蛋白質(zhì)代謝與運動訓練

● 廣州體育學院 林潔如

蛋白質(zhì)是生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)，人體的生長、發(fā)育、繁殖、遺傳等一切生命活動過程都離不開蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)與人體運動能力有著密切的關(guān)系，如肌肉收縮、氧的貯存與運輸、各種生理機能的調(diào)節(jié)等。另外，長時間衰竭運動時，蛋白質(zhì)所提供能量可達運動總耗能的5%～1 8%。運動可以使人體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)生變化，但不同性質(zhì)的運動產(chǎn)生的影響不同，故不同項目運動員對蛋白質(zhì)的需要量也不盡相同。運動前后供給蛋白質(zhì)，對改善肌肉的質(zhì)量和力量有良好的效果。

1 運動時蛋白質(zhì)的功能

其一，蛋白質(zhì)是細胞的基本結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)是細胞的主要組成成分，占細胞干重的8 0%以上，蛋白質(zhì)構(gòu)成細胞膜和細胞內(nèi)物質(zhì)，并調(diào)控遺傳信息。機體的組織細胞處于不斷衰老更新平衡之中，蛋白質(zhì)是維持組織修復和新生的原料。體育運動使人體新陳代謝得到加強，因此，可以使骨骼粗壯，肌肉發(fā)達，體內(nèi)蛋白質(zhì)的含量相對提高。

其二，蛋白質(zhì)具有調(diào)節(jié)機體的生理機能。體內(nèi)各種生物化學反應(yīng)都必須具有催化活性的酶參加才能完成（除極少數(shù)外），而酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)在調(diào)節(jié)體液酸堿平衡中起重要作用。劇烈運動引起酶代謝增強時，血液蛋白質(zhì)就起著十分重要的緩沖作用，從而保持機體內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定。在調(diào)節(jié)人體生理功能的激素中，有很多是由不同氨基酸和蛋白質(zhì)的化合物所組成，如調(diào)節(jié)血糖水平的胰島素、腦垂體激素等。

其三，蛋白質(zhì)在運動中參與供能。在長時間大強度運動中，蛋白質(zhì)尤其是人體內(nèi)存在的游離氨基酸，也可以作為能源物質(zhì)參與供能，但總體參與比例不高，一般占總耗能的5%～1 8%。組織蛋白更新分解出的氨基酸也參與一定量的供能。但在運動中，蛋白質(zhì)參與供能所占比例相對較小，只有當機體攝入糖不足且體內(nèi)的脂肪也不足時，機體才分解蛋白質(zhì)，產(chǎn)生氨基酸，獲得能量。

2 運動對蛋白質(zhì)代謝的影響

2.1 力量訓練對蛋白質(zhì)代謝的影響

運動員長期接受力量性運動訓練，可以明顯促進蛋白質(zhì)的合成代謝，增大肌肉力量和體積。力量訓練使訓練肌的體積增大，肌纖維增粗，力量增強。這種適應(yīng)性變化出現(xiàn)在快收縮肌纖維上。肌肉增大的原因主要是肌蛋白數(shù)量增多，包括收縮蛋白總量增加；此外，肌纖維周圍的結(jié)締組織、肌腱、韌帶組織數(shù)量和力量也有所增長。

力量訓練刺激胰島素分泌，如向心性運動訓練可以增加肌肉細胞對胰島素刺激的敏感性；而離心運動降低了肌肉細胞對胰島素刺激的敏感性，并且這種降低在運動后可以持續(xù)2天以上。有關(guān)代謝的研究指出，這種變化與離心運動降低了葡萄糖轉(zhuǎn)運速度，導致糖原合成速率減慢有關(guān)。這種暫時的胰島素抵抗及糖原再生抑制，可導致高胰島素血癥，后者或許會促進肌蛋白合成率的增加。

