D-3-羥丁酸在耐力訓(xùn)練監(jiān)控中的應(yīng)用

張海忠 何 凱 孫 賽

（軍事體育運(yùn)動(dòng)大隊(duì)科研所，北京 豐臺(tái) 100072）

D-3-羥丁酸在耐力訓(xùn)練監(jiān)控中的應(yīng)用

張海忠 何 凱 孫 賽

（軍事體育運(yùn)動(dòng)大隊(duì)科研所，北京 豐臺(tái) 100072）

[目的]檢測(cè)耐力訓(xùn)練前后D-3-羥丁酸指標(biāo)的變化，并探討其在體育訓(xùn)練監(jiān)控中的應(yīng)用實(shí)踐價(jià)值。[方法]軍事五項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員24人，隨機(jī)分為3個(gè)實(shí)驗(yàn)組，進(jìn)行16-20公里越野跑訓(xùn)練，檢測(cè)D-3-羥丁酸，分析指標(biāo)的變化及其意義。[結(jié)果]16-20公里越野跑訓(xùn)練后，參與實(shí)驗(yàn)的3組運(yùn)動(dòng)員D-3-羥丁酸都顯著升高，升高幅度由高到低依次為：補(bǔ)充礦泉水組、補(bǔ)充高能固體飲料組、補(bǔ)充高能固體飲料與多維電解質(zhì)泡騰片組。[結(jié)論]長(zhǎng)時(shí)間越野跑耐力訓(xùn)練后，D-3-羥丁酸顯著升高，表明運(yùn)動(dòng)員體內(nèi)動(dòng)員脂肪參與供能；D-3-羥丁酸指標(biāo)能精確反映體內(nèi)脂肪能量代謝的變化，是進(jìn)行科學(xué)訓(xùn)練監(jiān)控和評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能的一個(gè)非常有效的指標(biāo)。

D-3-羥丁酸；耐力訓(xùn)練；訓(xùn)練監(jiān)控

耐力性項(xiàng)目，尤其長(zhǎng)距離越野跑訓(xùn)練，通過(guò)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)員血液生化指標(biāo)，動(dòng)態(tài)反映身體機(jī)能變化狀態(tài)，對(duì)訓(xùn)練過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控評(píng)估，是提升科學(xué)化訓(xùn)練水平的重要途徑?，F(xiàn)常用的指標(biāo)有血紅蛋白、肌酸激酶、血尿素、血睪酮、鐵蛋白等。但機(jī)體的變化，是一系列指標(biāo)綜合變化的結(jié)果，不能僅僅通過(guò)一個(gè)或幾個(gè)指標(biāo)簡(jiǎn)單地進(jìn)行判斷。通過(guò)查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，D-3-羥丁酸大多用于臨床醫(yī)學(xué)糖尿病等疾病的診斷，在體育運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中鮮有報(bào)道。因此，本文擬通過(guò)研究 D-3-羥丁酸這一指標(biāo)在耐力訓(xùn)練前后的變化，探討將這一指標(biāo)引入應(yīng)用到體育訓(xùn)練監(jiān)控的可能性及實(shí)用價(jià)值，以期豐富訓(xùn)練監(jiān)控指標(biāo)，為進(jìn)一步完善科學(xué)訓(xùn)練監(jiān)控方法手段提供參考依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象

軍事五項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員24人，采用雙盲對(duì)比實(shí)驗(yàn)方法，隨機(jī)平均分成實(shí)驗(yàn)1組、實(shí)驗(yàn)2組和實(shí)驗(yàn)3組，每組5名男運(yùn)動(dòng)員、3名女運(yùn)動(dòng)員，具體情況見(jiàn)表1。

表1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象基本情況一覽表

1.2 方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)指標(biāo)

血清葡萄糖（GLU）、D-3-羥丁酸（D3H）。

1.2.2 儀器與試劑

儀器為日立7600全自動(dòng)生化分析儀，試劑為國(guó)產(chǎn)試劑盒。

1.2.3 訓(xùn)練安排

3組運(yùn)動(dòng)員均進(jìn)行越野跑訓(xùn)練，其中男運(yùn)動(dòng)員跑步20km、女運(yùn)動(dòng)員跑步16km，要求運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度不低于75%。

