體育運(yùn)動(dòng)后快速補(bǔ)糖對(duì)肌糖原合成及運(yùn)動(dòng)能力的影響

任 超

（焦作大學(xué)，河南 焦作 454000）

0 引言

長(zhǎng)時(shí)間的體育運(yùn)動(dòng)不僅會(huì)導(dǎo)致人體有更快的新陳代謝速度，耗用人體存儲(chǔ)的豐富能源物質(zhì)，同時(shí)還會(huì)影響肌纖維受損等，正是這些機(jī)能的改變導(dǎo)致了人體產(chǎn)生疲勞感。肌糖原這種能源物質(zhì)可為肌肉收縮提供支持，若是該物質(zhì)耗用到很低水平，就會(huì)影響肌肉的收縮能力［1］。很多研究顯示，補(bǔ)糖在運(yùn)動(dòng)后合成肌糖原方面的作用十分顯著，有助于更快地恢復(fù)人體運(yùn)動(dòng)能力與肌糖原儲(chǔ)備［2］。若運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)時(shí)間超24 h（含），則單獨(dú)補(bǔ)糖就能恢復(fù)肌糖原的儲(chǔ)備。若想運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)時(shí)間縮短至8 h以內(nèi)，那么短時(shí)間內(nèi)難以將肌糖原恢復(fù)至正常值。國(guó)內(nèi)一些運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目通常需要一天雙練，甚至是多練，此時(shí)需對(duì)運(yùn)動(dòng)員補(bǔ)充合理的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。為此，探索最高效的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充，對(duì)訓(xùn)練間歇期恢復(fù)肌糖原有著積極意義。本文就補(bǔ)糖對(duì)運(yùn)動(dòng)后肌糖原合成的影響及其機(jī)制進(jìn)行綜述，為制定運(yùn)動(dòng)后促進(jìn)肌糖原合成和恢復(fù)的有效營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充方案提供參考。

1 體育運(yùn)動(dòng)后肌糖原消耗與合成規(guī)律

人們?cè)谶M(jìn)行高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)，肌糖原是其主要能源物質(zhì)。一般人體所含有的肌糖原在450～550 mmol/kg肌肉干重，但處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，肌糖原儲(chǔ)量會(huì)迅速下降。有研究發(fā)現(xiàn)，肌糖原水平若下降至一定水平時(shí)，其他能源物質(zhì)水平均保持原來(lái)狀態(tài)，肌肉運(yùn)動(dòng)能力也會(huì)受到較大影響，表明疲勞與肌糖原有著密切關(guān)系［3］。在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的體育運(yùn)動(dòng)后，隨著肌糖原不斷消耗，還會(huì)通過(guò)減少釋放肌質(zhì)網(wǎng)內(nèi)Ca2+引發(fā)疲勞。

運(yùn)動(dòng)后合成肌糖原的過(guò)程分為：第一，在運(yùn)動(dòng)結(jié)束后0.5～1 h，此時(shí)合成肌糖原的速率很高，且不會(huì)受到胰島素的調(diào)控，故此環(huán)節(jié)是非依賴(lài)胰島素合成階段。但通過(guò)研究也發(fā)現(xiàn)，當(dāng)體內(nèi)肌糖原降至140～190 mmol/kg肌肉干重時(shí)，肌糖原的合成會(huì)受胰島素的調(diào)控影響，表明肌糖原的儲(chǔ)備水平與肌糖原合成階段有著一定的關(guān)系。相對(duì)應(yīng)的，另一個(gè)合成階段被稱(chēng)為胰島素依賴(lài)型合成階段，該階段會(huì)因?yàn)檠堑奶岣叨粩嘣鰪?qiáng)，進(jìn)而肌糖原合成速率決定著運(yùn)動(dòng)后的恢復(fù)速度。通過(guò)分析可以得出，胰島素及血糖在肌糖原合成階段作用巨大，不僅能提升二者水平，還可加快肌糖原合成［4］。

2 體育運(yùn)動(dòng)后補(bǔ)充糖分對(duì)肌糖原合成的影響

在經(jīng)過(guò)高強(qiáng)度體育運(yùn)動(dòng)后，補(bǔ)糖的時(shí)間、類(lèi)型及補(bǔ)糖量均會(huì)使肌糖原合成受到影響。在進(jìn)行體育運(yùn)動(dòng)后馬上攝入糖分可提升肌糖原合成效果，尤其是當(dāng)糖成為唯一能量補(bǔ)充物時(shí)，該效果會(huì)變得更加明顯，若完成運(yùn)動(dòng)后歷經(jīng)2 h再進(jìn)行補(bǔ)糖，肌糖原合成速率會(huì)降低約50%［5］。還有研究表明，每2 h補(bǔ)一次糖與少量多次補(bǔ)糖2種方式相比較，前者更能促進(jìn)肌糖原的合成效果［6］。