2.2 耐力訓練對蛋白質(zhì)代謝的影響

耐力訓練使骨骼肌線粒體的數(shù)目增多，體積增大，線粒體蛋白質(zhì)和組成酶活性提高。耐力運動時，精氨酸刺激胰島素分泌減少。有氧運動抑制胰島素分泌，增加胰島素受體敏感性，改善糖耐量。這種運動的效應(yīng)同時影響機體安靜狀態(tài)時的代謝，使胰島素分泌出現(xiàn)的波動頻率保持不變，而每次峰值胰島素分泌量減少。胰島素和氨基酸在局部肌肉中對控制肌蛋白的合成起重要作用。饑餓狀態(tài)引起的胰島素分泌水平減少，使動物骨骼肌蛋白合成率降低50%以上。其機制與抑制蛋白質(zhì)合成的啟動有關(guān)，涉及翻譯調(diào)節(jié)因子真核起動子4E（eIF-4E）結(jié)合蛋白1（4E-BP1）的磷酸化過程。在這一過程中，胰島素樣生長因子I（IGF-I）促進4E-BP1的磷酸化以及4E-BP1-eIF-4E復合物解離，促進蛋白質(zhì)合成。因此，耐力運動引起的胰島素水平降低，是控制肌肉蛋白質(zhì)合成的機制之一。這同時體現(xiàn)在耐力項目運動員和力量項目運動員肌肉量的差別上，也反映了機體滿足不同運動形式需要的生理適應(yīng)機制。

3 運動對蛋白質(zhì)需要量的影響

通常，運動員的蛋白質(zhì)需要量與運動項目、訓練狀態(tài)等有關(guān)。日本及東歐一些國家提出，運動員蛋白質(zhì)的需要量為≥2.0 g/kg；而西歐一些報告認為，1.4 g/kg即可滿足運動員對蛋白質(zhì)的需要；我國學者提出運動員蛋白質(zhì)的供給量應(yīng)為1.2～2.0 g/kg。

有研究表明，冰雪運動員訓練期間每日蛋白質(zhì)需求量為：小訓練量時，速滑項目男運動員139 g/d，女運動員95 g/d；滑雪項目男運動員110 g/d，女運動員64 g/d；大訓練量時，男子速滑運動員為165 g/d，女運動員為106 g/d。同時提出，運動量增大時，運動員尿氮排出量增加，通過血紅蛋白測定可了解蛋白質(zhì)的營養(yǎng)水平。另外，有人按體育項目對運動素質(zhì)的要求提出了簡單評價個人蛋白質(zhì)需要量的方法：即力量—速度—耐力型（如舉重、投擲、體操等）需要2 g/kg；速度—力量—耐力型（如短跑、跳遠、拳擊、摔交、球類等）需要1.7 g/kg；耐力型（中長跑、越野、自行車、競走、鐵人三項等）需1.4 g/kg。

氨基酸和蛋白質(zhì)對于運動員固然重要，但絕不是愈多愈好。食用大量高蛋白膳食對身體也是一種危害。首先，在高蛋白膳食過程中，蛋白質(zhì)一旦超出當時需要量，即以脂肪的形式貯存起來，從而直接或間接地使血液中膽固醇、甘油三酯及低密度脂蛋白水平升高，而高密度脂蛋白水平降低，長期食用將增加高血壓、冠心病、動脈粥樣硬化的發(fā)病率；其次，高蛋白膳食使血清谷—草轉(zhuǎn)氨酸（SGOT）、谷—丙轉(zhuǎn)氨酶（SGPT）和堿性磷酸酶含量增加，對肝臟造成一種潛在的傷害，同時，高蛋白膳食的酸性代謝產(chǎn)物會增加肝、腎的負擔，導致肝、腎肥大并容易疲勞；再次，高蛋白膳食將使氮、鈣、鈉和體液滯留顯著增加，從而對水鹽代謝造成不利影響，有可能引起泌尿系統(tǒng)結(jié)石、便秘、痛風等。因此，運動員在平衡膳食條件下不可過量補充氨基酸和蛋白質(zhì)。

總之，在補充蛋白質(zhì)時要具體考慮訓練狀態(tài)、類型、強度、頻率、體重、熱能及糖儲備、生長發(fā)育、高溫、膳食狀況等因素，并作出相應(yīng)調(diào)整。

4 小 結(jié)

蛋白質(zhì)是形成細胞結(jié)構(gòu)的主要成分，是生物化學的催化劑，是基因表達的重要調(diào)控者。人體的任何生命活動都離不開蛋白質(zhì)的作用。尤其當機體處于大運動負荷和比賽的應(yīng)激狀態(tài)下，不僅消耗大量能量，也會使體內(nèi)蛋白質(zhì)的分解代謝加強，此時提供優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)和氨基酸營養(yǎng)，對于補充運動員的機能損耗、增強肌肉力量、促進血紅蛋白的合成、加速消除疲勞具有重要意義。

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