乳飲料抗運動性疲勞機制及應用研究

童錦鋒,宋平

（1.武漢城市職業(yè)學院,武漢430000；2.安徽工程大學生物與化學工程學院,安徽蕪湖241000）

0 引 言

疲勞是一個較復雜的生理生化過程，屬于一種比較普遍的生理現(xiàn)象[1]。通常情況下，在生理過程中無法維持運動性功能的過程，即為運動性疲勞，基于特定水平無法維持預定運動強度[2]。重度疲勞或持續(xù)性會造成免疫力下降、內分泌紊亂，甚至引起器質性疾病，對身體健康造成威脅，影響人們正常生活[3]。產生運動疲勞后，通常會有代謝產物、能量物質、細胞代謝調節(jié)酶、激素水平、抗氧化系統(tǒng)酶類等的變化伴隨，實質是內環(huán)境平衡失去穩(wěn)態(tài)造成機體不適感[4]。人體在運動以后，會將部分水分和能量損失掉，而運動飲料的攝入可以補充人體損失的能量、水分和電解質等，保持并提高人體的運動能力，有效緩解運動后產生的疲勞感[5]。

含乳飲料指以乳制品或鮮乳為原料，加入白砂糖、水、酸味劑、甜味劑、茶、果汁、植物提取液、咖啡等的一種或幾種調制成的飲料[6]。目前，市場上含乳飲料是以三分之一以上的乳制品或鮮乳，加入水及食品添加劑等配料制成，乳蛋白質含量≥1%。乳飲料能發(fā)揮抗疲勞作用，有利于補充血糖，增加肌肉做功量及力量[7]。乳飲料含有的乳蛋白肽具有較低的滲透壓，可直接被腸壁吸收，乳蛋白肽的特點是不易飽和、吸收快，各種肽段間運轉無抑制性及競爭性，可以有效補足運動消耗的蛋白質營養(yǎng)，實現(xiàn)血液循環(huán)的目的，修復蛋白質的合成，能夠有效抗疲勞，此外還能提高運動神經(jīng)系統(tǒng)興奮性，加強神經(jīng)反射活動和激素效應，運動員需要消耗巨大的體力，因此運動飲料可將其耐力延長，使其體力恢復迅速[8]。對此，本文對乳飲料抗運動性疲勞機制及應用進行了研究。

1 材料與方法

通過某高校參加運動會的運動員訓練時飲用某乳飲料進行，對運動員的血液中血紅蛋白濃度（HB）、紅細胞數(shù)量（RBC）、紅細胞平均體積（MCV）、紅細胞壓積（HCT）等指標進行測定，并對乳飲料對運動機體疲勞消除及體能恢復的影響功效進行檢驗。

1.1 材料與儀器

純凈水，市售；乳飲料，自制（主要成分包括糙米酵素、酸乳、檸檬酸、白砂糖、純凈水）；752型紫外光柵分光光度計，上海第三分析儀器廠；BTX-1800血細胞分析儀，溜博恒拓分析儀器有限公司；超低溫冰箱，美國Thermo公司；TDL-40B低溫高速離心機，上海中安醫(yī)療器械廠。

1.2 研究對象

本文所選取的研究對象為某高校參加運動會的運動員，隨機分為對照組（9人組）及試驗組（9人組）。試驗組平均年齡為19.35±1.12歲，平均身高為172.28±6.30 cm，試驗前平均體重為65.39±8.42 kg；對照組平均年齡為19.24±1.03歲，平均身高為172.86±8.34 cm，試驗前平均體重為64.87±7.62 kg；除測試指標外，要確保試驗人員其他指標相同。

1.3 試驗方法

1.3.1 飲料補充的方式與訓練試驗

在試驗期間兩組運動員需要每天進行相同的訓練項目，包括站立式3 m跑、3 min俯臥撐、12 min跑、3 min仰臥起坐、5×25 m折返跑、變換跑、體前屈、立定跳遠等。兩組運動員保持相同的訓練任務與標準，而試驗組運動員在訓練前后以及睡前1.5 h需要飲用350 mL乳飲料，與此同時對照組引用350 mL純凈水，訓練試驗的整體時間為80 d，兩組運動員都在學校進行就餐，盡可能避免其他因素的影響。

