足球運(yùn)動(dòng)員服用螺旋藻對(duì)體成分、下肢爆發(fā)力以及有氧功能的影響

張雨亭 ,裘驍陽(yáng) ,吳 瑋 ,徐異寧 ,李曉寒 ,周升春 ,白 鑫,陳海敏,裘琴兒*

（1.寧波大學(xué) 體育學(xué)院,浙江 寧波 315211;2.浙江理工大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,浙江 杭州 310018;3.寧波大學(xué) 海洋學(xué)院,浙江 寧波 315832）

有研究認(rèn)為[1],長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度的訓(xùn)練會(huì)使運(yùn)動(dòng)員出現(xiàn)不利于身體的負(fù)面現(xiàn)象,所以運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練后的恢復(fù)對(duì)其競(jìng)技水平的提升非常重要,科學(xué)的恢復(fù)不僅能預(yù)防損傷,還能提升身體素質(zhì).服用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑作為一種被廣泛用于提升恢復(fù)效果和效率的措施被業(yè)界普遍接受.在種類繁多的補(bǔ)劑中,螺旋藻補(bǔ)劑因其出色的抗氧化、抑制有害代謝產(chǎn)物和無(wú)菌炎癥發(fā)生功能而備受關(guān)注[2-3].

有研究發(fā)現(xiàn)[4],螺旋藻對(duì)運(yùn)動(dòng)員積極影響顯著.但國(guó)內(nèi)外對(duì)螺旋藻補(bǔ)劑的作用眾說(shuō)紛紜,目前仍無(wú)定論,且已有相關(guān)研究大多以職業(yè)運(yùn)動(dòng)員、臨床病人等為研究對(duì)象.

本研究選擇高校男性足球運(yùn)動(dòng)員作為研究對(duì)象.選取肌肉量作為體成分量化指標(biāo)(穩(wěn)定的肌肉量是運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技表現(xiàn)的基礎(chǔ),但高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)會(huì)造成肌肉的損傷和流失,不利于運(yùn)動(dòng)員身體素質(zhì)的提升[5]);選取縱跳表現(xiàn)作為下肢爆發(fā)力量化指標(biāo)(縱跳表現(xiàn)是評(píng)定運(yùn)動(dòng)員身體協(xié)調(diào)與爆發(fā)力的重要指標(biāo)[6-7],且縱跳表現(xiàn)與運(yùn)動(dòng)員的競(jìng)技能力呈正相關(guān)[8]);選取肺活量和紅細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)作為身體有氧功能的評(píng)估指標(biāo)(肺活量反映肺一次通氣的最大能力,可作為心肺能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)[9],通常當(dāng)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練狀態(tài)提高時(shí),其肺活量也會(huì)隨之增加[10];而紅細(xì)胞是運(yùn)輸氧和二氧化碳的物質(zhì)基礎(chǔ),是評(píng)定血液運(yùn)氧能力的重要參數(shù)).通過(guò)口服螺旋藻補(bǔ)劑與安慰劑對(duì)比實(shí)驗(yàn),以期探明口服螺旋藻補(bǔ)劑對(duì)訓(xùn)練期大學(xué)生運(yùn)動(dòng)員體成分、下肢爆發(fā)力及身體有氧功能的影響.

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

招募寧波大學(xué)男性足球運(yùn)動(dòng)員20 人,其中1名一級(jí)運(yùn)動(dòng)員,19 名二級(jí)運(yùn)動(dòng)員.入選條件: (1)6個(gè)月內(nèi)無(wú)運(yùn)動(dòng)損傷、傳染性疾病等臨床記錄;(2)無(wú)心血管和嚴(yán)重呼吸疾病史,且在過(guò)去1 個(gè)月內(nèi)未服用會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的藥物和補(bǔ)劑.(3)國(guó)家二級(jí)運(yùn)動(dòng)員及以上(擁有國(guó)家頒發(fā)的11 人制足球運(yùn)動(dòng)等級(jí)證書).實(shí)驗(yàn)之前,所有研究對(duì)象都簽署知情同意書,告知本研究的風(fēng)險(xiǎn)和受益,程序符合《赫爾辛基宣言》,經(jīng)寧波大學(xué)倫理委員會(huì)審查通過(guò)(倫理審查編號(hào): ChinCTR2100045524).

