本研究於前導實驗中,以 4 名男性大專運動員(年齡,23.5 ± 3.7 歲;身高,172.2
± 4.4 公分;體重,74.45 ± 4.9 公斤),隨機平分為實驗組與控制組。分別進行 4 週,每 日 3.2 g-6.4 g 的 β-丙胺酸或纖維素的增補,並於增補前後進行 3 分鐘腳踏車衰竭測驗。
研究結果發現:
一、 在增補β-丙胺酸後,實驗組與控制組在攝氧峰值與 EP 皆未達顯著 (p >.05) 。但 實驗組在增補β-丙胺酸後,攝氧峰值有下降趨勢(如圖 6)。
圖 6 增補後對 3 分鐘腳踏車衰竭測驗 V‧
O2peak 及 EP 前導實驗結果
二、 在增補β-丙胺酸後的 WEP 顯著高於增補前 (p <.05) ,但血乳酸在增補前後未達 顯著差異 (p >.05) 。不過,實驗組似乎有下降的趨勢(如圖 7)。
圖 7 增補後對 3 分鐘腳踏車衰竭測驗 WEP 及血乳酸前導實驗結果
註:* p < .05,與前測比較。
*
從結果來看,增補β-丙胺酸後進行 3 分鐘腳踏車衰竭測驗,對 WEP 可能有顯著促 進,對測驗後血乳酸雖未達顯著,但有下降趨勢。但因僅為前導實驗,因此,應增加受 試者人數,以進一步探討釐清。
第九節 資料處理與統計分析
實驗測量所得之各項數據採用 SPSS for Windows 19.0 套裝軟體,進行統計分析:
一、 所有測得數據皆以平均數 (M) 及標準差 (SD) 作描述性統計。
二、 本實驗以混合設計二因子變異數分析 (two-way ANOVA) 考驗增補因子(β-丙胺 酸組與安慰劑組)及時間因子(前測與後測)對 3 分鐘腳踏車衰竭測驗的攝氧峰 值、EP 值、WEP 值及血液反應(血乳酸、血氨及血液 pH 值)是否有交互作用 存在,有顯著則進行單純主要效果考驗,若無顯著則進行增補及時間因子的個別 主要效果考驗,若 F 值達顯著差異,則以龐費洛尼 t 考驗 (Bonferroni t procedure) 進行事後比較。
三、 本實驗顯著水準訂為 p < .05。
第肆章 結果
本實驗過程所蒐集的資料,經統計處理後,分列四個部份加以敘述:一、受試者基 本資料;二、漸增負荷測驗運動表現;三、3 分鐘腳踏車衰竭測驗運動表現;四、3 分 鐘腳踏車衰竭測驗生理與血液生化反應。
第一節 受試者基本資料
本研究共招募 24 名男性運動員為受試對象,在實驗期間共有 2 名受試者因感冒而 退出實驗。因此共有 22 位受試者完成實驗,其中 β-丙胺酸組有 11 名,安慰劑組有 11 名,隨後的數據也以此進行呈現與探討。所有受試者在增補期間皆沒有明顯副作用產 生。兩組受試者之基本資料如表 4 所示。
表 4 受試者基本資料
項目 β-丙胺酸組 (n=11) 安慰劑組 (n=11) 年齡(歲)
身高 (公分)
體重 (公斤)
18.8 ± 1.4 176.0 ± 3.8
67.8 ± 5.8
18.6 ± 1.7 176.1 ± 4.0
69.5 ± 6.2
第二節 漸增負荷運動測驗表現
六、 運動至衰竭時間
受試者於漸增負荷運動測驗的運動至衰竭時(表 5)。經混合設計二因子變異數分 析考驗後發現,時間因子與增補因子的交互作用上未達顯著差異 (F = 0.107, p > .05) 。 在時間因子 (F = 7.265, p > .05) 與增補因子 (F = 0.603, p > .05) 亦未達顯著差異。
表 5 增補 β-丙胺酸對漸增負荷運動表現之變化
項目 β-丙胺酸組 安慰劑組
增補前 增補後 增補前 增補後
‧V
O2max (ml·min-1·kg-1) 55.8 ± 6.8 56.6 ± 5.5 55.4 ± 4.6 55.0 ± 5.2 Power @ V‧
O2max (W) 315.9 ± 34.4 332.2 ± 23.0 321.8 ± 34.8 331.8 ± 34.8 VT (ml·min-1·kg-1) 34.1 ± 3.7 35.5 ± 4.8 35.5 ± 3.6 33.0 ± 3.2 Power @ VT (W) 182.7 ± 21.0 201.8 ± 27.1 190.9 ± 35.5 188.1 ± 35.7 Power @ VT50%△ (W) 249.3 ± 21.7 267.0 ± 19.7* 256.4 ± 34.8 260.0 ± 29.7 TTE (sec) 628.2 ± 68.4 654.5 ± 52.0 630.9 ± 62.8 664.5 ± 74.2
