补充支链氨基酸对划船运动员不同负荷运动后血丙氨酸、葡萄糖及乳酸的影响

    目的：探讨补充支链氨基酸（BCAA）对不同负荷运动后及恢复期糖代谢和糖异生的影响。

方法：20名划船运动员随机分为2组（BCAA组和对照组），BCAA组每天补充支链氨基酸，时间为4周，对照组则补充安慰剂。在实验期间，两组运动员都进行相同负荷的运动训练。4周后，在赛艇测功仪上分别进行4mmol/L血乳酸无氧阈功率和模拟2km和5km的耐力测试，并分别在运动前、运动后即刻和运动后30min取血测定血糖、乳酸和丙氨酸。

结果：在无氧阈测试试验中，两组运动员血乳酸和丙氨酸浓度在运动即刻和恢复期均明显增高（p<0.05），血糖则无明显变化（P>0.05），且两组间没有显著性差异；在耐力极限负荷运动中，BCAA组的血糖只在运动后即刻明显下降(p<0.05)，而对照组则在运动后即刻和运动后30min都明显低于安静时水平(p<0.05)。BCAA组血丙氨酸浓度在运动后即刻和运动后30min均明显增加 (p<0.05)，而对照组血丙氨酸浓度则在运动后出现明显的下降（p<0.05）。 BCAA组的血乳酸值在运动后明显低于对照组(p<0.05)。

提示：补充BCAA能促进力竭运动后及恢复期糖的异生、延缓疲劳发生和促进运动后疲劳的消除。

关键词：支链氨基酸；运动；丙氨酸；葡萄糖；血乳酸 （支链氨基酸：亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸，都是必需氨基酸，在骨骼肌中进行）

BCAA作为一种运动营养补剂，人们进行了广泛的研究，发现补充BCAA可防止5-羟色胺进入大脑，可阻止中枢神经系统疲劳的发生[1，2]；补充BCAA能促进训练过程中肌肉蛋白质的合成，防止肌肉蛋白的降解[3，4]。近年来研究发现补充BCAA可明显延长运动员的耐力运动时间，但这种结果显然不能用上述两方面的效果进行解释，进一步的研究发现，BCAA对运动耐力的改善与单纯补充糖或补BCAA+糖比较时则没有明显的差异，说明补充BCAA可能影响或参与了耐力训练中糖代谢的过程。

BCAA是如何参与糖代谢过程？丙氨酸代谢研究表明丙氨酸在物质循环和氮的代谢中起着重要作用，丙氨酸在谷氨酸盐转移氮给丙酮酸的过程中重新增加，是直接连接氨基酸和碳水化合物的重要物质，同时也是葡萄糖和尿素形成过程中的主要物质。因此丙氨酸可能是连接训练中BCAA代谢与糖代谢间的重要的中间物质。但补充BCAA对不同的训练负荷中糖代谢的影响是否一致？对运动后恢复期血中丙氨酸、葡萄糖及血乳酸的影响规律又如何？目前尚没有系统的报道。本研究的目的是探讨补充外源性BCAA对不同负荷运动后及恢复期血丙氨酸、葡萄糖和乳酸的变化，研究BCAA对糖异生及运动后疲劳恢复的作用。

1、    对象与方法 1.1研究对象纳入标准

（1）       湖南省水上运动基地划船项目一级及健将级男性运动员。

（2）       健康状况良好，无急、慢性病史。

（3）       近半年中能正常参加训练和比赛。

（4）       纳入前2周内没有服用以增强运动能力及抗疲劳为主要目的中西医药物。

研究对象一般资料见表1 纳入研究对象一般资料, 试验组与对照组年龄、身高、体重、训练年限均无显著性差异（P>0.05）, 说明组间具有可比性。

表1： 研究对象一般情况(X±SD)
　　Table 1 Characteritics of subjects

1.2 研究方法

1.2.1 研究方案：研究采用随机对照、双盲试验。20名运动员用随机数字表法分为实验组和对照组，具体进行实验操作和指标测验的研究人员不清楚哪一个运动员是试验组还是对照组，运动员本身也不明白自己服用的是BCAA还是安慰剂。

