林正豪
(永州師范高等專(zhuān)科學(xué)校 湖南 永州 425000)
運(yùn)動(dòng)員和普通健身群眾在訓(xùn)練和鍛煉過(guò)程中都會(huì)碰到相同的問(wèn)題:乳酸大量堆積導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)能力、自由基大量堆積導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)能力恢復(fù)的時(shí)間太長(zhǎng)、極點(diǎn)過(guò)早的出現(xiàn)等,特別是對(duì)于想要通過(guò)鍛煉來(lái)降低體脂率提升生活健康水平的普通健身群眾來(lái)說(shuō)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能力供應(yīng)和體能下降過(guò)快等。
因此,如何克服運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)能水平下降過(guò)快以及加快運(yùn)動(dòng)后運(yùn)動(dòng)性疲勞的消除,一直是運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)界研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。
支鏈氨基酸(BCAA,包括亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸,分子結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1)是機(jī)體內(nèi)的必需氨基酸,是人體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的重要能量來(lái)源。國(guó)內(nèi)外學(xué)者探討了補(bǔ)充氨基酸與運(yùn)動(dòng)能力的關(guān)系,認(rèn)為補(bǔ)充支鏈氨基酸可以推遲運(yùn)動(dòng)性疲勞出現(xiàn),可以提高運(yùn)動(dòng)耐力,延長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間,保護(hù)骨骼肌細(xì)胞的完整性。
圖1 營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)劑主要成分分子結(jié)構(gòu)圖
本次研究旨在分析運(yùn)動(dòng)前服用支鏈氨基酸推遲運(yùn)動(dòng)性疲勞,提高耐力,加快運(yùn)動(dòng)后疲勞消除的具體機(jī)制和原因,為普通健身群眾的體育活動(dòng)和專(zhuān)業(yè)運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為參考。
健康雄性SD大鼠30只,3月齡,常規(guī)分籠喂養(yǎng)。適應(yīng)性訓(xùn)練后將大鼠隨機(jī)均分為安靜組(C組)、運(yùn)動(dòng)組(S組)和運(yùn)動(dòng)服用支鏈氨基酸組(SB組)。
(1)營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)劑服用方案。
營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)劑每ml含BCAA20mg,其中亮氨酸50%,異亮氨酸10%,纈氨酸40%。服用劑量與方式:訓(xùn)練前1h逐個(gè)手動(dòng)灌胃:SB組,營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)劑2ml,C組和S組在同一時(shí)間灌服2ml生理鹽水。
(2)運(yùn)動(dòng)方案。
所有實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行3天的適應(yīng)性跑臺(tái)訓(xùn)練 (速度為10m/min,時(shí)間為10min/d,坡度為0°)后隨機(jī)分成3組。參考鄭瀾等人建立的有氧運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行遞增負(fù)荷式訓(xùn)練,每天下午3點(diǎn)30分對(duì)3組大鼠進(jìn)行灌胃,1h后將C組放回籠中,另2組開(kāi)始訓(xùn)練(星期天休息)。訓(xùn)練周期結(jié)束后,第二天所有大鼠進(jìn)行一次同等強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)至力竭,即刻取大鼠右腿腓腸肌組織作為檢測(cè)樣本(具體訓(xùn)練方案見(jiàn)表1)。
表1 大鼠訓(xùn)練方案(速度×持續(xù)時(shí)間)
由實(shí)驗(yàn)期間大鼠體重的變化可知,實(shí)驗(yàn)后所有老鼠的體重實(shí)驗(yàn)前都增加明顯,都具有非常顯著性差異(P<0.01)。S組、SB組老鼠的體重明顯比C組輕,都具有顯著性差異(P<0.05)。結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 大鼠在訓(xùn)練期間的體重變化
SB組與C相比,MDA含量水平明顯較低,且SB組與S組相比,MDA的含量水平同樣明顯較低,都具有顯著性差異(P<0.05)。
SB組與C組相比,SOD活性升高非常明顯,且SB組與S組相比,SOD、CAT活性同樣升高非常明顯,都具有非常顯著性差異(P<0.01)。
SB組與C組相比,CAT活性升高非常明顯,且SB組與S組相比,SOD、CAT活性同樣升高非常明顯,都具有非常顯著性差異(P<0.01)。
