張雨亭 ,裘驍陽 ,吳 瑋 ,徐異寧 ,李曉寒 ,周升春 ,白 鑫,陳海敏,裘琴兒*

（1.寧波大學 體育學院,浙江 寧波 315211;2.浙江理工大學 經濟管理學院,浙江 杭州 310018;3.寧波大學 海洋學院,浙江 寧波 315832）

有研究認為[1],長時間高強度的訓練會使運動員出現不利于身體的負面現象,所以運動員訓練后的恢復對其競技水平的提升非常重要,科學的恢復不僅能預防損傷,還能提升身體素質.服用運動補劑作為一種被廣泛用于提升恢復效果和效率的措施被業(yè)界普遍接受.在種類繁多的補劑中,螺旋藻補劑因其出色的抗氧化、抑制有害代謝產物和無菌炎癥發(fā)生功能而備受關注[2-3].

有研究發(fā)現[4],螺旋藻對運動員積極影響顯著.但國內外對螺旋藻補劑的作用眾說紛紜,目前仍無定論,且已有相關研究大多以職業(yè)運動員、臨床病人等為研究對象.

本研究選擇高校男性足球運動員作為研究對象.選取肌肉量作為體成分量化指標(穩(wěn)定的肌肉量是運動員競技表現的基礎,但高強度運動會造成肌肉的損傷和流失,不利于運動員身體素質的提升[5]);選取縱跳表現作為下肢爆發(fā)力量化指標(縱跳表現是評定運動員身體協調與爆發(fā)力的重要指標[6-7],且縱跳表現與運動員的競技能力呈正相關[8]);選取肺活量和紅細胞相關指標作為身體有氧功能的評估指標(肺活量反映肺一次通氣的最大能力,可作為心肺能力的評價指標[9],通常當運動員訓練狀態(tài)提高時,其肺活量也會隨之增加[10];而紅細胞是運輸氧和二氧化碳的物質基礎,是評定血液運氧能力的重要參數).通過口服螺旋藻補劑與安慰劑對比實驗,以期探明口服螺旋藻補劑對訓練期大學生運動員體成分、下肢爆發(fā)力及身體有氧功能的影響.

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

招募寧波大學男性足球運動員20 人,其中1名一級運動員,19 名二級運動員.入選條件: (1)6個月內無運動損傷、傳染性疾病等臨床記錄;(2)無心血管和嚴重呼吸疾病史,且在過去1 個月內未服用會影響實驗結果的藥物和補劑.(3)國家二級運動員及以上(擁有國家頒發(fā)的11 人制足球運動等級證書).實驗之前,所有研究對象都簽署知情同意書,告知本研究的風險和受益,程序符合《赫爾辛基宣言》,經寧波大學倫理委員會審查通過(倫理審查編號: ChinCTR2100045524).

1.2 實驗設計

受試者年齡(19.69±0.92)歲,身高(178.71±7.36)cm,體質量(68.30±7.43)kg.采取隨機雙盲對照實驗,將受試者隨機分為兩組,一組服用螺旋藻(SP組),另一組服用安慰劑(PB 組).兩組操作人員各自為SP組和PB組發(fā)放螺旋藻補劑和安慰劑,除實驗設計者外,均不知道兩組補劑的區(qū)別.

測試前3 d 受試者參觀實驗場地,實驗當天,操作人員收集受試者的體成分數據.由醫(yī)生收集肘靜脈血液,采集完成休息10 min 后,受試者進行15 min 熱身,包括慢跑、動態(tài)拉伸等訓練前預熱動作,隨后依次測試縱跳表現和肺活量.前測數據采集完畢后,定期定量發(fā)放螺旋藻補劑和安慰劑,8周后采集后測數據.兩組的基線數據使用獨立樣本t檢驗對比,若各項指標組間無顯著性差異(P＞0.05),再進行后續(xù)實驗.

