择时营养补充方法在优秀自行车运动员营养调控中的应用

第42卷第3期 2008年3月 武汉体育学院学报 JournalofWuhanInstituteofPhysicalEducation V01．42No．3 Mat．2008 择时营养补充在优秀自行车 运动员营养调控中的应用 李世成1，刘文军2，刘 刚3，薛良成4，丘 卫3 (1．湛江师范学院体育科学学院。广东湛江524048；2．广东省自行车队，广东广州510663；3．广东省体育科学研 究所，广东广州 510663；4．广东省体育局黄村训练基地康复中心，广东广州510663) 摘 要：目的：为了研究择时营养补充对自行车运动员运动能力的影响和择时营养补充方法在自行车运 动员营养调控中的应用，为运动时间营养学理论提供实验依据。方法：对8名优秀自行车运动员在珠海 和深圳训练周期内的营养调控进行研究，测试部分血生化指标和心肺功能以及运动现场测试运动能力。 结果：本实验发现，运动员在训练期间进行择时营养补充，男子血清总睾水平增加了9．22％(P<0．05)； 血清CK水平下降40．61％(P<0．05)；动态追踪Hb、血糖和血胰岛素水平的变化，在训练周期内，Hb 呈下降趋势，但仍能维持在较高水平，训练前后比较下降了9．74％(P<0．05)，而血糖浓度和胰岛素水 平的波动均在正常范围。结论：以择时营养补充方法应用于优秀自行车运动员训练期间的营养调控，并 遵循“择时补充、联合补充、个体化补充和交替刺激”的原则，可提高运动员体能和促进体能恢复，对调节 内分泌功能、促进运动后骨骼肌机能的快速恢复有积极作用。 关键词：择时营养；营养调控；优秀自行车运动员 中圈分类号：GSd4．32文献标识码：A 文章编号：i000．520X{2008)03—0062．06 Applicationofnutritenttimingsupplementation forelitecyclistsduringtraining LIShi—chen91，LIUWen-junz，LIUGan93，etal (1．SportsScienceCollege，ZhanjiangNormalInst．。Zhanjiang524048，China；2．GuangdongCyclingTeam，Guangzhou510663， China；3．RehabilitationCentreofHuangcunTrainingBase。GuangdongSportsAdministrationBureau，Guangzlx)u510663，China) Abstract：Objective：Toinvestigatenutritentoneffectsofphysicalperformanceandapplicationoftheoryof nutritenttimingsupplementforelitecyclists．Methods：SerumbiochemicalindexesandphysicaIperfor· manceweredeterminedin8elitecyclistsduringtheirtraininginZhuhaiandShenzhen．Results：SeriumT increasedby9．22％(P<0．05)；andtheactivityofserumCKreduced40．61％(P<0．05)；Hbreduced 9．47％(P<0．05)；andserumglucoseconcentrationandseruminsulinconcentrationvariedwithinthe normalrange． Keywords：nutritenttimingsupplementation；nutritioncontrol；elitecyclistCharacteristicsandfeaturesof leirsuresportsconsumption 运动员在高强度剧烈运动中，机体对运动负荷刺 激产生的应激状态介于生理与病理之间。