运动营养补剂对竞技武术运动员核心运动能力的影响研究

◎ 刘 畅

（山东师范大学 体育学院，山东 济南 250300）

1.1 竞技武术项目的特点

竞技武术是指通过科学系统的训练最大限度提高运动员个人潜能与运动表现的竞赛活动。竞技武术套路包括长拳、刀术、棍术、枪术、剑术、南拳、男刀、男棍、太极拳与太极剑与其他拳种。竞技武术一般是以整套的形式进行演练，运动员在长14 m、宽8 m 的场地上徒手（拳术）或手持器械完成演练。竞技武术套路包括腾空动作、平衡动作、基础套路的演练动作，人体中各个肌肉群都会被充分调用。竞技武术套路是一项高难度的体育项目，在一些腾空动作上必须依赖运动员极限蹬地、起腿、转体等完成。在武术动作的衔接上，也要求动作的衔接合理自然，闪转腾挪的空间均衡分布。因此武术运动对运动员的综合素质、爆发力、柔韧性、协调性、平衡性要求极高。

竞技武术动作从开始到收势的时间≤1.5 min，竞技太极拳的时间在4 min 左右。其间，机体供能系统主要是由ATP-CP、糖酵解、有氧氧化系统组成。其中ATP-CP 在运动开始0 ～30 s 为身体供能，供能持续时间短，最大输出功率较大；
糖酵解是在运动开始后6 ～180 s 为身体供能；
有氧氧化供能是运动开始2 min 之后由糖、脂肪、蛋白质直接氧化再合成ATP 供能。除了太极拳项目，大多数竞技武术项目的单个动作时间都在1.5 mim 以内，属于ATP-CP 与糖酵解混合供能。

1.2 运动营养补剂

运动营养补剂从本质上来说是一种高浓缩的营养素，是为了满足长期从事体育活动的人们的需要、提高运动表现水平和加快机体恢复过程而开发的运动营养产品[1]。运动营养补剂主要作用是在运动过程中将其药理性与营养性相结合，使运动员摄入的各个营养素比值达到科学水平，从而正向干预运动员的成绩，提高其运动表现水平。目前市面上的运动营养补剂多种多样，有力量爆发类补剂、有氧耐力类补剂、恢复并消除疲劳类补剂，能够有效保障运动员的训练状态，加快机体的恢复过程。因此武术运动员在训练期间合理补充一定的运动营养补剂大有裨益。

2.1 力量与爆发类补剂

2.1.1 肌酸

科学研究表明，肌酸是一种有效且安全的补剂，在进行抗阻力训练时肌酸可以促进肌肉的生长以及力量的提高。自1992年巴塞罗那奥运会上运动员Colin Jackson 提出增补肌酸有助于成绩提升后，肌酸迎来了蓬勃的发展。肌酸是由甘氨酸、精氨酸和甲硫氨酸3种氨基酸合成的物质。对于肌酸，人体可以从红肉中和鱼肉中摄取，也可以在肝、肾中合成。肌酸被肌细胞利用时，会自动与体内的高能磷酸基团进行结合从而形成磷酸肌酸。磷酸肌酸是高能磷酸键的储存形式，在肌肉最大收缩时，肌细胞使用磷酸肌酸迅速生成三磷酸腺苷（Adenosine Triphosphate，ATP）。在ATP转化成二磷酸腺苷（Adenosine Diphosphate，ADP）和磷酸基团过程中会产生能量，这些能量会被进行爆发式高强度运动的肌肉利用。

多种食物中都含有肌酸，如每公斤牛肉、羊肉的肌酸含量约为4 g。有关研究表明，运动员按照每公斤体重0.5 g 肌酸的量进行摄入，200 m 冲刺间歇时长有较为明显的减少，1 000 m 用时平均减少了2.3 s，单腿起跳、蛙跳、跳高等爆发类的项目平均达到了8.0%～16.2%[2]。因此，肌酸对于提高武术运动员核心运动能力有较大的作用。然而对于运动员来说，从日常饮食中获取的肌酸，难以满足肌肉对肌酸的需求，必须要额外补充肌酸产品。

