口服果糖在无氧运动项目中的应用研究

2021-12-13 17:03:15 来源：食品安全导刊

评论0条我来说两句

李庆1，吴忠友2，姚霖1

(1.陕西省体育科学研究所，陕西西安 710065;
2.陕西省举摔柔运动管理中心，陕西西安 710065)

摘要：目的：将口服果糖作为运动营养补剂，探索其在无氧运动(时长小于10 s的动作运动)中对运动员机体恢复及状态提升的作用，以期最大化提高运动员的运动能力和比赛成绩。方法：选取专业举重男运动员20名，先测得各项生化指标作为基础对照，然后根据实验设计运动员每日早中晚各服用果糖1支(1 g)，大量训练日或比赛日运动前后各加用1支(1 g)，连续服用大于3个月，期间定期连续规律测试每位运动员常规的生化检测指标，纵向比对运动员血红蛋白、血睾酮、皮质醇、尿素氮及肌酸激酶的变化情况以及运动员使用口服果糖后对自身训练状态主观评判和竞技信心变化情况，对所得数据进行统计分析处理。结果：使用果糖后运动员血红蛋白、血睾酮、尿素氮、肌酸激酶以及主观状态评分呈升高趋势，皮质醇呈下降趋势。结论：长期在无氧运动训练前后口服果糖，对于运动员的携氧运动能力，肌肉增长及其耐受能力和爆发力均有所增益;长期口服果糖可能导致尿素氮升高趋势;口服果糖对于运动员的竞技信心和获胜信念有明显的增强作用。

关键词：果糖;无氧运动;生化测试;应用研究

Application of Oral Fructose in Anaerobic Sports

LI Qing1, WU Zhongyou2, YAO Lin1

(1.Shaanxi Institute of sports science, Xi'an 710065, China; 2.Shaanxi lifting, throwing and soft sports management center, Xi'an 710065, China)

Abstract: Bjective:To explore the effect of oral fructose as a sports nutritional supplement on Athletes' body recovery and state improvement in anaerobic sports (action sports with a duration of less than 10 seconds), in order to maximize athletes' sports ability and competition performance. Methods: 20 male professional weightlifters were selected. First, the biochemical indexes were measured as the basic control. Then, according to the experimental design, the athletes took one fructose(1 g) every morning, noon and evening, and one fructose(1 g) before and after exercise on a large number of training days or competition days. They took it continuously for more than 3 months. During the period, the routine biochemical indexes of each athlete were tested regularly, and the hemoglobin and the changes of blood testosterone, cortisol, urea nitrogen and creatine kinase, as well as the changes of athletes' subjective evaluation of their training status and competitive confidence after oral fructose, the obtained data were statistically analyzed. Results: Our results showed that after using fructose, athletes' hemoglobin, blood testosterone, urea nitrogen, creatine kinase and subjective state scores increased, while cortisol decreased. Conclusion: Long term oral fructose before and after anaerobic exercise training can improve athletes' oxygen carrying exercise ability, muscle growth, tolerance and explosive power; Long term oral fructose may lead to the increase of urea nitrogen; Oral fructose can significantly enhance athletes' competitive confidence and winning belief.

Keywords: fructose; anaerobic exercise; biochemical test; applied research

果糖是一种最为常见的己酮糖，是葡萄糖的

同分异构体，它以游离状态大量存在于水果的浆汁和蜂蜜中。试验证明，果糖可以作为高能底物和代谢调节物代偿ATP生成，对红细胞数量的提升以及对心肌的保护都有重要作用，并且也已证实果糖可以提高有氧运动能力，促进疲劳恢复[1-9]。基于此，果糖在职业运动员中被广泛应用，不论是耐力性项目还是爆发性项目，不论是赛前的能量储备，赛中的能量供给，还是赛后的机体恢复，人们往往首先想到的就是果糖[6-7,10]。根据陕西省运动员使用果糖情况来看，大部分集中在耐力性项目也就是有氧运动项目上，在无氧运动项目中运用较少，并且在实际的果糖使用过程中往往只是遵循经验性的使用方法，对于使用后的效果评估和改善方法都没有准确的参考标准和明确的研究指导。基于此，本研究的意义在于将口服果糖作为试验物，探索其在无氧运动(时长小于10 s的动作运动)中的作用，拟寻找一种合理的使用方法，以期最大化提高运动员的运动能力和比赛成绩。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取陕西省举摔柔运动管理中心长期训练的举重男运动员共20名，平均年龄22.12岁，队员年龄分布均匀，入队时间或现役时间基本无差别，处于同一队的运动员训练周期及计划大致一样，队内训练量及训练强度基本相同，且无性别差异，以期最大化减少样本差异。