运动前、中、 后人体各种生理机能的生物节律、代谢的过程不同，机 体对营养的需求和机体消化、吸收能力也不一样。而 胃肠道的血流量及其运动与分泌活动的生物节律性变 化，可影响摄入的营养素的消化、吸收。因此，不同的 进食时间、不同时间的运动以及不同食物种类对机体 收稿日期：2007．09．25 第一作者简介：李世成(1964一)，男。湖南邵东人，博士，副教 授，研究方向：运动营养与生物化学。 生理机能和代谢的影响并非一样。运动员进行营养补 充的主要目的是为在运动过程中提供充足的营养和能 量，以及促进运动后体能的快速恢复。而尤为重要的 是保证补充的营养能在较短的时间内被吸收、利用，发 挥其功用，同时又不能加重胃肠道的负担，引起运动中 肠胃不适。因此，选择合适的营养物质和选择适当的 时间补充至关重要⋯。 Ivy等[2】(2004)从运动员机体内分泌、物质代谢 的生物节律和促进骨骼肌生长的角度，提出运动员择 时营养补充的原理等相关理论，并对择时营养补充的 生物学机制进行研究。他的择时营养补充学说开创了 万方数据 第3期 李世成，刘文军，等：择时营养补充方法在优秀自行车运动员营养调控中的应用 63 苎凳薹莩竺罂奎竺翌竺元：竺煮要．翟。孽耋婪妻翌望 l研究对象与方法关研究未来发展的方向。本研究以择时营养补充的有 一 ⋯⋯⋯⋯一 关原理应用于优秀自行车运动员训练期间的营养调 1．1研究对象． 控，目的旨在将择时营养补充理论应用于自行车运动 广东省自行车队8名优秀运动员，其中5名男性， 员的营养调控实践，并为择时营养学说提供实验依据。 3名女性，其基本情况如1所示。 表1 运动员基本情况一览表 1．2研究方法 1．2．1测试指标与方法 全程跟踪备战第10届全运会的整个冬训周期，动 态追踪测试8名重点队员的生理、生化指标，建立运动 员个人档案，并在此基础上对运动员实施个体化营养 调控与补充计划。即在每个训练阶段，结合训练计划， 针对训练目的，重点监测，个性化营养干预。实施前后 分别测试最大摄氧量，训练期间追踪监测血常规、血清 总睾酮(T)、皮质醇(C)、恢复日肌酸激酶(CK)活性、 血尿素氮(BUN)、血糖和胰岛素等指标。 实验室最大摄氧量测试：功率自行车递增运动负 荷程序，起始负荷男为100W，女为70W，每3rain递 增50W，至力竭。测试运动至力竭的时间，运动中心 率、最大摄氧量绝对值和相对值、运动后即刻、3rain、 5min、7rain血乳酸值。 运动现场测试(场地俯冲运动测试)：在深圳自行 车赛车场进行250m俯冲，测试运动成绩；公路 1300m坡道骑行，测试运动后1min、3rain、5min心率 和血乳酸值。 1．2．2测试仪器 VmaxSpectra229心肺功能综合评估测试系统≯． Eppendorf半自动化分析仪；BayerADVIACENTAUR 全自动化学发光免疫分析系统；BayerADVIAl20自 动血球记数仪；YSI一1500乳酸分析仪。 所有测试数据用Excel进行平均数和差的统 计与分析，显著性水平为P<0．05。 1．2．3训练计划与营养调控 训练目标主要是提高和维持体能储备，提高专项 力量、速度耐力和耐乳酸能力等。整个训练计划分为 4个阶段(如表2所示)。本实验以在珠海和深圳训练 期内的营养调控进行研究。 表2 -UII练计划 营养调控方案：所有运动员的营养调控是依托训 练计划，针对训练目的实施运动员个体化补充方案。 营养调控的主要目标是提高运动员能量储备(提高糖 原储备)；促进骨骼肌生长、提高肌肉力量和维护骨骼 肌机能；调整机体内分泌和免疫机能；提高运动体能和 促进运动后体能的快速恢复；减、控体重。