2.1.2 咖啡因产品

咖啡因是一种植物生物碱，又称1,3,7-三甲基黄嘌呤，存在于茶、咖啡、巧克力、考拉果、可乐等食物中，一些药物中也会添加一定的咖啡因。ATP 在细胞内为细胞进行供能，在细胞外会产生腺苷，与神经元上的受体进行结合，并抑制神经元向细胞组织发送信号，从而使机体感受到疲惫，提醒机体进行休息。咖啡因结构与腺苷类似，能够抢先在腺苷之前与神经元上的受体进行结合，使腺苷无法与受体结合，从而刺激机体使机体保持专注与兴奋。服用咖啡因不仅可以提高运动员的有氧耐力水平，还可以促进无氧爆发类项目的完成，尤其是完成短时间的爆发类的动作。咖啡因不仅可以提高心率，促进脂肪分解，利用上述机制缓解运动性疲劳，还会通过刺激中枢神经系统使运动神经元兴奋，从而加强运动神经元与肌细胞的兴奋—收缩偶联的过程。咖啡因能够增强耐力与爆发力，对提高竞技武术运动员的核心运动能力有较大的帮助。

2.2 有氧耐力类补剂

2.2.1 支链氨基酸

支链氨基酸（Branched Chain Amino Acids，BCAA）是蛋白质中由亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸3 种氨基酸按照一定的比例配制而成的运动营养产品。BCAA 是一种人体必需的氨基酸，人和动物不能通过自身的机体进行合成，只能从食物或者补剂中获取。支链氨基酸是一种被科学证实安全且十分有效的营养产品，能够帮助肌肉补充能量，越来越受运动人员所欢迎。额外补充支链氨基酸能够缓解机体疲劳，增加负荷运动后的活动水平，减轻中枢疲劳的程度，提高机体运动表现[3]。据有关资料显示，补充BCAA 的受试者在运动后24 h 与运动后48 h 肌肉疼痛感明显低于服用安慰剂的实验对象[4]，这是因为支链氨基酸中的异氨酸与缬氨酸能起到阻断肌肉分解与抑制血糖的作用，而亮氨酸可以通过激活mTOR 机制在一定程度上促进肌肉生长，对预防肌肉损伤也有一定的帮助作用，减轻软组织的拉伤风险。支链氨基酸无论是促进肌肉生长、缓解机体疲劳、提高机体的代谢水平，还是预防伤病等方面，均有重要的作用，从而更好地保障竞技武术运动员核心运动能力。

2.2.2 电解质补剂

竞技武术运动员在日常的训练及比赛过程中，随着运动时间与强度的增加，机体的新陈代谢也会逐渐提高，水分与电解质流失会相应加快。电解质都是以离子键或极性共价键结合的物质，水与电解质参与细胞内外很多重要的代谢活动，对于维持生命活动与运动表现起着相当重要的作用，如果机体缺少了电解质，则会出现脱水、肌肉痉挛等危害。钠离子、氯离子、钾离子、镁离子、钙离子是5 种主要的电解质。武术运动员在气温较高的环境下进行训练时，通常身体会每小时排出1 000 ～2 000 mL 的汗液，只补充水分是远远不够的，因为排出汗水还含有一定量的电解质。研究表明，受试者在气温（29±1）℃环境中不间断地进行训练1.5 h 失汗量为2.16 L，汗液中的钾离子、镁离子、钠离子分别占受试者RDA 的6.5%、6.6%、37.3%[5]。在高强度的训练过程中，通过运动营养补剂补充一定量的电解质有助于维持竞技武术运动员体内的酸碱和体液渗透压的平衡，改善其在日常训练中的状态。

2.3 恢复类补剂

2.3.1 谷氨酰胺

谷氨酰胺是免疫细胞的“燃料”，其在机体内不是必需的氨基酸，可以由谷氨酸、缬氨酸、异亮氨酸通过一定条件转换合成，在肠道分解并吸收蛋白质的过程中会产生谷氨酰胺。谷氨酰胺可以对机体内的蛋白质进行调节，在蛋白质合成中扮演重要的角色，在运动过中可以减少有氧运动带来的肌肉分解，减轻高强度训练后运动员免疫水平的下降[6]。谷氨酰胺还是小肠环形皱襞和小肠绒毛的重要“养料”，能调节肠胃功能，增加营养物质的吸收率，间接促进肌肉的合成，从而提高竞技武术运动员的运动表现。通常在高强度运动后，人体产生的谷氨酰胺无法满足自身需求,而且体内谷氨酰胺的浓度也会迅速下降，所以额外补充谷氨酰胺帮助体力恢复是非常必要的。

