水化合物补充标准:运动前1~4 h补充1~4 g/kg体重;运动中,持续1.0~2.5 h的耐力性训练补充30~60 g/h,超过2.5 h,最多补充可达90 g/h。需要注意的是,运动前选用低GI(升糖指数)碳水化合物,能有效减少运动过程中碳水化合物的氧化,增加脂肪氧化率,从而减少糖原消耗,提升耐力运动表现。
骨骼肌的血流量及对营养物质的敏感性会影响力竭运动后肌糖原的再合成。运动后补充碳水化合物不及时会显著降低肌糖原的合成速率,在大强度运动后的初始几小时内,胰岛素敏感性和肌肉对葡萄糖的摄入最强,因此,最佳做法是在恢复期尽快补充碳水化合物,一般补充0.7~1.5 g/kg体重,以迅速启动肌糖原再合成。并且,在大强度运动后的短期恢复时间内越高频率的补充方式越有利于糖原恢复,如每隔15~30 min比每隔2 h补充碳水化合物的肌糖原合成率提高40%。
运动后采用蛋白联合碳水化合物的补充方法能起到加强胰岛素分泌的协同作用,特别是口服含有足量亮氨酸和苯丙氨酸的复合氨基酸,能强烈促进胰岛素分泌。当碳水摄入量<0.8 g/(kg•h),同时摄入0.3~0.4 g/(kg•h)的蛋白质,以最大限度地促进肌糖原的再合成。水解蛋白在刺激胰岛素方面具有明显优势,乳清蛋白比酪蛋白更能促进胰岛素分泌。
运动导致的中枢疲劳往往释义为精神疲劳,运动员表现出难以保持注意力、反应时间变长、失眠或嗜睡感及主观能动性下降等,精神疲劳可能会损害运动员的技术、战术和决策能力。以往,中枢疲劳时多采用心理干预等方法,而给予功能性营养品干预已被认为是一种可能有效提高运动员认知表现的实用方法。以下介绍近年关于咖啡因、碳水化合物饮料和功能饮料等对中枢疲劳恢复作用的热点研究。
补充咖啡因不仅可提高训练成绩,还能通过增加活力感觉改善人的情绪状况。研究认为,摄入5 mg/kg体重的咖啡因可以提高20 km自行车计时赛成绩,改善运动员的中枢疲劳。过量摄入咖啡因(一般认为超过9 mg/kg体重,每天超过400 mg)则会导致心跳过速、血压增高、头疼、失眠、焦虑增加、尿频等副作用。一般在训练和比赛前l h摄入咖啡因,也可在比赛前30 min咀嚼含咖啡因的口香糖。要注意的是,咖啡因在调节人体神经系统方面的作用具有适应性和耐受性,长期连续使用咖啡因可能使其抗疲劳作用降低。
高含量(12%)碳水化合物可以提高运动表现,特别是比赛中很难进行能量补充的情况下可减缓疲劳导致的动作反应时变长。在90 min的比赛前和比赛中共摄入约500 mL的高碳水电解质饮料(60 g碳水化合物+205 mg钠),可缩短运动员的反应时,降低运动自觉量表(RPE)中的评分。进行长时间(>60 min)运动和比赛时,建议运动员每隔10 min用含6.4%的麦芽糊精运动饮料漱口5 s后吐出或喝下,以增加运动员执行动作的专注力。
上述单一补充咖啡因、高含量电解质糖饮料等功能性营养品对神经反应的准确性或反应时间影响不显著,有两类分别含有咖啡因、碳水化合物、牛磺酸和人参及碳水化合物、咖啡因和巴西可可的功能性饮料不仅可以提升运动表现,还对缩短反应时间和增强动作执行力有明显作用。但组成这类复方功能性饮料的几种成分量化的不确定性,导致综合评价其对运动员中枢疲劳的恢复效果时很难给予具体补充剂量的建议。
运动性疲劳是个复杂的概念,既会带来生理上的负面反应,也会带来情绪和认知方面的问题,因此,促进运动性疲劳恢复的营养方法不仅要恢复肌肉疲劳,也要恢复精神疲劳。今后可以通过更多高质量的随机对照试验,验证不同营养补充方法在改善运动员中枢疲劳造成的认知副作用方面的有效性。总之,只有通过精准且安全有效的营养补充方法,帮助中枢和外周疲劳及时消除甚至超量恢复,才能促进运动员竞技水平的不断提高。