補充蒺藜提取物對男子拳擊運動員肩、肘關(guān)節(jié)爆發(fā)力和耐力的影響*

王天源，黃 睿，王曉慧

(上海體育學(xué)院運動科學(xué)學(xué)院，上海 200438)

營養(yǎng)物質(zhì)補充在體育界十分廣泛、也普遍被運動員接受，對運動員提高運動能力、抗疲勞和促進疲勞恢復(fù)具有重要作用[1]。從早時的補糖、補鹽，到近期的補充氨基酸、肌酸、?；撬?、谷氨酰胺等。近年來，中藥或植物提取物如蒺藜[2]、甘草酸[3]、參杞[4]等在這方面的應(yīng)用探索顯著增多，其中，蒺藜(Tribulus terrestris,TT)備受關(guān)注。

TT又稱刺蒺藜、硬蒺藜、白蒺藜，是一種食藥同源的民間藥物，文獻已證實TT具有性強壯、增強免疫力、降血糖、降血脂、抗衰老、心肌保護等廣泛作用[5,6]。在體育界，商品化的TT提取物被越來越多的歐洲、美國、中國等國的運動員和增肌的人服用，被認為有促進肌肉生長、提高運動能力、促進運動后疲勞恢復(fù)的作用，且TT不含國際奧委會所規(guī)定的禁藥成分[5,6]。大量的研究包括我們前期的動物實驗和人體試驗都表明，補充TT提取物能增強機體的肌肉力量、有氧和無氧運動能力[2,7-9]。

除了整體水平的肌肉質(zhì)量和力量，特定關(guān)節(jié)肌肉群的力量、爆發(fā)力和耐力也是影響運動員專項運動能力的重要因素。拳擊運動是運動員通過兩只拳頭進行體能、技術(shù)和心理的較量。無論是擺拳、勾拳，還是直拳等都是結(jié)合下肢和軀干的力量，通過上肢肩、肘、腕關(guān)節(jié)相關(guān)肌群的鞭打傳遞力，表現(xiàn)出快速伸肘出拳的技術(shù)特點。因此，肩、肘關(guān)節(jié)屈伸肌和肩關(guān)節(jié)內(nèi)收外展肌(收展肌)肌肉群的力量(特別是爆發(fā)力)和耐力對拳擊運動員的出拳力量和速度非常重要[10]。此外，肩、肘關(guān)節(jié)屈伸肌和肩關(guān)節(jié)收展肌肌群的力量是否平衡是影響關(guān)節(jié)穩(wěn)定性的重要因素，也是影響出拳力量和速度的因素[11]。

提高肩、肘等關(guān)節(jié)肌肉群力量、爆發(fā)力和耐力可通過力量和耐力訓(xùn)練實現(xiàn)。大強度(一般指最大力量的75%以上)的力量訓(xùn)練是促進肌肉肥大、增加肌肉力量(包括最大力量和爆發(fā)力)的有效訓(xùn)練方法。耐力訓(xùn)練，也叫有氧訓(xùn)練。中強度(最大心率的60%～85%)耐力訓(xùn)練是提高肌肉耐力的有效方法[1]。

目前，常用等速肌力測試儀對肩[11,12]、肘[13,14]、膝[15]等關(guān)節(jié)肌肉群的屈伸肌、收展肌在等速(恒定角速度)運動時的力量進行量化測試，客觀分析屈伸肌、收展肌的最大力量、爆發(fā)力、疲勞度與肌群力量的平衡，以用于力量訓(xùn)練監(jiān)控以及運動損傷的預(yù)測和康復(fù)治療。本文在我們前期研究證實補充TT提取物提高男子拳擊運動員無氧運動能力[16]的基礎(chǔ)上，用瑞士產(chǎn)的Con-TREX等速肌力測試儀檢測力量訓(xùn)練和耐力訓(xùn)練的男拳擊運動員在補充TT提取物的前、后，肩、肘關(guān)節(jié)屈伸肌和肩關(guān)節(jié)收展肌的爆發(fā)力、耐力和關(guān)節(jié)穩(wěn)定性，以研究TT提取物對男拳擊運動員專項運動能力的影響。該研究有助于揭示TT提取物提高運動能力的機制，為應(yīng)用TT提取物為運動營養(yǎng)品提供理論依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 研究對象與分組