2.3.2 维生素类

维生素是机体活动过程中不可缺少的一类有机物质，是身体能量代谢、维持内环境稳态与身体功能所必需的营养素。由于人体无法合成或合成量不足，需要额外从食物或者运动营养补剂中摄取。维生素C 具有较强的抗氧化能力，可以促进铁的吸收，维持细胞正常的新陈代谢。对于运动员来说，维生素C 可以缓解疲劳，使氨基酸和蛋白质的代谢更稳定，减少氧化反应对DNA 产生的影响。在运动和训练时，人体对于维生素C 的需求是正常人的2 ～7 倍[7]。维生素B族主要是由8 种辅酶或辅酶的前体构成，可以促进蛋白质、脂肪、糖类供能，维持消化系统的健康，参与神经对肌肉的调节活动，还可以缓解运动后机体的疲劳。

维生素E 是一种脂溶性的维生素，可以通过其自身的抗氧化功能改善身体的疲劳程度。在运动过程中，维生素E 会减少组织中的氧气消耗，从而提高训练过程中的氧利用率。维生素D 在人体免疫、蛋白质合成、细胞的生长以及骨骼肌的增长中发挥着积极的作用。维生素D 主要来源于三文鱼这类含脂量较高的肉类，普通人群中大概有70%的人群摄入不足，接受高强度训练的武术运动员更要注重该营养元素的额外补充。

2.3.3 微量元素类

微量元素在体内存在数量较少，约占人体总质量的0.005%～0.010%，但起着重要作用，参与多种人体的激素调节，对促进机体生理功能的稳定与提高运动员的运动表现有极大的影响。

铁元素是人体中含量最多的微量元素，运动员运动后血液中的血清铁蛋白含量明显降低，说明在运动状态中机体对于铁元素的需求较大，如果不及时进行铁元素的补充，可能会造成运动性贫血[7]。铁元素可以抑制血红蛋白浓度下降，增强运动员的有氧能力，提升铁蛋白水平，同时增进红细胞的生理功能，间接提高运动员的抗疲劳能力。

锌元素也是运动后损失较为明显的人体必需的微量元素。实验表明，锌元素的缺乏会导致大鼠的反应能力降低，从而影响到大鼠的运动表现，还会降低雄性激素的合成，而为大鼠补充锌元素之后各项指标都恢复正常[7]。锌元素可以调节雄性激素水平，雄性激素无论是对于合成蛋白质、增加肌纤维的维度、增大肌肉的爆发力，还是对于改善运动员的精神状态都有极其重要的作用。

2.3.4 蛋白粉类（乳清蛋白）

竞技武术运动员在日常训练中摄入一定量的蛋白质是十分必要的，可以为机体提供能量，并能修复肌肉在人体运动过程中的损伤。蛋白质不仅是肌肉中的主要成分，机体新陈代谢生成能量的酶也主要是由蛋白质组成的，在运动过程中蛋白质大概参与15%的ATP 供能。常见的蛋白质类的补剂有乳清蛋白、酪蛋白、分离乳清蛋白等，这些都是从牛乳中提取出的优质蛋白。乳清蛋白中的β-乳球蛋白含有非常丰富的L-半胱氨酸，L-半胱氨酸有助于合成还原型谷胱甘肽（Glutathione，GSH），GSH 是机体内最为重要的抗氧化剂，能起到减少细胞氧化的作用，提高机体抗疲劳的能力。竞技武术运动员从事长时间大强度的运动后，蛋白质摄入不足会导致T 细胞杀死病毒的能力减弱，免疫球蛋白的浓度降低，而乳清蛋白对于吞噬细胞、淋巴细胞的免疫与增值具有调节作用，从而提高运动员机体的免疫力。因此，竞技武术运动员对乳清蛋白的日常补充是非常必要的。

综上所述，竞技武术运动员应足够重视运动营养补剂的使用，且要在营养师的科学建议下针对自身的基础饮食与运动专项，结合自身身体素质发展水平进行合理的补充，从而达到提高武术核心运动能力，及时消除自身疲劳的目标。

