王力偉(無錫工藝職業(yè)技術(shù)學(xué)院體育部 江蘇 無錫 214206)
?;撬崾且环N分布于體內(nèi)各個(gè)組織和器官的由含硫氨基酸轉(zhuǎn)化而來的條件必需氨基酸,是機(jī)體不可或缺的生理活動(dòng)物質(zhì)。其以游離形式廣泛分布于大腦、心臟、肝、腎、骨骼肌、血液、卵巢等組織器官中,以大腦、骨骼肌、心臟等可興奮組織內(nèi)含量更高。研究發(fā)現(xiàn)牛磺酸具有重要的生理學(xué)效應(yīng)、藥理活性和營養(yǎng)學(xué)功能,對(duì)機(jī)體生長發(fā)育、損傷修復(fù)、運(yùn)動(dòng)能力等方面有著重要影響。?;撬岵粌H參與機(jī)體代謝,還具有清除自由基、抗脂質(zhì)氧化、維持細(xì)胞內(nèi)外鈣穩(wěn)態(tài)、保護(hù)細(xì)胞膜免受損傷、調(diào)節(jié)滲透壓等功能。體育運(yùn)動(dòng)員杰出的運(yùn)動(dòng)能力是其競(jìng)技成績的基礎(chǔ),近年來,?;撬釋?duì)于體育運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)能力影響的成果日益增多,大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明其對(duì)運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)能力有很好地促進(jìn)和改善作用,因此,在運(yùn)動(dòng)營養(yǎng)學(xué)領(lǐng)域牛磺酸被認(rèn)為是一種安全、必需、有效的營養(yǎng)補(bǔ)充劑。本文通過對(duì)?;撬岬纳韺W(xué)功能進(jìn)行概括,探討其對(duì)體育運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)能力的影響,以期為?;撬釥I養(yǎng)補(bǔ)充劑產(chǎn)品的使用提供一定的參考依據(jù)。
機(jī)體可通過外源性(直接從海洋魚蝦、貝殼等膳食中攝?。┖蛢?nèi)源性(體內(nèi)半胱氨酸、甲硫氨酸等經(jīng)過一系列的酶促反應(yīng)生成)兩條途徑獲得?;撬?,但哺乳動(dòng)物,包括人體內(nèi)合成?;撬岬拿富钚暂^低,其合成不能滿足機(jī)體正常的生理需求,需要通過膳食獲得足夠?;撬帷E;撬嵋杂坞x形式廣泛分布于機(jī)體組織和器官中,人體含?;撬峥偭繛?2 g~18 g,其中75%左右存在于骨骼肌內(nèi)參與機(jī)體運(yùn)動(dòng),?;撬嵩跈C(jī)體各組織細(xì)胞內(nèi)的濃度從100∶1到50 000∶1。?;撬崤懦鲶w外有兩種途徑:以游離形式從尿液排出和以膽汁酸鹽形式從膽汁排出,其中以尿液形式為主。腎臟是機(jī)體排出?;撬岬闹饕緩剑?dāng)機(jī)體?;撬釢舛冗^高時(shí),多余的?;撬釙?huì)通過腎臟從尿液排出,當(dāng)牛磺酸濃度降低不足以滿足身體需求時(shí),腎臟可以通過腎小球的重吸收來減少?;撬岬呐懦?,因此,腎臟對(duì)保持體內(nèi)?;撬岷康姆€(wěn)定起主要調(diào)節(jié)作用。
1.?;撬峥寡趸饔?/p>
大量研究表明,牛磺酸具有明顯的抗脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的作用,主要表現(xiàn)在:谷胱甘肽含量、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)及丙二醛(MDA)水平變化。有實(shí)驗(yàn)表明,大鼠力竭運(yùn)動(dòng)后,其腦內(nèi)丙二醛含量升高,超氧化物歧化酶及谷胱甘肽過氧化物酶活性降低,給予?;撬嶂?,丙二醛顯著下降,超氧化物歧化酶及谷胱甘肽過氧化物酶活性增強(qiáng),且運(yùn)動(dòng)時(shí)間延長。也有數(shù)據(jù)報(bào)道,?;撬崮芤种七\(yùn)動(dòng)后大鼠血漿、紅細(xì)胞及心肌線粒體細(xì)胞內(nèi)丙二醛含量升高,并能促使其運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)。同時(shí),?;撬徇€可以抑制骨骼肌的脂質(zhì)過氧化,提高超氧化物歧化酶的活性。
2.?;撬岽龠M(jìn)肌肉增長的作用
