赵瑞朋(百色学院体育学院 广西百色 533000)
竞技状态是影响篮球运动员成绩的决定性因素,日常运动和训练是提高竞技状态的必备途径。然而在篮球运动实际运动中发现,篮球负荷训练产生的定向效果还与训练结束后所采纳用的机体恢复手段及方法有关,即运动员生物学改造在其竞技能力发展中起重要作用。既往研究显示,运动营养补剂可在一定程度上改善运动员身体形态及机能。氨基酸是组成蛋白质的基本单位也是生命活动主要承担者,具有增肌、缓解疲劳、提高免疫力等生物学作用,也是目前运动领域常使用的营养补剂。基于此,笔者本文综合性分析复合氨基酸制剂对篮球运动员竞技状态的影响,以期为复合氨基酸制剂在运动领域的应用提供理论参考。
氨基酸是合成蛋白质的基本单位,也是机体直接供能物质,可通过参与糖异生途径,维持血糖含量。目前市场上的氨基酸运动补剂多为支链氨基酸、精氨酸、硫磺酸等复合制剂。支链氨基酸(BCAA)指含有一个支链氨基酸,包括亮氨酸(Leucine,Leu)、异亮氨酸(Isoleucine,Ile)、缬氨酸(Valine,Val)三种,除了具有明显的化学结构特征外,还具备一些独特的生物学功能。其中Leu属于生酮生糖氨基酸,在蛋白质周转及骨骼肌蛋白质合成方面发挥重要作用;Ile与Leu化学组成完全一样,仅存在排列上的差异,作用机制相差不大;Val与大脑中枢神经递质合成密切相关,还能促进糖代谢及创伤愈合。精氨酸(Arginine,Arg)对机体脂质代谢、糖代谢均有影响,外源性补充Arg能够促进骨骼肌细胞葡萄糖转运,降低血脂水平。有研究显示,复合氨基酸制剂在改善运动员身体状况、提高竞赛成绩等方面有一定的作用。
身体形态指人体一般特征,可在一定程度上反映运动员身体素质及竞技能力,一名优秀的篮球运动员应具备以下特征:身材修长、手指间距大、肩宽腿长、体脂率适宜等。既往临床研究发现,血清BCAA水平与肥胖关联密切,补充Leu可以减少脂肪合成,增加脂肪代谢及能量消耗。研究人员通过体外细胞实验发现,用不同浓度的Leu处理小鼠脂肪细胞3T3-L1均能有效减少细胞内甘油三酯含量。此外,在小鼠日粮及饮水中添加Leu能够降低其体重及体脂率。原因是Leu可能直接或间接参与机体脂质代谢途径,从而有效抑制脂肪酸合成。目前发现的Leu作用机制有以下几个方面:①下调与脂肪酸合成及转运相关基因的表达;②升高解偶联蛋白3表达水平,进而加速脂肪酸氧化;③通过激活AMPK信号通路,促进脂肪酸氧化。既往研究发现,敲除一氧化氮合酶(NOS)基因后,小鼠体重明显增加,提示NOS可通过其代谢产物NO参与脂质代谢。Arg是NOS及一氧化氮(NO)相关的前体物质,因此补充Arg可有效降低体脂重量;除此外,Arg还可通过参与mTOR信号通路发挥脂肪抑制作用。由此可见,复合氨基酸制剂在维持运动员身体形态方面有重要作用。
身体机能是生命活动的主要表现形式,也是篮球运动员发挥竞技实力的基础与保障。研究发现,在焉耆马日粮中添加氨基酸能够降低焉耆马赛后呼吸频率,升高其血浆中谷胱甘肽过氧化酶(GSH-Px)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷氨酰胺(GLU),降低血浆中丙二醛(MDA)、硫辛酸(LA)浓度,表明补充氨基酸能够提高焉耆马的生理机能。研究人员通过人体实验也证实,补充BCAA能够减少划船运动员极限负荷运动时的血糖消耗及乳酸堆积,提高运动体能。