营养与中枢疲劳假说

由RD的Matt Samuels提供

运动员对局部疲劳非常熟悉。这可以在任何重量训练中(当某项运动失败时)或在耐力事件中某个身体部位先于其他部位疲劳时观察到。这种局部疲劳发生在肌肉内部,可能是由于磷酸肌酸的消耗,运动端板对肌肉的神经刺激减少,
破坏了肌浆网中钙的释放和摄取(1),以及代谢副产物如乳酸和氨的积累(2)。

虽然这种疲劳表现为纯粹的疼痛,但另一种疲劳形式是中枢疲劳,这是中枢神经系统(CNS)发生变化引起的。

中枢疲劳对于运动表现至关重要,因为缺乏足够的中枢神经系统对工作肌肉的驱动力是大多数人在正常活动期间疲劳的最可能解释(1)。据信,中枢疲劳是许多生理变化的结果,包括糖原存储减少,支链氨基酸(BCAA)浓度减少和增加。
血液中的游离脂肪酸(FFA),游离色氨酸(fTryp)和5-羟色胺的水平(色氨酸是5-羟色胺的前体)。

公认的是,当糖原存储量耗尽时,FFA和BCAA作为能源的利用率会提高。由于FFA和色氨酸是在附着于同一载体(白蛋白)的血液中运输的,因此增加的FFA水平将取代白蛋白结合的色氨酸并增加fTryp的浓度。反过来,这导致fTryp的浓度更高
在血液中。同时,BCAA(亮氨酸,异亮氨酸和缬氨酸)利用率的提高会降低血液中BCAA的含量。这是有害的,因为fTryp和BCAA竞争进入大脑的同一转运蛋白。因此,当BCAA浓度降低时,fTryp以更高的速率穿过血脑屏障,导致血清素生成增加。结果,增加的5-羟色胺会导致嗜睡,降低运动神经元兴奋性,改变自主神经和内分泌功能,减少肌肉收缩(3),并可能损害判断力。

延缓中枢疲劳的营养考虑

由于糖原储备和最佳BCAA浓度在中枢疲劳中起着如此重要的作用,因此进行了研究以确定营养干预是否可以延迟这一过程。这些研究集中于碳水化合物补充,BCAA补充和碳水化合物与BCAA补充的结合。这些营养干预措施背后的理论是:(a)增加血糖,从而减少糖原消耗,
应减少FFA利用率并防止fTryp和5-羟色胺水平升高; (b)阻止BCAA的消耗会降低fTryp / BCAA比率,因此会降低fTryp通过血脑屏障的速度过快; (c)将这两种营养干预措施相结合应有助于通过上述两种机制预防中枢疲劳。详细
这些研究的描述超出了本文的范围。但是,在参考文献3中可以找到对这三种营养干预措施的出色回顾。

尽管以上理论在科学上是合理的,但至少在BCAA补充方面,结论尚无定论。研究通常发现补充运动饮料(6-12%葡萄糖-电解质溶液)形式的葡萄糖会降低FFA作为燃料和fTryp的利用率。
浓度(4),减弱BCAA和氨合成的消耗(5),并提高性能(6)。相反,关于BCAA补充的研究混杂在一起。一些研究表明血浆氨的增加(7),对疲劳或感觉劳累的循环时间没有好处(8)。但是,其他研究表明,添加或不添加碳水化合物的BCAA(最高10 g / hr)可以最大程度地减少fTryp / BCAA比的增加,减少肌肉蛋白的分解,改善运动后的心理表现并增加力量输出(3)。最后,研究人员对补充大剂量BCAA引起胃肠道不适和有毒氨水平的看法不一(1,3)。但是,应该指出的是,在溶液中,已经安全地使用了7g / L的BCAA(9)。

推荐建议

由于充足的碳水化合物对于保持最佳运动表现至关重要,因此建议保持高碳水化合物饮食(50-65%碳水化合物),并食用轻碳水化合物蛋白质餐(30-50g碳水化合物和5-10g蛋白质)运动前60分钟,以确保足够的糖原和氨基酸水平(3)。虽然BCAA的性能优势
与葡萄糖溶液混合是模棱两可的,长时间运动后在葡萄糖溶液中添加BCAA(2-10g / hr)可能有助于降低fTryp / BCAA比和肌肉蛋白质分解,从而减少疲劳并提高恢复能力。另外,如果碳水化合物营养不足,补充BCAA可能会有所帮助(9)。未来的研究有望阐明
延缓中枢疲劳的营养可能性。
参考文献

1.戴维斯,JM(1996)。碳水化合物,支链氨基酸和耐力:中央疲劳假说。体育科学交流,第61卷,第9(2)页。
2.Volek,JS(1997)。能量代谢和高强度运动:饮食方面的问题以实现最佳康复。 《力量与条件》,十月,第26-37页。
3. Kreider,RB(1998)。中央疲劳假说和过度训练。在RB Kreider,AC Fry中,&ML O-Toole(编辑),《运动中的过度训练》(第309-331页)。伊利诺伊州,尚佩恩:人类动力学。
4.戴维斯,JM,贝利SP,伍兹,JA,加利亚诺,FJ,汉密尔顿,&Bartoli,WP(1992)。长时间骑行过程中,碳水化合物摄入对血浆游离色氨酸和支链氨基酸的影响。欧洲应用生理学杂志,65,513-519。
5. Greenhaff,PL,Leiper,JP,Ball,D,&Maughan,RJ(1991)。饮食控制对男性增加运动过程中血浆氨积累的影响。欧洲应用生理学杂志,63,338-344。
6. Hargreaves,M(1997)。运动过程中肌肉糖原与血糖之间的相互作用。运动与运动科学评论,第25卷,第21-39页。
7. Vandewalle,L,Wagenmakers,AJM,Smets,K,Brouns,F,&Saris,WHM(1991)。支链氨基酸补充剂对糖原耗竭受试者运动能力的影响。运动医学与科学,23,S1​​16。
8. Galiano,FJ,Davis,JM,Bailey,SP,Woods,JA,&汉密尔顿,M(1991)。在延长的循环过程中向6%的碳水化合物电解质饮料中添加支链氨基酸的生理,内分泌和性能影响。运动医学与科学,23(4),S14。
9.威廉姆斯,MH(1998)。人体工学的优势。伊利诺伊州,尚佩恩:人类动力学。

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