改善体成分的运动补剂
一些膳食补剂已被证实能够增加去脂体重和减少脂肪质量或身体脂肪比。本节主要关注体成分发生实质性变化的相关研究。许多研究已经探究了肌蛋白合成和降解的急性变化。我们不在这里对其多加讨论是因为体成分变化的问题没有得到解决,而且也属于研究设计的一部分(Biolo et al.,1995;Borsheim et al.,2004;Tipton et al.,1999a,1999b,2001,2003, 2007)。值得注意的是,在先前讨论的每一项研究中,运动补剂都是结合抗阻训练计划一起使用的。
肌酸.
肌酸可能是最常用的膳食补剂之一,其被证明能够显著增加去脂体重。作为一种独立补剂,肌酸被证明比其他的补剂更能促进去脂体重的增加。事实上,肌酸补剂最重要的一个效果就是增加体重(以去脂体重的形式)。这一效果已经在多种人群身上得以发现,包括男性、女性、老年人群,以及很多美国和国际运动员(Branch,2003;Brose et al.,2003;Chrusch et al.,2001;Gotshalk et al. , 2002;Kelly and Jenkins , 1998;Kreider et al. ,1998;Stone et al. , 1999;van Loon et al. , 2003;Vandenberghe et al.,1997)。
截至目前,很多研究表明,短期(约1周)补充肌酸会使体重增加0.8~1.7千克(Terjung et al.,2000);而长期(约2个月)补充肌酸并结合进行抗阻训练会使体重增加2.8~3.2千克去脂体重(Earnest et al.,1995;Kreider et al.,1996;Stout et al.,1999)。尽管研究已经证明肌酸能够促进体重增加,但是曾经有一段时间人们还是质疑到底是身体水分增加了还是身体的去脂体重增加了。两个具有划时代意义的研究确认,抗阻训练时补充肌酸会增加蛋白质的含量(特别是收缩性蛋白质的含量)。
早期的一项临床研究(Volek et al.,1999)对19名抗阻训练的男性先确定其细胞水平的适应性后将其匹配,然后以双盲方式随机分配至肌酸组或安慰剂。受试者进行了12周的大强度抗阻训练,其中第1周补充25克/天肌酸或安慰剂胶囊,之后只进行维持剂量的补充(5克/天)。12周后,肌酸组体重和去脂体重的增加幅度明显更大(分别为6.3%和6.3%,而安慰剂组分别为3.6%和3.1%)。此外,肌肉活检结果表明,与安慰剂组相比,肌酸组的I型(35%vs.11%)、IIa型(36%vs.15%)和IIab型(35%vs.6%)肌纤维的横截面积增加幅度明显更大。1周后,安慰剂组的肌肉总肌酸浓度没有发生改变,而肌酸组的肌肉总肌酸浓度显著增加(22%);12周后,肌酸组的肌肉总肌酸浓度比安慰剂组显著要高。这项研究清楚地表明,增加蛋白质含量,特别是增加3种肌纤维中的蛋白质含量,在一定程度上能增加体重(Volek et al., 1999)。
此外,威洛比(Willoughby)等(2001)研究了口服肌酸对肌原纤维蛋白质含量(细胞内蛋白质含量的标志物)的影响。未经训练的男性受试者连续12周每天摄入6克肌酸或安慰剂,同时进行高强度的抗阻训练。结果表明,安慰剂组的去脂体重大约增加了0.45千克,而肌酸组的去脂体重大约增加了3千克。这项研究中最有趣的一个发现就是骨骼肌细胞层面发生的变化。即便两组受试者都进行了同等强度的抗阻训练,但是与安慰剂组相比,肌酸组的肌原纤维蛋白量明显更大。更重要的是,研究人员还发现肌球蛋白重链蛋白质(收缩性骨骼肌的主要成分)的两种亚型的含量都有了显著性增加(Willoughby and Rosene,2001)。总之,这些研究似乎表明,补充肌酸所带来的去脂体重的增加是骨骼肌纤维增生导致的(可能是因为刺激了卫星细胞),而不仅仅是因为身体中的水分增加了。
其他运动补剂
补充蛋白质和氨基酸,以及不同蛋白质与氨基酸的混合物,并结合适当的训练,是促进肌纤维体积增加的有效方法。实际上,对碳水化合物、肌酸、蛋白质和氨基酸混合物的广泛研究,使控制适应性反应的机制很难确定。尽管如此,实践表明补剂混合物可以安全地改善体成分和肌纤维体积。所以不管补剂的确切机制是什么,它们对运动员或其他用户都是有益的。
安德森(Anderson)等(2005)探究了14周抗阻训练中补充等能量的蛋白质或碳水化合物对肌纤维增生和肌肉力学特征的影响。受试者在每次训练前和训练后即刻,以及非训练日早晨,摄入补剂。研究人员在股外侧肌处进行肌肉活检,并对肌纤维横切面积进行分析。
结果表明,补充蛋白质的受试者的I型肌肉纤维和II型肌肉纤维在14周抗阻训练后分别增加了18%和26%,而补充碳水化合物的受试者的肌纤维却没有增长(Anderson et al.,2005)。另一项研究表明,与补充等热量的安慰剂相比,在抗阻训练期间补充蛋白质,无论蛋白质类型是什么(乳清蛋白还是大豆蛋白),都会增加去脂体重和肌肉力量(Candow et al.,2006)。但是,另一项研究发现,相比只补充碳水化合物,补充肌酸和碳水化合物、乳清蛋白、肌酸和乳清蛋白对受试者的1RM(最大肌力)和肌肉增生的提高幅度明显更大。
此外,研究人员探究了各种蛋白质补剂对10周(每周4天)抗阻训练中体成分和其他运动表现的效果(Kerksick et al.,2006)。36位男性运动员以双盲的方式随机分成3组,并分别补充48克/天碳水化合物安慰剂,40克/天乳清蛋白和8克/天的酪蛋白,或40克/天的乳清蛋白、3克/天的支链氨基酸和5克/天的L-谷氨酰胺。运用双能X线吸收法(DEXA)进行体成分测试,发现补充乳清蛋白和酪蛋白的受试者的去脂体重和非脂肪组织提升最大。因此,补充乳清蛋白和酪蛋白并结合10周的抗阻训练有助于运动员增加去脂体重(Kerksick et al.,2006)
研究已明确证明,补充单水合肌酸(或者各种肌酸与碳水化合物、蛋白质的混合物)具有显著的促合成效果,对体成分的改变具有积极作用。补充蛋白质或蛋白质、碳水化合物和氨基酸的混合物同样具有促合成作用。这一点已经通过去脂体重的增加和肌纤维的壮大得到证实。有关提高力量和爆发力的补剂的详细介绍参看第7章。
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