1.2 研究方法

1.2.1 果糖使用方法

因为本次的试验正处于第十四届全运会的备战关键阶段，考虑到稳定队伍以及对运动员比赛成绩的影响，未选用队列之间的对比研究(即样本分成两队，一队使用果糖，另一队不使用或使用安慰剂)来观察果糖的使用效果，对于本次试验笔者设计为全队都服用果糖，服用方法为每天早中晚各口服1支果糖(1 g)，大量训练日或比赛日运动前后各加服1支果糖，连续使用至少3个月，使用期间严格按照药品说明书推荐量，不尝试每日极量使用或单次大量使用。

1.2.2 数据测试方法

对于选取长期专业训练的举重男运动员20名，先测得基础运动相关指标，包含运动员自我状态评价指标及生化测试指标(血红蛋白、血睾酮、皮质醇、尿素氮及肌酸激酶等)，然后每两周一次定期连续规律测试每位运动员上述各项指标。生化测试实验数据主要采取实验室测试的方法采集测试数据，在陕西省体育科学研究所抽取血液样本，采用各类指标相应的检测试剂盒检测，检测要求为两周一次的晨起空腹血液样本数据;运动员的运动状态主观评价方法是将队员运动训练的主观状态和竞技信心分为十级，每级对应相应分数，一级是最差1分，十级是最好10分，让队员自己评价果糖使用期间的运动状态和竞技信心变化并打分。

1.2.3 数据评价标准

血红蛋白、血睾酮、皮质醇、尿素氮、肌酸激酶等生化指标的参考标准为正常试剂参考值范围以及运动员自身测试数据前后变化情况;调查评价的评价标准是让队员自己打分后根据打分情况，状态评分大致分为3个级别(1～4分为状态不佳，5～7分为状态一般，8～10分为状态较好)，大致分类后再细化分析每次的评价分值，分别统计各项数据的变化情况。

1.3 统计学方法

对所采集的生化测试数据以及运动员运动状态自身主观评价数据均使用WPS Office表格进行数据统计处理和图表分析，计算全部测试人员每个测试项目每次测试结果的平均数，作图并分析数据的线性变化趋势。

2 结果与分析

在按照前期设定的方法规律，在使用果糖的4个月时间内，每两周测试各组指标1次，4个月内共测试了8次，并统计分析队列所测得的各指标的单次测试平均值，利用统计图反映各指标在不同测试时间的变化情况。

2.1 血红蛋白(HGB)的变化

每次测得所有队员的血红蛋白的平均值变化情况如图1所示。

由图1可知，按照前期设定的使用方法，在4个月的果糖使用期间，运动员血红蛋白变化在实测数据上有所起伏，但是本组运动员的血红蛋白整体变化趋势是增高的。血红蛋白在运动员的携氧运动能力方面是最主要的参考指标之一，这一结论早已被证实，血红蛋白的上升标志着运动员携氧运动能力的提升，本试验结果间接证明了不低于3个月的规律使用果糖可以提高运动员机体的血红蛋白量，从而增强其携氧运动能力。

2.2 皮质醇(COR)的变化

每次测得所有队员的皮质醇的平均值变化情况如图2所示，实线为4个月规律使用果糖期间皮质醇的实测数据均值变化折线，虚线为这些数据变化趋势线。由图2可知，在果糖使用期间，运动员皮质醇变化的整体趋势是下降的。皮质醇属于一种糖皮质激素，对于肌肉及其力量的增长有直接的负相关作用，皮质醇长期持续过高会导致运动员的肌肉逐渐萎缩、结缔组织损伤、骨密度及免疫力下降等，因此，本试验结果中皮质醇的降低趋势也标志着受测运动员的肌肉增长，继而变化为力量的增长。