1.3.2 測試指標與方法

（1）最大耗氧量側試。

測量兩組運動員的最大耗氧量，在試驗前后兩組運動員需要選擇在功率為800-Ergometer的自行車上進行測試。在對運動員耗氧量指標進行測試時，先進行5.5 min的準備活動，再通過遞增運動負荷程序測量運動員的力竭時間，測定運動員的最大耗氧量以及心率等，當運動結束后抽取3 mL靜脈血進行檢測，此外還需要對其離心處理，取血清進行冷藏待測。

（2）血常規(guī)檢測。

運動員運動前、運動后血液中血紅蛋白濃度（HB）、紅細胞數(shù)量（RBC）、紅細胞平均體積（MCV）、紅細胞壓積（HCT）采用BTX-1800血細胞分析儀進行測定。

（3）血乳酸（BLB）濃度測定。

采用Barker-Summerson氏法測定血乳酸（BLB）濃度。

（4）血尿素（BUN）和肌酸激酶（CK）。

參照 《中國藥典》2015年版四部通則 1105、1106、1107微生物限度檢查方法適用性試驗要求，建立檢查法。

使用微量比色法對BUN含量進行測定；在測定CK指標時，使用肌酸激酶偶聯(lián)試紫外法雙試劑盒法。

（5）身體素質測試。

試驗前、試驗后身體素質測試的指標值詳見表1所示。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用軟件SPSS17.0進行，經(jīng)統(tǒng)計分析后，所有數(shù)據(jù)全部用SD表示，采用成組資料檢驗組間差異采（P＜0.05）。

表1 身體素質測定指標

2 結果與分析

2.1 乳飲料的補充對田徑運動員血生化指標的影響

試驗分析了乳飲料的補充對運動員血生化指標的影響，表2為試驗組和對照組運動員訓練前、后血液成分的比較，表3為試驗組和對照組運動員訓練前、后部分血生化指標比較。

表2 兩組運動員訓練前及訓練后的血液成分比較（±s，n=8）

表2 兩組運動員訓練前及訓練后的血液成分比較（±s，n=8）

注：*表示試驗前和實驗后比較，P＜0.05；**表示試驗前和實驗后比較，P＞0.05，下同。

HB RBC（1012個/1）HCT（%）MVC（f1）試驗前135.6±7.75 4.43±0.47 31.67±0.24 71.27±5.96試驗后128.8±6.10*4.13±0.15 35.2±2.52 77.32±6.72試驗前135.8±1.68 31.36±1.97 31.33±1.58 73.41±0.32試驗后138.1±0.71**39.46±1.62 33.84±1.20 72.74±2.98對照組 試驗組

由表2知，通過試驗可知，通過為期的80 d運動會備戰(zhàn)訓練，通過比較對照組運動員訓練前和訓練后的血液各指標為：紅細胞壓積（HCT）提高11.15%（P＜0.05）、血紅蛋白（HB）水平下降5.02%（P＜0.05）、平均紅細胞的體積（MVC）和紅細胞數(shù)量（RBC）變化不顯著，P＞0.05；試驗組運動員在訓練前后血液指標為：未有顯著變化的包括紅細胞的數(shù)量（RBC）、平均紅細胞的體積（MVC）、血紅蛋白（HB）水平（P＜0.05），具有顯著變化的是紅細胞壓積（HCT）提高8.01%（P＜0.05），補充乳飲料時，運動員可對血紅蛋白水平的降低進行阻止，從而使運動機體內血液中紅細胞功能得到有效維持。