註:V‧
O2max = 最大攝氧量;power @ V‧
O2max = 最大攝氧量所對應功率;VT = 換氣閾值;power @ VT =
換氣閾值所對應功率;power @ VT50%△ = 換氣閾值與最大攝氧量中間值所對應功率;TTE = 運動至衰 竭時間;* p < .05,與增補前比較。
第三節 3 分鐘腳踏車衰竭測驗運動表現
一、EP本研究兩組受試者經不同實驗處理後,在 3 分鐘腳踏車衰竭測驗所計算出的 EP 值
(如圖 8 所示),經混合設計二因子變異數分析考驗後,顯示不管在時間因子與增補因 子的交互作用 (F = 2.494, p > .05) 、增補因子與 (F = 0.140, p > .05) 時間因子 (F = 1.935, p > .05) 皆未達顯著差異。
二、WEP
本研究兩組受試者經不同實驗處理後,在 3 分鐘腳踏車衰竭測驗所計算出的 WEP 值部分(如圖 8 所示),經混合設計二因子變異數分析考驗後,時間因子與增補因子的 交互作用 (F = 0.742, p > .05) 、增補因子與 (F = 0.423, p > .05) 時間因子 (F = 2.462, p
> .05) ,均未達顯著差異。
圖 8 增補 β-丙胺酸對 3 分鐘腳踏車衰竭測驗的 EP、WEP 之變化
註:EP= 結束功率;WEP = 高於結束功率之總作功。
第四節 3 分鐘腳踏車衰竭測驗 生理與血液生化反應
一、攝氧峰值
兩組受試者在 3 分鐘腳踏車衰竭測驗所測得的相對攝氧峰值(如圖 9),經混合 設計二因子變異數分析考驗後,結果顯示在組別因子與增補因子的交互作用 (F = 0.552, p > .05) 、增補因子 (F = 0.795, p > .05) 、時間因子 (F = 0.236, p > .05) 皆未 達顯著差異。
圖 9 增補 β-丙胺酸對 3 分鐘腳踏車衰竭測驗的攝氧峰值之變化
註:V‧
O2peak = 攝氧峰值
二、血乳酸值
本研究兩組受試者,在 3 分鐘腳踏車衰竭測驗後所採集的血乳酸值(如圖 10),
經混合設計二因子變異數分析考驗後,結果顯示在組別因子與增補因子的交互作用 達顯著差異 (F = 5.305, p < .05) ,在增補因子的主要效果亦達顯著差異 (F = 4.533, p
< .05) ,經事後比較後發現,可知 β-丙胺酸組在增補後的血乳酸值 (9.27 ± 2.01 mmol·L-1) 顯著低於增補前 (10.98 ± 2.82 mmol·L-1) 的血乳酸值 (F = 10.620, p
< .05) 。 三、血液 pH 值
本研究兩組受試者,進行 3 分鐘腳踏車衰竭測驗後所測得血液 pH 值之部分(如 圖 10),經混合設計二因子變異數分析考驗後顯示,組別因子與增補因子的交互作
用未達顯著差異 (F = 1.595, p > .05) ,但在主要效果時間因子上達顯著差異 (F = 6.762, p < .05) ,再進一步事後比較後發現,β-丙胺酸組在增補後的血液 pH 值 (7.12
± 0.05) 顯著低於增補前的血液 pH 值 (7.17 ± 0.06) (F = 11.696, p = .007) 。
圖 10 增補 β-丙胺酸對 3 分鐘腳踏車衰竭測驗的血乳酸值與血液 pH 值之變化
註:LA = 血乳酸;pH 值 = 血液酸鹼值;* p < .05,與前測比較。
四、血氨
兩組受試者在 3 分鐘腳踏車衰竭測驗所測得的血氨部分(如圖 11),經混合設計 二因子變異數分析考驗後,組別因子與增補因子的交互作用 (F = 0.019, p > .05) 、 增補因子 (F = 0.284, p > .05) 、時間因子 (F = 0.272, p > .05) 皆未達顯著差異。
