口漱碳水化合物溶液对机体耐力性能的影响

雷 雨

（铜仁学院体育系，贵州 铜仁 554300）

口漱碳水化合物溶液对机体耐力性能的影响

雷 雨

（铜仁学院体育系，贵州 铜仁 554300）

在运动前、后适度补充碳水化合物有助于提高机体的运动能力以及促进恢复。然而，在运动中补充碳水化合物溶液的实验研究结果却存有争议，而且其作用机制尚不清楚。基于此，国外有学者提出并研究了使用碳水化合物溶液漱口对机体耐力性能的影响。结果显示，在长时间耐力运动中使用碳水化合物溶液漱口可能有益于改善机体的耐力性能。在国内，目前尚未见有关报道。本文就这一课题进行综述，以期为碳水化合物在运动实践中的应用提供参考。

碳水化合物；漱口；性能

1 前 言

我们知道糖原在体内的储量是有限的，长时间剧烈运动引起的疲劳与肌糖原的消耗和/或血糖下降有关。人们普遍认为在运动训练和竞赛时期适当补糖，可以防止低血糖发生，并可提高机体的运动能力，也可以为工作肌肉增加储备能源[1]。

McConell等[2]曾报道，当在高强度的骑车实验时，运动中所摄取的碳水化合物只有一小部分（26%）真正进入了外周循环。此外，实验报告称，当以近似80%最大吸氧量强度（O2max）骑车至疲劳时摄入葡萄糖对碳水化合物氧化和肌肉新陈代谢率或性能并没有影响。而且，在直接注射葡萄糖进入血液循环（60g/h），肌糖原氧化代谢也不会受影响。有研究显示，在一小时骑自行车试验的最后15分钟时，外源服用碳水化合物54g仅只氧化了9g[3]。研究显示，补充液体和碳水化合物能提高计时受试者的运动成绩。摄取碳水化合物对提高机体性能可能归功于保持了较高的心输出量以及减弱中心体温和心率的增加，但在不摄入液体的情况下，运动时机体也会出现这种反应。然而，没有证据证明碳水化合物的摄取可以影响机体中心温度或心率。此外，摄入碳水化合物也不会对血糖浓度或碳水化合物氧化产生显著影响。同样有研究显示，并不是所有摄取液体或碳水化合物溶液的研究都能获得有益的效果[4]。然而大部分的研究显示，运动时适当摄入碳水化合物电解质溶液能提高耐力运动的能力。在骑自行车和跑步试验的研究表明，运动时适度补充碳水化合物电解质溶液对提高机体耐力工作性能有益[5]。到目前为止，补充碳水化合物电解质溶液可以改善机体性能的机制尚未完全清楚，有待进一步研究。

有研究显示，被试者饮用碳水化合物电解质溶液后对机体代谢并没有明显的益处，但研究结果却表明确实对机体性能有改善作用。这使得研究者们推测，运动时摄入碳水化合物可能通过影响中枢神经或其它非代谢途径提高机体性能。考虑到此种观点，使得研究者们进一步推测，当受试者使用碳水化合物溶液漱口而不是把其咽下时对机体运动的性能可能会产生影响。因此，有些学者就碳水化合物溶液漱口对机体耐力运动能力的影响进行了研究。这些研究结果推翻了葡萄糖或流体对外周循环起关键作用的推测。研究认为，口漱碳水化合物溶液可能是有效增进机体工作性能的潜在机制，而且其可能与运动前的营养状态、运动实验方式、溶液浓度以及纯净溶液里碳水化合物的种类等有关。

2 口漱碳水化合物电解液对机体耐力影响的实验研究

研究显示，使用含碳水化合物的电解液漱口可以提高耐力运动成绩，而且许多研究者认为只有骑脚踏车和跑步的方式最适合研究使用碳水化合物电解液漱口对机体工作性能所产生的影响。