從上海體育學(xué)院附屬競技學(xué)院招募了15名有2～3年訓(xùn)練經(jīng)歷的男子拳擊二級運動員，隨機分為訓(xùn)練對照組(exercise，E，n=7)和訓(xùn)練+蒺藜組(exercise+TT，E+TT，n=8)。試驗期間，E+TT組有2名運動員在試驗開始后6周因離校退出試驗，所以，E組有7人、E+TT組有6人完成了試驗。兩組運動員在訓(xùn)練前，年齡(16.6±1.9vs16.1±1.8)歲、身高(172.7±4.0vs174.0±8.1)cm、體重(64.1±6.6vs62.8± 15.2)kg均無統(tǒng)計學(xué)差異。該試驗方案得到了上海體育學(xué)院倫理委員會的批準(審批號：2014002)。試驗方案在試驗前告知所有受試者，且所有受試者和18歲以下受試者監(jiān)護人簽署了知情同意書。

1.2 訓(xùn)練方案和TT提取物補充方法

所有運動員都進行3周大強度力量訓(xùn)練，休息4周，作為洗脫期，再進行3周中強度耐力訓(xùn)練，每周訓(xùn)練6 d。力量訓(xùn)練和耐力訓(xùn)練都循序漸進的原則，逐漸達到靶強度和目標負荷量。大強度力量訓(xùn)練包括最大力量訓(xùn)練(每周2次，周二和周五)、速度力量訓(xùn)練(每周2次，周一和周四)和專項技術(shù)訓(xùn)練；而中強度耐力訓(xùn)練包括每日限時10 000 m跑，每周2次低到中強度的跳繩練習(xí)(周二和周五)和專項技術(shù)訓(xùn)練，訓(xùn)練的具體方案見文獻[19]。4周休息期恰逢春節(jié)放假，運動員不進行系統(tǒng)訓(xùn)練，但在后2周被要求在家完成基礎(chǔ)水平的跑步等耐力運動，以避免運動能力的顯著下降，從而使其返校時體能恢復(fù)到接近基礎(chǔ)水平。E+TT組在訓(xùn)練的每日清晨服用2粒TT提取物膠囊(瑞典Pronova Biocare公司生產(chǎn)，TT皂苷>40%，1 250 mg,，廠家推薦劑量)，對照組服用淀粉安慰劑。

1.3 Con-TREX等速測試系統(tǒng)檢測肩、肘關(guān)節(jié)的爆發(fā)力、耐力和關(guān)節(jié)穩(wěn)定性

試驗前、3周力量和耐力訓(xùn)練后，用Con-trex等速肌力測試儀(瑞士CMV AG公司生產(chǎn))檢測每位運動員優(yōu)勢手(均為右手)的肩關(guān)節(jié)屈伸肌和收展肌、肘關(guān)節(jié)屈伸肌的爆發(fā)力、耐力和關(guān)節(jié)穩(wěn)定性。主要檢測指標包括：屈肌和伸肌的相對峰力矩(肌峰力矩/體重，rPT)、相對平均功率(平均功率/體重，rAP)、相對總功(總功/體重，rTW)、做功疲勞度(=后1/3做功平均值/前1/3做功平均值的比值，WF)、屈伸肌峰力矩比(屈肌峰力矩/伸肌峰力矩)和收展肌峰力矩比(內(nèi)收肌峰力矩/外展肌峰力矩)。

測試前，對Con-TREX等速測試儀進行常規(guī)標定，使動力頭轉(zhuǎn)動軸與關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動軸一致，并讓受試者熟悉測試過程。受試者做好充分的準備活動后進入正式測試，先進行肘關(guān)節(jié)屈伸、再進行肩關(guān)節(jié)屈伸和內(nèi)收/外展測試。受試者取坐立位，下肢和軀干固定，選取向心-向心的測試模式，分別在90°/s和120°/s角速度條件下，以最大力量連續(xù)屈伸或內(nèi)收/外展持續(xù)5 s，重復(fù)測試5次，每次間隔20 s。不同測試速度間隔2 min，不同運動方式間隔10 min。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié)果2.1 蒺藜提取物對運動員肩關(guān)節(jié)屈伸肌的影響

如表1所示，E組和E+TT組在訓(xùn)練前的各檢測指標無顯著性差異。大強度力量訓(xùn)練降低拳擊運動員肩關(guān)節(jié)伸肌和屈肌在90°和120°的相對總功(P均<0.05)，增加在120°屈肌的做功疲勞度(P<0.05)；而補充蒺藜提取物能逆轉(zhuǎn)上述指標的異常(P均<0.05)。中強度耐力訓(xùn)練也降低拳擊運動員肩關(guān)節(jié)伸肌和屈肌在90°和120°的相對總功(P均<0.05)，但補充蒺藜提取物卻沒有顯著改善作用。此外，補充蒺藜提取物對力量訓(xùn)練和耐力訓(xùn)練拳擊運動員肩關(guān)節(jié)屈肌和伸肌的相對峰力矩、相對平均功率和屈伸肌峰力矩比(90°和120°)均沒有影響。

