口漱碳水化合物溶液對機(jī)體耐力性能的影響

雷 雨

（銅仁學(xué)院體育系，貴州 銅仁 554300）

口漱碳水化合物溶液對機(jī)體耐力性能的影響

雷 雨

（銅仁學(xué)院體育系，貴州 銅仁 554300）

在運(yùn)動前、后適度補(bǔ)充碳水化合物有助于提高機(jī)體的運(yùn)動能力以及促進(jìn)恢復(fù)。然而，在運(yùn)動中補(bǔ)充碳水化合物溶液的實驗研究結(jié)果卻存有爭議，而且其作用機(jī)制尚不清楚。基于此，國外有學(xué)者提出并研究了使用碳水化合物溶液漱口對機(jī)體耐力性能的影響。結(jié)果顯示，在長時間耐力運(yùn)動中使用碳水化合物溶液漱口可能有益于改善機(jī)體的耐力性能。在國內(nèi)，目前尚未見有關(guān)報道。本文就這一課題進(jìn)行綜述，以期為碳水化合物在運(yùn)動實踐中的應(yīng)用提供參考。

碳水化合物；漱口；性能

1 前 言

我們知道糖原在體內(nèi)的儲量是有限的，長時間劇烈運(yùn)動引起的疲勞與肌糖原的消耗和/或血糖下降有關(guān)。人們普遍認(rèn)為在運(yùn)動訓(xùn)練和競賽時期適當(dāng)補(bǔ)糖，可以防止低血糖發(fā)生，并可提高機(jī)體的運(yùn)動能力，也可以為工作肌肉增加儲備能源[1]。

McConell等[2]曾報道，當(dāng)在高強(qiáng)度的騎車實驗時，運(yùn)動中所攝取的碳水化合物只有一小部分（26%）真正進(jìn)入了外周循環(huán)。此外，實驗報告稱，當(dāng)以近似80%最大吸氧量強(qiáng)度（O2max）騎車至疲勞時攝入葡萄糖對碳水化合物氧化和肌肉新陳代謝率或性能并沒有影響。而且，在直接注射葡萄糖進(jìn)入血液循環(huán)（60g/h），肌糖原氧化代謝也不會受影響。有研究顯示，在一小時騎自行車試驗的最后15分鐘時，外源服用碳水化合物54g僅只氧化了9g[3]。研究顯示，補(bǔ)充液體和碳水化合物能提高計時受試者的運(yùn)動成績。攝取碳水化合物對提高機(jī)體性能可能歸功于保持了較高的心輸出量以及減弱中心體溫和心率的增加，但在不攝入液體的情況下，運(yùn)動時機(jī)體也會出現(xiàn)這種反應(yīng)。然而，沒有證據(jù)證明碳水化合物的攝取可以影響機(jī)體中心溫度或心率。此外，攝入碳水化合物也不會對血糖濃度或碳水化合物氧化產(chǎn)生顯著影響。同樣有研究顯示，并不是所有攝取液體或碳水化合物溶液的研究都能獲得有益的效果[4]。然而大部分的研究顯示，運(yùn)動時適當(dāng)攝入碳水化合物電解質(zhì)溶液能提高耐力運(yùn)動的能力。在騎自行車和跑步試驗的研究表明，運(yùn)動時適度補(bǔ)充碳水化合物電解質(zhì)溶液對提高機(jī)體耐力工作性能有益[5]。到目前為止，補(bǔ)充碳水化合物電解質(zhì)溶液可以改善機(jī)體性能的機(jī)制尚未完全清楚，有待進(jìn)一步研究。