2.3 血睾酮(T)的变化

每次测得所有队员血睾酮的平均值变化情况如图3所示，实线为4个月规律使用果糖期间实测数据均值变化曲线，虚线为所得数据均值变化趋势线。

由图3可知，在果糖使用期间，运动员睾酮变化的整体趋势是上升的。在运动科学方面，睾酮和皮质醇对于肌肉来说是两个相反的指标，皮质醇增高预示着肌肉损失或减少，睾酮的增高则可以增加运动员的肌肉，提升运动员的肌肉力量和爆发力，特别是像举重类需要瞬时爆发力的无氧运动，则效果更加显著。本试验所得到的结果也正是对这一结论的有力印证。

2.4 尿素氮(BUN)的变化

每次测得所有队员的尿素氮的平均值变化情况如图4所示，实线为4个月规律使用果糖期间实测数据均值变化曲线，虚线为本项数据均值变化趋势线。由图4可知，在果糖使用期间，运动员尿素氮变化的整体趋势是上升的。在以往的体育科研中，研究者常把尿素氮作为常规测试的指标，主要利用的是它对运动负荷的灵敏反映，它的测得值升高往往标志着阶段性运动负荷过大。在本次试验中，由于运动队备战全运会，运动负荷也必然需要逐步增加，尿素氮的上升趋势也符合这一点。但也有学者认为即使没有过大的运动负荷，只是长期使用果糖也会引起尿素氮的增加。从试验结果上来看，尿素氮的整体上升趋势与二者都不矛盾，但是这种上升趋势与哪一个因素相关性更高还需要后期继续试验证明。

2.5 肌酸激酶(CK)的变化

每次测得所有队员的肌酸激酶的平均值变化情况如图5所示，实线为4个月规律使用果糖期间实测数据均值变化曲线，虚线为数据均值变化趋势线。由图5可知，在果糖使用期间，运动员肌酸激酶的平均水平变化不大，但整体变化趋势是略微上升的。肌酸激酶大量存在于肌肉中，在运动中的应用也主要是反映肌肉的疲劳或者损伤状态，果糖早已经被证实其对于肌肉的保护作用，但是本次试验肌酸激酶的升高趋势可能与不断增加的运动负荷相关。因为本次试验并未进行果糖使用情况队组之间的队列比较研究，所以即使本试验没有直接证实果糖对于肌酸激酶的抑制作用，也无法根据试验结果否定果糖对于肌酸激酶变化的改善作用。

2.6 自身感觉运动状态的变化

每次回访所有队员的自我运动状态评分的平均值变化情况如图6所示，实线为4个月试验期内实际评分均值变化曲线，虚线为数据变化趋势线。由图6可知，在4个月的果糖使用期间运动员的自我运动状态评价趋势是不断攀升的，并且整体的运动状态主观评价没有低于6分的情况，这表明在使用果糖后运动员未出现整体训练状态低迷的情况，并且随着时间的推移其主观训练状态是越来越好的，这样的自我感受和主观认知不仅表现在训练任务完成的程度和质量方面，而且对于增加运动员的竞技信心和必胜信念是非常有帮助的。

3 结论与讨论

从本次试验结果来看，笔者认为长期在无氧运动前后口服果糖，对于运动员的携氧运动能力，肌肉增长及其爆发力和机体耐受能力均有所增益，并且在体育运动中应用口服果糖不仅能增加运动员的客观运动能力，在竞技信心和获胜信念等主观心理支持方面也有明显的增强作用。