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

受試者年齡(19.69±0.92)歲,身高(178.71±7.36)cm,體質(zhì)量(68.30±7.43)kg.采取隨機(jī)雙盲對(duì)照實(shí)驗(yàn),將受試者隨機(jī)分為兩組,一組服用螺旋藻(SP組),另一組服用安慰劑(PB 組).兩組操作人員各自為SP組和PB組發(fā)放螺旋藻補(bǔ)劑和安慰劑,除實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)者外,均不知道兩組補(bǔ)劑的區(qū)別.

測(cè)試前3 d 受試者參觀實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地,實(shí)驗(yàn)當(dāng)天,操作人員收集受試者的體成分?jǐn)?shù)據(jù).由醫(yī)生收集肘靜脈血液,采集完成休息10 min 后,受試者進(jìn)行15 min 熱身,包括慢跑、動(dòng)態(tài)拉伸等訓(xùn)練前預(yù)熱動(dòng)作,隨后依次測(cè)試縱跳表現(xiàn)和肺活量.前測(cè)數(shù)據(jù)采集完畢后,定期定量發(fā)放螺旋藻補(bǔ)劑和安慰劑,8周后采集后測(cè)數(shù)據(jù).兩組的基線數(shù)據(jù)使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)對(duì)比,若各項(xiàng)指標(biāo)組間無(wú)顯著性差異(P＞0.05),再進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn).

1.3 攝入

本實(shí)驗(yàn)所用螺旋藻補(bǔ)劑為深綠色橢圓形片劑(圖1),由麗江程海保爾生物開發(fā)有限公司提供,批準(zhǔn)文號(hào): 國(guó)食健字G20 120502;執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn): Q/LBE 0002 S-2014.每片含螺旋藻提取物500 mg.安慰劑為深綠色糯米粉制片.

圖1 實(shí)驗(yàn)所用的螺旋藻補(bǔ)劑

受試者采樣完成后開始服用螺旋藻補(bǔ)劑或安慰劑,按照每人每天3 g 用量發(fā)放,由操作人員每周一在訓(xùn)練場(chǎng)發(fā)放一周用量,21 g,共計(jì)42 片.服用方法: 口服,每日分早中晚3次,每次2片.操作人員在訓(xùn)練結(jié)束后對(duì)運(yùn)動(dòng)員攝入情況進(jìn)行登記,設(shè)立受試者排除標(biāo)準(zhǔn),發(fā)生以下任何一項(xiàng)則剔除該受試者數(shù)據(jù): (1)未按要求攝入補(bǔ)劑;(2)缺席訓(xùn)練超過(guò)3 次;(3)服用藥品或其他補(bǔ)劑.8 周后兩組受試者同時(shí)停止攝入,進(jìn)行后測(cè)數(shù)據(jù)收集.

1.4 訓(xùn)練安排

8 周訓(xùn)練計(jì)劃見(jiàn)表1,內(nèi)容包括有球訓(xùn)練、力量訓(xùn)練、耐力訓(xùn)練和戰(zhàn)術(shù)指導(dǎo),每周共訓(xùn)練6 d.

表1 周訓(xùn)練計(jì)劃 min

1.5 實(shí)驗(yàn)指標(biāo)和測(cè)試

1.5.1 體成分?jǐn)?shù)據(jù)采集

受試者赤腳站在TANITA,MC-180 體成分分析儀(日本百利達(dá)公司)上,確保手、腳均與儀器8片電極片接觸良好,站立平穩(wěn)后按照屏幕提示抓握手柄,雙臂自然下垂,待屏幕提示測(cè)試結(jié)束受試者方可移動(dòng),其間身體保持平穩(wěn).每次測(cè)試完成后使用75%酒精棉片擦拭電極片.

1.5.2 縱跳數(shù)據(jù)采集

采用 Kistler 測(cè)力臺(tái)(瑞士奇樂(lè)石集團(tuán))和Quattro Jump(Type 2822A1-1)軟件進(jìn)行測(cè)試,受試者完成熱身后,雙腳與肩同寬,雙臂自然放于體側(cè),目視前方,平穩(wěn)站于力臺(tái)中央(圖2).操作人員對(duì)受試者稱重,隨后受試者按操作人員指令,盡全力垂直縱跳(圖3),要求落地平穩(wěn),落地后雙腳不可移動(dòng).每次縱跳間歇30 s,縱跳3 次,取平均值.