?;撬釋?duì)肌肉的增長有快速促進(jìn)作用,其能增強(qiáng)肌肉收縮力,加快新陳代謝,提高運(yùn)動(dòng)效率。在餐后1小時(shí)、餐前半小時(shí)、睡前補(bǔ)充含牛磺酸及鈣、鎂、鉀的復(fù)合制劑,會(huì)使肌肉變得更大、更強(qiáng)。在大量抗阻訓(xùn)練中,適當(dāng)補(bǔ)充富含牛磺酸及維生素C的復(fù)合營養(yǎng)制劑除了可促進(jìn)體育運(yùn)動(dòng)員肌肉的生長,還可增強(qiáng)其骨質(zhì),從而提高其運(yùn)動(dòng)能力。
3.?;撬嵴{(diào)節(jié)Ca2+濃度的作用
Ca2+是參與機(jī)體各項(xiàng)正常生理功能不可或缺的元素,其能維持細(xì)胞膜內(nèi)外的生物電位,保持神經(jīng)傳導(dǎo)功能正常進(jìn)行,并參與肌肉收縮和舒張,維持神經(jīng)-肌肉的正常傳遞。牛磺酸對(duì)機(jī)體Ca2+具有雙向調(diào)節(jié)作用。有實(shí)驗(yàn)表明,?;撬崮苌逤a2+濃度不足小鼠神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的Ca2+濃度,亦能降低高鈣狀態(tài)下小鼠神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度,將Ca2+穩(wěn)定在一定水平。
4.?;撬釋?duì)細(xì)胞膜的保護(hù)作用及維持滲透壓平衡的作用
?;撬峥杀苊饧?xì)胞膜上不飽和脂肪酸的酯化、氧化等,從而維持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性和正常功能。?;撬徇€可調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓,改變細(xì)胞的容積,進(jìn)而維持身體體液平衡。有報(bào)道指出,?;撬崮苷{(diào)節(jié)大鼠骨骼肌、腦和血小板的滲透性,為維持機(jī)體正常的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)提供基礎(chǔ)。
5.?;撬釋?duì)體內(nèi)代謝的影響
牛磺酸能調(diào)節(jié)機(jī)體糖代謝,有一定的降血糖效應(yīng),促進(jìn)機(jī)體組織對(duì)血糖的利用,加速糖酵解,增加糖異生,從而緩解中樞性疲勞的產(chǎn)生,提高運(yùn)動(dòng)能力。?;撬峥商岣邫C(jī)體產(chǎn)能支鏈氨基酸的含量,從而提高ATP及興奮性神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺的含量,延緩運(yùn)動(dòng)疲勞,提高運(yùn)動(dòng)能力。?;撬釋?duì)下丘腦-垂體、甲狀腺、腎上腺、性腺、胰島素等器官內(nèi)分泌功能均有調(diào)節(jié)作用,能增強(qiáng)機(jī)體抵抗能力,達(dá)到抗疲勞、抗損傷的效果。
6.?;撬岬钠渌砉δ?/p>
?;撬峋哂卸喾N生理功能,可以促進(jìn)視網(wǎng)膜細(xì)胞的生長和發(fā)育,維持正常的視覺功能;調(diào)節(jié)晶體滲透壓和抗氧化,抑制白內(nèi)障的發(fā)生;促進(jìn)嬰幼兒大腦和智力發(fā)育;防止動(dòng)脈粥樣硬化等。
1.?;撬釥I養(yǎng)補(bǔ)充劑能改善體育運(yùn)動(dòng)員耐力
?;撬崮苊黠@提高人體運(yùn)動(dòng)能力,給體育運(yùn)動(dòng)員不同劑量的?;撬幔? g~6 g),可以增強(qiáng)其耐力。體育運(yùn)動(dòng)員在馬拉松或者其他耐力運(yùn)動(dòng)中,大量的?;撬釓募∪庵斜会尫懦鰜硪匝a(bǔ)充血漿中的消耗維持其正常的運(yùn)動(dòng)能力。有實(shí)驗(yàn)表明,去除小鼠體內(nèi)牛磺酸轉(zhuǎn)運(yùn)體基因后,其體內(nèi)將不再產(chǎn)生牛磺酸,其負(fù)荷運(yùn)動(dòng)能力比野外正常小鼠低80%。也有研究表明,給大鼠灌胃補(bǔ)充?;撬崮苌咂溲迮;撬岬暮?,提升其運(yùn)動(dòng)能力。因此,機(jī)體內(nèi)?;撬岬暮繉?duì)保持運(yùn)動(dòng)能力是必需的,而外源性?;撬岬墓┙o能使運(yùn)動(dòng)能力進(jìn)一步得到提升。