篮球运动属于高强度间歇性运动,在运动后期BCAA可通过糖异生作用促进血糖恢复,减少血乳酸的生成;另一方面,BCAA还能通过减轻机体钙超载,为机体提供能量,从而保障身体机能运转。随着运动的加剧,心肌细胞释放的钙离子也相应增加,而钙离子超载会损伤线粒体膜功能,抑制线粒体内能量转化,从而影响机体能量供应。BCAA不仅能够降低细胞内钙离子浓度,还能调节细胞内镁离子、钾离子水平,从而改善心肌代谢,增强机体机能。研究显示,采用双盲交叉实验将40名体育院校大学生随机分为两组,各20例,其中受试组在运动后补充支链氨基酸,对照组服用安慰剂,结果显示受试组延迟性肌肉疼痛程度显著低于对照组,表明BCAA能够促进骨骼肌蛋白合成,减轻肌纤维损伤。
Arg对身体机能的影响也非常重要,它不仅参与蛋白质代谢,还能提高机体免疫力,促进创伤愈合,最重要的是还能促进血氨代谢,防止运动过程中血氨中毒。Arg与BCAA一样同属于生糖氨基酸,可以通过糖异生促进糖原合成;另外,Arg还能通过提高NO水平来改善心肌缺血缺氧状态,从而减轻运动对心肌的损伤。众所周知,像篮球这种高强度间歇性运动会对机体产生免疫抑制,进而影响运动员身体机能及竞技状态。研究人员通过动物实验研究发现,经过8周负荷训练后大鼠淋巴细胞凋亡率、血清白细胞-2受体(IL-2R)水平显著升高,补充Arg后大鼠淋巴细胞凋亡率显著降低,提示Arg能够提高运动大鼠的免疫功能。Arg的免疫提高作用机制如下:①通过增强体液免疫与IV型超敏反应来促进淋巴结增生,升高NO水平,从而减少有害代谢物累积,增强机体免疫功能;②通过激活巨噬细胞及T淋巴细胞,促进相关因子的表达,从而增强细胞免疫功能。研究还显示,Arg还能刺激胸腺生长,通过增加T淋巴细胞数量,加强胸腺免疫功能。无论是BCAA还是Arg,对运动员身体机能的提高均有促进作用。
对篮球运动员来说,篮球的移动、防守、快攻等发生在一瞬息,因此保持清醒的头脑、快速作出反应是获得赛场上成功的关键。经过大量的动物及人体实验发现,长时间或耐力运动期间补充BCAA,能够延长机体运动时间,推迟疲劳的发生。BCAA的这一作用与其降低脑中游离色氨酸(f-Trp)有关,f-Trp是合成5-羟色胺(5-HT)的前体,5-HT作为神经递质可引起中枢神经疲劳,而BCAA与f-Trp存在竞争关系,故外源性补充BCCA可以降低f-Trp/BCAA比值,减少神经递质5-HT的形成。研究人员将40只BALB/C雄性小鼠随机分为4组,分别给予0.167 g/kg、0.333 g/kg、1 g/kg的复合氨基酸制剂(由Leu、Val、Ile、Arg组成)及等量蒸馏水,1次/d,连续灌胃30 d,结果显示实验组小鼠负重游泳时间、爬杆时间较对照组明显延长,血清尿素氮、乳酸水平较对照组明显降低,表明复合氨基酸制剂具有明显的抗疲劳作用。通过人体(职业篮球运动员)实验进一步证实,复合氨基酸制剂能够降低运动员注意分配值,缓解运动疲劳。注意分配主要用于评估人在有意识的状态下对认知的加工时间,对篮球运动员来说,注意分配值直接影响对接发球、抢球这些技术动作的完成情况,复合氨基酸制剂能够通过缓解中枢疲劳来缩短篮球运动员反应时间,提高命中率。