1.2.4 實(shí)驗(yàn)步驟

實(shí)驗(yàn)1組補(bǔ)充農(nóng)夫山泉礦泉水500ml，要求越野跑前半小時(shí)飲用200ml，跑步結(jié)束前15分鐘喝完剩余的300ml；實(shí)驗(yàn) 2 組補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)飲料500ml，即70g高能固體飲料配制成500ml液體運(yùn)動(dòng)飲料，要求越野跑前半小時(shí)飲用200ml，跑步結(jié)束前15分鐘喝完剩余的300ml；實(shí)驗(yàn)3組補(bǔ)充高能固體飲料與多維電解質(zhì)泡騰片配制成的運(yùn)動(dòng)飲料 500ml，即70g高能固體飲料與1片多維電解質(zhì)泡騰片配制成500ml液體運(yùn)動(dòng)飲料，要求越野跑前半小時(shí)飲用200ml，跑步結(jié)束前15分鐘喝完剩余的300ml。

越野跑當(dāng)天起床后與越野跑訓(xùn)練結(jié)束后30min內(nèi)，各采集靜脈血4ml，進(jìn)行血清葡萄糖與D-3-羥丁酸實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的檢測(cè)。

1.2.5 統(tǒng)計(jì)方法

采用SPSS17.0 統(tǒng)計(jì)軟件，進(jìn)行配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異性顯著，P＜0.01為差異性非常顯著。所有數(shù)據(jù)采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表2 各組實(shí)驗(yàn)前后血清葡萄糖與D-3-羥丁酸測(cè)試結(jié)果（單位：mmol/L）

越野跑后，血清葡萄糖實(shí)驗(yàn)1組（礦泉水組）比越野跑前有所下降；實(shí)驗(yàn)2組（高能固體飲料組）與實(shí)驗(yàn)3組（高能固體飲料+泡騰片組）比越野跑前均升高顯著，其中實(shí)驗(yàn)2組由4.60±0.66mmol/L升至7.24±1.80mmol/L，實(shí)驗(yàn)3組由4.84±0.61mmol/L升至7.65±1.90mmol/L。血清D-3-羥丁酸實(shí)驗(yàn) 1組比越野跑前升高非常顯著，越野跑前為0.029±0.017mmol/L，越野跑后 30分鐘內(nèi)升至 0.111±0.018mmol/L；實(shí)驗(yàn)2組與實(shí)驗(yàn)3組比越野跑前均升高顯著，其中實(shí)驗(yàn) 2組由 0.033±0.015mmol/L升至 0.083±0.043mmol/L，實(shí)驗(yàn)3組由0.026±0.012mmol/L升至0.064±0.031mmol/L。

越野跑后30分鐘內(nèi)抽血測(cè)試，血清葡萄糖實(shí)驗(yàn)2組升至7.24±1.80mmol/L，實(shí)驗(yàn)3組升至7.65±1.90mmol/L，與實(shí)驗(yàn)1組比較均升高顯著。血清D-3-羥丁酸3組均升高，其中實(shí)驗(yàn) 1組升至 0.111±0.018mmol/L，實(shí)驗(yàn) 2組升至0.083±0.043mmol/L，與實(shí)驗(yàn) 1組比較差異顯著；實(shí)驗(yàn) 3組升至0.064±0.031mmol/L，與實(shí)驗(yàn)1組比較差異非常顯著。