1.3 攝入

本實驗所用螺旋藻補劑為深綠色橢圓形片劑(圖1),由麗江程海保爾生物開發(fā)有限公司提供,批準文號: 國食健字G20 120502;執(zhí)行標準: Q/LBE 0002 S-2014.每片含螺旋藻提取物500 mg.安慰劑為深綠色糯米粉制片.

圖1 實驗所用的螺旋藻補劑

受試者采樣完成后開始服用螺旋藻補劑或安慰劑,按照每人每天3 g 用量發(fā)放,由操作人員每周一在訓練場發(fā)放一周用量,21 g,共計42 片.服用方法: 口服,每日分早中晚3次,每次2片.操作人員在訓練結束后對運動員攝入情況進行登記,設立受試者排除標準,發(fā)生以下任何一項則剔除該受試者數據: (1)未按要求攝入補劑;(2)缺席訓練超過3 次;(3)服用藥品或其他補劑.8 周后兩組受試者同時停止攝入,進行后測數據收集.

1.4 訓練安排

8 周訓練計劃見表1,內容包括有球訓練、力量訓練、耐力訓練和戰(zhàn)術指導,每周共訓練6 d.

表1 周訓練計劃 min

1.5 實驗指標和測試

1.5.1 體成分數據采集

受試者赤腳站在TANITA,MC-180 體成分分析儀(日本百利達公司)上,確保手、腳均與儀器8片電極片接觸良好,站立平穩(wěn)后按照屏幕提示抓握手柄,雙臂自然下垂,待屏幕提示測試結束受試者方可移動,其間身體保持平穩(wěn).每次測試完成后使用75%酒精棉片擦拭電極片.

1.5.2 縱跳數據采集

采用 Kistler 測力臺(瑞士奇樂石集團)和Quattro Jump(Type 2822A1-1)軟件進行測試,受試者完成熱身后,雙腳與肩同寬,雙臂自然放于體側,目視前方,平穩(wěn)站于力臺中央(圖2).操作人員對受試者稱重,隨后受試者按操作人員指令,盡全力垂直縱跳(圖3),要求落地平穩(wěn),落地后雙腳不可移動.每次縱跳間歇30 s,縱跳3 次,取平均值.

圖2 受試者稱重

圖3 自由縱跳

1.5.3 肺活量和紅細胞數據采集

采用FCS-1000 數顯電子肺活量計(北京東紅技術開發(fā)中心)測定運動員肺活量.每位受試者手持吹氣口,盡力、快速吹氣,吹氣3 次,每次間隔大于30 s,取最大值記錄.紅細胞壓積、紅細胞數量、紅細胞平均體積、血紅蛋白、平均血紅蛋量、平均血紅蛋白濃度指標由寧波市康寧醫(yī)院血液科醫(yī)生采集并分析.

1.6 統計方法

采用SPSS 25.0 統計軟件進行數據處理和分析,使用獨立樣本t檢驗分析前測各項指標的組間差異,通過重復測量方差分析對比SP 組和PB 組前后的數據差異,P＜0.05 為差異顯著.

2 結果

2.1 基線

受試者經過8 周的高強度訓練及藥劑服用全部按要求完成實驗,其擊球慣用腿均為右側.

2.2 肌肉量變化

表2 為肌肉量指標前后對比結果.從表2可見,經過8周的訓練和安慰劑服用,PB組受試者右下肢的前測肌肉量為(10.89±1.08)kg,后測為(11.70±0.39)kg,后測顯著大于前測(P＜0.05);其他體成分試驗前后無顯著變化(P＞0.05).SP 組受試者肌肉量由(58.72±4.04)kg 上升到(59.74±4.04)kg,左上肢肌肉量由(2.98±0.28)kg上升到(3.11±0.31)kg,右下肢肌肉量由(10.94±0.99)kg 上升到(11.58±0.87)kg,上述變化均有顯著性差異(P＜0.05),其他體成分指標則無顯著性差異(P＞0.05).