营养调控时 遵循“择时补充、联合补充、个体化补充和交替刺激”的 原则，具体方法如早、晚的中药刺激(以调整机体内分 泌和免疫机能为目的，早服方：西洋参、鹿茸、枸杞、杜 仲等；晚服方：红景天、何首乌、枸杞、珍珠粉等)；运动 万方数据 武汉体育学院学报 第42卷 前、中、后补充“肌酸粉+中链糖”、“低聚糖+乳酸蛋白 粉(4：1)”、“低聚糖+乳清蛋白粉(4：1)+肌酸粉(维持 量)”；运动前、后和临睡前补充“HM[3+谷氨酰胺胶囊 +Zn+Mg”、“刺蒺藜胶囊+T3FX胶囊”；运动前、后 补充1，6一二磷酸果糖胶囊或注射液；每日进餐之间 补充“生血铁+维他保”，以及临睡前加服乳清蛋白等。 营养调控所使用的运动营养品如表3所示。 2研究结果 ． 2．1 实验前后运动员运动能力的变化 如表4所示，实验前后测试场地250m俯冲运动 能力和公路1300m坡道骑行运动后1min、3min、 5rain心率和血乳酸值。发现男、女运动员场地俯冲能 力分别提高8．05％(P<0．05)和7．91％(P<0．05)； 坡道骑行后3min心率分别减低7．87％(P<0．05)和 6．68％(P>O．05)、血乳酸分别升高8．15％(P< 0．05)和15．04％(P<0．05)。说明实验前后男女运动 员的无氧运动能力均有不同程度的提高。 表3 营养调控所使用的运动营养品一览表 表4 实验前后运动员运动能力测试结果 注：实验前后比较，★P>O．05；☆P<0．05 实验前后心肺功能测试结果表明，男子V02max 绝对值和相对值均无显著变化，无氧阂增加6．72％(P <0．05)，最大心率提高6．29％(P<0．05)，最大乳酸 值提高10．23％(P>0．05)，测试中运动时间增加 4．33％(P>0．05)。而女子V02max绝对值增加10％ (P>0．05)，相对值增加5．29％(P<0．05)，无氧阈增 加28．78％(P<0．05)，最大心率提高1．67％(P> 0．05)，最大乳酸值提高13．84％(P<0．05)，测试中运 动时间增加11．18％(P>0．05)(如表5所示)。 表s 实验前后运动员实验室心肺功能测试结果 注：实验前后比较，★P>0．05；☆P<0．05 、 ’ 2．2实验前后运动员血生化指标的变化 观察运动员血生化指标实验前后的变化，发现男 子T、C和T／C增加了9．22％(P<0．05)、2．73％(P >0．05)和2．26％(P>O．05)；BUN增加4．84％(P> 0．05)、CK下降40．61％(P<0．05)；动态追踪Hb、血 糖和血胰岛素水平的变化，在训练周期内，Hb呈下降 万方数据 第3期 李世成，刘文军，等：择时营养补充方法在优秀自行车运动员营养调控中的应用 65 趋势，但仍能维持在较高水平，训练前后比较下降了 9．74％(P<0．05)，而血糖浓度和胰岛素水平的波动 均在正常范围。在实施择时营养补充方案后的最后1 次测试数据与实验前安排值比较血糖浓度和胰岛素水 平的变化，血糖浓度增加了16．14％(P<0．05)、胰岛 素水平升高19．23％。而女子各项指标实验前后比 较，T增加了52．80％(P<0．05)、C减低27．06％(P <0．05)、T／C增加105．26％(P<0．05)；Hb增加 6．84％(P<0．05)；BUN无显著变化、CK减低了 48．19％(P<0．05)；血糖浓度增加15．60％(P< 0．05)、胰岛素水平升高20．09％(P<0．05)(如表6所 示)。 表6 实验前后血生化指标的变化 注：实验前后比较，★P>0．05；☆P<0．05 3分析与讨论 3．1择时营养补充对自行车运动员运动能力的影响 自行车运动员的营养首先必须满足训练和比赛所 需的能量需要，而碳水化合物(CHO)是自行车运动员 主要的能量来源，因此，CHO的摄入举足轻重。