D-3-羟丁酸在耐力训练监控中的应用

2017-12-21张海忠

体育科技 2017年4期

关键词：丁酸越野跑耐力

张海忠何凯孙赛

（军事体育运动大队科研所，北京丰台 100072）

D-3-羟丁酸在耐力训练监控中的应用

张海忠何凯孙赛

（军事体育运动大队科研所，北京丰台 100072）

[目的]检测耐力训练前后D-3-羟丁酸指标的变化，并探讨其在体育训练监控中的应用实践价值。[方法]军事五项运动员24人，随机分为3个实验组，进行16-20公里越野跑训练，检测D-3-羟丁酸，分析指标的变化及其意义。[结果]16-20公里越野跑训练后，参与实验的3组运动员D-3-羟丁酸都显著升高，升高幅度由高到低依次为：补充矿泉水组、补充高能固体饮料组、补充高能固体饮料与多维电解质泡腾片组。[结论]长时间越野跑耐力训练后，D-3-羟丁酸显著升高，表明运动员体内动员脂肪参与供能；D-3-羟丁酸指标能精确反映体内脂肪能量代谢的变化，是进行科学训练监控和评价运动员身体机能的一个非常有效的指标。

D-3-羟丁酸；耐力训练；训练监控

耐力性项目，尤其长距离越野跑训练，通过检测运动员血液生化指标，动态反映身体机能变化状态，对训练过程进行监控评估，是提升科学化训练水平的重要途径。现常用的指标有血红蛋白、肌酸激酶、血尿素、血睾酮、铁蛋白等。但机体的变化，是一系列指标综合变化的结果，不能仅仅通过一个或几个指标简单地进行判断。通过查阅文献发现，D-3-羟丁酸大多用于临床医学糖尿病等疾病的诊断，在体育运动训练中鲜有报道。因此，本文拟通过研究 D-3-羟丁酸这一指标在耐力训练前后的变化，探讨将这一指标引入应用到体育训练监控的可能性及实用价值，以期丰富训练监控指标，为进一步完善科学训练监控方法手段提供参考依据。

1 实验对象与方法

1.1 对象

军事五项运动员24人，采用双盲对比实验方法，随机平均分成实验1组、实验2组和实验3组，每组5名男运动员、3名女运动员，具体情况见表1。

表1 实验对象基本情况一览表

1.2 方法

1.2.1 实验指标

血清葡萄糖（GLU）、D-3-羟丁酸（D3H）。

1.2.2 仪器与试剂

仪器为日立7600全自动生化分析仪，试剂为国产试剂盒。

1.2.3 训练安排

3组运动员均进行越野跑训练，其中男运动员跑步20km、女运动员跑步16km，要求运动强度不低于75%。

1.2.4 实验步骤

实验1组补充农夫山泉矿泉水500ml，要求越野跑前半小时饮用200ml，跑步结束前15分钟喝完剩余的300ml；实验 2 组补充运动饮料500ml，即70g高能固体饮料配制成500ml液体运动饮料，要求越野跑前半小时饮用200ml，跑步结束前15分钟喝完剩余的300ml；实验3组补充高能固体饮料与多维电解质泡腾片配制成的运动饮料 500ml，即70g高能固体饮料与1片多维电解质泡腾片配制成500ml液体运动饮料，要求越野跑前半小时饮用200ml，跑步结束前15分钟喝完剩余的300ml。

越野跑当天起床后与越野跑训练结束后30min内，各采集静脉血4ml，进行血清葡萄糖与D-3-羟丁酸实验指标的检测。

1.2.5 统计方法

采用SPSS17.0 统计软件，进行配对样本t检验，P＜0.05为差异性显著，P＜0.01为差异性非常显著。所有数据采用平均值±标准差表示。

2 实验结果

表2 各组实验前后血清葡萄糖与D-3-羟丁酸测试结果（单位：mmol/L）

越野跑后，血清葡萄糖实验1组（矿泉水组）比越野跑前有所下降；实验2组（高能固体饮料组）与实验3组（高能固体饮料+泡腾片组）比越野跑前均升高显著，其中实验2组由4.60±0.66mmol/L升至7.24±1.80mmol/L，实验3组由4.84±0.61mmol/L升至7.65±1.90mmol/L。血清D-3-羟丁酸实验 1组比越野跑前升高非常显著，越野跑前为0.029±0.017mmol/L，越野跑后 30分钟内升至 0.111±0.018mmol/L；实验2组与实验3组比越野跑前均升高显著，其中实验 2组由 0.033±0.015mmol/L升至 0.083±0.043mmol/L，实验3组由0.026±0.012mmol/L升至0.064±0.031mmol/L。