胰島素對(duì)肌糖原的合成有著重要的調(diào)控作用，同時(shí)也是上調(diào)糖儲(chǔ)備的關(guān)鍵補(bǔ)充品，且攝入高血糖指數(shù)的糖可使胰島素促進(jìn)肌糖原的合成效果得到提升。相比較而言，葡萄糖的血糖指數(shù)高于果糖的血糖指數(shù)，進(jìn)而補(bǔ)充果糖后的肌糖原合成速率低于葡萄糖。葡萄糖和果糖在進(jìn)入人體后均會(huì)通過(guò)不同的途徑被轉(zhuǎn)入肌細(xì)胞中，二者相比，葡萄糖對(duì)肌糖原的合成更有利，肝糖原的合成中果糖則具有重要作用。若使肝糖原與肌糖原同時(shí)促進(jìn)合成，以1∶2的比例混入果糖和葡萄糖會(huì)使得效果更佳［7，8］。其次，不管運(yùn)動(dòng)后采用飲料方式或食物方式進(jìn)行補(bǔ)糖，肌糖原合成速率均不會(huì)發(fā)生改變。

除補(bǔ)糖類(lèi)型與時(shí)間之外，導(dǎo)致肌糖原合成的另一個(gè)關(guān)鍵因素是補(bǔ)糖量。在1987年，有國(guó)外專(zhuān)家分析得出，當(dāng)胺為0.35 g/（kg·h）的速度時(shí)，每2 h補(bǔ)一次糖，肌糖原合成速率會(huì)到達(dá)最頂峰［9］。

3 體育運(yùn)動(dòng)后糖與蛋白質(zhì)聯(lián)合補(bǔ)充對(duì)肌糖原合成的影響

大量研究證明，人們體育運(yùn)動(dòng)后通過(guò)補(bǔ)充糖可有效促進(jìn)肌糖原合成速率，對(duì)運(yùn)動(dòng)后快速恢復(fù)有很大的幫助［10］。還有研究表明，長(zhǎng)時(shí)間的耐力運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致肌纖維受到損傷，運(yùn)動(dòng)后應(yīng)注意加強(qiáng)肌纖維單排合成等［11］。運(yùn)動(dòng)后最有效促進(jìn)肌纖維蛋白修復(fù)的方式是補(bǔ)充蛋白質(zhì)，而補(bǔ)充蛋白質(zhì)除了可修復(fù)肌纖維外，對(duì)肌糖原合成也有一定的作用。這一話題引起大量學(xué)者關(guān)注，并對(duì)此進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的研究，分析了蛋白質(zhì)與糖的聯(lián)合補(bǔ)充對(duì)體育運(yùn)動(dòng)后肌糖原合成所產(chǎn)生的影響。

3.1 糖和蛋白質(zhì)的攝入速度對(duì)肌糖原合成的影響

已有研究表明，體育運(yùn)動(dòng)后糖聯(lián)合蛋白質(zhì)的補(bǔ)充可使肌糖原合成速率得到提升［12］。在研究中，共完成3次不同的重復(fù)測(cè)試，而每次測(cè)試中，實(shí)驗(yàn)人員均完成2 h高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)使得人體儲(chǔ)備的肌糖原耗盡，接著進(jìn)行4 h恢復(fù)。對(duì)不同恢復(fù)階段進(jìn)行3次測(cè)試，實(shí)驗(yàn)者分別補(bǔ)充糖、蛋白質(zhì)及二者混合物，前兩者的攝入速度分別為0.75和0.25 g/（kg·h）。分析可知，在補(bǔ)充糖和蛋白質(zhì)混合物之后，該組實(shí)驗(yàn)者的肌糖原合成速率明顯超過(guò)單獨(dú)補(bǔ)充這2種物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)者。

近幾年研究再次證明體育運(yùn)動(dòng)后適當(dāng)補(bǔ)充蛋白質(zhì)可提升肌糖原合成速率。運(yùn)動(dòng)種類(lèi)及運(yùn)動(dòng)后的肌糖原水平不同也可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)與糖的攝入速度是導(dǎo)致結(jié)果不同的主要原因。在研究過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)人員完成2種不同的實(shí)驗(yàn)，受試者在測(cè)試中進(jìn)行1 h蹬車(chē)運(yùn)動(dòng)，以此來(lái)消耗肌糖原。受試者在運(yùn)動(dòng)結(jié)束恢復(fù)過(guò)程中，以0.8 g（/kg·h）的速度補(bǔ)充糖分，或以0.6 g（/kg·h）的速度補(bǔ)充糖與蛋白質(zhì)混合物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，受試者在補(bǔ)充糖與蛋白質(zhì)混合物時(shí)肌糖原合成速率遠(yuǎn)大于單純補(bǔ)充糖的合成速率［13］。

還有研究表明，若是將糖與蛋白質(zhì)按0.4和0.8 g（/kg·h）的速度進(jìn)行攝入，這種聯(lián)合補(bǔ)充比單獨(dú)補(bǔ)充的肌糖原合成速率高52%。然而，若攝入糖的速度為1.2 g（/kg·h）時(shí)，則合成肌糖原的速度相較于2種混合物的合成速率未出現(xiàn)顯著的不同［14］，如表1所示。

