螺旋藻多糖对缓解短跑运动员运动疲劳的促进作用
时间：2023-03-03 15:10:04 来源：千叶帆 本文已影响人
李冬冬（郑州工业应用技术学院体育学院 河南新郑 451150）
螺旋藻是最早进行光合作用的植物之一，属多细胞丝状蓝藻，呈螺旋结构，也因此而得名。由于螺旋藻含有多种氨基酸及生物活性物质，与人体营养补充需求高度相符，被称为“微型绿色功能性营养宝库”，在许多保健食品中被作为重要营养来源。螺旋藻所含的营养成分中，糖类含量占比高达12%～15%，不同提取方法下，所得的螺旋藻多糖分子量也存在一定差异。螺旋藻多糖由木糖、葡萄糖、鼠李糖等构成，属酸性多糖，摄入人体后可起到一定的抗辐射、抗疲劳、降血糖血脂、强化免疫功能等作用，益处良多。短跑运动员日常训练量大、运动疲劳发生率高，需要通过摄入足量营养物质来对其形成的营养缺口进行补充，基于螺旋藻多糖的营养特征，可进一步了解其作用机制，在未来的运动食品市场开发中加以应用。
短跑是竞技体育的重要项目之一，也是我国体育运动发展的一大核心类目。基于短跑运动特征，其对运动员的爆发力、耐力有着较高要求，而人体在高强度运动状态下，运动疲劳的产生不可避免，如得不到及时缓解，便可能对后续运动能力产生负性影响。许多学者针对运动疲劳产生的机制展开了深入研究，但目前尚无统一定论，从理论层面的共通之处来看，运动疲劳的概念大致可总结为：人体在持续运动一段时间后，机能水平无法维持在最初的强度，进而影响运动能力。
从生理学视角来看，人体心率、血压等心血管系统状态直接反映着运动性疲劳的发生情况。因此，人们常通过对运动前后心率、血压对比，来评估运动员运动负荷是否过载。研究表明，人体在高强度运动前后的心率与血压具有显著差异，随着心率的加快，人体心肌收缩能力提高，心脏输出量变大，收缩压、舒张压随之上升。同时，骨骼肌系统也是反映机体运动性疲劳程度的重要评价指标，当附着于骨骼上的肌肉出现疲劳现象时，整个骨骼肌系统的工作能力都将随之受到影响。目前，用于评估骨骼肌变化的主要手段为表面肌电图，当平均功率频率出现单调递减趋势时，便意味着下降的斜率与肌肉产生了最大的随意收缩力，即运动性疲劳现象产生，具体表现为工作肌群的肌力下降、肌肉僵硬、肌肉弹性降低等状态，使得肌肉难以做到自主放松。通过对生理学指标的分析，能够大致判断出机体各器官功能的疲劳程度，但要从根源上追溯运动疲劳的产生机制，还需从生物化学的角度进行探索。有学者将运动性疲劳分为中枢性疲劳与外周神经-肌肉疲劳两类，并根据内因、外因对其诱发机制进行了区分。其中，导致运动疲劳产生与发展的因素为内分泌系统的能量消耗与代谢产物堆积，与运动疲劳存在因果关系的因素为血乳酸、肌糖原消耗等。
运动疲劳堆积到一定程度后，不仅会对运动员的运动能力产生影响，还可能引发一定的运动损伤。同时，运动疲劳还会对人的本体感觉形成一定干扰，影响人的自我控制能力，如发生局部肌肉疲劳时，大脑向外周神经-肌肉系统传递的信号可能会出现偏差，进而导致运动员误判关节位置，损伤发生的概率随之增加。
短跑运动员产生运动疲劳后，可能产生的躯体表现有：单步步时明显缩短，步长减少、步频降低，离地瞬间时刻、支撑期也会发生不同程度地延长，意味着整体运动能力的下降；
