藍(lán)曉萍（江蘇第二師范學(xué)院體育學(xué)院 江蘇南京 210007）

體操項(xiàng)目一直都是我國的優(yōu)勢體育項(xiàng)目，在諸多國際賽事中取得了優(yōu)異的成績。體操作為一項(xiàng)技術(shù)性極強(qiáng)的競技運(yùn)動項(xiàng)目，具有動作難度大、動作技術(shù)轉(zhuǎn)化形式多樣等特點(diǎn)，其對體操運(yùn)動員身體控制能力及技術(shù)水平的要求極高。體操運(yùn)動員必須進(jìn)行大量的日常訓(xùn)練，通過艱苦付出與積極拼搏才能在比賽中獲得佳績。在運(yùn)動訓(xùn)練過程中，支鏈氨基酸是重要且有效的一種運(yùn)動營養(yǎng)補(bǔ)劑，其在延遲中樞神經(jīng)疲勞、促進(jìn)肌糖原合成、改善運(yùn)動能力等方面有著卓越成效。對于體操運(yùn)動員而言，科學(xué)、慎重地選用運(yùn)動營養(yǎng)補(bǔ)劑，對于提升身體狀態(tài)有積極作用。該文從支鏈氨基酸的生物學(xué)作用出發(fā)，結(jié)合體操運(yùn)動特點(diǎn)、運(yùn)動性疲勞發(fā)生機(jī)制，詳細(xì)分析支鏈氨基酸飲料對體操運(yùn)動員運(yùn)動能力的影響，旨在為體操運(yùn)動員科學(xué)合理運(yùn)用運(yùn)動營養(yǎng)補(bǔ)劑提供參考。

一、支鏈氨基酸的生物學(xué)作用

支鏈氨基酸是蛋白質(zhì)中3 種常見必需氨基酸（亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸）的總稱，其無法由人體自主合成，只能從食物蛋白中獲取。臨床醫(yī)學(xué)關(guān)于支鏈氨基酸的研究覆蓋肝損傷、膠原代謝、肝性腦病、心肌缺血損傷等領(lǐng)域，運(yùn)動醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域則主要探究其對骨骼肌細(xì)胞、血激素、血清酶、能源物質(zhì)代謝、蛋白質(zhì)合成、骨骼肌線粒體等生理指標(biāo)的影響，以及運(yùn)動前后補(bǔ)充支鏈氨基酸對動物、人體運(yùn)動能力的影響。盡管支鏈氨基酸作為人體必需氨基酸具有廣泛的生物學(xué)作用，但當(dāng)前科研領(lǐng)域最為關(guān)心的仍是其營養(yǎng)促力作用。

支鏈氨基酸是在肝外（特別是骨骼?。┭趸┠艿谋匦璋被?，是唯一一類不限于肝內(nèi)降解的氨基酸。肌肉中支鏈氨基酸代謝限速酶（支鏈α-酮酸脫氫酶復(fù)合物）有較強(qiáng)的活性，其能提高肌肉對支鏈氨基酸的利用效率。支鏈氨基酸還可以作為糖異生底物、能量底物發(fā)揮作用，并能調(diào)節(jié)肌肉蛋白代謝。支鏈氨基酸曾被認(rèn)為是人體的第三燃料，分解供能僅次于碳水化合物和脂肪。相關(guān)研究顯示，運(yùn)動過程中碳水化合物、脂肪氧化增加了10～20 倍，而支鏈氨基酸氧化僅增加了2～3 倍，可見氨基酸并非運(yùn)動過程中的主要供能體系。但是支鏈氨基酸在運(yùn)動中的分解供能作用仍不容忽視，尤其是長時間的耐力運(yùn)動，會使肌肉中的支鏈氨基酸氧化明顯升高，進(jìn)而參與供能。支鏈氨基酸在蛋白質(zhì)合成中發(fā)揮著重要作用。支鏈氨基酸中的亮氨酸是合成谷氨酰胺的底物，通過亮氨酸合成的谷氨酰胺可以促進(jìn)蛋白質(zhì)合成。研究指出，亮氨酸在被人體攝入后會進(jìn)入肌細(xì)胞轉(zhuǎn)化成酮異己酸，而亮氨酸及酮異己酸被認(rèn)為是蛋白質(zhì)合成調(diào)節(jié)信號。多項(xiàng)研究顯示，補(bǔ)充支鏈氨基酸可降低血乳酸含量，減少骨骼肌中乳酸堆積，起到抗疲勞作用。支鏈氨基酸還可防止游離色氨酸濃度升高，從而對抗游離色氨酸升高引起的神經(jīng)元中神經(jīng)遞質(zhì)5-羥色胺表達(dá)升高，進(jìn)而緩解5-羥色胺介導(dǎo)的中樞疲勞。