3.1 力量爆发类补剂的使用

3.1.1 肌酸

竞技武术运动员初次使用肌酸时，要将肌酸的冲击期与维持期相结合。在第一周每天摄入肌酸20 g，分别为早餐、训练前、训练后、晚餐，间隔时间要均衡。冲击期完成后进入维持期，每天保持力量训练前有5 g 的摄入量，维持期可持续4 ～5 周[8]。研究表明，长期服用肌酸会有一定的副作用，肝脏、肾脏功能易受损的运动员要谨慎使用。此外，肌酸与葡萄糖一起使用可以提高机体对肌酸的吸收效率，同时应补充足量的水分。

3.1.2 咖啡因

咖啡因在训练前1 h 补充为最佳，如果训练过程中持续时间较长，中途还需要适量补充，一般在3 ～6 mg·kg-1。值得注意的是，人体摄入咖啡因的安全极限是400 mg，且运动员存在个体差异，有些运动员摄入2 mg·kg-1就能产生足够的兴奋效应，而有些运动员腺苷与受体结合良好，对咖啡因不敏感，即使摄入400 mg 的极限用量，也不会使中枢神经感到兴奋，故而这类运动员不建议使用咖啡因类的补剂[9]。咖啡因的半衰期在3 ～4 h，全部代谢完需要6 ～8 h，如果训练时间在下午4:00 以后，则不建议使用咖啡因类的补剂，以免影响运动员的休息。

3.2 有氧耐力类补剂的使用

3.2.1 支链氨基酸

市场上常见支链氨基酸补剂中亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸比例不尽相同，有2∶1∶1、4∶1∶1、8∶1∶1之分。虽然亮氨酸的作用最为重要，但是亮氨酸比例过高会影响和抑制异亮氨酸与缬氨酸的吸收，因此推荐配比2 ∶1 ∶1 的BCAA 补剂。支链氨基酸在补充时间上较为灵活，可以在餐后、训练前、训练后、睡前等，每天的用量在10 ～15 g[10]。

3.2.2 电解质

运动员使用电解质的量需要根据运动员的训练强度、天气温度、出汗量等科学使用。一般而言，竞技武术运动员每天建议摄入500 ～800 mg 钠、300 ～400 mg 镁、300 ～350 mg 钾、1 000 ～1 300 mg钙等微量元素[11]。运动员可参考这一标准，具体还要根据当天运动情况，在队医的指导下使用电解质类补剂。

3.3 恢复类补剂

3.3.1 谷氨酰胺

谷氨酰胺可在有大强度运动时每天摄入10 g，分两次服用，一次摄入5 g，分别在训练后和睡前各服用一次。在训练强度一般或者休息日时，睡前补充5 g即可。尽量不要随餐服用，否则会降低谷氨酰胺的吸收率[12]。

3.3.2 维生素与微量元素

我国推荐的运动员膳食维生素C 的摄入量为一般训练强度140 mg·d-1，大强度训练时为200 mg·d-1；
维生素B1摄入量为3 ～5 mg·d-1；
维生素B2的摄入量为2.0 ～2.5 mg·d-1；
维生素D 摄入量为10 μg·d-1；
维生素E 摄入量为15 mg·d-1。而铁元素摄入量在15 ～25 mg·d-1，锌元素摄入量在20 ～30 mg·d-1。

3.3.3 乳清蛋白

根据我国膳食营养指南，正常人对于蛋白质的需求在0.8 ～1.0 g·（kg bw）-1·d-1，而竞技武术运动员则需要摄入蛋白质1.4 ～1.7 g·（kg bw）-1·d-1。如果运动员日常饮食中满足不了其身体对蛋白质的需求，则需要通过乳清蛋白进行补充，因为人体每个阶段吸收的蛋白质是固定的，所以不要一次摄入过多的蛋白质，乳清蛋白宜在两餐之间或睡前服用，用量在一次30 g 左右，摄入次数视基础饮食中的蛋白质的量而定。如果运动员的乳糖不耐受，可以配合乳糖酶一起服用，还可以服用更好吸收的分离乳清蛋白。

运动营养补剂在田径、游泳、篮球、足球等项目中应用较为普遍，其有效性、科学性、安全性都受到了运动员的青睐，竞技武术运动员也逐渐开始重视并使用运动营养补剂。当今竞技武术运动员使用的补剂一般有力量爆发类、有氧耐力类、恢复类，可以使运动员消除训练后带来的疲劳，或在训练中提高自身的核心运动能力。未来，在运动营养补剂开发方面仍需有进一步的探索，以求开发出对运动员身体更健康、无任何副作用的营养补充剂，更好地助力于竞技武术运动的发展。

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