SB組與C組相比,GSH-PX活性升高明顯,且SB組與S組相比,GSH-PX活性同樣升高明顯,都具有顯著性差異(P<0.05)。
S組與C組比較,MDA含量有減少的趨勢(shì),SOD、GSH-PX、CAT的活性有升高的趨勢(shì),但沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,服用支鏈氨基酸(BCAA)溶液可以降低長(zhǎng)時(shí)間有氧運(yùn)動(dòng)結(jié)束后大鼠腓腸肌內(nèi)丙二醛(MDA)的含量,并增加其超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-PX)、過(guò)氧化氫酶(CAT)的活性。結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 腓腸肌組織抗氧化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果
有氧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,隨著時(shí)間的增加,機(jī)體的運(yùn)動(dòng)量也隨之逐漸加大,呼吸頻率加快、物質(zhì)代謝的效率加大,自由基在體內(nèi)的堆積也會(huì)越來(lái)越多,這直接導(dǎo)致了由自由基介導(dǎo)的脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)速率加快,脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的以丙二醛(MDA,分子結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2)為代表的許多含有α、β-不飽和醛酮類(lèi)物質(zhì)(也叫TBARS)是機(jī)體運(yùn)動(dòng)能力下降、極點(diǎn)過(guò)早出現(xiàn)、運(yùn)動(dòng)能力恢復(fù)時(shí)間變長(zhǎng)的主要原因。
圖2 MDA分子結(jié)構(gòu)圖
MDA是機(jī)體內(nèi)自由基作用于脂質(zhì)發(fā)生過(guò)氧化反應(yīng)的產(chǎn)物,影響線粒體呼吸鏈復(fù)合物和線粒體關(guān)鍵酶的活性,對(duì)機(jī)體有一定的毒副作用。本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,S組的含量與C組相比有減少的趨勢(shì),但是沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;SB組與C組相比,MDA的含量明顯減少,具有顯著性差異;SB組與S組相比,MDA的含量明顯減少。這些說(shuō)明,提前服用BCAA制劑可以降低有氧運(yùn)動(dòng)大鼠腓腸肌內(nèi)MDA的含量。
超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-PX)、過(guò)氧化氫酶(CAT)是機(jī)體內(nèi)存在的過(guò)氧化物酶,能消除生物體內(nèi)新陳代謝產(chǎn)生的有害物質(zhì),是體內(nèi)清除自由基的主要抗氧化酶。
本次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,S組C組相比,三種酶的活性有升高的趨勢(shì),但是沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;SB與C組相比具有顯著性的升高;SB組與S組相比具有顯著性的升高。這些說(shuō)明,提前服用BCAA溶液可以升高有氧運(yùn)動(dòng)大鼠腓腸肌中這三種抗氧化酶的活性。
這些數(shù)據(jù)與前人的研究成果:補(bǔ)充BCAA能抑制或減輕肌肉中脂質(zhì)過(guò)氧化,保護(hù)血清和肌肉中SOD、GSH-PX的活力相一致;有氧運(yùn)動(dòng)鍛煉能夠減少機(jī)體自由基的產(chǎn)生,提高機(jī)體GSH-PX清除自由基的能力。在本次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果中,S組比C組大鼠的腓腸肌MDA含量具有降低的趨勢(shì),根據(jù)本次實(shí)驗(yàn)過(guò)程,作者推測(cè)是有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練使其產(chǎn)生了適應(yīng)性變化,提高了機(jī)體清除自由基水平的能力,因而降低了自由基的含量,并提高了腓腸肌抗氧化的能力,從而降低因新陳代謝、組織缺血、缺氧等原因生成的自由基的危害。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:運(yùn)動(dòng)前補(bǔ)充BCAA溶液可以降低長(zhǎng)時(shí)間有氧運(yùn)動(dòng)后SD大鼠腓腸肌內(nèi)自由基水平,可以提高長(zhǎng)時(shí)間有氧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中大鼠骨骼肌抗氧化能力,從而提高其運(yùn)動(dòng)能力,并加快其運(yùn)動(dòng)結(jié)束后運(yùn)動(dòng)能力的恢復(fù)。因此,作者認(rèn)為運(yùn)動(dòng)前服用BCAA溶液推遲運(yùn)動(dòng)性疲勞,提高耐力,加快運(yùn)動(dòng)后疲勞消除的具體機(jī)制和原因是降低了大鼠骨骼肌內(nèi)MDA的含量,同時(shí)升高了SOD、GSH-PX、CAT的活性,即降低自由基水平的同時(shí)提高了抗氧化酶的活性。