1.2.2 研究场所：湖南省水上运动训练基地，湖南省体育科学研究所。

1.2.3 干预措施：纳入研究的所有运动员在开始实验前2周停止使用任何运动保键品。正式开始实验后，实验组和对照组运动员正常饮食，实验组运动员每天口服极限BCAA胶囊（每粒含缬氨酸300mg ,亮氨酸250mg，异亮氨酸100mg），3次/日，4粒/次，总共4周。对照组运动员则服用安慰剂，安慰剂为装有淀粉的胶囊，外观与BCAA胶囊相似。观察过程中, 所有研究对象均按原训练计划进行正常训练，训练的内容、方式、运动量及强度一样，且不得服用或使用以增强运动能力和抗疲劳为主要作用中西药物或其他方法。

1.2.4 实验运动负荷试验4周后，分2天完成负荷实验，第1天上午进行有氧负荷实验，第2天上午进行耐力极限负荷实验。在测试日，运动员早晨7点正常进食早餐，并按平时剂量补充BCAA和安慰剂，上午8点半开始实验，在早餐到实验完成的过程中，运动员只补充矿泉水，不补充任何含糖的运动饮料。

递增有氧负荷试验：运动员在赛艇测功仪上以各自最大功率的60%、70%、80%和90%进行逐级递增负荷试验，每级运动时间为3min，每级负荷后测定血乳酸，当运动员血乳酸超过4mmol/L时即停止下一级负荷测试。

耐力极限负荷实验：运动员先进行30min的准备活动，先在划船测功仪上进行模拟2km的比赛，休息15min后，再在测功仪上进行模拟5km的比赛。要求运动员在2次模拟比赛中均达到自己的极限。

1.2.5 取样及指标检测分别在每次测试试验前、测试完成即刻和完成后30min取静脉血2ml，分离血清后，用半自动生化分析仪测定血糖(Glu)、氨基酸分析仪测定丙氨酸(Ala)。血乳酸（Bla）取指血在YSI1500血乳酸仪上测定。

1.3 统计学处理实验组和对照组的血糖、丙氨酸和乳酸结果均以均数±标准差（x±s）表示，用SPSS10.0软件进行统计学分析，进行配对t检验，显著性水平取α=0.05。

2 结果

2.1 有氧负荷试验后血中各指标的变化见表2。

表2：有氧负荷试验后及恢复期血糖、丙氨酸和血乳酸的变化

Table2:The effect of aerobictraining on alanine glucose and lactate of blood in BCAA and control groups.

与安静时比较 as compared with resting state * p<0.05 ，**p<0.01，表2显示有氧负荷运动后，两组的血糖无明显变化(P>0.05)，丙氨酸浓度在运动后即刻和恢复期均明显增高（P<0.05），两组间没有显著性差异。运动后的血乳酸均非常显著高于安静时(P<0.01)，运动后30min均没有恢复到安静时的水平(P<0.05)。

2.2 耐力极限负荷试验后血中各指标的变化见表3。

表3：耐力极限负荷试验后及恢复期血糖、丙氨酸和血乳酸的变化
　　Table3:The effect of exhaustive exercise on alanine glucose and lactate of blood in BCAA and control groups.

与安静时比较 as compared with resting state *P<0.05 ,**P<0.01，与运动后即刻和30min对照组比较 as compared with control group $P<0.05.

表3显示耐力极限运动后，BCAA组的血糖在运动后即刻明显下降(P<0.05)，运动后30min则基本恢复到安静时水平，而对照组则在运动后即刻和运动后30min都明显低于安静时水平(P<0.05)。BCAA组丙氨酸浓度在运动即刻明显增加(P<0.05)，运动后30min有所下降，但仍明显高于运动前水平（P<0.05）；对照组则在运动后明显下降，运动后30min基本恢复到安静时水平。BCAA组的血乳酸值在运动后即该和运动后30min均明显低于对照组(P<0.05)。
　　3 讨论
　　3.1 支链氨基酸对运动中血丙氨酸的影响丙氨酸在训练中是主要的携带氨-N进入肝内的物质，也是糖异生过程中的主要氨基酸。但在运动训练中，肌肉内丙氨酸的生成量与运动训练的强度与时间有明显的关系[5]，在较低强度、较短时间的训练中或长时间耐力训练的早期，丙氨酸合成增加，但随着耐力运动的继续进行，机体糖皮质激素浓度下降[6]、糖元的消耗、血糖浓度下降、特别是BCAA的利用率逐渐下降，肌肉内产生丙氨酸也逐渐减少，从而血中丙氨酸的浓度也逐渐下降。