左、右踝关节两侧的背屈角度发生一定变化，运动员需要对踝关节落地的角度进行适度调整，减缓外部力量形成的冲击；
踝关节力矩和功率减少，支撑前期的吸收功率、产生功率随之降低。
1.较强的抗辐射作用及造血恢复能力
基于当前技术环境，在医疗、化工等领域中，射线应用愈为广泛，个体在大环境下受到射线辐射影响的概率也越来越大。短跑运动员机体功能需要保持在健康、稳定的状态，在辐射影响下，机体功能可能受损，应通过摄入适量抗辐射物质来抵御侵害。螺旋藻多糖本身对于各类电离辐射及紫外线有着较强的抵抗性，有研究表明，螺旋藻多糖对蚕豆根尖细胞受Co-Y射线照射前后都表现出能够显著降低核细胞率的功能，与DNA修复功能具有一定共性，可减少染色体畸变数，增加染色体桥与环状染色体。同时，通过核酸内切酶试验，得知螺旋藻多糖能够对辐射造成的损伤起到一定防护作用，延缓DNA损伤修复反应的饱和。有学者在小鼠实验中发现，通过注射螺旋藻多糖，小鼠造血组织细胞与多能干细胞的增殖速率有明显提升，受辐射小鼠造血能力恢复加快，骨髓细胞数量也明显增多。由此，螺旋藻多糖对于缓解短跑运动员运动疲劳产生了积极的促进作用，能够帮助经历过高强度运动的短跑运动员迅速恢复体能，从而保持良好的运动状态。
2.加快机体糖代谢并清除体内堆积的乳酸
体内自由基堆积过多是运动疲劳产生的主要原因之一，其与体内不饱和脂肪酸发生脂质过氧反应后，对机体正常抗氧化保护系统形成一定破坏，同时使得谷胱甘肽过氧化物酶等物质的活性下降，皮肤回弹能力随之减弱，肌肉疲劳发生率因此上升。螺旋藻多糖可在一定程度上纠正机体糖代谢紊乱现象，降低体内丙二醛含量，减少脑脂质过氧化物的生成，使血浆中超氧化物歧化酶活性得以提高。同时，螺旋藻多糖还有助于清除体内堆积过多的乳酸，从而达到缓解疲劳的效果。从乳酸的消除原理来看，主要是通过体内乳酸脱氧酶的催化作用，来降低运动后的血乳酸水平，并降低血清尿素氮的形成，提升糖原、肌糖原储备能力，进而达到提升运动耐力、延长运动时间的目的。对于短跑运动员而言，运动能力、状态的保持至关重要，利用螺旋藻多糖的抗疲劳作用，既能够有效延长力竭时间，也有助于在力竭后快速恢复原有的状态，还可抵御自由基对肌细胞膜造成的损伤。
3.降血糖血脂并提升机体抗氧化能力
对于短跑运动员而言，适量补充螺旋藻多糖，能够起到降血糖、血脂并提升机体抗氧化能力的作用，对于缓解运动疲劳具有积极影响。相关研究结果表明，对实验小鼠注射螺旋藻多糖后，糖尿病小鼠高血糖得到明显缓解，且能够有效对抗肾上腺素刺激肝糖原分解作用，抑制葡萄糖在小鼠肠道内的吸收。同时，螺旋藻多糖还可显著减轻四氧嘧啶性糖尿病小鼠的高血糖症状，并提升其抗氧化水平。短跑运动员需要严格控制血糖、血脂水平，根据实验结果分析，螺旋藻多糖可通过改善机体对糖的吸收，增加胰岛素敏感性，从而降低葡萄糖在肌肉和脂肪组织中的吸收速率。同时，螺旋藻多糖还可调节血清脂肪的组成，降低肝组织固醇调节元件结合蛋白的表达，促进受损肝脏线粒体合成，从而有效地提升机体细胞的新生速度，起到了抗疲劳的作用。
4.提升机体免疫功能和运动稳定性
