植物型運動飲料對運動員運動性疲勞的緩解作用

蔡文鋒 （中原工學院體育部 河南鄭州 450000）

運動員為獲取最佳體育競技成績，需要長期進行規范性訓練來提高以及維持自身運動機能，因此出現疲勞狀態在所難免。疲勞是機體為防止發生過度機能衰竭而做出的保護性反應，但長期處于機體疲勞狀態則會影響運動員生理狀態，從而導致運動員出現健康危機，導致競技能力下降。因此，采取積極措施來緩解運動員運動性疲勞顯得尤為重要。運動性疲勞可分為軀體性疲勞和心理性疲勞，二者分別以運動能力下降、行為改變為主要表現。針對軀體性疲勞，及時補充外源性營養物質是有效的緩解途徑之一。運動營養食品是為滿足運動員的特殊需求而特制的食品，運動飲料是其中的一個重要分支。近年來，運動飲料品類逐漸向定位細化、口味多樣化、功能復合化、添加天然成分等方向發展。基于我國豐富的植物資源，以及各類植物天然成分具有抗氧化、免疫調節、抗病毒、抗腫瘤、降糖、降脂、延緩衰老等多種特殊功能被證實，國內外植物型運動飲料緩解運動性疲勞的相關研究逐漸變多，而關于植物型運動飲料的研發與功能研究也逐漸成為國內外體育科學研究的熱點之一。

一、運動性疲勞的發生機制

按照機體產生疲勞的部位，運動性疲勞可分為中樞性疲勞、外周性疲勞。前者是中樞神經系統為應對高負荷、激烈的運動而產生的保護性抑制干預，現階段相關研究多以中樞性神經活動相關遞質、血氨的轉運和代謝等有關；后者則主要發生在骨骼肌舒縮、突觸傳遞點、神經肌肉節點位置，其使肌肉收縮速度、最大收縮力下降，現相關抗運動性疲勞的研究多針對于此。

能量耗竭、內環境穩態失衡、乳酸堆積、神經-內分泌-免疫網絡失調等是目前運動性疲勞發生的主流假說。機體運動以肌肉為主要功能單位，劇烈運動時，機體內能源物質如糖原、脂類等被大量消耗，同時代謝產物如氨、乳酸等開始堆積，導致肌肉組織、血液內環境發生變化，具體表現為骨骼肌酸化、鈣離子轉移被抑制；另外，供能過程中產生的大量自由基也會增加機體脂質過氧化反應，進一步破壞內環境平衡，導致發生運動性疲勞。

二、植物型運動飲料的抗疲勞作用

1、植物黃酮類飲料

槲皮素是常見的黃酮類物質，廣泛存在于水果、蔬菜中。經動物實驗發現，槲皮素具有較好的抗疲勞作用，補充槲皮素后的小鼠在運動過程中的供能物質結果發生明顯改變，表現為氨基酸、蛋白質的消耗減少，脂肪增多，說明槲皮素有助于運動耐力的提高；另外，槲皮素還可通過提高機體谷胱甘肽（GSH）水平來加速自由基清除；對線粒體功能也有一定保護作用。已有研究證實，運動員在連續7d飲用1000mL槲皮素飲料（1mg/mL）后，騎行疲勞時間提高了25.15%，可明顯提高機體抗氧化能力[抑制血清超氧化物歧化酶（SOD）、GSH過氧化物酶（GSH-Px）下降，抑制丙二醛（MDA）升高]，減輕運動導致的氧化應激損傷，從而緩解運動性疲勞。國外學者對受試者采用500 mg/次、2次/d的槲皮素飲料補充方案，結果顯示：7 d后受試者運動至力竭時間提高了14.2%；有研究發現食用14 d槲皮素飲料（1 000 mg/d）后，運動員12 min跑臺成績明顯提升。銀杏素屬雙黃酮類，已有研究顯示，銀杏素飲料（3.0 g/L）可加速機體血液循環、新陳代謝，進而縮短肌肉疲勞恢復時間，提高骨骼肌抗疲勞能力。