本研 究在运动员的营养调控中采取运动前、中、后补充“肌 酸粉+中链糖”、“低聚糖+乳清蛋白粉(4：1)”、“低聚 糖+乳清蛋白粉(4：1)+肌酸粉(维持量)”等营养补充 方案，明显提高了运动员的运动能力和促进运动后体 能的快速恢复。Saunders等[3】(2004)研究15名志愿 者进行75％V02max和85％V02max强度的自行车运 动，并补充糖(7．3％)和蛋白质(1．8％)的混合饮料，结 果发现与单纯补充糖(7．3％)饮料比较，补充糖与蛋白 混合饮料时运动至力竭的时间增加20％，运动耐力明 显提高。此外，Carrithers等[4](2000)、Ivy等[5](2002) 的研究报道均支持本研究结果。 Ivy等[2J(2004)认为在运动训练的过程(包括运 动中和运动后的恢复期)中，机体代谢、生理生化过程 存在3个时相，即耗能时相(TheEnergyPhase)、合成 代谢时相(TheAnaboliePhase)、骨骼肌生长、修复时 相(TheGrowthPhase)。因此，运动营养应根据这个 特点，选择适宜的时间补充，获得最佳效益，这就是择 时营养(NutrientTiming)的基本原理。 Ivy等L2J(2004)认为，耗能时相是从运动开始前 10min至运动结束的一段时间，此时相的特征是持续 的高能耗、高代谢率。在物质和能量代谢过程中，对于 不同强度和持续时间的运动，体内三大供能系统参与 供能的比例及各种能源物质的动用不一样。而且，对 于不同强度和时间的运动，机体神经一内分泌一免疫 调节网络的功能及其对运动刺激的反应也存在差异。 在运动中，随着运动强度的持续时间的增加，体内重要 的能源物质如血糖、肌糖原、血液自由脂肪酸和骨骼肌 细胞中甘油三酯的消耗也发生变化。随着运动中机体 内源性能源储备的不断消耗，为了提高和维持运动能 力，延缓运动疲劳的产生，摄入外源性能源物质是非常 重要的。 3．2择时营养补充对自行车运动员血生化指标的影响 本研究应用择时营养补充原理对运动员进行营养 调控，运动员早、晚服用中药刺激以调整机体内分泌和 免疫机能(早服方：西洋参、鹿茸、枸杞、杜仲等；晚服 方：红景天、何首乌、枸杞、珍珠粉等)；并遵循“择时补 充、联合补充、个体化补充和交替刺激”的原则，在运动 前、后和临睡前等不同时间择时补充“HMl3+谷氨酰 胺胶囊+Zn+Mg”、“刺蒺藜胶囊+T3FX胶囊”和临 睡前加服乳清蛋白等。结果促进了男、女运动员血清 总睾酮的分泌，使运动员在承受较高强度的运动负荷 刺激后血总睾酮水平显著增加，其中男子提高9．22％、 女子提高52．80％。这种根据人体生物节律特点，早 服温补肾阳方、晚服补阴方，并联合多种运动营养品择 万方数据 武汉体育学院学报 第42卷 时补充，刺激机体睾酮分泌、调节机体神经一内分泌一 免疫调节网络的功能，使运动员在承受高强度运动负 荷下，明显增加血清总睾酮水平，避免因大强度训练引 起机体内分泌机能的抑制，效果显著。 而男子Hb值虽下降，但仍维持在(137．2±9．95) g／L水平。在第一阶段的身体素质训练阶段血色素基 本维持在(152．0±2．61)g／L的水平，而在珠海、深圳 的大强度训练后出现下降，是身体对运动负荷刺激的 反应所致。而女子的Hb值从实验前(126．67±5．24) g／L增加至(135．33±4．12)g／L提高了6．84％，说明 营养调控方案的效果显著。此外，实验前后男子CK 值下降了40．61％、女子CK值减低了48．19％，说明 根据择时营养的原理，进行的营养补充，有利于修复运 动中骨骼肌微结构损伤，重塑骨骼肌结构，促进了骨骼 肌的恢复。Saunders等【3J(2004)研究15名志愿者进 行75％V02max和85％V02max强度的自行车运动， 并补充糖(7．3％)和蛋白质(1．8％)的混合饮料，结果 发现与单纯补充糖(7．