圖2 受試者稱重

圖3 自由縱跳

1.5.3 肺活量和紅細(xì)胞數(shù)據(jù)采集

采用FCS-1000 數(shù)顯電子肺活量計(jì)(北京東紅技術(shù)開發(fā)中心)測(cè)定運(yùn)動(dòng)員肺活量.每位受試者手持吹氣口,盡力、快速吹氣,吹氣3 次,每次間隔大于30 s,取最大值記錄.紅細(xì)胞壓積、紅細(xì)胞數(shù)量、紅細(xì)胞平均體積、血紅蛋白、平均血紅蛋量、平均血紅蛋白濃度指標(biāo)由寧波市康寧醫(yī)院血液科醫(yī)生采集并分析.

1.6 統(tǒng)計(jì)方法

采用SPSS 25.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析,使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析前測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)的組間差異,通過(guò)重復(fù)測(cè)量方差分析對(duì)比SP 組和PB 組前后的數(shù)據(jù)差異,P＜0.05 為差異顯著.

2 結(jié)果

2.1 基線

受試者經(jīng)過(guò)8 周的高強(qiáng)度訓(xùn)練及藥劑服用全部按要求完成實(shí)驗(yàn),其擊球慣用腿均為右側(cè).

2.2 肌肉量變化

表2 為肌肉量指標(biāo)前后對(duì)比結(jié)果.從表2可見(jiàn),經(jīng)過(guò)8周的訓(xùn)練和安慰劑服用,PB組受試者右下肢的前測(cè)肌肉量為(10.89±1.08)kg,后測(cè)為(11.70±0.39)kg,后測(cè)顯著大于前測(cè)(P＜0.05);其他體成分試驗(yàn)前后無(wú)顯著變化(P＞0.05).SP 組受試者肌肉量由(58.72±4.04)kg 上升到(59.74±4.04)kg,左上肢肌肉量由(2.98±0.28)kg上升到(3.11±0.31)kg,右下肢肌肉量由(10.94±0.99)kg 上升到(11.58±0.87)kg,上述變化均有顯著性差異(P＜0.05),其他體成分指標(biāo)則無(wú)顯著性差異(P＞0.05).

表2 肌肉量指標(biāo)前后對(duì)比

2.3 縱跳指標(biāo)變化

表3 為縱跳指標(biāo)前后對(duì)比.從表3 可見(jiàn),PB 組受試者前測(cè)縱跳高度(59.95±3.87)cm,后測(cè)(60.85±4.06)cm,前后縱跳高度顯著上升(P＜0.05),其他指標(biāo)無(wú)顯著性變化(P＞0.05).SP 組受試者縱跳高度由前測(cè)(59.78±5.79)cm,上升到(61.92±4.17)cm,縱跳最大加速度從(0.65±0.12)m·s-2上升到(0.73±0.16)m·s-2,前測(cè)平均輸出功率為(33.17±1.34)W·kg-1,后測(cè)上升到(36.77±1.50)W·kg-1,縱跳最大功率從(67.36±1.31)W·kg-1上升到(70.29±1.45)W·kg-1,上述變化均有顯著性差異(P＜0.05);其他縱跳指標(biāo)變化不顯著(P＞0.05).

表3 縱跳指標(biāo)前后對(duì)比

2.4 有氧功能指標(biāo)變化

PB 組受試者肺活量前測(cè)為(3 957.11±291.71)mL,后測(cè)為(4 092.78±332.89)mL,前后無(wú)顯著變化(P＞0.05);SP 組受試者肺活量前測(cè)為(3 888.69±347.08)mL,后測(cè)為(4 081.77±245.50)mL,前后也無(wú)顯著變化(P＞0.05).紅細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)前后對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表4.從表4 可見(jiàn),SP 組受試者紅細(xì)胞指標(biāo)均無(wú)顯著差異(P＞0.05);PB 組受試者紅細(xì)胞平均體積前測(cè)為(91.56±3.43)fL,后測(cè)為(93.58±4.15)fL,后測(cè)顯著大于前測(cè)(P＜0.05),平均血紅蛋白濃度前測(cè)為(340.11±7.91)g·L-1,后 測(cè) 為(330.85±4.45)g·L-1,后測(cè)顯著小于前測(cè)(P＜0.05).