牛磺酸可顯著提高機(jī)體細(xì)胞GSH-Px和SOD的活性,減少脂質(zhì)過氧化反應(yīng),從而減少自由基對(duì)機(jī)體細(xì)胞的侵害,提升運(yùn)動(dòng)耐力。有研究表明,運(yùn)動(dòng)力竭小鼠體內(nèi)的GSH-Px及SOD含量均降低,其心肌線粒體結(jié)構(gòu)被破壞,給其補(bǔ)充一定量外源性?;撬嶂螅∈篌w內(nèi)這兩種酶的含量均逐漸升高,運(yùn)動(dòng)能力也相應(yīng)地得到提升。除此之外,?;撬峥商岣邫C(jī)體促進(jìn)乳酸分解的乳酸脫氫酶的含量,減少大量運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后乳酸在體內(nèi)堆積,減輕運(yùn)動(dòng)員長時(shí)間運(yùn)動(dòng)后出現(xiàn)酸脹等身體不適,延長運(yùn)動(dòng)時(shí)間。給小鼠補(bǔ)充不同劑量牛磺酸后,小鼠負(fù)重游泳時(shí)間及力竭后存活時(shí)間延長,體內(nèi)乳酸含量明顯降低,研究人員發(fā)現(xiàn)?;撬峥梢栽黾有∈篌w內(nèi)肝糖原含量,延長其運(yùn)動(dòng)時(shí)間,降低小鼠體內(nèi)乳酸含量,從而延長其運(yùn)動(dòng)時(shí)長并提高其運(yùn)動(dòng)能力。也有報(bào)道指出,訓(xùn)練中給予游泳運(yùn)動(dòng)員富含牛磺酸的復(fù)合性飲料,能提升其有氧耐力水平和運(yùn)動(dòng)水平。
2.?;撬釥I養(yǎng)補(bǔ)充劑能維持體育運(yùn)動(dòng)員骨骼肌正常功能
體育運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)后,其骨骼肌中的?;撬岷棵黠@下降。有研究發(fā)現(xiàn),牛磺酸可增強(qiáng)骨骼肌的伸縮力,其通過增加肌肉隱鈣素蛋白表達(dá)來促使骨骼肌鈣釋放通道關(guān)閉,從而維持肌漿網(wǎng)中較低的鈣濃度并降低F2-異前列腺素的含量來減少脂質(zhì)過氧化,進(jìn)而保持骨骼肌收縮能力。同時(shí),?;撬崮苷{(diào)節(jié)體內(nèi)代謝,促進(jìn)骨骼肌細(xì)胞對(duì)血糖和支鏈氨基酸的攝取和利用,增加供能,減緩骨骼肌的運(yùn)動(dòng)性疲勞;此外,?;撬峥蓽p少自由基產(chǎn)生及維持胞漿鈣濃度,可促進(jìn)運(yùn)動(dòng)損傷修復(fù)。因此,?;撬崮芫S持骨骼肌正常功能,并能抵御骨骼肌高頻損傷并促進(jìn)損傷修復(fù),從而保持骨骼肌的收縮特性和運(yùn)動(dòng)能力。
3.?;撬岣纳企w育運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)性疲勞
體育運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的自由基,自由基使機(jī)體細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化導(dǎo)致機(jī)體運(yùn)動(dòng)能力下降,免疫力下降,影響機(jī)體健康。運(yùn)動(dòng)機(jī)體給予?;撬嶂?,除了能減少自由基的產(chǎn)生,還加速體內(nèi)自由基的清除,減少自由基對(duì)機(jī)體組織細(xì)胞的侵害,抵抗疲勞,提高運(yùn)動(dòng)能力。實(shí)驗(yàn)表明,在運(yùn)動(dòng)力竭前給予大鼠?;撬?,運(yùn)動(dòng)后,其體內(nèi)MDA含量明顯降低,GSH-Px和SOD活性明顯增強(qiáng)。也有研究證實(shí),?;撬峥商岣咝∈筮\(yùn)動(dòng)后肝、腦等組織中SOD的活性,降低小鼠運(yùn)動(dòng)后組織中MDA含量,達(dá)到抗疲勞的效果。
牛磺酸作為一種中樞抑制性神經(jīng)遞質(zhì)參與中樞性運(yùn)動(dòng)疲勞的產(chǎn)生。有研究表明,灌胃一定量?;撬岬男∈筮\(yùn)動(dòng)力竭后,與對(duì)照組相比,其腦內(nèi)興奮性神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺和5-羥色胺均明顯增加,此表明?;撬嵊幸欢ǖ囊种浦袠行赃\(yùn)動(dòng)疲勞產(chǎn)生的作用,且在一定范圍內(nèi)具有劑量相應(yīng)相關(guān)性。也有實(shí)驗(yàn)表明,給予大鼠?;撬崮苊黠@延長其運(yùn)動(dòng)力竭時(shí)間。
4.?;撬崮艽龠M(jìn)體育運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)后心臟功能恢復(fù)
