常用营养补充剂对青少年机体运动能力影响探析
2017-11-28李荣华
常用营养补充剂对青少年机体运动能力影响探析
随着我国体育事业兴起,越来越多的人参与到运动健身的行列中来,青少年运动员如何健康运动、如何有效提高运动能力越来越受到广泛的关注。尽管营养补充剂不能够替代日常正常的食物摄取,但是合理使用营养补充剂能够有效补充日常食物中含量较缺乏的营养物质,满足青少年运动员在运动情况下对各种营养物质的需求。
一、营养补充剂的含义
营养补充剂是一类特殊的食品,不同于人们日常吃的食物,也并非营养强化剂。营养补充剂大多制作成丸、片、胶囊、冲剂或口服液的形式,在进食食物的同时完成营养强化,独立于日常进食之外服用,但不能代替普通食物。
美国的《膳食补充剂健康教育法》中将膳食补充剂定义为一种为了补充膳食成分的产品,可能含有维生素、矿物质、草本或其他植物、氨基酸等,以此增加人们每日从食物摄取的膳食成分或者这些成分的浓缩物、代谢物、提取物或组合的产品等。
二、常用营养补充剂对机体运动能力的影响
(一)蛋白质和氨基酸类
(1)乳清蛋白对运动能力的影响。乳清蛋白是对牛奶乳清中可溶性蛋白的总称,其中含有α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、免疫球蛋白、糖巨肽、牛血清蛋白、乳铁蛋白、乳糖和矿物质等多种营养物质和生物活性成分。乳清蛋白对于集体运动能力的影响是多方面的。乳清蛋白较容易被人体吸收,并能快速输送到组织内部,有利于肌纤维的合成,对于运动后肌肉组织的损伤修复也有十分重要的促进作用,有利于快速恢复和提高运动能力。由于青少年运动员进行高强度的运动之后会发生组织内的通氧量增加,自由基数量大幅增加,机体组织和细胞容易遭受氧化应激损伤,而细胞内的谷胱甘肽水平反映氧化应激损伤的程度。在前人的研究中曾经发现乳清蛋白可以显著促进机体内的谷胱甘肽的合成,表明乳清蛋白有助于缓解运动疲劳,降低运动损伤对人体造成的影响。另外,乳清蛋白可以帮助提高极端条件下细胞适应性,减少细胞死亡,降低热应激蛋白的活性,从而保证人体机体内环境的稳定。乳清蛋白还可以通过提高机体的半胱氨酸含量,提高机体的单核细胞数量和免疫功能。乳清蛋白中还含有大量的乳钙,这些乳钙是生物可利用钙的最佳来源,通过抑制重新收过程,帮助人体骨骼的形成,有利于因运动损伤造成的骨质疾病的恢复。
(2)支链氨基酸对运动能力的影响。支链氨基酸在骨骼肌中可以氧化供能,帮助机体肌肉组织的形成,支链氨基酸还是糖异生作用的前提物质,有利于促进糖异生作用,这些功能促进了支链氨基酸在日常营养补充剂中的广泛应用。在国外的研究中发现,在实验老鼠体内支链氨基酸浓度降低的情况下,色氨酸在脑中会生成5-羟色胺,引起中枢神经的疲劳。在对青少年运动员进行补充支链氨基酸和碳水化合物的研究中发现,支链氨基酸可以抑制5-羟色胺的受体密度的升高,表明支链氨基酸可以延缓疲劳。在对马拉松运动员的实验研究中,实验组运动员补充支链氨基酸,经过半个月到一个月的坚持补充后发现该组运动员的谷氨酰胺和淋巴细胞浓度均有显著提高,表明支链氨基酸可以有效促进机体的免疫应答,提高机体免疫力。
(3)谷氨酰胺对运动能力的影响。谷氨酰胺是人体必需氨基酸之一,在人体中发挥着保护骨骼肌和维持免疫系统功能的作用,促进糖异生过程生成更多的葡萄糖,提高运动员的运动能力。研究中发现I型记忆延缓运动带来的运动性疲劳,混合使用谷氨酰胺和碳水化合物相比单独使用碳水化合物能够更加显著地降低I型肌纤维消耗肌糖原的速度,有利于提高运动员的耐力水平,延缓运动产生的疲劳感,对于耐力运动的青少年运动员来说可以显著提高其运动水平。此外,谷氨酰胺还可以通过降低皮质醇的激素的水平,减少运动员体内蛋白质和氨基酸的分解,提高运动员的健康水平。还有研究表明,淋巴细胞和单核细胞的能量供应和生成核肽需要谷氨酰胺,而青少年运动过后尤其是耐力运动后肌肉损伤会引起机体内谷氨酰胺水平的下降,引起运动员免疫功能的下降,在此时进行谷氨酰胺的补充能够很好地降低免疫功能下降的程度,减少免疫抑制的时间,提高细胞的免疫功能。谷氨酰胺对于因过度训练导致的瘦体质量减少的情况也有一定的抑制作用,对于力量型运动员瘦体质量的增长具有一定的促进作用,可减少过度训练而引起机体感染情况的出现。
(二) 肌 酸
肌酸也叫做甲胍基醋酸,是合成磷酸肌酸的前提物质,肌酸可以帮助人体吸收氨基酸,促进蛋白质的合成。机体在补充肌酸后能够提高细胞中的结合水的含量,升高细胞渗透压水平,增大细胞体积和促进肌蛋白的合成,从而使得机体的瘦体质量上升,肌肉力量也能获得一定的提升。肌酸的摄入能够帮助磷酸肌酸更多地输送到肌原纤维中去,帮助磷酸肌酸合成,能够迅速补充运动过程中消耗的ATP,保证运动过程中能量持续不断的供给,对于青少年运动员肌肉力量的短时间内快速恢复也有一定的帮助作用。