2.1 口漱碳水化合物电解液对骑车计时成绩的影响

Carter等[6]首先证明运动时用碳水化合物溶液漱口，可以提高功率自行车计时测验的成绩。在该研究中，要求7名男性和2名女性分两次尽快去完成一项定额工作（914±40kJ）实验。两次实验间隔一周，每当计时测验完成12.5%时，受试者分别用含有6.4%麦芽糖糊精溶液和清水（25mL）漱口，且在吐出溶液钱漱口约5秒。实验结果显示，用碳水化合物溶液漱口时的能量输出比用清水漱口时要大得多，尤其在计时测验的前3/4时间里，能量输出显著增大；在用碳水化合物溶液漱口的受试者中，9名受试者有8名运动能力有所增加。遗憾的是因为不愿中断计时测验的进程，研究者既没测量吐出溶液的总量又没进行血液抽样检测。因此，不能确定受试者是否有意或无意摄取了碳水化合物，此外该实验前的饮食也没有明确规定。

Pottier等[7]对12名男性采用与Carter等的相同实验方法进行了研究。该实验要求受试者在48小时内进行4次计时测验。报告称摄入电解碳水化合物溶液并不能比摄入安慰剂溶液更好提升机体性能。据此，该研究得出一个令人意外的结论，即用碳水化合物电解液漱口在增加机体工作的性能上要远远优于摄入此种溶液。

有研究者提出，机体工作性能的提高可能是因为碳水化合物在口腔的停留所致，而且进一步推测当饮用电解碳水化合物溶液时，溶液在口腔停留的时间过短可能导致机体性能得不到提高。研究显示，运动中饮用溶液的一些生理变量（血乳酸、血糖、心率）或自感疲劳等级没有明显的差别。但有趣的是，在开始运动时摄入碳水化合物电解溶液或用其漱口受试者血糖浓度要高于饮用安慰剂者。对14名有自行车耐力训练经历的男子进行实验研究的结果发现，14名受试者有8名用麦芽糖糊溶液漱口比用纯净水漱口更快的完成测验。但是其平均输出功率没有统计学意义，而且心率也无差异[6]。遗憾的是本实验没有采集血液和呼气样本。故该实验用麦芽糖糊溶液漱口加快完成测验的原因尚不清楚。

Chambers等[8]采用Carter等所设计方案，进行了两项单独骑车计时测验的研究。该研究要求被测试者禁食一夜，两次实验间隔时间至少3天。被测试者在实验前和实验每完成12.5%的实验时间时用碳水化合物或安慰剂溶液漱口，并且在吐出液体前要求漱口约10秒钟（是先前时间的两倍）。结果用碳水化合物溶液漱口完成实验的时间可平均改善2.0~1.5%。但是使用安慰剂和碳水化合物受试者平均RPE却没有差别。尽管其在实验中并没有明显区别，但使用碳水化合物溶液受试者平均心率有所加快。因为研究者通常不能控制受试者心理作用所产生的影响，而其对于提高骑车实验成绩是不可忽视的原因之一。

总之，用碳水化合物漱口可以提高机体计时测验耐力运动的成绩，但其实验方法有待完善，其作用机制还不清楚，同时可能受心理等其他因素的影响，尚有待进一步深入研究。

2.2 口漱碳水化合物电解液对跑步计时测验成绩的影响

Whitham和McKinney[9]最先研究使用碳水化合物溶解液漱口对机体跑步计时成绩的影响，他们用手动控制器控制跑台以评定7名男性被试者的运动能力。尽管受试者O2max远不如经过长期训练的运动员，但他们也能完成大于或等于10Km的路程[10]。此项计时测验的目的是使被测试者在设定的时间内跑最远的距离。在实验前和实验每进行6分钟时，跑步者需用200mL浓度为6%的碳水化合物溶液（97%的多聚糖，2%的双糖，1%的葡萄糖）或安慰剂漱口。在把液体吐出预备的大碗前，要求被试者嘴含溶液漱口5秒钟。研究结果显示，不管是用碳水化合物溶液还是安慰剂漱口，跑步者的呼吸频率、氧耗量、心率或自感疲劳等级都没有差别。有学者推测，可能是因为该项跑台测试人为的控制了步速，并不能反映使用碳水化合物溶液漱口对机体运动能力影响的潜在作用。

