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1、刘慧燕，女，（1978.12-），硕士，主要从事运动营养研究与保健食品开发抗疲劳功能成分在运动饮料中的作用刘慧燕 赵广才 （广州市体育科学研究所运动营养实验室 510650） 摘要：运动饮料可为人体运动训练补充能量，缓解运动造成的脱水和电解质丢失,而运动饮 料中的功能性成分可提高运动员水平,抗疲劳能力增强。 关键词：运动饮料 营养成分 功能性成分 抗疲劳Application of antifatigue function elements in sports drinkLiu Huiyan Zhao Guangcai(Sports nutrition lab of Guangzhou spo
2、rts science institute 510650) Abatract：Sports drink can supply energy，reinforce water and electrolyte for body during exercise; the function elements in sports drink can improve the athletes performance, accelerate the recovery of exercise-induced fatigue Keywords：Sports drink Nutrition elements Fun
3、ction elements Antifatigue 进行体育运动时，单位时间内的能量消耗倍增，导致糖原损耗和血糖下降，代谢产物 如乳酸、氨以及氧自由基、脂质过氧化物在体内大量堆积。运动产生的大量热能使组织体 温升高，机体通过皮肤排汗以调节体热平衡。失水失盐造成机体的内环境改变：大量出汗 造成血液浓缩，血液酸碱度发生变化；细胞内外的水分和离子浓度发生变化及血浆渗透压 改变都会使酶的活性降低，细胞兴奋性下降，人体的运动能力降低。 运动饮料是一类营养素的成分和含量能适应运动员或体育锻炼人群生理特点、提供特 殊营养需要，调节机体平衡，并能提高运动能力的软饮料。其作用有如下几点：（1）维持 体内血容量
4、、电解质平衡和调节体温的作用，从而预防运动员在运动中过度脱水和体温过 高而引起的运动能力下降；（2）迅速供给人体能量，补充运动训练中丢失的水分、无机盐 和维生素等营养元素；（3）饮料中加入功能性物质（如牛磺酸、活性肽、红景天等） ，可 以延缓/缓解疲劳，促进体能恢复，提高运动能力。1.运动饮料中的一般营养成分1.1 糖 糖是运动时肌肉的主要能源物质，在体内的来源有血糖、肌糖原和肝糖原。在长时间 运动过程中，体内的能量供应，血糖浓度的维持主要靠肌糖原和肝糖原的分解。在运动前 增加体内碳水化合物的摄入量,可以增加肌肉对糖的摄取利用,减少肝糖原的分解,从而节省 肌糖原和肝糖原,达到提高运动能力,延缓
5、疲劳出现,预防运动外伤等作用。 运动饮料的糖类以葡萄糖、蔗糖、以及低聚糖多种糖源复配较好。除了减轻胰岛素反 应外，还可以调整渗透压、改善风味，激发人体多种糖源吸收途径，促进糖和水分的吸收 利用1。低聚糖是一类38个单糖聚合的小分子化合物,其分解吸收速率比单糖和双糖慢, 渗透压低,有利于水的快速吸收,以保证运动中水的补充2。 1.2 电解质 离子代谢在运动性疲劳的作用越来越受到人们的重视，运动时离子代谢紊乱可导致运 动性骨骼肌疲劳。K+对调节骨骼肌糖代谢具有重要意义，钾含量下降可造成体内葡萄糖的利用减少，抑 制胰岛素分泌，减少骨骼肌糖原储备，导致运动能力下降。Mg2+主要存在于细胞内，是许 多酶
