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研究目的:
长时间中大强度耐力运动使机体内环境发生剧烈变化,会通过影响一些激素和细胞因子的释放,以调节机体的能量输出和新陈代谢。运动中出现的代谢不平衡加剧一分解代谢旺盛和合成代谢相对减弱,可能引起机体过度应激,并导致内分泌免疫调节网络功能紊乱,是疲劳出现的主要原因之一。
睾酮和皮质醇是人体重要的同化激素和异化激素,细胞因子IL-1β是重要的促炎因子,对免疫系统及运动时的机体代谢都起着重要的调节作用。本研究的目的是在90分钟强度为60％VO2max的耐力运动前和运动后补充含多种糖类和多肽的混合饮料,观察运动中和运动后机体血清睾酮、皮质醇和IL-1β的含量变化以及运动后骨骼肌细胞IL-1β基因表达的变化,以探讨这种营养补给对中大强度耐力运动机体内分泌及免疫功能的影响。
研究方法:
本研究采用自身对照法,6名受试者分别完成两次90min、60％VO2max的功率自行车运动。两次运动间隔一个月以消除第一次运动对第二次运动可能产生的影响。分别在运动前与运动后即刻补充糖一多肽饮料(CP组)和安慰剂(PLA组,单盲)。运动过程中采用静脉插管取血,取血的时间点为运动前,运动中每15min、运动后即刻、4h、12h和24h,取后离心分离血清冷冻待测。运动结束后即刻、4h、12h、24h取股四头肌外侧肌肉,液氮保存。采用ELISA方法测试血清睾酮、皮质醇和IL-1β的含量；用Real Time PCR测试骨骼肌细胞IL-1β基因表达。
研究结果:
(1)90min耐力运动中,CP组受试者血清睾酮浓度运动60min(P<0.05)和90min(P<0.01)时都显著高于0min时,PLA组该值运动60min和90rain时也较0min时增加,但差异没有显著性(60min P=0.66,90min P=0.35),且运动90min时显著低于CP组(P<0.05)；运动后各组该值均出现下降,CP组在运动后4h、12h时仍显著高于0min时(P<0.01),PLA组运动后4h(P=0.78)、24h(P=0.54)时则低于0min时,且在运动后4h(P<0.01)、12h(P<0.05)时显著低于CP组。
(2)90min耐力运动中,CP组受试者血清皮质醇浓度变化不大,运动60min(P=0.34)和90min(P=0.5)时略微高于0min时,而PLA组升高幅度较大,运动60min时比CP组的值高,但差异没有显著性(P=0.12),90min时较0min时(P<0.05)显著升高,也显著高于CP组(P<0.01)受试者的血清皮质醇浓度；运动后各组该值均出现下降,CP组运动后4h(P=0.8)时已经接近0min时,而PLA组运动后4h仍高于0min(P=0.15)时,并显著高于CP组(P<0.05),12h两组基本恢复至0min时水平。
(3)90min耐力运动中,CP组和PLA组受试者血清IL-1β浓度60min(CP组P=0.51,PLA组P=0.55)和90min(CP组P=0.34,PLA组P=0.31)时较0min时有所升高,但差异没有显著性；运动后继续增加,运动后4h时两组该值均达到最大值(与0min时相比,CP组P=0.16,PLA组P<0.01),此时CP组该值则显著低于PLA组(P<0.05),运动后12h时CP组该值恢复至接近0min时(P=0.81)的水平,PLA组则仍高于0min时(P=0.16)的水平,24h时两组都恢复至运动前水平。
(4)90min耐力运动后,CP组和PLA组受试者骨骼肌细胞IL-1β mRNA相对表达量在运动90min时和运动后4h时均显著高于0min时(P<0.05)；12h时PLA组显著高于0min时(P<0.05),CP组也较0min时高,但差异没有显著性(P=0.08)；24h时两组受试者骨骼肌细胞IL-1β mRNA相对表达量仍高于0min时,但差异均无显著性(CP组P=0.28,PLA组P=0.19)；两组之间各个时间点的差异均无显著性(运动90min时P=0.54,运动后4h时P=0.29、12h时P=0.39、24h时P=0.63)。
研究结论:
(1)90min60％VO2max耐力运动使受试者血清睾酮浓度升高,但运动后持续降低并长时间处于安静水平以下,补充糖-多肽饮料能增加长时间耐力运动中睾酮的分泌并减小其运动后的下降幅度,提示这种运动补剂可能会对运动性低血睾酮症状有所改善。
(2)90min60％VO2max耐力运动使受试者血清皮质醇浓度上升较快,并且在运动后保持较高水平,补充糖-多肽饮料能有效降低运动中和运动后的血清皮质醇大量分泌,缓解机体对运动的不适应,促进机体运动后的恢复。
(3)90min60％VO2max耐力运动使受试者血清IL-1β浓度增加,补充糖-多肽饮料能降低该细胞因子的升高幅度；运动也能引起受试者的骨骼肌IL-1β基因表达增加,说明骨骼肌的确是运动时体内IL-1β的分泌源之一,但补充糖-多肽饮料对其影响却不大,提示补充糖-多肽饮料后血清IL-1β浓度的减少另有调节通路,其具体机制还需进一步研究。