有研究顯示，被試者飲用碳水化合物電解質(zhì)溶液后對機(jī)體代謝并沒有明顯的益處，但研究結(jié)果卻表明確實對機(jī)體性能有改善作用。這使得研究者們推測，運(yùn)動時攝入碳水化合物可能通過影響中樞神經(jīng)或其它非代謝途徑提高機(jī)體性能?？紤]到此種觀點(diǎn)，使得研究者們進(jìn)一步推測，當(dāng)受試者使用碳水化合物溶液漱口而不是把其咽下時對機(jī)體運(yùn)動的性能可能會產(chǎn)生影響。因此，有些學(xué)者就碳水化合物溶液漱口對機(jī)體耐力運(yùn)動能力的影響進(jìn)行了研究。這些研究結(jié)果推翻了葡萄糖或流體對外周循環(huán)起關(guān)鍵作用的推測。研究認(rèn)為，口漱碳水化合物溶液可能是有效增進(jìn)機(jī)體工作性能的潛在機(jī)制，而且其可能與運(yùn)動前的營養(yǎng)狀態(tài)、運(yùn)動實驗方式、溶液濃度以及純凈溶液里碳水化合物的種類等有關(guān)。

2 口漱碳水化合物電解液對機(jī)體耐力影響的實驗研究

研究顯示，使用含碳水化合物的電解液漱口可以提高耐力運(yùn)動成績，而且許多研究者認(rèn)為只有騎腳踏車和跑步的方式最適合研究使用碳水化合物電解液漱口對機(jī)體工作性能所產(chǎn)生的影響。

2.1 口漱碳水化合物電解液對騎車計時成績的影響

Carter等[6]首先證明運(yùn)動時用碳水化合物溶液漱口，可以提高功率自行車計時測驗的成績。在該研究中，要求7名男性和2名女性分兩次盡快去完成一項定額工作（914±40kJ）實驗。兩次實驗間隔一周，每當(dāng)計時測驗完成12.5%時，受試者分別用含有6.4%麥芽糖糊精溶液和清水（25mL）漱口，且在吐出溶液錢漱口約5秒。實驗結(jié)果顯示，用碳水化合物溶液漱口時的能量輸出比用清水漱口時要大得多，尤其在計時測驗的前3/4時間里，能量輸出顯著增大；在用碳水化合物溶液漱口的受試者中，9名受試者有8名運(yùn)動能力有所增加。遺憾的是因為不愿中斷計時測驗的進(jìn)程，研究者既沒測量吐出溶液的總量又沒進(jìn)行血液抽樣檢測。因此，不能確定受試者是否有意或無意攝取了碳水化合物，此外該實驗前的飲食也沒有明確規(guī)定。

Pottier等[7]對12名男性采用與Carter等的相同實驗方法進(jìn)行了研究。該實驗要求受試者在48小時內(nèi)進(jìn)行4次計時測驗。報告稱攝入電解碳水化合物溶液并不能比攝入安慰劑溶液更好提升機(jī)體性能。據(jù)此，該研究得出一個令人意外的結(jié)論，即用碳水化合物電解液漱口在增加機(jī)體工作的性能上要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于攝入此種溶液。

有研究者提出，機(jī)體工作性能的提高可能是因為碳水化合物在口腔的停留所致，而且進(jìn)一步推測當(dāng)飲用電解碳水化合物溶液時，溶液在口腔停留的時間過短可能導(dǎo)致機(jī)體性能得不到提高。研究顯示，運(yùn)動中飲用溶液的一些生理變量（血乳酸、血糖、心率）或自感疲勞等級沒有明顯的差別。但有趣的是，在開始運(yùn)動時攝入碳水化合物電解溶液或用其漱口受試者血糖濃度要高于飲用安慰劑者。對14名有自行車耐力訓(xùn)練經(jīng)歷的男子進(jìn)行實驗研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，14名受試者有8名用麥芽糖糊溶液漱口比用純凈水漱口更快的完成測驗。但是其平均輸出功率沒有統(tǒng)計學(xué)意義，而且心率也無差異[6]。遺憾的是本實驗沒有采集血液和呼氣樣本。故該實驗用麥芽糖糊溶液漱口加快完成測驗的原因尚不清楚。

Chambers等[8]采用Carter等所設(shè)計方案，進(jìn)行了兩項單獨(dú)騎車計時測驗的研究。該研究要求被測試者禁食一夜，兩次實驗間隔時間至少3天。被測試者在實驗前和實驗每完成12.5%的實驗時間時用碳水化合物或安慰劑溶液漱口，并且在吐出液體前要求漱口約10秒鐘（是先前時間的兩倍）。結(jié)果用碳水化合物溶液漱口完成實驗的時間可平均改善2.0~1.5%。但是使用安慰劑和碳水化合物受試者平均RPE卻沒有差別。盡管其在實驗中并沒有明顯區(qū)別，但使用碳水化合物溶液受試者平均心率有所加快。因為研究者通常不能控制受試者心理作用所產(chǎn)生的影響，而其對于提高騎車實驗成績是不可忽視的原因之一。