表2 肌肉量指標前后對比

2.3 縱跳指標變化

表3 為縱跳指標前后對比.從表3 可見,PB 組受試者前測縱跳高度(59.95±3.87)cm,后測(60.85±4.06)cm,前后縱跳高度顯著上升(P＜0.05),其他指標無顯著性變化(P＞0.05).SP 組受試者縱跳高度由前測(59.78±5.79)cm,上升到(61.92±4.17)cm,縱跳最大加速度從(0.65±0.12)m·s-2上升到(0.73±0.16)m·s-2,前測平均輸出功率為(33.17±1.34)W·kg-1,后測上升到(36.77±1.50)W·kg-1,縱跳最大功率從(67.36±1.31)W·kg-1上升到(70.29±1.45)W·kg-1,上述變化均有顯著性差異(P＜0.05);其他縱跳指標變化不顯著(P＞0.05).

表3 縱跳指標前后對比

2.4 有氧功能指標變化

PB 組受試者肺活量前測為(3 957.11±291.71)mL,后測為(4 092.78±332.89)mL,前后無顯著變化(P＞0.05);SP 組受試者肺活量前測為(3 888.69±347.08)mL,后測為(4 081.77±245.50)mL,前后也無顯著變化(P＞0.05).紅細胞相關指標前后對比結果見表4.從表4 可見,SP 組受試者紅細胞指標均無顯著差異(P＞0.05);PB 組受試者紅細胞平均體積前測為(91.56±3.43)fL,后測為(93.58±4.15)fL,后測顯著大于前測(P＜0.05),平均血紅蛋白濃度前測為(340.11±7.91)g·L-1,后 測 為(330.85±4.45)g·L-1,后測顯著小于前測(P＜0.05).

表4 紅細胞相關指標前后對比

3 討論

本研究結果表明,SP 組和PB 組受試者右下肢肌肉量和縱跳高度均顯著上升;相比PB 組,SP 組受試者的肌肉量、左上肢肌肉量、縱跳最大加速度、平均輸出功率和最大功率前后顯著上升.兩組受試者的肺活量均有上升,但無統計學意義.PB 組受試者紅細胞平均體積顯著上升,平均血紅蛋白濃度顯著下降,SP 組前后無顯著性變化.PB 組和SP組的右下肢肌肉量均顯著增長,但組間變化率無顯著差異.右下肢肌肉量的顯著上升可能是由于參與本研究足球運動員均慣用右側下肢,從而使其慣用側的下肢肌肉得到強化,同時提升了肌肉量.有研究發(fā)現[11],足球運動員長期訓練和比賽中易過度依賴慣用腿,在訓練和比賽中完成動作時產生動作代償,造成左右兩側肌力乃至肌肉量不平衡.PB 組縱跳高度平均增長1.48%,SP 組同比增長3.46%,SP 組的變化率顯著大于PB 組.縱跳高度的提升可能是由于訓練產生的影響[12].8 周訓練提升了受試者的身體協調能力,強化了肌肉力量,提高了中樞神經系統對身體的控制及各環(huán)節(jié)的協調配合.有研究發(fā)現[13],經過一段時間的訓 練,包括縱跳在內的諸多運動表現指標均會提升.

已有研究認為[14-16],如果沒有科學的訓后恢復干預,高強度訓練可能會造成肌肉結構損傷、肌肉量流失;劇烈運動后,包括過氧化物、細胞炎癥因子等大量代謝產物在人體中生成,這些產物會直接破壞人體內環(huán)境的穩(wěn)定性,使肌肉微觀結構發(fā)生改變,不利于運動員在劇烈運動后的恢復,可能會對肌肉量的維持或提升產生不利影響.PB 組各部分肌肉量沒有顯著下降,說明PB 組受試者沒有出現肌肉量流失現象.SP 組受試者肌肉量、右下肢肌肉量、左上肢肌肉量顯著上升,可能是服用螺旋藻補劑的作用.螺旋藻的蛋白質含量較高[17],所以服用螺旋藻能及時補充蛋白質,對運動員的肌肉蛋白合成速率維持或增加有積極作用,從而增加運動員瘦體重.但也有專家認為,螺旋藻的蛋白質總量有限,其所含蛋白質對運動員瘦體重增長的貢獻可能被高估.Jiang 等[18]認為螺旋藻補劑的主要作用是抑制劇烈運動導致氧化應激、免疫抑制的負面效應.Guo 等[19]研究發(fā)現,螺旋藻補劑中許多成分具有抗氧化和清除自由基功能,因此可提升人體內抗氧化活性,同時通過綜合調控發(fā)揮抗炎和抗氧化作用.Hu 等[20]研究表明,螺旋藻成分會抑制某些不利于機體蛋白酶的產生.人體攝入螺旋藻補劑可能會通過抑制氧化應激反應及加速代謝產物的清除使肌肉免受損傷[21],從而提升運動員訓練后的運動表現,維持骨骼肌的肌肉量.