螺旋藻多糖能够有效提升短跑运动员的机体免疫功能和运动稳定性，从而有效地促使短跑运动员保持较为活跃的运动状态，以此来更好地恢复体能、减缓疲劳。一方面，螺旋藻多糖能够明显促进血清溶血素的形成，改善环磷酰胺对血清溶血素的形成抑制，从而增强机体免疫功能。另一方面，螺旋藻多糖对淋巴细胞转化有积极影响，可促进刀豆蛋白诱导的淋巴细胞增值转化，提高淋巴细胞活性，具有非特异性免疫、细胞免疫功能。短跑运动员在训练过程中容易面临各类细菌的入侵，机体功能可能因此受损，通过摄入适量的螺旋藻多糖，能够促进免疫功能的强化，帮助运动员抵御不良环境影响，保持运动能力的稳定性，从而有效对抗身体疲劳。此外，对于部分短跑运动员而言，因其存在不良饮食习惯、作息习惯，或长时间摄入高过氧化值食用油，使得机体氧化压力平衡状态被打破，可能引发肝组织损伤等现象。螺旋藻多糖能够有效降低氧化压力带来的损伤，增强机体抗氧化能力，同时，螺旋藻中丰富的不饱和脂肪酸，有助于脂肪代谢，可与食物中的胆固醇在人体中形成易于流动和转运的胆固醇酯，减少胆固醇在血管内膜上的沉积，有助于促进短跑运动员在运动训练过程中保持良好的状态，达到缓解运动疲劳的目的。
1.在乳制品中的应用
螺旋藻多糖在酸奶、奶酪等乳制品中的应用越来越普遍，基于其原有的营养支持功能，在未来的运动食品领域中可进一步加大开发力度。在酸奶产品中，螺旋藻含有的藻蓝蛋白可发挥降低析水性、增加硬度等作用，作为一种水溶性蛋白，可用作生物活性色素，但考虑到藻蓝蛋白具有热不稳定性，可在接种工序中无菌添加。随着藻蓝蛋白浓度的增加，制成的酸奶黏度也会随之升高，在整体接受度上与常规酸奶无显著差异。同时，酸奶属于一种适合发挥螺旋藻多糖价值功能的载体，在酸奶中添加适量螺旋藻粉，能够显著提升其蛋白质含量，进而促进短跑运动员机体新陈代谢，达到缓解运动疲劳的目的。在奶酪产品制作中，通常可将比例为1%的螺旋藻粉添加于制备好的软奶酪中，经搅拌后保存于冷藏环境，能够有效提升蛋白质含量、降低水分与硬度。短跑运动员在运动期间可以适量补充螺旋藻多糖奶酪制品，以获得足够的运动能量和优质的蛋白质。
2.在运动零食中的应用
螺旋藻多糖作为对短跑运动员大有裨益的营养元素，可添加于果冻、巧克力等运动零食的制作中，便于短跑运动员在空余时间随时随地补充能量。在螺旋藻果冻制作中，可加入0.05%～0.1%左右的螺旋藻粉，制出的果冻软度适中，酸甜口感相互中和，富有弹性，容易被短跑运动员所接受，具有广阔的市场前景。将螺旋藻干粉等物质添加在巧克力液块中，能够在保留巧克力原本口感的同时提升其营养价值。依托现代化生产技术，对螺旋藻干粉进行机械挤压、精磨，使之均匀分布在巧克力基料中，再采用蜂蜜调配等方法，使巧克力原本的风味掩盖螺旋藻的腥味，以达到帮助短跑运动员恢复体能、缓解疲劳的作用。
综上所述，螺旋藻中高浓度的螺旋藻多糖可作为人体重要的膳食补充来源，对于短跑运动员而言，螺旋藻多糖在对抗运动疲劳等方面的功能尤为明显。结合人体疲劳产生机制分析，及时、适量地摄入螺旋藻多糖，有助于短跑运动员维持运动耐力、竞技能力，在未来的运动食品领域开发中，可通过进一步加大对螺旋藻多糖的利用度，将其添加于乳制品、运动零食等食品中，为短跑运动员提供多元摄入渠道，从而达到帮助运动员缓解疲劳的目的。
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