總之，用碳水化合物漱口可以提高機(jī)體計時測驗?zāi)土\(yùn)動的成績，但其實驗方法有待完善，其作用機(jī)制還不清楚，同時可能受心理等其他因素的影響，尚有待進(jìn)一步深入研究。

2.2 口漱碳水化合物電解液對跑步計時測驗成績的影響

Whitham和McKinney[9]最先研究使用碳水化合物溶解液漱口對機(jī)體跑步計時成績的影響，他們用手動控制器控制跑臺以評定7名男性被試者的運(yùn)動能力。盡管受試者O2max遠(yuǎn)不如經(jīng)過長期訓(xùn)練的運(yùn)動員，但他們也能完成大于或等于10Km的路程[10]。此項計時測驗的目的是使被測試者在設(shè)定的時間內(nèi)跑最遠(yuǎn)的距離。在實驗前和實驗每進(jìn)行6分鐘時，跑步者需用200mL濃度為6%的碳水化合物溶液（97%的多聚糖，2%的雙糖，1%的葡萄糖）或安慰劑漱口。在把液體吐出預(yù)備的大碗前，要求被試者嘴含溶液漱口5秒鐘。研究結(jié)果顯示，不管是用碳水化合物溶液還是安慰劑漱口，跑步者的呼吸頻率、氧耗量、心率或自感疲勞等級都沒有差別。有學(xué)者推測，可能是因為該項跑臺測試人為的控制了步速，并不能反映使用碳水化合物溶液漱口對機(jī)體運(yùn)動能力影響的潛在作用。

Rollo等[11]使用自動跑步機(jī)研究用含糖電解水溶液漱口對跑步成績的影響，該測試允許受試者改變他們的跑步速度，而不是人工設(shè)定的固定速度[12]。研究結(jié)果顯示，兩組受試者的呼吸頻率和碳水化合物氧化速率并無差別。然而用碳水化合物漱口時完成的里程（14298±685m）要比用安慰劑漱口時（14086±732m）大得多，超過完成總里程的1.5%?？墒?，受試者報告的RPE也沒有區(qū)別。由于先前的漱口實驗沒有記錄吐出溶液的總量，因此我們不知到被測試者在漱口過程中是否咽下一些溶液。但是這個實驗表明被測試者能在漱口和吐出液體的過程中不咽下任何液體。盡管如此，但唾液有可能隨溶液吐出，因此可能有極少溶液被被測試者咽下。從整個實驗的設(shè)計來分析，基本上可以推測，受試者自主改變運(yùn)動的速度可能是其使用碳水化合物溶液漱口時完成的距離要比用安慰劑漱口時遠(yuǎn)很多的原因。

3 口漱碳水化合物電解液對機(jī)體耐力性能的影響

3.1 口漱碳水化合物電解液與機(jī)體耐力

計時測驗研究可評估使用碳水化合物溶液漱口對耐力成績的影響，目前還沒有任何實驗就使用碳水化合物溶液漱口對耐力能力（疲勞時間）的作用進(jìn)行過研究。耐力成績和耐力能力評定的主要區(qū)別是在計時測驗的被試者是否能自主決定運(yùn)動強(qiáng)度，因為計時測驗的被試者精準(zhǔn)完成實驗的能力要比進(jìn)行疲勞測驗的測試者強(qiáng)[13]。但是在所有的實驗研究中并沒有發(fā)生這種情況，特別是在完成適當(dāng)適應(yīng)性測試更是如此。