表4 紅細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)前后對(duì)比

3 討論

本研究結(jié)果表明,SP 組和PB 組受試者右下肢肌肉量和縱跳高度均顯著上升;相比PB 組,SP 組受試者的肌肉量、左上肢肌肉量、縱跳最大加速度、平均輸出功率和最大功率前后顯著上升.兩組受試者的肺活量均有上升,但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.PB 組受試者紅細(xì)胞平均體積顯著上升,平均血紅蛋白濃度顯著下降,SP 組前后無(wú)顯著性變化.PB 組和SP組的右下肢肌肉量均顯著增長(zhǎng),但組間變化率無(wú)顯著差異.右下肢肌肉量的顯著上升可能是由于參與本研究足球運(yùn)動(dòng)員均慣用右側(cè)下肢,從而使其慣用側(cè)的下肢肌肉得到強(qiáng)化,同時(shí)提升了肌肉量.有研究發(fā)現(xiàn)[11],足球運(yùn)動(dòng)員長(zhǎng)期訓(xùn)練和比賽中易過(guò)度依賴慣用腿,在訓(xùn)練和比賽中完成動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生動(dòng)作代償,造成左右兩側(cè)肌力乃至肌肉量不平衡.PB 組縱跳高度平均增長(zhǎng)1.48%,SP 組同比增長(zhǎng)3.46%,SP 組的變化率顯著大于PB 組.縱跳高度的提升可能是由于訓(xùn)練產(chǎn)生的影響[12].8 周訓(xùn)練提升了受試者的身體協(xié)調(diào)能力,強(qiáng)化了肌肉力量,提高了中樞神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)身體的控制及各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)配合.有研究發(fā)現(xiàn)[13],經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的訓(xùn) 練,包括縱跳在內(nèi)的諸多運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)指標(biāo)均會(huì)提升.

已有研究認(rèn)為[14-16],如果沒(méi)有科學(xué)的訓(xùn)后恢復(fù)干預(yù),高強(qiáng)度訓(xùn)練可能會(huì)造成肌肉結(jié)構(gòu)損傷、肌肉量流失;劇烈運(yùn)動(dòng)后,包括過(guò)氧化物、細(xì)胞炎癥因子等大量代謝產(chǎn)物在人體中生成,這些產(chǎn)物會(huì)直接破壞人體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定性,使肌肉微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,不利于運(yùn)動(dòng)員在劇烈運(yùn)動(dòng)后的恢復(fù),可能會(huì)對(duì)肌肉量的維持或提升產(chǎn)生不利影響.PB 組各部分肌肉量沒(méi)有顯著下降,說(shuō)明PB 組受試者沒(méi)有出現(xiàn)肌肉量流失現(xiàn)象.SP 組受試者肌肉量、右下肢肌肉量、左上肢肌肉量顯著上升,可能是服用螺旋藻補(bǔ)劑的作用.螺旋藻的蛋白質(zhì)含量較高[17],所以服用螺旋藻能及時(shí)補(bǔ)充蛋白質(zhì),對(duì)運(yùn)動(dòng)員的肌肉蛋白合成速率維持或增加有積極作用,從而增加運(yùn)動(dòng)員瘦體重.但也有專家認(rèn)為,螺旋藻的蛋白質(zhì)總量有限,其所含蛋白質(zhì)對(duì)運(yùn)動(dòng)員瘦體重增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)可能被高估.Jiang 等[18]認(rèn)為螺旋藻補(bǔ)劑的主要作用是抑制劇烈運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致氧化應(yīng)激、免疫抑制的負(fù)面效應(yīng).Guo 等[19]研究發(fā)現(xiàn),螺旋藻補(bǔ)劑中許多成分具有抗氧化和清除自由基功能,因此可提升人體內(nèi)抗氧化活性,同時(shí)通過(guò)綜合調(diào)控發(fā)揮抗炎和抗氧化作用.Hu 等[20]研究表明,螺旋藻成分會(huì)抑制某些不利于機(jī)體蛋白酶的產(chǎn)生.人體攝入螺旋藻補(bǔ)劑可能會(huì)通過(guò)抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)及加速代謝產(chǎn)物的清除使肌肉免受損傷[21],從而提升運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練后的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn),維持骨骼肌的肌肉量.