二、體操運(yùn)動特點(diǎn)及運(yùn)動性疲勞產(chǎn)生機(jī)制

1.體操運(yùn)動的特點(diǎn)

體操是競技運(yùn)動項(xiàng)目之一，是所有體操項(xiàng)目的總稱，包括競技體操、藝術(shù)體操、競技健美操、技巧運(yùn)動、蹦床等項(xiàng)目。體操運(yùn)動要求運(yùn)動員徒手或在規(guī)定器械上完成協(xié)調(diào)、復(fù)雜的各種動作（如單杠、吊環(huán)等），再根據(jù)動作分值、動作難度、動作編排及完成度等情況進(jìn)行評分，以綜合得分記錄最終成績。體操運(yùn)動的動作難度極大，技術(shù)動作復(fù)雜，有一定的驚險性。體操動作編排既有靜力性動作，又有動力性動作，多數(shù)復(fù)雜的技術(shù)動作都要求運(yùn)動員做到極限的身體扭轉(zhuǎn)、屈伸、跳躍，對運(yùn)動員的身體柔韌性、耐力及爆發(fā)力均有很高的要求。在短短幾分鐘的體操比賽中，運(yùn)動員也會消耗大量能量，極易出現(xiàn)運(yùn)動性疲勞。體操運(yùn)動員要在比賽中取勝，離不開日常訓(xùn)練的積累，日常高負(fù)荷的訓(xùn)練和高強(qiáng)度的比賽，使得體操運(yùn)動成為一項(xiàng)高強(qiáng)度的體育項(xiàng)目。為此，體操運(yùn)動員不僅需要科學(xué)、合理地安排每日膳食，保證營養(yǎng)攝入全面，還需攝入一些具有特殊功效的運(yùn)動營養(yǎng)補(bǔ)劑進(jìn)行針對性的補(bǔ)充，進(jìn)而為保持體能水平、提升競技表現(xiàn)提供有力保障。

2.體操運(yùn)動員的運(yùn)動性疲勞產(chǎn)生機(jī)制

運(yùn)動性疲勞，是指由運(yùn)動訓(xùn)練引起的機(jī)體機(jī)能水平下降或運(yùn)動能力下降，而無法繼續(xù)維持一定的運(yùn)動強(qiáng)度，但軀體經(jīng)適當(dāng)休息后又可恢復(fù)的一種生理現(xiàn)象。對于專業(yè)的體操運(yùn)動員來說，運(yùn)動性疲勞是其運(yùn)動訓(xùn)練過程中的常見現(xiàn)象。運(yùn)動性疲勞也被認(rèn)為是衡量運(yùn)動訓(xùn)練負(fù)荷能否刺激機(jī)體產(chǎn)生適應(yīng)性變化，并達(dá)到新的適應(yīng)水平的重要指標(biāo)。雖然運(yùn)動性疲勞是運(yùn)動引起的正?，F(xiàn)象，但運(yùn)動性疲勞遲遲不能消除則會對后續(xù)的運(yùn)動訓(xùn)練產(chǎn)生不利影響，導(dǎo)致過度訓(xùn)練。過度訓(xùn)練是運(yùn)動性疲勞長期積累導(dǎo)致的一種難以恢復(fù)的身體機(jī)能全面紊亂，其不僅會影響運(yùn)動成績，還會對運(yùn)動員的身心健康造成損害，降低運(yùn)動員的訓(xùn)練興趣與運(yùn)動自信。