越野跑后30分钟内抽血测试，血清葡萄糖实验2组升至7.24±1.80mmol/L，实验3组升至7.65±1.90mmol/L，与实验1组比较均升高显著。血清D-3-羟丁酸3组均升高，其中实验 1组升至 0.111±0.018mmol/L，实验 2组升至0.083±0.043mmol/L，与实验 1组比较差异显著；实验 3组升至0.064±0.031mmol/L，与实验1组比较差异非常显著。

3 讨论

1小时以上的耐力性运动，如长跑、长距离游泳、自行车、滑雪、马拉松、铁人三项、足球等，可使体内糖原水平下降[1]。糖原水平下降可影响运动能力，甚至是导致运动性疲劳的原因之一[2]。机体糖充足时，糖首先被动员，对蛋白质有保护作用。糖还有抵抗酮体生成的作用，运动中补糖可使血糖水平保持在正常状态，减少应激激素的分泌，有利于免疫力的稳定[3]。补充机体所需的糖，满足越野跑运动对机体的需要，能有效防止运动员血糖浓度下降和电解质的平衡紊乱，减少运动对脂肪的动员，节省运动员氧的消耗。目前运动训练中补糖的主要手段是在运动前与运动过程中补充含糖的运动饮料。运动前补充运动饮料能增加体内肌糖原、肝糖原的储备和血糖的来源，运动中补充运动饮料可提高血糖水平、节约肌糖原、减少肌糖原消耗以延长耐力时间[4]。及时有效地为运动员补充运动饮料，对于补充运动中的能量需求，以及水和电解质平衡的需要，防止出现运动性疲劳，提高机体不同器官组织的代谢水平，有效维持充沛的体能状态，使运动员体能水平持续稳定发挥，保证训练的质量，最大限度挖掘运动员的最大潜能，从而在比赛中取得优异的成绩。

此次越野跑训练女运动员跑步 16km，成绩在1h10min-1h20min之间，男运动员跑步 20km，成绩在1h15min-1h25min之间。越野跑属于长时间中等强度的运动，运动时首先利用糖氧化供能，可利用的糖耗竭时，才动用脂肪或蛋白质。糖氧化时耗氧量少，在消耗同等量氧的条件下，糖的产能效率比脂肪高4.5%[5]，这一优点在氧不足的情况下更为重要，在比赛时可成为决胜的关键因素。实验1组运动员只饮用矿泉水，由于机体肌糖原大量消耗，甚至接近耗尽，血糖供能比例高达总耗氧量的40%，吸收、利用血糖的速度接近最大值，肝脏释放葡萄糖的速率低于利用速率，导致肌糖原消耗增多，吸收和利用血糖供能的比率上升，消耗血糖的速率达到或超过肝脏释放葡萄糖的速率，血糖浓度比实验前有所下降。实验 2组及时补充了含糖的运动饮料，实验3组及时补充了含糖和电解质的运动饮料，致使训练后30min内血糖水平仍维持在7.24mmol/L和7.65mmol/L的较高水平，说明运动前和运动中所补充的糖已被机体充分吸收和利用，对维持运动员体能状况起到积极的促进作用。

当机体葡萄糖不足或葡萄糖不能正常利用时，肝糖原代谢减弱，α甘油磷酸及ATP 含量不足，脂肪酸酯化量减少，脂肪酸进入线粒体氧化，致使酮体生成量增多[6]。所以，在长时间耐力运动中后期，酮体水平上升能间接反映体内糖储备的情况。酮体包括丙酮、乙酰乙酸与β-羟丁酸，这三者处于动态平衡之中，其中β-羟丁酸是酮体的主要成分，约占酮体的 78%[7]。同时 D-3-羟丁酸是β-羟丁酸的异构体，D-3-羟丁酸的检测可采用酶动力法进行，具有稳定性高、特异性强、可定量等特点[8]。因此，通过对血清D-3-羟丁酸的检测可间接反映体内脂肪动员的情况。本试验研究中 D-3-羟丁酸指标在耐力训练前后出现显著性变化，实验1组升高最明显，实验2组与实验3组因及时补充了运动饮料，所以体内糖储备充足，D-3-羟丁酸升高的幅度显著低于实验 1组。

总之，D-3-羟丁酸指标能精确反映运动员在耐力训练前后脂肪能量代谢的变化，提示通过对 D-3-羟丁酸指标的量化分析，结合血糖指标，可更加系统地评价糖与脂肪供能的情况，对运动员身体机能进行更为全面系统的评价。所以，D-3-羟丁酸可用于运动员耐力训练的科学监控，是量化反映糖与脂肪供能的一项具有实用价值的指标。