2.2 蒺藜提取物對運動員肩關(guān)節(jié)收展肌的影響

E組和E+TT組在訓(xùn)練前的各檢測指標無顯著性差異。大強度力量訓(xùn)練和中強度耐力訓(xùn)練對肩關(guān)節(jié)收展肌的上述各指標，包括收肌和展肌的相對峰力矩、相對平均功率、相對總功、做功疲勞度和收展肌峰力矩比(90°和120°)均沒有顯著影響。補充蒺藜提取物對上述各指標也無影響(表2)。

2.3 蒺藜提取物對運動員肘關(guān)節(jié)屈伸肌的影響

如表3所示，E組和E+TT組在訓(xùn)練前的各檢測指標無顯著性差異。大強度力量訓(xùn)練降低拳擊運動員肘關(guān)節(jié)屈肌(120°)和伸肌(90°和120°)的相對總功，但補充蒺藜提取物沒有顯著改善作用。中強度耐力訓(xùn)練降低拳擊運動員肘關(guān)節(jié)伸肌(90°和120°)的相對總功，補充蒺藜提取物能逆轉(zhuǎn)該指標的異常(P均<0.05)。此外，補充蒺藜提取物對力量訓(xùn)練和耐力訓(xùn)練拳擊運動員的肘關(guān)節(jié)屈肌和伸肌的相對峰力矩、相對平均功率、做功疲勞度和屈伸肌峰力矩比(90°和120°)均沒有影響。

Tab. 1 Effects of TT extracts on explosiveness,fatigue and balance of extensors and flexors in shoulder joint(90°/s and 120°/s, n=6/8)

rPT:Relative peak torque;rAP:Relative average power;rTW:Relative total work;WF:Work fatigue
*P<0.05vsbaseline;#P<0.05vsE

Tab. 2 Effects of TT extracts on explosiveness,fatigue and balance of adductors and abductors in shoulder joint(90°/s and 120°/s, n=6/8)

rPT:Relative peak torque;rAP:Relative average power;rTW:Relative total work;WF:Work fatigue

Tab. 3 Effects of TT extracts on explosiveness,fatigue and balance of extensors and flexors in elbow joint(90°/s and 120°/s, n=6/8)

rPT:Relative peak torque;rAP:Relative average power;rTW:Relative total work;WF:Work fatigue
*P<0.05vsbaseline;#P<0.05vsE

3 討論

眾多競技類運動項目都非常注重運動員的關(guān)節(jié)肌群肌力水平的提高與協(xié)調(diào)性。目前常用的檢測關(guān)節(jié)肌群力量和協(xié)調(diào)性的方法有等速肌力測試和肌電圖。肌電圖是利用中位頻率這個指標來間接反映關(guān)節(jié)肌群的肌力和協(xié)調(diào)性，不能完全量化[17]，而等速肌力測試是直接測量，能得到準確的量化數(shù)據(jù)。因此，等速肌力測試更有優(yōu)勢。等速肌力測試儀主要有瑞士產(chǎn)的Con-Trex，德國產(chǎn)的Isomed 2000，美國產(chǎn)的Cybex系列、Biodex系列，以及澳大利亞生產(chǎn)的Kinitech等速肌力測試儀等。測試指標主要有(1)峰力矩和相對峰力矩：峰力矩具有較高的準確性和可重復(fù)性，被視為等速肌力測試的黃金指標。相對峰力矩，即峰力矩/體重，因排除了體重的影響，所以可比較不同個體間的差異。(2)平均功率和相對平均功率：平均功率即峰力矩平均功率，反映肌肉或肌肉群的工作效率。相對平均功率=平均功率/體重。(3)總功和相對總功：總功是力與運動角位移的乘積，可反映肌肉的總工作能力。相對總功=總功/體重。(4)做功疲勞度：是后1/3做功量同前1/3做功量的比值，用來反映關(guān)節(jié)肌群力量耐力的主要指標。比值越接近1，說明關(guān)節(jié)肌群抗疲勞能力越強，耐力水平越好。(5)屈伸肌(或收展肌)峰力矩比：即屈肌峰力矩/伸肌峰力矩(或內(nèi)收肌峰力矩/外展肌峰力矩)的比值，反映關(guān)節(jié)兩側(cè)肌群的平衡功能，間接反映關(guān)節(jié)穩(wěn)定性[17]。而且，等速肌力測試時，可選擇慢速(30°/s，60°/s角速度)、中速(90°/s，120°/s)或快速(180°/s，240°/s)運動的測試，無論哪種速度運動，均要求盡全力運動。這樣，慢速等速測試可反映肌肉的最大力量，而中速和快速等速測試可反映肌肉的爆發(fā)力[11,15]。