减少运动过程中乳酸的生成,可帮助青少年运动员进行持久的无氧运动,延缓疲劳的发生,满足青少年运动员短时间内高强度的运动训练的需要。虽然补充肌酸能够帮助和促进机体机能的改善,但肌酸的补充也有一定的副作用。研究发现进行7天左右的肌酸补充后,平均体重增加了0.75Kg,这样的体重增长对于需要严格控制体重的青少年运动员来说是十分不利的。另外,肌酸还会引起胃肠功能负担加重,容易造成肌肉损伤情况的发生,因此运动员长期补充肌酸的安全性仍需要进一步的研究证明。
(三) 肉 碱
肉碱属于类维生素类物质,是人体内蛋氨酸和赖氨酸代谢后产生的物质。营养补充中常用的肉碱是L肉碱,L肉碱是机体中细胞供能的重要载体,机体内酮体的生成、酰基的去除、糖酵解和糖异生过程和脂肪的生成都与L肉碱的作用息息相关。在人体进行过量运动后,机体内L肉碱含量较正常水平下降约20%,进行人为补充L肉碱可以有效抑制葡萄糖的分解,减少肌糖原的耗损和乳酸的生成,延缓运动疲劳的产生。
在相关研究中发现,每天对实验者补充1~2克的L酒石酸肉碱,连续补充20天左右,发现实验者机体中次黄嘌呤和肌红蛋白的浓度显著降低,有助于缓解肌肉酸痛的症状。可以说肉碱能够帮助运动者长时间运动,消耗脂肪,减少消耗肌糖原,延缓运动疲劳的发生。但另外一些研究表明进行注射L-肉碱后血液中肉碱浓度下降,肌肉组织中的肉碱浓度却有所提高,另外还伴随出现高胰岛素血症的情况,经过大量的研究发现,在胰岛素含量较高的情况下会帮助肌肉组织储存肉碱。
(四) 维生素
维生素是帮助人体进行正常生理活动和代谢过程的必需物质,也是运动员使用最多的一种营养补充剂。维生素D和钙的双重作用能够帮助机体维持骨骼健康,避免因超负荷运动造成的骨质下降,降低骨折的风险。在一项对照试验研究中发现,每天补充2 000毫克钙和800国际单位的维生素D的运动员相比正常服用安慰剂的运动员的骨折发生率减小20%。另外维生素D不仅影响人体内钙的代谢,帮助骨骼的修复和生成,对人体内的其他组织和器官也有一定的有益作用。在国外的研究中发现,维生素D能够提高原蛋白激酶的活性,提高肌肉的力量。
维生素E可以避免机体氧化,消除自由基,帮助机体细胞的修复和能量的生成。对于运动者来说,补充维生素E能够帮助稳定内皮细胞的功能,降低机体的五羊阈值,减少因高远训练造成的机体的损伤。另外运动后机体会产生大量的自由基,这些自由基能够通过氧化应激反应加速细胞的凋亡、促进细胞的老化,而维生素E能够有效地消除机体中生成的大量的自由基,维生素C也有类似的作用。
在相关研究试验中,对实验组运动员进行补充维生素复合片,其中包含了1 000毫克的维生素C和400毫克的α-生育酚当量,实验后发现实验组运动员的机体内的脂质过氧化水平相比补充前有了显著的降低。对于灵敏性和技巧性要求更高的运动员来说,补充之后运动水平提高程度更大。另外,维生素C对甲状腺功能亢进也有一定的辅助治疗作用,补充维生素C后其体内的脂质过氧化物相对来说更低,理论上有利于提升运动者的运动能力。
叶酸即维生素B9能够帮助降低血液中同型半胱氨酸的含量,而同型半胱氨酸含量的升高会导致平滑肌细胞增生,血液中血小板更易发生黏附,容易发生胆固醇氧化和动脉沉积,使得心血管疾病的发生概率增加。因此在运动前尤其是高强度运动前,需要适当进行叶酸的补充,避免大量运动造成的血液中同型半胱氨酸含量迅速上升,减少心血管疾病发生的概率,保护青少年运动员的身体健康。
(五) 矿物质
当机体中缺乏足够的具有抗氧化作用的维生素和矿物质时,机体中更容易出现活性氧衍生物,进而促进癌症和心血管疾病的发生。矿物质中的铁是参与血红蛋白形成的重要物质,帮助氧气的运送。当机体中血红蛋白的浓度下降时,机体更容易出现疲劳感。对于处于经期的女性青少年来说,这一时期增加铁的补充,进行为期1~2月的连续补充后,机体中的铁含量明显上升,缺铁的症状得到明显改善,另外在同样的运动强度下血液中的乳酸含量相对更低,最大摄氧量提升明显,肌肉的运动能力也得到一定程度的提升。
对于经常运动的青少年来说,机体缺锌的概率更高,青少年运动员的锌缺乏率甚至高达25%。锌在人体中可以促进红细胞中氧气的利用和二氧化碳的及时排出,有利于运动能力的持续高水平发挥。在一些极限负荷的运动中机体的免疫系统功能受到抑制,此时机体会出现一定程度的镁缺乏,影响运动员的免疫功能,因此在进行极限负荷的运动时,需要在运动前适当补充镁,保护机体免疫功能的正常运作。
合理的营养补充是保证运动能力提高和身体健康的基本条件。营养补充剂需要在日常的饮食之外,根据运动者的运动项目和运动特点,适当进行补充。
李荣华(1982~),山西体育职业学院教师,讲师,硕士。研究方向:运动人体科学。