8 周實(shí)驗(yàn)后,兩組運(yùn)動(dòng)員的縱跳高度均較實(shí)驗(yàn)前顯著上升,說(shuō)明受試者較好地適應(yīng)了訓(xùn)練強(qiáng)度,原因可能是訓(xùn)練干預(yù)提升了肌肉力量或提高了上下肢能量傳遞效率[22],從而提升了縱跳高度.一項(xiàng)對(duì)橄欖球運(yùn)動(dòng)員的研究表明[23],服用螺旋藻補(bǔ)劑對(duì)縱跳成績(jī)有提升.本實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),SP 組后測(cè)的縱跳高度比PB 組更高,這與文獻(xiàn)[23]研究結(jié)果一致.縱跳表現(xiàn)的提升可能是因?yàn)榉寐菪甯淖兞梭w成分,提升了肌肉量.有研究表明[24],肌肉量與縱跳成績(jī)呈正相關(guān).但也有研究發(fā)現(xiàn)[25],肌肉量的多少不能直接反映爆發(fā)力的大小,而是與肌肉類型、神經(jīng)募集程度有相應(yīng)的關(guān)系.

與PB 組相比,SP 組受試者經(jīng)過(guò)8 周訓(xùn)練,其縱跳最大加速度、平均輸出功率、最大功率均顯著上升,這可能是下肢肌肉肌力提升的表現(xiàn).螺旋藻補(bǔ)劑可以通過(guò)其抗氧化成分改善體成分,促進(jìn)肌肉的恢復(fù)[26].然而也有研究認(rèn)為[23],螺旋藻補(bǔ)劑不能改變運(yùn)動(dòng)員的體成分,即不能顯著改善肌肉量的增加.這可能與不同實(shí)驗(yàn)服用螺旋藻的劑量、周期和人群不同相關(guān).目前對(duì)螺旋藻是否可以提升肌肉肌力以及其潛在機(jī)制尚未見(jiàn)報(bào)道.

紅細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)中,PB 組受試者的紅細(xì)胞平均體積顯著上升,平均血紅蛋白濃度顯著下降,可能是紅細(xì)胞運(yùn)輸氧功能下降,使細(xì)胞出現(xiàn)代償性變化,也可能與訓(xùn)練過(guò)程中生理負(fù)荷過(guò)大有關(guān).SP組受試者雖實(shí)驗(yàn)前后肺活量無(wú)顯著變化,但相較PB 組紅細(xì)胞指標(biāo),SP 組實(shí)驗(yàn)前后無(wú)顯著變化,表明攝入螺旋藻補(bǔ)劑可能維持了紅細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)的穩(wěn)定.一些研究表明[27-29],攝入螺旋藻補(bǔ)劑可以提升最大適氧量,螺旋藻中的藻藍(lán)蛋白和精氨酸可能存在改善氧吸收的作用,從而提升血紅蛋白的運(yùn)氧能力[29].這些結(jié)論與本實(shí)驗(yàn)的發(fā)現(xiàn)基本一致.本研究中運(yùn)動(dòng)員在服用螺旋藻補(bǔ)劑后肺活量的變化無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,螺旋藻補(bǔ)劑可能不會(huì)提升運(yùn)動(dòng)員的有氧能力指標(biāo),也可能是由于服用劑量、服用周期或群體差異性造成.

4 結(jié)論和建議

服用螺旋藻補(bǔ)劑的足球運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練過(guò)程中部分肌肉量得到提升,下肢爆發(fā)力明顯提高,其中縱跳最大功率顯著增加了4%,血液中紅細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)維持在穩(wěn)定范圍內(nèi).所以服用螺旋藻補(bǔ)劑會(huì)抑制劇烈運(yùn)動(dòng)對(duì)身體產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng),推測(cè)可能是通過(guò)某些抗氧化、抗炎機(jī)制實(shí)現(xiàn).

本研究的部分陰性指標(biāo)與前人的研究有所不同,可能是實(shí)驗(yàn)中螺旋藻補(bǔ)劑服用周期和劑量或樣本差異導(dǎo)致.后續(xù)研究可延長(zhǎng)干預(yù)時(shí)間,在安全劑量范圍內(nèi)探究最佳服用劑量,并增加樣本量.建議足球運(yùn)動(dòng)員在高強(qiáng)度的訓(xùn)練期間服用螺旋藻補(bǔ)劑促進(jìn)機(jī)體恢復(fù),提升身體素質(zhì).