實驗必須考慮到安慰劑可能產(chǎn)生的巨大影響，尤其是在研究運(yùn)動成績的細(xì)微變化時。使用碳水化合物漱口騎車實驗測試方法基本一致，測試要求盡可能快（大概持續(xù)1小時）完成一項特定總量的簡單機(jī)械運(yùn)動，研究結(jié)果顯示其變異系數(shù)為3.35%[9]。注意，僅只有Pottier等[7]在研究騎腳踏車性能的報道稱騎車計時測驗性能的增加比已知的變異系數(shù)（3.7%）大。在1小時的跑臺實驗中要求被測試者盡可能的跑遠(yuǎn)，此時的變異系數(shù)為1.4%[12]。在對機(jī)體耐力性能的研究中，實驗要求被測試者騎車和計時跑采用不同的速度節(jié)奏時發(fā)現(xiàn)：對跑步試驗的觀察顯示，跑步者一般在多數(shù)時間持續(xù)保持自己選擇的速度，在一小時結(jié)束前常會全速沖刺。在騎腳踏車的試驗里，計時測驗的前3/4的時間受試者會逐漸降低速度，當(dāng)測驗接近結(jié)束時又會提高速度[14]。這些觀測結(jié)果表明騎腳踏車和跑步的實驗結(jié)果可能存在差別。兩種實驗結(jié)果的明顯區(qū)別是：在跑步試驗中，用碳水化合物溶液漱口提高跑步成績是通過逐漸增加自選速度實現(xiàn)；而在騎車試驗中，計時測試成績的提升是通過逐漸降低能量輸出實現(xiàn)的。筆者認(rèn)為，造成這種差別的原因可能還與運(yùn)動方式和運(yùn)動機(jī)能節(jié)省化有關(guān)。

3.2 口漱碳水化合物電解液對機(jī)體自感勞累等級及耐力性能的影響

有研究報告指出，盡管受試者通常超負(fù)荷工作，但使用碳水化合物溶液漱口導(dǎo)致機(jī)體工作性能的提高與被測試者的努力感知無關(guān)。在對攝取咖啡因的感知和性能反應(yīng)進(jìn)行的一項研究也發(fā)現(xiàn)了這種類似現(xiàn)象[15]。這些觀察結(jié)果非常有趣，因為長時間運(yùn)動實驗中攝取了電解碳水化合物溶液的被試者一直反映他們“感覺更好了”和“自感勞累等級降低了”[16]。通過使用碳水化合物溶液漱口可以改善機(jī)體工作性能的感知，可能是受試者運(yùn)動時努力意識降低的一個自發(fā)生機(jī)制。故推測，假設(shè)用碳水化合物溶液漱口能降低被測試者在特定工作量的努力意識，他們可能會提高自選運(yùn)動強(qiáng)度去匹配“期望”的努力意識。因此可以通過增大輸出功率或加快跑速以提高機(jī)體的運(yùn)動成績。

總之，耐力性能或耐力能力的表現(xiàn)受個體一系列心理動機(jī)和生理因素的共同影響。因此，運(yùn)動中使用碳水化合物溶液漱口的重要性可能恰好是影響感知努力的許多感覺輸入因素之一。

3.3 口漱碳水化合物電解液與運(yùn)動前的營養(yǎng)狀態(tài)對機(jī)體耐力性能的影響

許多運(yùn)動員在清晨訓(xùn)練或比賽前都會避免吃東西。有研究報告稱，運(yùn)動前進(jìn)餐并飲用一些電解碳水化合物溶液能提高耐力運(yùn)動的能力，而若只單獨(dú)進(jìn)行一項則不能提高耐力。在騎車和跑步的實驗研究中都發(fā)現(xiàn)了這種現(xiàn)象。相反，把被試者運(yùn)動前體內(nèi)碳水化合物狀態(tài)視為一般變量，被試者計時測試中飲用電解碳水化合物溶液決定了機(jī)體性能是否獲益[17]。然而，一些嘗試訓(xùn)練前優(yōu)化內(nèi)源糖原儲量的研究顯示，運(yùn)動中攝取電解碳水化合物溶液并不能進(jìn)一步改善機(jī)體性能。