表3 兩組運動員訓練前及訓練后的血生化指標的比較（±s，n=8）

表3 兩組運動員訓練前及訓練后的血生化指標的比較（±s，n=8）

指標血乳酸（Bla）/(mmol·L-1)血清肌酸激（CK）血清尿素氮（BUN）血糖/(mmol·L-1)試驗前3.25±0.38 302.82±78.8 4.15±0.84 5.16±0.41試驗后10.53±0.27*372.68±53.5*4.50±0.32*4.54±0.45*試驗前3.62±0.32 298.31±20.1 4.19±0.30 5.44±0.74試驗后8.14±0.27**308.84±1.68*4.22±0.82**5.57±0.62**對照組 試驗組images/BZ_29_1654_2817_1655_2818.pngimages/BZ_29_1655_2816_1656_2817.png

由表3知，運動員在經(jīng)過80 d的運動會備戰(zhàn)訓練，通過比較對照組運動員訓練前和訓練后機體內的各血生化指標為：血清尿素氮（BUN）提高8.43%（P＞0.05），血清肌酸激（CK）水平提高23.07%（P＞0.05）。試驗組運動員訓練前和訓練后機體內各血生化指標為：BUN值及CK值變化均不明顯。測量運動前后兩組運動員定量負荷運動測試指標，最終發(fā)現(xiàn)對照組運動員運動后顯著提升了其體內的血乳酸（Bla）濃度，與之相比試驗組運動員的變化更小，這表明在定量負荷訓練后，通過補充乳飲料可將運動員有氧代謝能力提高。在試驗前和試驗后，對照組運動員血糖濃度分別為5.16±0.41 mmol/L、4.54±0.45 mmol/L，大約降低了12.02%（P＜0.05）。在試驗前和試驗后，試驗組運動員的血糖濃度分別為5.44±0.74 mmol/L、5.57±0.62 mmol/L，大約提高了2.39%（P＞0.05），也就是說在訓練過程中及時為運動員補充乳飲料，可以維穩(wěn)血糖水平，使其濃度保持穩(wěn)定。

2.2 乳飲料對運動員機體成分的影響

表4 兩組運動員訓練前及訓練后的成分指標比較（±s，n=8）

表4 兩組運動員訓練前及訓練后的成分指標比較（±s，n=8）

組別對照組試驗組 51.64±3.2751.73±0.20 52.58±2.37 54.31±0.71*13.16±0.71 15.88±2.13 12.78±0.43 17.34±3.75**去脂體重 體脂/%

由表4可知，在試驗前及試驗后，試驗組的運動員去脂體重提高4.99%（P＜0.05）、體脂減少9.19%（P＜0.05）；在試驗前及試驗后，對照組的運動員去脂體重提高1.82%（P＞0.05）、體脂百分含量減少2.89%（P＞0.05），這說明在訓練期間，運動員補充乳飲料后能使其機體肌肉的生長進一步提升，并使機體去脂體重增加，機體體脂含量降低。

2.3 乳飲料對運動員有氧能力指標的影響

試驗對乳飲料對運動員有氧能力指標的影響進行了分析，表5為兩組運動員訓練前及訓練后的有氧能力指標比較。

表5 兩組運動員訓練前及訓練后的有氧能力指標比較（±s，n=8）

表5 兩組運動員訓練前及訓練后的有氧能力指標比較（±s，n=8）

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分析表5可以看出，試驗前后試驗組和對照組的運動員負荷運動是逐漸遞增的，兩組運動員的心血管機能改善效果都比較明顯，運動結束后1.5 min時，兩組運動員差異不明顯，試驗組與對照組在第3.5 min、5.5 min里的心率恢復差異明顯（P＜0.05）。在遞增負荷運動后，試驗組運動員心率具有較快的恢復，所用時間較短。這說明就遞增負荷運動后的機體來說，乳飲料補充有積極促進作用。