果糖作为一种运动补剂，在专业或职业运动员提升运动能力方面非常常用，在其营养恢复中也是不可或缺的重要部分[7，11-14]。新的形势下随着兴奋剂违禁药物和违禁使用方法的规定更新，口服使用果糖作为一种运动补充剂是相对安全且可靠的，但是其使用的人群大多是以有氧运动员为主，它的作用也仅仅被大部分人理解为能够增加血红蛋白，从而提升有氧运动能力，在无氧运动的项目中果糖很少被使用，甚至各类文献报道中关于果糖在无氧运动中的使用方法和效果评价也很少见，其使用方法更是从师父带徒弟-徒弟再带徒弟的训练模式中代代相传下来的，只是简单的使用，并没有进一步的深入思考和研究。然而在使用口服果糖的过程中发现，许多地方值得探索研究和重新认识，在使用果糖后的作用效果上，人们还需要进一步验证和评价，本次研究也是基于这一目的进行的。

血红蛋白是红细胞内运输氧的特殊蛋白质，正常人群参考值为120～160 g/L，其由珠蛋白和血红素组成，对于运动员的运动能力上限和机体代谢恢复水平都有着至关重要的作用。本试验结果表明，在果糖的使用过程中受试运动员的血红蛋白有相对稳定的增长趋势，特别是一直稳定在160 g/L左右，虽然增幅并不是很大，但在全运会备战关键阶段训练量不断增加、训练强度逐渐提升的状况下还是难能可贵的。对于无氧运动项目的运动员来说，有氧代谢的消耗相对比较小，血红蛋白的含量可能一直都会维持在一个比较高的水平，但是不论是有氧运动还是无氧运动，机体的携氧运动能力都是至关重要的，而血红蛋白的增加趋势恰恰使得这一优势更加突出[13-14]。体育运动中的无氧运动和有氧运动，二者是相辅相成互相包含。在笔者承担的《果糖在有氧运动中的作用研究》课题中，相关结果也表明长期推荐量且规律的使用口服果糖作为补充剂，对有氧运动员的血红蛋白量是有作用的，其能够提升且使血红蛋白值处于相对稳定的状态，本次研究也证实了口服果糖在无氧运动项目中对血红蛋白稳定增长的趋势。但本次参与研究的运动员血红蛋白基本都长期维持在160 g/L左右，这个数值对于普通人来讲已经是参考值正常范围的上限，即使是作为特殊群体的运动员也不可能无限制的增长，特别是测试值起点高的举重运动员，能够有小幅度的增长趋势或者能够在训练强度和训练量增加的前提下维持现有的指标数值已经足以。因为课题时间限制等原因，未能寻找其增长趋势的拐点或者平台期，但是能够有这样的测试表现也足以说明果糖对于血红蛋白的提升作用，从而达到提高运动员携氧运动能力的目的。

皮质醇是人体分泌的糖皮质激素的一种，正常人群参考值为8.70～22.40 µg/dL，它主要是通过调节糖代谢来作用于机体。在大强度、长时间的运动后，血糖消耗过多会刺激机体分泌皮质醇，而皮质醇本身有分解肌肉抑制蛋白合成的作用，长期的皮质醇增高对于运动员的肌肉形成、肌肉增长、肌肉恢复都是相当不利的，这也会间接影响到运动员的肌肉力量、肌肉反应和肌肉爆发，最终影响运动员的运动能力和运动成绩。在本次试验结果中发现，长期规律的口服果糖能够使皮质醇出现相对下降的趋势，这对于改善像举重这样需要肌肉力量和爆发作为基础支撑的无氧运动能力是非常有帮助的。实际运用中在严格遵守反兴奋剂条例下能影响自身激素水平的方法几乎没有，仅仅只能通过减少训练量或者强度来达到机体恢复的目的，因为被动的调整训练内容可能会打乱训练计划，大多数情况下都存在调整时间过短，其效果并不十分理想。果糖作为口服补充物弥补了这一点，在自身调节的基础上通过外部的摄入来引起机体状态的改善。当然果糖可能并不是唯一的方法，还有许多更好的补品或者方法等待人们去探索，但是现研究表明，长期使用口服果糖可引起皮质醇下降趋势的结论是可以被人们利用的。