3 討論

1小時(shí)以上的耐力性運(yùn)動(dòng)，如長(zhǎng)跑、長(zhǎng)距離游泳、自行車、滑雪、馬拉松、鐵人三項(xiàng)、足球等，可使體內(nèi)糖原水平下降[1]。糖原水平下降可影響運(yùn)動(dòng)能力，甚至是導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)性疲勞的原因之一[2]。機(jī)體糖充足時(shí)，糖首先被動(dòng)員，對(duì)蛋白質(zhì)有保護(hù)作用。糖還有抵抗酮體生成的作用，運(yùn)動(dòng)中補(bǔ)糖可使血糖水平保持在正常狀態(tài)，減少應(yīng)激激素的分泌，有利于免疫力的穩(wěn)定[3]。補(bǔ)充機(jī)體所需的糖，滿足越野跑運(yùn)動(dòng)對(duì)機(jī)體的需要，能有效防止運(yùn)動(dòng)員血糖濃度下降和電解質(zhì)的平衡紊亂，減少運(yùn)動(dòng)對(duì)脂肪的動(dòng)員，節(jié)省運(yùn)動(dòng)員氧的消耗。目前運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中補(bǔ)糖的主要手段是在運(yùn)動(dòng)前與運(yùn)動(dòng)過(guò)程中補(bǔ)充含糖的運(yùn)動(dòng)飲料。運(yùn)動(dòng)前補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)飲料能增加體內(nèi)肌糖原、肝糖原的儲(chǔ)備和血糖的來(lái)源，運(yùn)動(dòng)中補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)飲料可提高血糖水平、節(jié)約肌糖原、減少肌糖原消耗以延長(zhǎng)耐力時(shí)間[4]。及時(shí)有效地為運(yùn)動(dòng)員補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)飲料，對(duì)于補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)中的能量需求，以及水和電解質(zhì)平衡的需要，防止出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)性疲勞，提高機(jī)體不同器官組織的代謝水平，有效維持充沛的體能狀態(tài)，使運(yùn)動(dòng)員體能水平持續(xù)穩(wěn)定發(fā)揮，保證訓(xùn)練的質(zhì)量，最大限度挖掘運(yùn)動(dòng)員的最大潛能，從而在比賽中取得優(yōu)異的成績(jī)。

此次越野跑訓(xùn)練女運(yùn)動(dòng)員跑步 16km，成績(jī)?cè)?h10min-1h20min之間，男運(yùn)動(dòng)員跑步 20km，成績(jī)?cè)?h15min-1h25min之間。越野跑屬于長(zhǎng)時(shí)間中等強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)首先利用糖氧化供能，可利用的糖耗竭時(shí)，才動(dòng)用脂肪或蛋白質(zhì)。糖氧化時(shí)耗氧量少，在消耗同等量氧的條件下，糖的產(chǎn)能效率比脂肪高4.5%[5]，這一優(yōu)點(diǎn)在氧不足的情況下更為重要，在比賽時(shí)可成為決勝的關(guān)鍵因素。實(shí)驗(yàn)1組運(yùn)動(dòng)員只飲用礦泉水，由于機(jī)體肌糖原大量消耗，甚至接近耗盡，血糖供能比例高達(dá)總耗氧量的40%，吸收、利用血糖的速度接近最大值，肝臟釋放葡萄糖的速率低于利用速率，導(dǎo)致肌糖原消耗增多，吸收和利用血糖供能的比率上升，消耗血糖的速率達(dá)到或超過(guò)肝臟釋放葡萄糖的速率，血糖濃度比實(shí)驗(yàn)前有所下降。實(shí)驗(yàn) 2組及時(shí)補(bǔ)充了含糖的運(yùn)動(dòng)飲料，實(shí)驗(yàn)3組及時(shí)補(bǔ)充了含糖和電解質(zhì)的運(yùn)動(dòng)飲料，致使訓(xùn)練后30min內(nèi)血糖水平仍維持在7.24mmol/L和7.65mmol/L的較高水平，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)前和運(yùn)動(dòng)中所補(bǔ)充的糖已被機(jī)體充分吸收和利用，對(duì)維持運(yùn)動(dòng)員體能狀況起到積極的促進(jìn)作用。