除了中枢疲劳机制外,肌肉中乳酸堆积及血氨、血尿素水平升高也会造成运动疲劳。乳酸消除的主要途径分为两条,一条是氧气充足的情况下,由乳酸脱氢酶转化为丙酮酸,再经线粒体氧化分解为二氧化碳和水;另一条是通过糖异途径将乳酸转化为葡萄糖,然后经血液循环供机体使用。BCAA及Arg都属于生糖氨基酸,可将血乳酸转化为葡萄糖,为机体提供能量,从而缓解运动疲劳。近年研究还发现,NO除了能舒张血管外,还与运动性疲劳密切关联,可通过降低骨骼肌氧消耗来提高肌肉做功,从而推迟疲劳的发生。Arg不仅是合成NO的底物,还能通过加快鸟氨酸循环降低血氨水平,减少疲劳的发生。
体育竞技运动不仅是一场力量与技能的博弈,还是一场心理较量。良好的心理状态可以帮助运动员随机应对冗杂的环境,提高竞技状态与比赛成绩。心理状态的提高主要依赖日常的自我训练调控,近年研究显示,补充氨基酸饮料也能提高运动员心理韧性,使其保持较好的精神状态。这是因为氨基酸可对大脑神经递质产生调节作用,从而影响人的心理行为。研究人员通过构建动物模型发现,抑郁症的发生、发展与海马区氨基酸类神经递质浓度降低密切相关。有学者以昆明小鼠为研究对象,发现积雪草总苷能够增加强迫游泳小鼠运动活动时间,这与积雪草总苷提高小鼠脑内兴奋性氨基酸含量,降低抑制性氨基酸含量有关,由此说明补充兴奋性氨基酸能够提高大脑兴奋状态。
首先,均衡营养,科学合理安排饮食。篮球运动属于对抗性运动,需要进行激烈的抢夺,相应机体能量消耗较快,因此需要根据运动员每天的训练量提供营养搭配,在常规人群碳水化合物(65%):脂肪(35%):蛋白质(15%)基础上加以调整,适当提高蛋白质摄入比例,保证蛋肉奶等优质蛋白的摄入。其次,建议篮球运动员在赛前补充适量的低聚糖饮料,以在短时间内恢复血糖水平,避免低血糖反应。再次,补充大量的水分及电解质。篮球项目期间会流失大量的水分及电解质,导致机体血容量降低,心脏负荷加重,进而影响运动能量。在篮球赛前或赛后补充一定量的等渗饮料,可以避免脱水。最后,篮球运动员还可以补充一些功能性运动饮料,如抗氧化剂、负荷氨基酸制剂等,以提高运动耐力,减少运动疲劳。
虽然,复合氨基酸制剂对运动员来说有很大益处,但也不能过量补充。一项针对足球运动员的调查显示,该类人群中肌萎缩侧索硬化症发生率显著高于普通人,猜测该病的发生可能与长期摄入BCAA营养制剂有关。进一步研究发现,高水平的BCAA有一定的神经毒性,可导致神经元及星形胶质细胞凋亡,从而诱发神经退行性病变。任何营养素都有一个耐受程度,当机体补充的营养素超过自身代谢能力,就会导致代谢物堆积,给身体造成负担。有研究显示,补充0.17g/kg的BCAA及0.04 g/kg的Arg对职业运动员是可耐受的,不会产生中毒、过敏等不良反应。
篮球运动属于对抗性、灵敏性运动,对运动员身体状态、生理机能、技能及心理状态要求较高,科学、合理的营养补充对篮球运动员意义重大,可以增强其生理机能、延迟运动疲劳。BCAA及Arg是人体必需的氨基酸,具有促进糖异生、调节脂质代谢、降低大脑神经递质合成、消除血乳酸及血氨堆积等多种生物学功能,补充含有BCAA或Arg的复合氨基酸制剂可以增强运动员身体素质,减少运动疲劳。由此可见,对篮球运动员来说,复合氨基酸制剂是一种有巨大潜力的运动营养补剂,可以为运动饮料市场带来可观的经济效益。目前,国家对复合氨基酸制剂的重视及研制不足,期望在不久的将来复合氨基酸制剂能助力我国篮球运动健儿为祖国增光添彩。但是要注意,氨基酸的补充要科学、合理,不能盲目、过量补充,否则会对身体造成损害。