Rollo等[11]使用自动跑步机研究用含糖电解水溶液漱口对跑步成绩的影响，该测试允许受试者改变他们的跑步速度，而不是人工设定的固定速度[12]。研究结果显示，两组受试者的呼吸频率和碳水化合物氧化速率并无差别。然而用碳水化合物漱口时完成的里程（14298±685m）要比用安慰剂漱口时（14086±732m）大得多，超过完成总里程的1.5%。可是，受试者报告的RPE也没有区别。由于先前的漱口实验没有记录吐出溶液的总量，因此我们不知到被测试者在漱口过程中是否咽下一些溶液。但是这个实验表明被测试者能在漱口和吐出液体的过程中不咽下任何液体。尽管如此，但唾液有可能随溶液吐出，因此可能有极少溶液被被测试者咽下。从整个实验的设计来分析，基本上可以推测，受试者自主改变运动的速度可能是其使用碳水化合物溶液漱口时完成的距离要比用安慰剂漱口时远很多的原因。

3 口漱碳水化合物电解液对机体耐力性能的影响

3.1 口漱碳水化合物电解液与机体耐力

计时测验研究可评估使用碳水化合物溶液漱口对耐力成绩的影响，目前还没有任何实验就使用碳水化合物溶液漱口对耐力能力（疲劳时间）的作用进行过研究。耐力成绩和耐力能力评定的主要区别是在计时测验的被试者是否能自主决定运动强度，因为计时测验的被试者精准完成实验的能力要比进行疲劳测验的测试者强[13]。但是在所有的实验研究中并没有发生这种情况，特别是在完成适当适应性测试更是如此。

实验必须考虑到安慰剂可能产生的巨大影响，尤其是在研究运动成绩的细微变化时。使用碳水化合物漱口骑车实验测试方法基本一致，测试要求尽可能快（大概持续1小时）完成一项特定总量的简单机械运动，研究结果显示其变异系数为3.35%[9]。注意，仅只有Pottier等[7]在研究骑脚踏车性能的报道称骑车计时测验性能的增加比已知的变异系数（3.7%）大。在1小时的跑台实验中要求被测试者尽可能的跑远，此时的变异系数为1.4%[12]。在对机体耐力性能的研究中，实验要求被测试者骑车和计时跑采用不同的速度节奏时发现：对跑步试验的观察显示，跑步者一般在多数时间持续保持自己选择的速度，在一小时结束前常会全速冲刺。在骑脚踏车的试验里，计时测验的前3/4的时间受试者会逐渐降低速度，当测验接近结束时又会提高速度[14]。这些观测结果表明骑脚踏车和跑步的实验结果可能存在差别。两种实验结果的明显区别是：在跑步试验中，用碳水化合物溶液漱口提高跑步成绩是通过逐渐增加自选速度实现；而在骑车试验中，计时测试成绩的提升是通过逐渐降低能量输出实现的。笔者认为，造成这种差别的原因可能还与运动方式和运动机能节省化有关。

3.2 口漱碳水化合物电解液对机体自感劳累等级及耐力性能的影响

有研究报告指出，尽管受试者通常超负荷工作，但使用碳水化合物溶液漱口导致机体工作性能的提高与被测试者的努力感知无关。在对摄取咖啡因的感知和性能反应进行的一项研究也发现了这种类似现象[15]。这些观察结果非常有趣，因为长时间运动实验中摄取了电解碳水化合物溶液的被试者一直反映他们“感觉更好了”和“自感劳累等级降低了”[16]。通过使用碳水化合物溶液漱口可以改善机体工作性能的感知，可能是受试者运动时努力意识降低的一个自发生机制。故推测，假设用碳水化合物溶液漱口能降低被测试者在特定工作量的努力意识，他们可能会提高自选运动强度去匹配“期望”的努力意识。因此可以通过增大输出功率或加快跑速以提高机体的运动成绩。