血睾酮属于男性激素，是人体自身分泌的雄激素，其正常人群参考值为260.0～1 320.0 µg/dL，睾酮在体育运动中对人体形态和机能的改变，尤其对运动能力的影响，有着重要作用，甚至许多教练员在运动员选材或者专项选择方面把它作为预估运动员运动能力的重要参考指标。以往的研究结果表明，睾酮会促进机体合成代谢，正常安静状态下睾酮水平高的运动员，其力量、耐力、恢复能力等方面均存在优势，能承受较大训练强度或运动负荷。长期训练会使运动员特别是男子运动员血睾酮安静值降低，当睾酮持续明显降低时，应考虑疲劳，过度训练或机能状态不佳，但此判断标准至今难以统一。在本次4个月使用口服果糖的试验过程中，运动员的训练量并没有减少，甚至有所增加，且在训练过程中运动员睾酮水平是呈上升趋势的，从而间接证明了受试运动员的肌肉力量、抗训练负荷和恢复能力也在增加。事实上皮质醇和睾酮都属于激素类代谢产物，二者是负相关的。从人体生理学上来讲，皮质醇增高会分解肌肉，抑制蛋白合成，而睾酮增高会促进蛋白合成，增加肌肉力量和强度，本次试验结果中，在长期规律使用果糖后皮质醇的测试指标有下降趋势，血睾酮有上升趋势，也从正反两方面印证了这一点，间接证明了口服果糖作为补充剂对于肌肉增长及其耐受能力和爆发力均有所增益。

尿素氮不属于激素类，正常人群参考值为1.7～8.6 mmol/L，它只是反映运动员运动负荷后蛋白代谢状况的一种代谢产物，如果其明显增高则证明机体处于疲劳状态或者高负荷状态。尿素氮对于运动负荷的反应灵敏度很高，这也就预示着其测试指标结果难以稳定或者说容易改变，这样的状态往往只通过短期减小运动强度或者运动量就可以得到改善，只要人体肾脏代谢功能正常，尿素氮基本上会处于一个相对比较稳定的水平。对于果糖的使用，有研究者认为其可能引起尿素氮的升高，特别是长期大量使用果糖之后对于使用者尿素氮增高或者加重其已有的肾脏损害是正相关的[15-16]，但是相关结论也仅仅是从动物试验和本身具有肾脏疾病的人的角度上来研究的，并且其试验条件要求并非正常的果糖推荐使用剂量，对于肾脏功能正常且仅按照推荐剂量使用果糖的运动员，这样的摄入量是相对安全的，从本次试验的结果来看，4个月口服果糖期间尿素氮有增高上升趋势，但由于运动员运动负荷的不断增加是导致尿素氮升高的敏感因素，所以推荐剂量范围内使用果糖对于肾功能正常的运动员来讲，对其尿素氮的影响大小或相关性还可能需要再次重复试验来进一步验证。

肌酸激酶正常人群参考值为24～194 U/L，其主要存在于细胞质和线粒体之中，是一个与细胞内能量转运、肌肉收缩和ATP再生有直接关系的重要激酶，其指标测定在临床上主要用于骨骼肌和心肌疾病的辅助诊断，在运动人群中肌酸激酶的增加往往反映的是肌肉营养不良受损或者机体过度疲劳，果糖在临床上也被广泛应用心肌的保护[4-5,12]。本次试验表明，在长期推荐量口服果糖之后，肌酸激酶的水平略有上升趋势。因为尿素氮和肌酸激酶的变化水平非常灵敏，且易直接受单次运动强度变化的影响，当强度突然增大，尿素氮和肌酸激酶水平增高，该变化是无法直接用口服血糖的作用来解释的，并且这两个指标的个体差异非常大，在研究中很难找出其相关性及其规律，但是果糖抗疲劳和增强肌肉促进恢复的作用是得到前人试验论证的[8,10,17]。虽然本次试验暂时还不能证明口服血糖和尿素氮与肌酸激酶的直接关系，但从图4和图5可以看出，两种指标数据从折线变化规律上来讲是比较类似的，特别是第5次测试时，其尿素氮和肌酸激酶都呈现出了较明显的增高，与这次测试前进行过大强度冲击训练不谋而合，并且肌酸激酶出现波峰的时限更短，变化幅度更大，反映更灵敏，尿素氮在大强度运动后变化幅度虽然较小，但是需要恢复的时间更长，因此，可将这两个指标放在一起来研究使用，以此反映其与训练强度的关系。当需要查看机体疲劳状况或抗负荷能力时，使用肌酸激酶指标可更加快捷灵敏;当需要查看机体恢复程度时，可以观察尿素氮下降情况，让机体恢复的更加彻底。当然这两种指标的变化趋势与口服果糖的关系还不十分明确，不能作为本次试验结论，但是这样的变化规律或许可以作为下一个研究方向进行更深层次的发现探索。