6、的辅助因子，在代谢以及能量的生成、储存、利用起着重要作用3。 运动后补大量的纯水会引起明显的多尿、脱水,血浆渗透压和钠浓度迅速下降4。钠是 运动后饮料中最重要的电解质。它可以刺激葡萄糖在小肠的吸收,阻止血液稀释引起的多尿,增 加血容量5。大量研究还显示,大强度、长时间运动会引起血浆钾浓度上升和血浆镁浓度下 降。运动时补充适量钾和镁有利于稳定它们在运动中的浓度2 为了达到良好的水合状态, 运动后液体补充量一定要大于汗液的丢失量(150200%汗液丢失量)6。 1.3 维生素 由于维生素参与机体的各种代谢，缺乏和不足时均可对运动能力产生不利的影响，可 使做功输出量降低，易发生运动性疲劳等。综合性补
7、充比单一性补充好。2.运动饮料中的抗疲劳成分在运动饮料中添加一定量的抗疲劳功能成分，对于运动中机体出现的能源耗竭、乳酸 等代谢产物堆积、离子代谢紊乱、自由基损伤以及中枢神经疲劳等具有针对性，在调节身 体的机能，加快消除疲劳，促进机能恢复等方面起着重要的作用。2.1 氨基酸及多肽类2.1.1 牛磺酸 牛磺酸是人体条件性必需氨基酸, 它的主要生物学作用是能够维护膜结构的稳定和调 节渗透平衡, 对细胞膜的脂质过氧化反应具有防止作用,是重要的细胞保护剂7。运动时自 由基的生成增多与运动能力降低关系最为密切的表现是自由基使体内各种器官的生物膜中 发生了脂质过氧化反应。牛磺酸作为运动营养补剂,可以直接发挥
8、其抗氧化功能,也可通过 提高体内抗氧化酶系统的活力来增强机体的抗氧化能力,保护细胞膜免受自由基的攻击,从 而能增强机体的运动能力。牛磺酸能有效调节多种原因所致的Ca2 + 稳态失调, 是一种良好 的内源性Ca2 + 稳定调节剂。运动性疲劳时出现的脂质过氧化、Ca2 + 稳态失调、能量代谢 紊乱以及生物膜损伤之间具有紧密的联系,而牛磺酸对上述诸过程均有良好作用8。 2.1.2 支链氨基酸（branch chain amino acid） 支链氨基酸（BCAA）包括异亮氨酸（Ile）、亮氨酸（Leu）、缬氨酸（Val），是人 体不能合成的三种必需氨基酸。有资料表明，氨基酸代谢特别是支链氨基酸代谢与
9、运动性 疲劳的发生关系密切，长时间运动引起血浆氨基酸谱发生变化，导致芳香氨基酸（AAA） /支链氨基酸(BCAA)的比值增加，促进AAA入脑，增加脑内5羟色胺（5-TH）合成，引 起中枢疲劳9。在运动中补充一定量的BCAA，可以竞争性抑制AAA入脑，延迟疲劳发生； 同时补充BCAA可以促进肌肉组织内糖异生和氨基酸的利用，节约肌糖原，减少肌肉分解， 在组织修复中起到节约氨基酸的作用。此外，有研究表明支链氨基酸能减轻运动造成的自 由基损伤，降低运动后血乳酸浓度，同时有利于机体钙浓度稳定，对运动后的疲劳恢复有 一定作用，并能提高机体的运动能力10、11。 2.1.3 多肽 机体在运动过程中，蛋白质的
10、合成受到抑制，同时骨骼肌蛋白降解、氨基酸氧化和葡 萄糖异生作用增加，引起体内蛋白质的利用增加，导致骨骼肌产生损伤，能量代谢物质减 少，从而影响运动能力的发挥。有资料表明，小分子的多肽比蛋白质或氨基酸更容易被吸 收，其在肠道的吸收率最好，能迅速恢复和增强体力，减少骨骼肌蛋白质的负平衡12。 国家体育总局运动医学中心研究发现大豆多肽具有促进骨骼肌损伤组织的修复以及减 少细胞内肌酸激酶外渗的作用。服用大豆多肽固体饮料可促进中长跑运动员瘦体重的增加， 提高血清睾酮的水平，说明大豆多肽可促进蛋白质的合成。同时可降低中长跑运动员训练 后RPE的等级，具有一定的抗疲劳作用13。研究证实，活性肽可以作为一种安
11、全、有效、 针对性强的运动营养补给品。2.2 植物活性成分2.2.1 红景天 红景天为景天科红景天属( Rhodiola L) 多年生草本或亚灌木植物，主要活性成分是 红景天甙及其甙元酪醇，另外还有酚类、黄酮类以及香豆素类、有机酸、微量元素等14。 大量研究表明，红景天有降低耗氧速率，增加运动耐力，增强糖原储备，改善心脑等重要 脏器的有氧代谢过程，显著提高肝、心肌糖原的含量及提高动物心、肺组织中心钠素水平， 从而减轻因缺氧导致的脏器损害。15、16 2.2.2 沙棘 沙棘(Hippophae rhamnoides L.)是胡颓子科沙棘属( Hippophae l.)的落叶灌木或小乔木, 又名醋