3％)饮料比较，补充糖与蛋白混 合饮料时，运动后血清CK水平下降83％。 Ivy等[2】(2004)认为，合成代谢时相是运动后即 刻至其之后45min的时间段(称之为合成代谢窗)，这 是择时营养的关键时间。此时骨骼肌细胞主要的代谢 方式是分解代谢，但是，如果在这个时间段存在适当营 养物质的刺激，将引起代谢方式转化为合成代谢，启动 骨骼肌蛋白修复和肌糖原储备恢复的机制。肌细胞的 合成代谢将利于肌糖原储备的恢复、骨骼肌生长、微结 构的修复和重建，如此时缺乏适当的营养物质，则合成 代谢窗关闭，骨骼肌细胞仍然处于分解代谢。 在合成代谢时相，骨骼肌细胞对胰岛素的敏感性 最高，此时，启动分解代谢转换成合成代谢机制的因子 是胰岛素。胰岛素的作用即促使肝和骨骼肌细胞摄取 葡萄糖，并提高糖原合成酶的活性，促进葡萄糖转变为 糖原储存起来。事实上，运动刚结束后的骨骼肌状态 在许多方面与运动中的状态相似，分解代谢仍然占主 导地位。如果此时没有及时采取合理的恢复手段，运 动中几乎耗竭的能源储备如ATP、CP、肌糖原进一步 减低，机体代谢池中一些必需氨基酸、支链氨基酸、谷 氨酰胺等水平持续减低，皮质醇水平继续升高。而其 它分解激素如肾上腺素、去甲肾上腺素也持续维持较 高水平，免疫机能仍处抑制状态。此外，运动中生成的 自由基未能及时清除而将继续攻击细胞膜结构和 DNA、蛋白质等生物大分子，产生这些细胞损伤的变 化将在运动后持续数小时。运动中骨骼肌微结构的改 变引起急性炎性反应，一些细胞因子如IL一6等特殊 蛋白质分泌增加，中性细胞等炎性细胞浸润等势必加 重骨骼肌微结构的损伤。骨骼肌细胞内某些蛋白质如 细胞骨架蛋白(desmin)解离、收缩蛋白成分(MHC)、 Mb、CK、LDH等漏出细胞。 在运动后45min以后的数小时内，骨骼肌细胞对 胰岛素的敏感性很快开始减低，并出现胰岛素抵抗，肌 糖原恢复、肌肉蛋白合成、肌肉生长和修复显著减慢。 因此，在这个时间段补充营养物质对促进骨骼肌恢复 和修复是非常重要的时间。合成代谢时相择时营养的 主要目标是将代谢机制从分解代谢转换为合成代谢； 增加骨骼肌血液灌注以快速清除代谢废物；促进肌糖 原恢复；减轻骨骼肌微结构的损伤、启动骨骼肌修复和 生长；增强免疫机能。 骨骼肌生长、修复时相是从合成代谢时相结束到 下一次运动开始之间的整个恢复时段，包括运动结束 后的前4h(快速恢复期)和此后的16～18h(持续恢复 期)。在此时相中，不仅骨骼肌中的收缩蛋白量、肌纤 维大小、肌肉力量以及有关代谢酶均增加，而且，在运 动中消耗的肌糖原储备也将继续恢复并达超量恢复。 如果在合成代谢时相，合成代谢已被激活，机体的代谢 状态已由分解代谢转换成合成代谢，那么，在快速恢复 期，较高的合成代谢率将持续4h左右。而在持续恢 复期主要是骨骼肌蛋白质的合成、肌肉的生长、骨骼肌 微结构的修复和力量的增加。 如果在骨骼肌生长、修复时相没有得到及时、合理 的营养补充，那么，机体血液胰岛素水平仍然较低、皮 质醇等分解激素水平仍较高。高水平的皮质醇将直接 或间接影响肌糖原合成，如降低胰岛素敏感性、减低骨 骼肌葡萄糖转运体蛋白一4的表达及其活性、抑制糖 原合成酶活性等；增加蛋白质降解大于合成；继续抑制 免疫系统机能；自由基对肌细胞膜的损伤未能缓解。 而此时尤为关键的是肌细胞在没有及时、合理的营养 干预时，开始从对胰岛素高度敏感的状态转入对胰岛 素产生抵抗的状态。一旦运动后2h胰岛素抵抗效应 产生，这种状态将持续16h或更长的时间，对运动后 机体体能的恢复势必产生严重的影响。 在骨骼肌生长、修复时相的快速恢复期摄取营养 物质的目标是持续增加骨骼肌细胞对胰岛素的敏感 性；维持合成代谢状态。而在持续恢复期则维持机体 处于正氮平衡状态、刺激蛋白质合成；促进蛋白质周转 和骨骼肌生长。