运动员自身竞技状态的评价是主观的，是运动员对于自身综合状况的自我认识和评判，另一方面来讲，它又是客观的，其能够很好地反应运动员的身体准备情况和心理准备情况，如果自身状态评价数值较高，那么运动员的竞技状态和竞技信心均相对较好。本次试验数据表明，运动员的自我状态评价趋于上升状态，这既包含客观能力上的自身运动状况评价也包含主观心理上的获胜信心、决心评价，二者是相辅相成互相促进的，二者作为竞技运动最重要的两部分，能有这样的测试结果对于本次受测运动员全运会前期的备战是积极有利的。

综上所述，长期规律的口服果糖确实能够提升运动员的运动能力和机体恢复，究其原因可能是运动员血皮质醇减少，血红蛋白和血睾酮增加，从而提升运动员的机体恢复能力和抗负荷能力。尿素氮和肌酸激酶的上升趋势及峰值变化虽无法证实与口服果糖的直接联系，但是受测运动员在肌肉受伤恢复和疲劳恢复能力上有明显的进步，特别是抛开实验室的各项数据，直接地对运动员的自身状态感受进行调查询问，运动员的反馈评分虽然时有高低变化，但是这样的高低变化是和阶段性的运动强度导致的机体反应相关的，总体上来看，使用口服果糖后运动员的自身感受评价是向好的，整个机体运动状态和竞技信心的趋势是上升的。

参考文献

[1]卢卫新,戴瑞鸿.1,6-二磷酸果糖对组织缺血与缺氧的保护作用[J].新药与临床,1992(1):27-29.

[2]冯美云,冯炜权,张士祥,等.1,6-二磷酸果糖营养液对人体抗疲劳能力的影响[J].中国运动医学杂志,1996(3):219-224.

[3]刘无逸,陆耀飞,江伯明.FDP对连续力竭性运动后大鼠PFK活性和线性形态的影响[J].上海体育学院学报,1998(1):34-39.

[4]房冬梅,冯美云.1,6-二磷酸果糖对大负荷运动大鼠心肌组织的影响[J].体育与科学,1999(3):11-14.

[5]房冬梅.1,6-二磷酸果糖对游泳大鼠心肌组织的保护作用[J].山东体育学院学报,2001(4):36-39.

[6]沈勇伟.1,6-二磷酸果糖对提高小鼠运动耐力的研究[J].浙江体育科学,1998(5):38-40.

[7]王竹影,严政,邵慧秋.葡萄糖和果糖对小鼠运动能力影响的对比研究[J].体育与科学,2000(5):32-35.

[8]王竹影.1,6-二磷酸果糖对运动能力及抗疲劳能力的影响[J].成都体育学院学报,2002(3):94-96.

[9]张士祥,冯美云,冯炜权.1,6-二磷酸果糖营养液对小鼠肾脏、心肌、骨骼肌组织及其血清自由基代谢的影响[J].北京体育大学学报,1996(3):23-29.

[10]顾民杰.果糖对耐久性运动能力的影响[J].中国运动医学杂志,1997(3):221-224.

[11]韩保江,张琳,区少梅,等.择期无痛人流术输注果糖注射液对血糖的影响[J].黑龙江医药,2019,32(2):266-269.