2、植物氨基酸類飲料

茶氨酸是茶葉特有的氨基酸，也是茶葉的主要呈味物質。有研究發現，茶氨酸具有降低血壓、抑制腫瘤生長、穩定情緒、放松精神等生理作用。有研究人員進行動物實驗，結果顯示，小鼠在接受連續30 d的L-茶氨酸溶液（8.3 mg/kg體重）灌胃后，小鼠運動時肝糖原消耗減少，血乳酸清除速度加快，負重游泳時間明顯延長，具有抗疲勞作用。有研究人員將茶氨酸飲料用于慢性疲勞綜合征患者干預中，結果顯示，飲用茶氨酸組的患者1個月后臨床有效率要明顯高于未服用組患者，提示茶氨酸可有效緩解機體體力疲勞狀態。還有研究發現，茶氨酸對神經中樞具有一定的調控作用，可抑制中樞神經對5-羥色胺（5-HT）、氨基丁酸（GABA）水平，提升多巴胺（DA）的分泌，在緩解軀體疲勞的同時還可通過調節興奮性、抑制性神經遞質水平來緩解中樞性疲勞。

3、植物多酚類飲料

植物多酚結構復雜，含有大量極易被氧化的鄰位酚羥基，可捕捉氧自由基，因而具有良好的氧自由基清除能力和抗氧化性，對機體運動性疲勞的緩解有積極作用。茶葉及蘋果、葡萄等水果中多酚物質含量較高。其中，茶多酚的抗疲勞作用被已有動物實驗證實，可明顯延長小鼠跑步（30%）和游泳（24%）至力竭時間，值得注意的是茶多酚還可增強肌肉中脂肪酸的β-氧化能力，上調FAT/CD36等相關代謝基因的表達。研究發現，茶多酚飲料（2%）可通過促進血乳酸清除、提高機體糖原儲備、提高蛋白質供能占比等途徑來增強機體靜力性力量和運動耐力、運動負荷適應性，進而發揮其抗運動性疲勞的作用。蘋果是我國四大水果之首，蘋果多酚的抗氧化、增強肌力等多種保健功能在功能性食品中應用越來越廣。研究顯示，蘋果多酚具有緩解運動性疲勞的作用，運動員在連續食用蘋果多酚飲料（1 200 mg/d）8 d后，其負荷運動速度較未補充者明顯升高。已有研究結果顯示，葡萄多酚也是通過抗氧化機制（通過提高γ-GCL水平、GST活性來保留GSH）來發揮改善疲勞狀態的作用。杜仲多酚飲品也具有抗疲勞的保健功能，研究顯示，杜仲多酚可明顯提高機體肝糖原含量和乳酸脫氫酶（LDH）的活性，通過提升能源物質儲備、提升糖酵解供能代謝效率兩方面來緩解運動員運動性疲勞狀態。

4、植物多糖類飲料

免疫調節是植物多糖最重要的生理功能之一。已有不少報道指出，植物中的多糖成分具有促進自由基清除、抑制脂質過氧化和亞油酸氧化的作用，并且具備抗疲勞效能。研究發現，熟地黃多糖制劑可通過增加小鼠的肝糖原蓄積量、減少乳酸堆積來發揮抗疲勞效果。同樣，相關學者研制的羊肚菌多糖飲品也可顯著延長小鼠的負重游泳時間；研究證實，馬齒莧多糖運動功能飲料可明顯提高機體運動時和運動后的LDH活性，還可提高機體肌糖原和肝糖原的含量，從加速乳酸堆積清除、提升糖原儲備來增強機體的抗疲勞能力；部分學者研發的玉木耳多糖運動飲料也可明顯延長小鼠的負重游泳時間。研究結果顯示，以短梗五加果多酚為原料研制的運動飲料也可通過增強機體LDH活性，促進乳酸清除來緩解機體出現的運動性疲勞。以鐵皮石斛多糖、山楂為原料制成的復合飲料不僅具有優異的香味和口感，還可具有良好的運動性疲勞緩解作用。以上研究均表明植物多糖的抗疲勞效果與調節糖代謝、抑制脂質過氧化反應有關，植物多糖的抗氧化性能對緩解運動性疲勞十分關鍵。