運(yùn)動(dòng)后心率的恢復(fù)水平對(duì)體育運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)能力有密切關(guān)系。有學(xué)者通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出,?;撬崮苊黠@促進(jìn)運(yùn)動(dòng)后心率恢復(fù)。劇烈運(yùn)動(dòng)后,補(bǔ)充?;撬峤M3分鐘可將心率恢復(fù)至正常水平,而對(duì)照組心率下降不明顯,這說明?;撬崮艽龠M(jìn)運(yùn)動(dòng)后心率恢復(fù),對(duì)體育運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)后心臟恢復(fù)及運(yùn)動(dòng)水平的提高有重要意義。?;撬峒s占心肌游離氨基酸的一半以上,其能促進(jìn)Ca2+內(nèi)流,從而增強(qiáng)心肌收縮力提升運(yùn)動(dòng)能力。有研究表明,長期高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可使心肌線粒體內(nèi)自由基增多而清除能力下降導(dǎo)致自由基在體內(nèi)堆積,從而使細(xì)胞膜的流動(dòng)性下降,Ca2+轉(zhuǎn)運(yùn)受到影響,從而降低呼吸鏈Ca2+依賴酶的活性,使心肌線粒體利用氧的能力下降,ATP合成減少,心肌能力下降,造成機(jī)體運(yùn)動(dòng)能力下降。還有研究結(jié)果顯示,?;撬峥梢种七\(yùn)動(dòng)機(jī)體心肌線粒體脂質(zhì)過氧化反應(yīng),改善自由基蓄積對(duì)心肌收縮力造成的運(yùn)動(dòng)能力下降。同時(shí),?;撬峥梢种蒲“迥?,阻止血管內(nèi)脂質(zhì)沉積,達(dá)到抗動(dòng)脈粥樣硬化的作用;牛磺酸還可以提高心肌中超氧化物歧化酶的活性,降低心肌脂質(zhì)過氧化和一氧化碳的含量,達(dá)到保護(hù)心肌的作用。
5.牛磺酸能促進(jìn)體育運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)后紅細(xì)胞恢復(fù)
紅細(xì)胞是機(jī)體輸送氧氣和營養(yǎng)最主要的物質(zhì),其功能恢復(fù)對(duì)體育運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)能力有重要關(guān)系。在長時(shí)間負(fù)荷運(yùn)動(dòng)或劇烈運(yùn)動(dòng)之后,機(jī)體會(huì)產(chǎn)生大量的對(duì)紅細(xì)胞膜有損傷的丙二醛和活性氧而影響機(jī)體運(yùn)動(dòng)能力。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),過度訓(xùn)練和喂食丙二醛,大鼠均發(fā)生不同程度的紅細(xì)胞形態(tài)改變,且紅細(xì)胞膜穩(wěn)定性顯著降低及紅細(xì)胞溶血度升高。再給大鼠喂食牛磺酸后,其紅細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)損傷能有效逆轉(zhuǎn)和恢復(fù)。因此,?;撬崮苷{(diào)節(jié)機(jī)體紅細(xì)胞抗氧化代謝,促進(jìn)其功能恢復(fù)。
?;撬峋哂袕V泛的生理學(xué)功能,其生理學(xué)功能對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)體非常有利,且機(jī)體合成?;撬岬拿富钚员容^弱,而高強(qiáng)度或長時(shí)間的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練會(huì)使機(jī)體內(nèi)?;撬嵯拿黠@增多,因此,及時(shí)合理補(bǔ)充?;撬釥I養(yǎng)補(bǔ)充劑對(duì)體育運(yùn)動(dòng)員非常必要。但有研究發(fā)現(xiàn),過量攝入?;撬嵋部赡軐?duì)機(jī)體產(chǎn)生不利影響,所以運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練時(shí)對(duì)牛磺酸的攝入劑量以及方式有待進(jìn)一步探討與研究。