當(dāng)機(jī)體葡萄糖不足或葡萄糖不能正常利用時(shí)，肝糖原代謝減弱，α甘油磷酸及ATP 含量不足，脂肪酸酯化量減少，脂肪酸進(jìn)入線粒體氧化，致使酮體生成量增多[6]。所以，在長(zhǎng)時(shí)間耐力運(yùn)動(dòng)中后期，酮體水平上升能間接反映體內(nèi)糖儲(chǔ)備的情況。酮體包括丙酮、乙酰乙酸與β-羥丁酸，這三者處于動(dòng)態(tài)平衡之中，其中β-羥丁酸是酮體的主要成分，約占酮體的 78%[7]。同時(shí) D-3-羥丁酸是β-羥丁酸的異構(gòu)體，D-3-羥丁酸的檢測(cè)可采用酶動(dòng)力法進(jìn)行，具有穩(wěn)定性高、特異性強(qiáng)、可定量等特點(diǎn)[8]。因此，通過(guò)對(duì)血清D-3-羥丁酸的檢測(cè)可間接反映體內(nèi)脂肪動(dòng)員的情況。本試驗(yàn)研究中 D-3-羥丁酸指標(biāo)在耐力訓(xùn)練前后出現(xiàn)顯著性變化，實(shí)驗(yàn)1組升高最明顯，實(shí)驗(yàn)2組與實(shí)驗(yàn)3組因及時(shí)補(bǔ)充了運(yùn)動(dòng)飲料，所以體內(nèi)糖儲(chǔ)備充足，D-3-羥丁酸升高的幅度顯著低于實(shí)驗(yàn) 1組。

總之，D-3-羥丁酸指標(biāo)能精確反映運(yùn)動(dòng)員在耐力訓(xùn)練前后脂肪能量代謝的變化，提示通過(guò)對(duì) D-3-羥丁酸指標(biāo)的量化分析，結(jié)合血糖指標(biāo)，可更加系統(tǒng)地評(píng)價(jià)糖與脂肪供能的情況，對(duì)運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能進(jìn)行更為全面系統(tǒng)的評(píng)價(jià)。所以，D-3-羥丁酸可用于運(yùn)動(dòng)員耐力訓(xùn)練的科學(xué)監(jiān)控，是量化反映糖與脂肪供能的一項(xiàng)具有實(shí)用價(jià)值的指標(biāo)。

4 結(jié)論

4.1 長(zhǎng)時(shí)間越野跑耐力訓(xùn)練后，D-3-羥丁酸顯著升高，表明運(yùn)動(dòng)員體內(nèi)動(dòng)員脂肪參與供能。

4.2 在運(yùn)動(dòng)員機(jī)體血糖顯著下降，糖供給不足情況下，血清D-3-羥丁酸升高越明顯，表明機(jī)體越更多地動(dòng)員脂肪供能。4.3 D-3-羥丁酸指標(biāo)能精確反映體內(nèi)脂肪代謝變化，是評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能的一個(gè)非常有效的指標(biāo)，對(duì)于進(jìn)一步豐富完善訓(xùn)練監(jiān)控方法手段具有很強(qiáng)的借鑒與參考價(jià)值。

[1] 馬麗君.關(guān)于長(zhǎng)時(shí)間耐力性運(yùn)動(dòng)中合理補(bǔ)糖的探討[J].當(dāng)代體育科技,2015(27)∶21,23.

[2] Melinda M.Manore, Nanna L.Meyer, Janice Thompson著,曹建民,蘇浩,許春艷譯.運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)與健康和運(yùn)動(dòng)能力[M].北京∶北京體育大學(xué)出版社,2011∶39-40.

[3] 曲綿域.運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)[M].長(zhǎng)春∶長(zhǎng)春出版社,2000∶203-210.

[4] 林繼強(qiáng).低聚糖運(yùn)動(dòng)飲料促進(jìn)體能主導(dǎo)類耐力項(xiàng)群疲勞恢復(fù)的研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技,2013(18)∶399-400.

[5] 王安利.運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)[M].北京∶人民體育出版社,2007∶223.

[6] 王安利.運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)[M].北京∶人民體育出版社,2007∶219-222.

[7] 上海市醫(yī)學(xué)化驗(yàn)所.臨床生化檢驗(yàn)[M].上?！蒙虾？茖W(xué)技術(shù)出版社,1982∶199.

[8] 馬念章,李光,廖靜敏.人體內(nèi)酮體檢測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展[J].分析化學(xué),2005,33(7)∶1019-1022.

The Application of D-3-hydroxybutyrate in the Monitoring of Endurance Training

ZHANG Haizhong, etal.
(Research Institute of Military Sports Training Unit, Beijing 100072, China)

張海忠（1972-），青海樂(lè)都人，碩士，研究方向：運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)。