2.4 補充乳飲料對運動員身體素質的影響

試驗對乳飲料對運動員有氧能力指標的影響進行了觀察，表6為兩組運動員訓練前及訓練后的身體素質指標比較。

表6 兩組運動員訓練前及訓練后的身體素質指標比較（±s，n=8）

表6 兩組運動員訓練前及訓練后的身體素質指標比較（±s，n=8）

注：與對照組比較，▲P＜0.05，△P＞0.05。

指標X 1(m)X 2(次)X 3(次)X 4(sec)X 5(sec)X 6(m)X 7(cm)X 8(sec)試驗前3.32±0.81 32.24±4.98 36.9±1.01 3.37±0.14 21.91±0.62 2819.8±201.1 13.66±5.45 10.95±0.45試驗后3.45±0.02**34.49±3.61**39.36±2.10**3.34±0.14**21.78±0.63*2845.4±240.2*16.88±2.10**10.71±0.35**試驗前3.79±0.10 33.49±3.22 35.8±2.05 3.36±0.15 21.57±0.74 2859.8±261.2 17.38±5.68 10.58±0.08試驗后3.52±0.09*△37.86±3.61*▲40.24±1.84*△3.31±0.16*△20.65±0.75*▲2948.8±307.2*▲17.89±1.71*▲10.16±0.62**△對照組 試驗組

分析表6可以看出，柔韌素質的X7在試驗前和試驗后未發(fā)生顯著變化，其他身體素質測試都有不同程度的提升。對照組當中X5、X6的指標測試表現(xiàn)出統(tǒng)計學意義，但其他指標并未發(fā)生明顯變化。試驗組運動員除 X7、X8外，其他指標都有一定程度的變化，且查異性顯著（P＜0.05）。對照組和試驗組運動員在試驗后其身體素質測試表明，X1增加2.03%（P＞0.05）、X2增加9.77%（P＜0.05）、X3增加2.24%（P＞0.05）、X4降低0.90%（P＞0.05）、X5降低 5.19%（P＜0.05）、X6增加3.63%（P＜0.05）、X7增加 5.98%（P＜0.05）、X8降低5.14%（P＞0.05），這說明補充乳飲料后，運動員體能及身體素質得到提升。

3 討 論

分析運動員的競技能力可以看出，體能時非常關鍵的構成部分。對于運動過程來說，越來越重視運動員體能因素。實踐證明，當運動員完成乳飲料的補充后，能夠確保體內血紅蛋白含量維持相對穩(wěn)定，防止出現(xiàn)大幅度降低的情況[9]。避免運動員機體內減低血清CK水平狀況的發(fā)生，維持血糖濃度，促進運動員骨骼肌機能的提升，避免出現(xiàn)中樞疲勞。運動員補充乳飲料將會促進身體素質的提升和體能的恢復。試驗整個流程的時間為80 d，分析對比后發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，試驗組運動員血乳酸水平降低顯著（P＜0.05）。在負荷訓練過程中，有效提高運動員的體能儲備，可以有效預防超負荷訓練時的機體損傷，從而將傷痛減少。

隨著現(xiàn)代體育運動的發(fā)展，體育技能的提高均和營養(yǎng)的研究有一定的關系[10]，研究表明，在運動員的訓練過程中會消耗巨大的體力，營養(yǎng)補充的不及時，會直接對機體體能恢復速度產生影響，這也是疲勞現(xiàn)象的出現(xiàn)原因。對人體機體組織代謝和營養(yǎng)元素進行分析，能夠確定蛋白質對于人體基本生命活動的穩(wěn)定有非常重要的作用。乳飲料以其低脂肪、純度高、消化吸收率高、低膽固醇組成最合理，保健功能較多。因而，為補充蛋白質運動營養(yǎng)品，乳飲料被廣泛應用。在乳飲料中，多種活性成分如含乳鐵蛋白等具有抗氧化性能。同時在乳飲料中，乳鐵蛋白可以牢固的結合鐵離子，抑制金屬離子的氧化。

4 結 論

基于對產生運動性疲勞的生理學機制以及乳飲料抗運動性疲勞的試驗研究發(fā)現(xiàn)，在運動過程中運動員進行乳飲料的補充，能夠維持血紅細胞的功能是穩(wěn)定的，對運動機體內部的CMC水平起到很好的維穩(wěn)作用，同時還能加快恢復運動機體的體能、消除疲勞。實踐分析證明，保護運動機體紅細胞的功能，可以通過乳清蛋白飲料的攝入來實現(xiàn)，同時后者還能避免出現(xiàn)降低血紅蛋白（HB）水平，消除疲勞、提高體能、積極促進肌肉微結構的維持。