Beelen等[13]研究顯示，運(yùn)動前進(jìn)餐，用碳水化合物溶液漱口所產(chǎn)生的性能改善不是很明顯。相應(yīng)地，Whitham和McKinney[9]的研究報告稱，在餐后4小時，跑步者使用碳水化合物溶液漱口對其性能不會產(chǎn)生任何影響，但尚有待確證。此外，Carter等[6]和Pottier等[7]的研究表明，被試者禁食3到4小時，運(yùn)動時使用碳水化合物溶液漱口能顯著提高機(jī)體工作的性能。因此，我們認(rèn)為推斷運(yùn)動前攝入富含糖的食物會失去使用碳水化合物溶液漱口產(chǎn)生的潛在益處還為時過早，而且認(rèn)為其具有提高機(jī)體耐力性能的可能性較大。

4 口漱碳水化合物電解液的實踐意義

從理論上來說，運(yùn)動時用碳水化合物溶液漱口并不咽下這些溶液具有操作的可行性。例如，那些在運(yùn)動中飲用運(yùn)動飲料會產(chǎn)生腸胃問題的人可以改用其漱口以提高機(jī)體的耐力性能[18]。但是迄今為止，運(yùn)動時用碳水化合物溶液漱口與攝取適當(dāng)量液體的對比研究顯示，并不能改善腸胃不適[19]。只有在耐力運(yùn)動的實驗研究中，不攝入任何額外能量而只用碳水化合物液體漱口能促使受試者挑選更大的運(yùn)動強(qiáng)度，從而提高耐力運(yùn)動的成績。此外，那些想降體重的人可以通過飲用碳水化合物飲料或純凈水以促使機(jī)體在運(yùn)動中消耗大量的能量，從而達(dá)到目的。然而，值得注意的是，最好的研究就是調(diào)查健康年輕人在一定自感勞累等級下，使用碳水化合物溶液漱口時其對運(yùn)動強(qiáng)度的自我選擇的反應(yīng)[20]。因此，進(jìn)一步研究使用碳水化合物溶液漱口是否能為正在參與運(yùn)動減肥人群提供機(jī)能刺激，促使機(jī)體消耗能量增加，從而促進(jìn)減肥具有重要的實踐意義。

5 結(jié) 語

相對來說，研究用碳水化合物溶液漱口對耐力性能產(chǎn)生影響的實驗過少。就國內(nèi)來說，到目前為止還沒有相關(guān)的研究報道，國外大部分實驗采用騎車的方式，少數(shù)采用跑臺計時測驗。一些研究顯示，運(yùn)動時定時用碳水化合物溶液漱口可以使那些禁食的正在進(jìn)行持續(xù)近一小時受試者運(yùn)動的成績得到提高。盡管不是所有的研究都發(fā)現(xiàn)用碳水化合物溶液漱口可以提高機(jī)體的耐力性能，但到目前為止，也沒有研究證明使用碳水化合物溶液漱口不能提高或降低機(jī)體運(yùn)動的能力?？偟膩碚f，長時間耐力運(yùn)動使用碳水化合物溶液漱口可能有益于改善機(jī)體工作的性能。

總之，用于解釋長時間運(yùn)動中使用碳水化合物溶液漱口可能產(chǎn)生各種機(jī)能增進(jìn)效果的機(jī)制主要包括大腦獎賞中樞的激活、運(yùn)動時努力感知能力降低和大腦皮質(zhì)運(yùn)動區(qū)興奮性的增加等。當(dāng)用碳水化合物溶液漱口時，可以使受試者自己挑選一個超過用水或安慰劑溶液漱口時的運(yùn)動強(qiáng)度。因此，今后的研究有待把這些觀察結(jié)果延伸至受試者的營養(yǎng)狀況和用來漱口的碳水化合物溶液的濃度是如何影響機(jī)體中樞神經(jīng)系統(tǒng)及其運(yùn)動性能的。這將有可能為長跑運(yùn)動員對碳水化合物溶液的使用以及成績的提高提供新的途徑，也可能為運(yùn)動減肥提供參考，尚有待進(jìn)一步研究。

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G804

A

1674-151X（2012）05-154-04

10.3969/j.issn.1674-151x.2012.05.071

投稿日期：2012-02-22

銅仁學(xué)院科研基金資助（項目編號：TS1108）

雷雨（1977 ~），助教，碩士。研究方向：運(yùn)動訓(xùn)練與生理監(jiān)控。