总之，耐力性能或耐力能力的表现受个体一系列心理动机和生理因素的共同影响。因此，运动中使用碳水化合物溶液漱口的重要性可能恰好是影响感知努力的许多感觉输入因素之一。

3.3 口漱碳水化合物电解液与运动前的营养状态对机体耐力性能的影响

许多运动员在清晨训练或比赛前都会避免吃东西。有研究报告称，运动前进餐并饮用一些电解碳水化合物溶液能提高耐力运动的能力，而若只单独进行一项则不能提高耐力。在骑车和跑步的实验研究中都发现了这种现象。相反，把被试者运动前体内碳水化合物状态视为一般变量，被试者计时测试中饮用电解碳水化合物溶液决定了机体性能是否获益[17]。然而，一些尝试训练前优化内源糖原储量的研究显示，运动中摄取电解碳水化合物溶液并不能进一步改善机体性能。

Beelen等[13]研究显示，运动前进餐，用碳水化合物溶液漱口所产生的性能改善不是很明显。相应地，Whitham和McKinney[9]的研究报告称，在餐后4小时，跑步者使用碳水化合物溶液漱口对其性能不会产生任何影响，但尚有待确证。此外，Carter等[6]和Pottier等[7]的研究表明，被试者禁食3到4小时，运动时使用碳水化合物溶液漱口能显著提高机体工作的性能。因此，我们认为推断运动前摄入富含糖的食物会失去使用碳水化合物溶液漱口产生的潜在益处还为时过早，而且认为其具有提高机体耐力性能的可能性较大。

4 口漱碳水化合物电解液的实践意义

从理论上来说，运动时用碳水化合物溶液漱口并不咽下这些溶液具有操作的可行性。例如，那些在运动中饮用运动饮料会产生肠胃问题的人可以改用其漱口以提高机体的耐力性能[18]。但是迄今为止，运动时用碳水化合物溶液漱口与摄取适当量液体的对比研究显示，并不能改善肠胃不适[19]。只有在耐力运动的实验研究中，不摄入任何额外能量而只用碳水化合物液体漱口能促使受试者挑选更大的运动强度，从而提高耐力运动的成绩。此外，那些想降体重的人可以通过饮用碳水化合物饮料或纯净水以促使机体在运动中消耗大量的能量，从而达到目的。然而，值得注意的是，最好的研究就是调查健康年轻人在一定自感劳累等级下，使用碳水化合物溶液漱口时其对运动强度的自我选择的反应[20]。因此，进一步研究使用碳水化合物溶液漱口是否能为正在参与运动减肥人群提供机能刺激，促使机体消耗能量增加，从而促进减肥具有重要的实践意义。

5 结 语

相对来说，研究用碳水化合物溶液漱口对耐力性能产生影响的实验过少。就国内来说，到目前为止还没有相关的研究报道，国外大部分实验采用骑车的方式，少数采用跑台计时测验。一些研究显示，运动时定时用碳水化合物溶液漱口可以使那些禁食的正在进行持续近一小时受试者运动的成绩得到提高。尽管不是所有的研究都发现用碳水化合物溶液漱口可以提高机体的耐力性能，但到目前为止，也没有研究证明使用碳水化合物溶液漱口不能提高或降低机体运动的能力。总的来说，长时间耐力运动使用碳水化合物溶液漱口可能有益于改善机体工作的性能。

总之，用于解释长时间运动中使用碳水化合物溶液漱口可能产生各种机能增进效果的机制主要包括大脑奖赏中枢的激活、运动时努力感知能力降低和大脑皮质运动区兴奋性的增加等。当用碳水化合物溶液漱口时，可以使受试者自己挑选一个超过用水或安慰剂溶液漱口时的运动强度。因此，今后的研究有待把这些观察结果延伸至受试者的营养状况和用来漱口的碳水化合物溶液的浓度是如何影响机体中枢神经系统及其运动性能的。这将有可能为长跑运动员对碳水化合物溶液的使用以及成绩的提高提供新的途径，也可能为运动减肥提供参考，尚有待进一步研究。

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G804

A

1674-151X（2012）05-154-04

10.3969/j.issn.1674-151x.2012.05.071

投稿日期：2012-02-22

铜仁学院科研基金资助（项目编号：TS1108）

雷雨（1977 ~），助教，硕士。研究方向：运动训练与生理监控。