8 周實驗后,兩組運動員的縱跳高度均較實驗前顯著上升,說明受試者較好地適應了訓練強度,原因可能是訓練干預提升了肌肉力量或提高了上下肢能量傳遞效率[22],從而提升了縱跳高度.一項對橄欖球運動員的研究表明[23],服用螺旋藻補劑對縱跳成績有提升.本實驗結果發(fā)現,SP 組后測的縱跳高度比PB 組更高,這與文獻[23]研究結果一致.縱跳表現的提升可能是因為服用螺旋藻改變了體成分,提升了肌肉量.有研究表明[24],肌肉量與縱跳成績呈正相關.但也有研究發(fā)現[25],肌肉量的多少不能直接反映爆發(fā)力的大小,而是與肌肉類型、神經募集程度有相應的關系.

與PB 組相比,SP 組受試者經過8 周訓練,其縱跳最大加速度、平均輸出功率、最大功率均顯著上升,這可能是下肢肌肉肌力提升的表現.螺旋藻補劑可以通過其抗氧化成分改善體成分,促進肌肉的恢復[26].然而也有研究認為[23],螺旋藻補劑不能改變運動員的體成分,即不能顯著改善肌肉量的增加.這可能與不同實驗服用螺旋藻的劑量、周期和人群不同相關.目前對螺旋藻是否可以提升肌肉肌力以及其潛在機制尚未見報道.

紅細胞相關指標中,PB 組受試者的紅細胞平均體積顯著上升,平均血紅蛋白濃度顯著下降,可能是紅細胞運輸氧功能下降,使細胞出現代償性變化,也可能與訓練過程中生理負荷過大有關.SP組受試者雖實驗前后肺活量無顯著變化,但相較PB 組紅細胞指標,SP 組實驗前后無顯著變化,表明攝入螺旋藻補劑可能維持了紅細胞相關指標的穩(wěn)定.一些研究表明[27-29],攝入螺旋藻補劑可以提升最大適氧量,螺旋藻中的藻藍蛋白和精氨酸可能存在改善氧吸收的作用,從而提升血紅蛋白的運氧能力[29].這些結論與本實驗的發(fā)現基本一致.本研究中運動員在服用螺旋藻補劑后肺活量的變化無統計學意義,螺旋藻補劑可能不會提升運動員的有氧能力指標,也可能是由于服用劑量、服用周期或群體差異性造成.

4 結論和建議

服用螺旋藻補劑的足球運動員在訓練過程中部分肌肉量得到提升,下肢爆發(fā)力明顯提高,其中縱跳最大功率顯著增加了4%,血液中紅細胞相關指標維持在穩(wěn)定范圍內.所以服用螺旋藻補劑會抑制劇烈運動對身體產生的負面效應,推測可能是通過某些抗氧化、抗炎機制實現.

本研究的部分陰性指標與前人的研究有所不同,可能是實驗中螺旋藻補劑服用周期和劑量或樣本差異導致.后續(xù)研究可延長干預時間,在安全劑量范圍內探究最佳服用劑量,并增加樣本量.建議足球運動員在高強度的訓練期間服用螺旋藻補劑促進機體恢復,提升身體素質.