表1 體育運(yùn)動(dòng)后補(bǔ)糖或聯(lián)合補(bǔ)充糖和蛋白質(zhì)對(duì)肌糖原合成的影響

3.2 蛋白質(zhì)類(lèi)型對(duì)肌糖原合成的影響

糖、蛋白質(zhì)這2種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在人體內(nèi)的攝入速度存在一定差異，蛋白質(zhì)有著豐富的種類(lèi)，且一些研究結(jié)果顯示，乳清蛋白在肌糖原合成方面有一定的促進(jìn)作用［15］。然而，不同種類(lèi)的蛋白質(zhì)在特性方面存在一定差異，在影響肌糖原合成方面的作用也各不相同。乳清蛋白屬于典型的快速蛋白，人體可對(duì)其進(jìn)行快速吸收，并為人體提供豐富的氨基酸。除了有助于合成肌糖原，乳清蛋白還能促進(jìn)肌肉的增長(zhǎng)，同時(shí)有效提升人體的運(yùn)動(dòng)力。乳清蛋白為典型優(yōu)質(zhì)蛋白，在健身、運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)應(yīng)用頗廣，屬于典型的應(yīng)用補(bǔ)劑。

國(guó)內(nèi)也有很多學(xué)者研究了乳清蛋白多肽與低聚糖對(duì)肌糖原合成的影響。實(shí)驗(yàn)人員在運(yùn)動(dòng)前均服用了一種低聚糖與乳清蛋白多肽的混合飲料，另一種為生理鹽水。服用后，實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行90 min強(qiáng)度為80%的有氧跑步運(yùn)動(dòng)。結(jié)果表明，通過(guò)補(bǔ)充乳清蛋白多肽與低聚糖混合飲料的運(yùn)動(dòng)人員在長(zhǎng)達(dá)90 min的高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)中僅消耗部分肌糖原，且在運(yùn)動(dòng)完成后，最短時(shí)間內(nèi)肌糖原儲(chǔ)備得到了恢復(fù)［16］。該研究表明，乳清蛋白多肽與低聚糖的補(bǔ)充可增加肌糖原合成底物及調(diào)節(jié)特定激素的水平以提高肌糖原合成速率。在之后6周均進(jìn)行有氧訓(xùn)練，運(yùn)動(dòng)人員進(jìn)行氨基酸補(bǔ)充均采取服用飲料的方式，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，氨基酸的補(bǔ)充可使運(yùn)動(dòng)人員的肌糖原水平和血糖得到明顯提升，并使運(yùn)動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)。

運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，不僅包括肌纖維修復(fù)與肌肉蛋白合成，還包括肌糖原合成。體育運(yùn)動(dòng)后補(bǔ)充糖與蛋白質(zhì)可使肌肉蛋白的合成率得到明顯提升，運(yùn)動(dòng)后蛋白質(zhì)與糖分之間的聯(lián)合補(bǔ)充可快速恢復(fù)身體運(yùn)動(dòng)技能。

3.3 蛋白質(zhì)促進(jìn)肌糖原合成的機(jī)制

在歷經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后，人體胰島素水平會(huì)不斷降低，影響肌糖原及血糖的恢復(fù)。有研究報(bào)道，在攝入氨基酸時(shí)，體內(nèi)胰島素分泌速度加快，而這種胰島素分泌得到增強(qiáng)與亮氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸的攝入有著直接聯(lián)系［17］。此外，較高的蛋白質(zhì)攝入速度比較低的蛋白質(zhì)攝入速度更容易導(dǎo)致胰島素提升。逐步提升胰島素水平，有助于葡萄糖更快速地轉(zhuǎn)運(yùn)至肌細(xì)胞，利于合成肌糖原，尤其運(yùn)動(dòng)后肌糖原的合成環(huán)節(jié)更是如此。還有研究發(fā)現(xiàn)，胰島素可增強(qiáng)肌糖原活性，加速肌糖原合成［18］。

4 結(jié)語(yǔ)

人體在運(yùn)動(dòng)后通過(guò)補(bǔ)糖有助于促進(jìn)肌糖原合成，且獲得業(yè)內(nèi)專(zhuān)家的高度認(rèn)可，在健身、體育訓(xùn)練等諸多領(lǐng)域獲得頗廣的運(yùn)用。這種補(bǔ)充模式也呈現(xiàn)出多元性，通過(guò)食物或運(yùn)動(dòng)飲料，很多運(yùn)動(dòng)員也對(duì)相關(guān)食飲品的口味較為喜愛(ài)。運(yùn)動(dòng)后及時(shí)補(bǔ)充糖對(duì)肌糖原合成有很大的影響，有助于恢復(fù)體能，若補(bǔ)糖速度達(dá)1.0～1.2 g/（kg·h），合成肌糖原的效果更理想。然而，單獨(dú)補(bǔ)糖難以使機(jī)能最快地恢復(fù)，故在運(yùn)動(dòng)完成之后適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充蛋白質(zhì)也頗為關(guān)鍵。