運(yùn)動性疲勞包括中樞疲勞和外周疲勞，前者指的是由運(yùn)動神經(jīng)中樞紊亂引起的運(yùn)動神經(jīng)興奮性下降，后者則是指由運(yùn)動引起的肌肉疲勞。研究表明，血漿中的氨基酸含量變化可影響腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)（尤其是5-羥色胺）的合成與釋放，進(jìn)而介導(dǎo)中樞疲勞。長時間運(yùn)動可刺激腦內(nèi)部分區(qū)域神經(jīng)細(xì)胞釋放5-羥色胺，腦內(nèi)5-羥色胺水平升高會對中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能造成損傷，影響中樞神經(jīng)的外周發(fā)放沖動，進(jìn)而導(dǎo)致中樞疲勞，降低運(yùn)動能力。外周疲勞的發(fā)生一方面與運(yùn)動造成體內(nèi)糖原、三磷酸腺苷、磷酸肌酸過度消耗，機(jī)體供能不足有關(guān)；另一方面與運(yùn)動時肌肉釋放出的乳酸蓄積太多，未能及時清除導(dǎo)致肌力下降有關(guān)。此外，大量運(yùn)動導(dǎo)致體內(nèi)微量元素、維生素流失，機(jī)體內(nèi)環(huán)境失穩(wěn)也是引發(fā)外周疲勞的重要機(jī)制。

體操運(yùn)動員在運(yùn)動過程中需要具有較強(qiáng)的爆發(fā)力及耐力，一些高難度動作需要轉(zhuǎn)換上一動作中獲取的動能，充分積蓄力量才能完成。在這些動作過程中，運(yùn)動員需要盡可能地減少動能消耗，比如克服重力消耗，借助杠桿彈力，讓軀體快速達(dá)到某一高度。完成這些動作需要運(yùn)動員具有良好的肌肉控制力、爆發(fā)力及耐力，這樣高體能的輸出很容易讓運(yùn)動員發(fā)生肌肉疲勞和中樞疲勞。

三、支鏈氨基酸飲料的安全性

支鏈氨基酸飲料是一種富含支鏈氨基酸成分的保健性飲品，能夠?yàn)槿梭w快速補(bǔ)充水分、支鏈氨基酸及其他微量元素，為身體快速供能。目前，關(guān)于支鏈氨基酸用于運(yùn)動營養(yǎng)補(bǔ)劑的安全性研究較少。早期的動物實(shí)驗(yàn)研究顯示，對實(shí)驗(yàn)大鼠及小鼠以10 g/kg 劑量單次或以2.5 g/kg 劑量持續(xù)補(bǔ)充支鏈氨基酸復(fù)合制劑，均未發(fā)現(xiàn)中毒跡象，認(rèn)為按照類似動物蛋白質(zhì)的比率補(bǔ)充支鏈氨基酸的安全性是有保障的。以力量型對抗項(xiàng)目運(yùn)動員為研究對象，對其補(bǔ)充支鏈氨基酸后的效果及安全性進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)長期以一般劑量補(bǔ)充支鏈氨基酸不會對肝臟功能產(chǎn)生不良影響。綜合來看，現(xiàn)有的研究報道均顯示，長期攝入或急性攝入支鏈氨基酸補(bǔ)劑均無明顯毒性。

四、支鏈氨基酸對體操運(yùn)動員運(yùn)動能力的影響

運(yùn)動性疲勞及過度訓(xùn)練的發(fā)生是影響體操運(yùn)動員運(yùn)動能力的主要原因，如何促進(jìn)運(yùn)動性疲勞的快速恢復(fù)，預(yù)防過度訓(xùn)練的發(fā)生，讓體操運(yùn)動員維持最佳的體能狀態(tài)和運(yùn)動能力，一直是教練員及運(yùn)動員廣泛關(guān)注的問題。目前，已有大量研究顯示支鏈氨基酸在延緩疲勞方面有著重要作用。