較高的肩和肘關(guān)節(jié)峰力矩、平均功率、總功等有利于上肢發(fā)揮更大的絕對力量和爆發(fā)力。所以，壘球運動員投擲側(cè)的肩關(guān)節(jié)屈伸肌相對峰力矩、平均功率和總功均高于非投擲側(cè)[11]。也因此，運動水平高的鉛球、散打等運動員具有更高的肩和肘關(guān)節(jié)峰力矩、平均功率、總功等。例如，國際健將級的女子鉛球運動員，其肩、肘、腕三關(guān)節(jié)屈伸肌峰力矩和平均功率均大于健將級運動員[18]，優(yōu)秀散打運動員肘關(guān)節(jié)屈伸肌的峰力矩、相對峰力矩和平均功率等均高于一般運動員[13]。對于拳擊運動，其在比賽或訓(xùn)練中肩關(guān)節(jié)需頻繁快速地屈伸、內(nèi)收外展，以及肘關(guān)節(jié)頻繁快速地屈伸，因此對肩和肘關(guān)節(jié)屈伸肌群、肩關(guān)節(jié)收展肌群的肌肉力量要求很高。肩和肘關(guān)節(jié)屈肌和伸肌做功的增強能提高出拳擊打環(huán)節(jié)前臂和上臂的力量和速度，從而提高運動表現(xiàn)。此外，拳擊還要求肩和肘關(guān)節(jié)屈伸肌群和肩關(guān)節(jié)收展肌群的峰力矩比保持在合理的范圍，否則會影響關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性。本研究發(fā)現(xiàn)，補充TT提取物增加大強度力量訓(xùn)練肩關(guān)節(jié)和中強度耐力訓(xùn)練肘關(guān)節(jié)屈伸肌的爆發(fā)力、甚至耐力，且不影響屈伸肌的平衡(即關(guān)節(jié)穩(wěn)定性)，從而增強男拳擊運動員出拳的力量、速度，甚至耐力。據(jù)我們所知，本研究是首次報道。但為何TT提取物的該作用具有差異性(即TT提取物僅逆轉(zhuǎn)力量訓(xùn)練肩關(guān)節(jié)、耐力訓(xùn)練肘關(guān)節(jié)的爆發(fā)力和耐力的降低，卻對力量訓(xùn)練肘關(guān)節(jié)、耐力訓(xùn)練肩關(guān)節(jié)的異常沒有逆轉(zhuǎn)作用)，尚不清楚，值得進一步研究。

事實上，有較多的研究關(guān)注TT提取物提高有氧和無氧運動能力的作用機制，但目前仍未闡明，且存在分歧。全部的動物實驗和少部分人體試驗發(fā)現(xiàn)，TT提取物增強肌肉力量和運動能力的作用是通過提高動物[2,7-9]或運動員[7]的血清睪酮水平實現(xiàn)，但更多的人體試驗不支持TT提取物能提高人血清睪酮水平[7,19]。我們前期的研究也發(fā)現(xiàn)，補充TT提取物提高男子拳擊運動員無氧運動能力的作用不是通過增加血清睪酮水平實現(xiàn)，而可能與減輕肌肉損傷有關(guān)[16]。本研究進一步補充了TT提取物還能提高拳擊運動員肩肘關(guān)節(jié)爆發(fā)力和耐力，這可能也是TT提取物提高無氧運動能力的機制之一。本研究對揭示TT提取物提高運動能力的機制具有一定作用，并為TT提取物作為運動營養(yǎng)品提供理論依據(jù)。此外，我們前期的動物實驗研究表明，TT提取物提高運動能力的作用可能與其促進肌肉蛋白質(zhì)合成、增加肌糖原和血糖的含量有關(guān)[20]。那么，本研究中TT提取物提高力量訓(xùn)練和耐力訓(xùn)練拳擊運動員的肩、肘關(guān)節(jié)屈伸肌的爆發(fā)力和耐力是否與其促進肌肉蛋白合成、增加肌糖原和血糖的含量有關(guān)，仍需進一步研究。本研究也存在一些不足，如樣本量較少，TT提取物的補充僅有一個廠家推薦劑量等。

總之，本研究發(fā)現(xiàn)補充蒺藜提取物能改善大強度力量訓(xùn)練所致肩關(guān)節(jié)、耐力訓(xùn)練所致肘關(guān)節(jié)的屈伸肌爆發(fā)力和耐力的降低。此外，補充蒺藜提取物不影響肩關(guān)節(jié)收展肌的爆發(fā)力和耐力，也不影響肩和肘關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性。