12、柳、酸刺。沙棘是我国卫生部1988 年颁布的药食两用的植物之一,它含有多种生理 活性物质,其中维生素14 种,有机酸和单糖类12种,氨基酸和酰氨类22 种,脂肪酸7 种,脂类 32 种,酚类和黄酮类30 种, 蛋白质4 种, 微量元素29种17。研究表明，沙棘具有良好的 耐缺氧、降低心肌氧耗、抗氧化等功能，还具有增强免疫能力以及辅助性降血脂等功效18。2.2.3 蒺藜 国家药典记载为蒺藜科植物蒺藜(Tribulus terrestris L.)的干燥成熟果实, 别 名刺蒺藜、硬蒺藜、白蒺藜, 功能“平肝解郁, 活血祛风, 明目, 止痒。用于头痛眩晕, 胸胁胀痛, 乳闭乳痈, 目赤翳障, 风疹瘙
13、痒”19。主要含有皂甙类、黄酮类、生物碱、多 糖类等化合物,其它尚含甾醇类、氨基酸类、萜类、脂肪酸、无机盐等成分20。蒺藜提取 物可以延长大鼠跑台至力竭时间，具有抗疲劳作用；其抗疲劳作用可能与其增加糖原含量， 升高血睾酮的水平有关21 。2.3 左旋肉碱肉碱是体内调节代谢的一种小分子有机物，人体可以合成，在体内有D型和L型两种不 同的异构体，其中只有的L-肉碱才具有生物活性。近年来肉碱的补充在运动实践中的应用 比较普遍。L-肉碱可作为强化营养补品，不仅能提高运动员的最大有氧能力和有氧耐力， 而且对无氧代谢也有一定的效果22。李协群等研究竞技运动员长期服用L-肉碱后发现，机 体血红蛋白和血浆睾酮
14、水平升高，心脏功能改善，脂肪氧化分解供能加速23。动物实验也 已经证明L-肉碱作为载体将脂肪酸运送并带入线粒体内进行氧化，而脂肪酸氧化可以提供 较多的能量，因此L-肉碱具有提高耐力、抗疲劳、增强爆发力的功用以及降低血脂和减体 重的作用24。目前，国内外均有以左旋肉碱为生理活性成分的运动饮料。3. 运动饮料的补充与疲劳恢复补充运动饮料有利于运动性疲劳的恢复。添加功能性成分的运动饮料在调节身体的机 能，如加速糖原合成，减少肌肉“负氮平衡”，防止运动性低血睾酮，提高运动耐力，正 日益受到人们的重视。参考文献： 1 SHI X, SUMMERS R W, etal Effects of carbohy
15、drate type and concentration and solution osmolality on water absorption J Med Sci Sports Exerc ,1995 , 27 (12) : 16071615 2 陈吉棣.低聚糖运动饮料的人体饮用效果J.体育科学,1998,18(1):6266. 3 杨锡让 实用运动生理学M 北京体育大学出版社 1998 405-407 4 Nose H , Mack GW, Shi X,et al. Role of osmolality and plasma volume during rehydration in hum
16、ansJ. J Appl Physiol ,1988,65 : 325 - 331. 5 Greenleaf J E , Jackson CGR , Geelen G, et al. Plasma volume expansion with oral fluids in hypohydrated men at rest and during exerciseJ. Aviat Space Environ Med , 1998 ,69 : 837 -844 6 Shirreffs SM, Taylor AJ , Leiper JB ,et al. Post - exercise rehydration in man : effects of volume consumed and drink sodium contentJ. Med Sci Sports Exerc , 1996 ,28 : 126