1.支鏈氨基酸可緩解中樞疲勞

國內(nèi)外大量研究指出，長時間高強(qiáng)度運(yùn)動會引起血漿內(nèi)芳香族氨基酸水平升高，支鏈氨基酸水平下降。芳香族氨基酸為5-羥色胺前體，大量的芳香族氨基酸被轉(zhuǎn)運(yùn)入腦后會促進(jìn)5-羥色胺合成增加，引起腦內(nèi)5-羥色胺水平升高。運(yùn)動引起的脂肪供能會使血液中游離脂肪酸含量增加，游離脂肪酸與色氨酸（屬芳香族氨基酸）競爭性結(jié)合血清白蛋白，而使得游離色氨酸水平升高。血液中支鏈氨基酸水平下降，游離色氨酸水平上升使得血漿游離色氨酸/支鏈氨基酸比值升高，腦內(nèi)游離色氨酸水平相應(yīng)升高，游離色氨酸在羥化酶作用下合成大量5-羥色胺，最終導(dǎo)致腦內(nèi)5-羥色胺水平升高。5-羥色胺是一種單胺類抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，可抑制多突出神經(jīng)反射，激發(fā)倦怠。關(guān)于支鏈氨基酸的抗中樞疲勞作用已得到了臨床的初步證實(shí)。國外有研究對長時間運(yùn)動項(xiàng)目（越野滑雪、馬拉松等）運(yùn)動員補(bǔ)充支鏈氨基酸（運(yùn)動前及運(yùn)動中各補(bǔ)充7.5～21.0 g），結(jié)果顯示部分選手的運(yùn)動成績明顯提升，心理疲勞程度明顯減輕。動物實(shí)驗(yàn)研究顯示，與補(bǔ)充葡萄糖和水的大鼠相比，補(bǔ)充大劑量支鏈氨基酸的長時間跑臺大鼠的疲勞發(fā)生時間更晚。

2.支鏈氨基酸可緩解外周疲勞

運(yùn)動性疲勞發(fā)生的外周機(jī)制復(fù)雜，其中運(yùn)動造成的消耗、代謝產(chǎn)物蓄積、骨骼肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)功能狀態(tài)改變與運(yùn)動能力的關(guān)系最為密切。支鏈氨基酸的代謝場所主要為骨骼肌細(xì)胞，代謝產(chǎn)物則進(jìn)入三羧酸循環(huán)。補(bǔ)充支鏈氨基酸可提高糖異生過程中的氨基酸利用效率，加快肝臟能量轉(zhuǎn)換。支鏈氨基酸在骨骼肌中氧化供能還可減少肌糖原的消耗與利用，其作用機(jī)制可能是：支鏈氨基酸在耐力性運(yùn)動中氧化供能較多，加之氨基酸糖異生過程生成的糖原、葡萄糖均可為骨骼肌供能，這有助于節(jié)省肌糖原消耗；另外，運(yùn)動引起血液中腫瘤壞死因子水平升高，腫瘤壞死因子可強(qiáng)化氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)速度，促進(jìn)氨基酸氧化供能，補(bǔ)充支鏈氨基酸可讓更多的氨基酸被氧化供能，減少抗體對糖原的需求，進(jìn)而延長供能時間，延遲疲勞。動物實(shí)驗(yàn)研究顯示，補(bǔ)充支鏈氨基酸能夠使運(yùn)動大鼠血清及心肌中的丙二醛含量降低，谷胱甘肽過氧化物酶活性和超氧化物歧化酶活性正常，認(rèn)為其可通過阻斷自由基的鏈反應(yīng)或清除過多自由基來減少氧化反應(yīng)終產(chǎn)物的生成，所以補(bǔ)充支鏈氨基酸對缺血心肌具有一定的保護(hù)作用。研究表明，補(bǔ)充支鏈氨基酸（308 mg/kg）能夠降低血乳酸含量，減少骨骼肌中乳酸堆積，促進(jìn)糖氨基酸在肝臟中的利用，加快肝臟能量轉(zhuǎn)換。

五、結(jié)語

支鏈氨基酸作為人體必需氨基酸，可參與持續(xù)運(yùn)動供能、減少肌糖原消耗、促進(jìn)肌肉蛋白質(zhì)合成。體操運(yùn)動員通過支鏈氨基酸飲料補(bǔ)充支鏈氨基酸，可有效對抗中樞疲勞及外周疲勞，延遲運(yùn)動性疲勞的發(fā)生，有助于提高和維持運(yùn)動員的運(yùn)動能力。值得注意的是，運(yùn)動員在攝入支鏈氨基酸飲料時，應(yīng)根據(jù)身體素質(zhì)水平、運(yùn)動消耗、訓(xùn)練強(qiáng)度等合理調(diào)整補(bǔ)充劑量，以獲得最佳的運(yùn)動助力效果。