5、植物皂苷類飲料

皂苷是一類以螺旋甾烷或三萜為苷元的糖苷，主要在陸生高等植物中分布，是人參、黃芪、紅景天、柴胡、大豆、百合等中重要的活性物質。眾多以人參皂苷為主要成分的功能產品早已證實了其可通過改善機體機能、調節中樞神經遞質表達等來消除疲勞。相關動物實驗表明，小鼠在用人參皂苷溶液灌胃處理后，運動后小鼠不同大腦腦區組織因疲勞而出現的TH和TH磷酸化含量顯著降低，可通過改善神經遞質紊亂，保護中樞神經系統功能來緩解中樞性疲勞。部分研究也顯示，以人參皂苷為主要活性成分的運動保健飲料可通過提高機體能量儲備，促進自由基、乳酸代謝，維持中樞系統抑制性和興奮性的平衡等途徑來促進機體運動性疲勞的消除。有學者發現，天門冬皂苷制劑可減少機體乳酸堆積、提升運動耐力；研究人員研制的紅景天皂苷制劑可通過激活骨骼肌細胞中與抗疲勞相關的通路，提高相關蛋白表達，表現出在細胞水平的抗疲勞能力。學者對大豆皂苷飲料的實驗研究顯示，小鼠用大豆皂苷飲料進行連續30 d灌胃后，其體內的肝糖原儲備量明顯較對照組更高，且小鼠運動后血乳酸水平下降的更快，可有效緩解體力疲勞。

6、植物生物堿類飲料

生物堿是堿性含氮有機化合物，大多數具有明顯生物活性。咖啡因即是一種黃嘌呤生物堿，具有神經系統興奮作用。茶、咖啡、軟飲料和功能飲料中常含有咖啡因成分。研究指出，含有咖啡因的飲料可通過調節神經系統興奮性來緩解或延緩運動疲勞的出現。既往研究顯示，咖啡因對運動性疲勞的緩解途徑多樣，包括了降低疼痛和疲勞的主觀感覺、促進骨骼肌收縮、促進神經遞質釋放來增強神經肌肉傳導等。有學者對一種含有咖啡因的維生素功能飲料研究后發現，運動員在飲用咖啡因飲料后運動能力明顯提升，且疲勞程度指數明顯下降。然而值的注意的是，咖啡因的長期攝入會導致機體出現耐受性和成癮性，咖啡因飲料應避免長期食用，按個體需求進行健康、合理的應用。

7、其它植物型飲料

番茄紅素是植物中存在的一種類胡蘿卜素，具有增強免疫力、保護皮膚免受紫外線傷害、清除自由基、抑制機體過氧化反應、抗炎等多種生物學作用。國內外學者對富含番茄紅素獨特的抗氧化功效予以關注，1999年已有針對番茄紅素功能飲料的配方研究，國內學者研究也發現，小鼠在服用番茄紅素后組織的SOD活性明顯提高，游泳至力竭時間顯著延長，其抗疲勞作用可能與抗氧化能力的提高有關。

三、小結

運動員通常是以“訓練-疲勞-疲勞恢復-再訓練-再疲勞-再恢復”的螺旋式上升過程來提高自身運動能力，若不及時緩解運動員的疲勞狀態則極易誘發運動性損傷，給運動員的身體健康、競技能力帶來隱患。因此，緩解運動性疲勞一直是體育運動員日常訓練的一個重要組成部分。植物中富含的黃酮類、氨基酸類、皂苷類、多糖類、生物堿類等活性成分具有良好的抗外周疲勞、中樞性作用，且安全性好，并在各種動物或人體實驗中得到驗證。近年來，植物型運動飲料的開發研制已成為運動食品的研究熱點，具有廣闊的前景。

植物型運動飲料可通過改善機體脂質過氧化程度、減少乳酸堆積、增加糖原儲備、維護中樞神經系統功能、調節供能物質消耗比例等作用從多途徑來延緩運動性疲勞的發生，從而促進運動性疲勞后的恢復。但不同年齡、性別、類型的運動員有不同的抗疲勞需求，因此應根據具體情況制定科學、合理的植物型運動飲料使用方案，使運動員獲益最大化。