在持续恢复期，尽管骨骼肌蛋白质合 成速率比快速恢复期慢一些，但仍然存在大量蛋白质 的沉积，肌肉蛋白质含量增加。如果此时期没有足量 的营养补充，净蛋白质平衡则为负平衡状态。此外，为 了维持运动后较快的蛋白质周转率和骨骼肌快速恢 复、生长，机体能量代谢处于正平衡状态也是必需的条 万方数据 第3期 李世成。刘文军，等：择时营养补充方法在优秀自行车运动员营养调控中的应用 67 件之一。 本研究动态追踪血糖和血胰岛素水平的变化，在 训练周期内，血糖浓度和胰岛素水平的波动均在正常 范围。在实施择时营养补充方案后的最后1次测试数 据与实验前安静值比较血糖浓度和胰岛素水平的变 化，血糖浓度增加了16．14％(P<0．05)、胰岛素水平 升高19．23％。而女子血糖浓度和胰岛素水平的变化 规律与男运动员基本一致。说明择时营养补充有利于 改善机体的代谢，维持血糖水平，促进肌糖原的恢复。 许多研究[6-8]发现，胰岛素有助于骨骼肌蛋白的维持 和重建。补充糖或糖、蛋白质、氨基酸混合物均可刺激 胰岛素分泌，而胰岛素可促进氨基酸转运进入肌细胞， 加快蛋白质合成，抑制运动后皮质醇水平升高。此外， VanLoon等[9](2000)、Gleeson等[10](2004)研究报道 支持本研究结果。 参考文献： [1]李世成．运动时间营养学[M]．北京：北京体育大学出版社， 2007：93．97． [2]IvyJ，PortmanR．NutrientTiming：thefutureofsportsnutri． tion[M]．NoahBergen，YJ：BasicHealthPublicationS，Inc， 2004：33．67． [3]SaundersMJ，KaneMD，ToddMK．Effectsofacarbohydrate- 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Timing:the future of sports nutrition 2004 10.李世成 运动时间营养学 2007 相似文献(1条) 1.期刊论文 李世成.刘文军.刘刚.薛良成.丘卫 优秀自行车运动员营养补充的择时研究 -湛江师范学院学报 2008,29(3) 探讨营养因素对自行车运动员运动能力的影响.为择时营养提供实验依据,对8名优秀自行车运动员的营养调控进行研究,测试部分血生化指标和心肺 功能以及运动现场运动能力的测试.实验后男子T、C和T/C增加了9.22%(P<0.05)、2.73%(P>0.05)和2.26%(P>0.05);Hb下降9.74%(P<0.05);BUN增加 4.84%(P>0.05)、CK下降40.61%(P<0.05);血糖浓度增加16.14%(P<0.05)、胰岛素水平升高19.23%.而女子T增加了52.80%(P<0.05)、C减低 27.06%(P<0.05)、T/C增加105.26%(P<0.05);Hb增加6.84%(P<0.05);CK减低了48.19%(P<0.05);血糖浓度增加15.60%(P<0.05)、胰岛素水平升高 20.09%(P<0.05);不同程度提高了运动能力.结论:优秀自行车运动员择时营养补充可提高体能和促进体能恢复,对调节内分泌功能、促进运动后血生化指 标、骨骼肌机能的快速恢复有积极作用. 引证文献(1条) 1.李世成.李跃纲.王启荣.杨则宜.李肃反 补充大豆低聚肽对高强度运动后大鼠肠道粘膜屏障的影响[期刊论文]-武 汉体育学院学报 2009(4) 本文链接：http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_whtyxyxb200803013.aspx 授权使用：黑龙江科技学院(hljkjxy)，授权号：17e9d8d9-4317-40a2-a638-9f0d00e8e273 下载时间：2011年6月25日