本研究的结果也证明血中丙氨酸的变化与运动负荷有关：时间不长的递增有氧负荷后血丙氨酸浓度增加，但在极限耐力训练后血丙氨酸浓度出现明显的下降。支链氨基酸主要在肌肉组织中分解，分解释放出的氨基几乎都转变为丙氨酸的氮。补充BCAA会增加肌肉和循环血中BCAA的含量，在运动中，BCAA代谢加强，血中丙氨酸浓度增加[7]。

本研究结果发现补充BCAA并不能影响安静状态下丙氨酸浓度。但在训练后却出现十分明显的增加，且在耐力训练后更加明显。说明在运动训练中，由于机体的大量消耗能量，BCAA参与了运动中机体的能量代谢过程，分解代谢加强，其参与能量代谢与运动中消耗的能量的多少有关。在运动后的恢复期，实验组的丙氨酸水平的变化不象对照组一样出现恢复性增多，而是明显低于运动后即该的水平。可能是由于BCAA具有促进运动后肝糖原和肌糖原的异生，肝和肌肉在运动停止后，糖异生的速度明显增快，组织大量从血中吸收丙氨酸，通过丙氨酸——葡萄糖循环，合成糖原。
　　3.2 支链氨基酸对运动中血糖、血乳酸的影响糖是机体运动过程中的重要的能源物质，血乳酸则是糖代谢过程中重要的中间产物，也是运动后恢复过程中糖异生的重要物质。时间不长的有氧负荷训练消耗的能源物质不多，肌糖原和肝糖原的消耗不足以引起血糖水平的下降。而在极限耐力训练中，能量消耗相对较多，同时耐力训练可以降低人在长时间运动中肝糖原的分解和糖的异生作用[8]，最后可能引起运动性的低血糖。对BCAA的研究发现，补充BCAA可以增加运动耐力水平，但与补充碳水化合物比较则无明显的差别[9]。说明在运动中，补充BCAA可能影响或参与机体的糖代谢过程。

Shimomura研究[10]发现补充BCAA对安静状态下鼠肝糖原和肌糖原的含量没有影响，但在急性运动后BCAA组比对照组高出2-4倍，说明补充BCAA可以抑制运动中肝、肌糖原的消耗。在本研究发现，有氧负荷试验后及恢复期，血糖、血乳酸在两组间的变化无显著性，但是在耐力负荷试验后，血糖和血乳酸水平的变化有差异，实验组血糖在运动后即后下降程度比对照组小，运动后30min则基本恢复至安静时水平，而对照组则明显低于安静时水平；同样实验组血乳酸在运动后明显低于对照组，恢复也比对照组快。研究结果说明， BCAA可防止耐力训练后血糖水平的大量下降和血乳酸的大量产生；加速运动后的恢复期血糖的恢复和血乳酸的清除，加速运动后疲劳的恢复。同时BCAA对运动中糖代谢的影响，与运动负荷的内容有关，即运动消耗糖原储备的多少有关，提示在耐力训练中补充BCAA的效果可能会更好。本文研究结果提示：BCAA影响运动中糖代谢，促进运动后糖异生，有助于运动后疲劳的恢复。但BCAA影响糖代谢的具体机制尚不十分清楚，可能与BCAA降低丙酮酸脱氢酶复合物活性及促进丙氨酸——葡萄糖循环的糖异生等有关，需进一步的研究和探讨。
　　小结：

1、递增负荷的有氧训练后即刻及恢复期，补充BCAA组与对照组的血糖、血丙氨酸及血乳酸的变化一致，两组间也无明显的区别，可能说明在有氧负荷训练中，补充BCAA对丙氨酸——葡萄糖循环没有明显的影响。

2、在耐力极限负荷运动后的即刻及恢复期，BCAA组中的血丙氨酸明显高于对照组，血乳酸则明显的低于对照组，且血糖并没有出现明显的下降。说明在耐力训练中，补充BCAA有利于促进丙氨酸——葡萄糖的循环，加速糖的异生，有利于保证运动中的体能和运动后疲劳的快速消除。

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