五、二氧化碳分壓 (PCO2)
本研究兩組受試者,在 3 分鐘腳踏車衰竭測驗後所測得血液 PCO2(如圖 11),
經混合設計二因子變異數分析考驗後發現,組別因子與增補因子的交互作用未達顯 著差異 (F = 0.112, p > .05) ,但在主要效果時間因子上達顯著差異 (F = 9.092, p
< .05) ,經事後比較後發現,β-丙胺酸組的血液 PCO2,在增補後 (61.18 ± 14.59 mmHg) 較增補前 (50.27 ± 11.36 mmHg) 顯著上升 (F = 12.457, p = .005) 。
圖 11 增補 β-丙胺酸對血液中血氨與二氧化碳分壓之變化
註:PCO2 = 二氧化碳分壓;* p < .05,與前測比較。
第伍章 討論
本章依第四章的實驗結果分三部分進行討論:一、β-丙胺酸增補劑量與副作用;二、
增補β-丙胺酸對 3 分鐘腳踏車衰竭測驗運動表現之影響;三、增補 β-丙胺酸對 3 分鐘腳 踏車衰竭測驗生理與血液生化值之影響。
第一節
β-丙胺酸增補劑量與副作用增補β-丙胺酸的主要目的為提升肌肉中的肌肽濃度,進而促進高強度運動表現。雖 然,本研究並未測量肌肉中肌肽的濃度,然而,Hill 等 (2007) 的研究指出,一般男性 受試者進行 4 週共 145.6 克的 β-丙胺酸劑量,能有效促進腿部肌肉中肌肽濃度達 58%,
若繼續增補至 10 週 (414.4 克) 能更進一步提升肌肽濃度至 80%。Derave 等 (2007) 則 以男性運動員為受試對象,4 週共增補 153.6 克的 β-丙胺酸,能有效提升受試者腿部肌 肉中肌肽水平達 37%~47%。由上述研究得知,過去增補 β-丙胺酸的研究,不管在一般 男性或優秀運動員都有促進肌肉肌肽濃度的效果。本研究受試者為優秀運動員,亦進行 4 週每日增補 6.4 克的劑量 (共 179.2 克),高於過去進行 4 週增補的總劑量。由此推 論,本研究受試者肌肉中的肌肽濃度應能有效提升。
此外,過去研究指出,若單次攝取 800 毫克以上的劑量,可能會造成輕微皮膚刺痛 的副作用 (Harris 等, 2006) 。然而,本實驗受試者單次攝取 1600 毫克的劑量,並於增 補後調查受試者副作用情形,結果發現,並沒有任何一位受試者有輕微皮膚刺痛症狀或 其他副作用產 生。此現 象的原因 可能與本 實驗採用 低釋 放的 β-丙胺酸 藥錠所 致 (Stellingwerff 等, 2012) 。因此,若要進行增補 β-丙胺酸,建議使用此類型藥錠,以防止 皮膚刺痛症狀產生。
第二節 增補
β-丙胺酸對 3 分鐘腳踏車衰竭測驗運動表現之影響高的緩衝能力,因而無法進一步促進運動表現。本研究的受試者亦以優秀運動員為受試 對象,在 WEP 的表現上無顯著促進效果,與 Bellinger 等的研究結果相符。由此可見,
增補β-丙胺酸對優秀運動員促進無氧運動表現的效果可能有限。此外,另一可能解釋原 因為早期認為肌肽貢獻於人體總緩衝能力約 60%以上 (Davey, 1960) ,但有研究發現,
肌肽的緩衝能力約只佔人體總緩衝能力的 7%,因此可能限制了人體血液中 pH 值的緩 衝效果 (Mannion, Jakeman, & Dunnett, 1992)。
第三節 增補
β-丙胺酸對 3 分鐘腳踏車衰竭測驗生理與血液生化值之影響 核苷單磷酸 (adenosine monophosphate, AMP) 與肌苷單磷酸 (inosine monophosphate, IMP) 之間的脫氨作用 (Lowenstein 等, 1972) 。朱啟娥(2010)的研究亦指出,人體內 的血氨主要反應高強度運動中 ATP-PC 系統的供應情形。因此,根據上述研究結果所述 推論,增補β-丙胺酸在高強度運動中,ATP-PC 系統部分可能較無影響。在增補β-丙胺酸對於運動後血乳酸的影響方面,Jagim, Wright, Brice, 與Doberstein (2012) 的研究中,以21位橄欖球與角力運動員為受試對象,並進行5週且每日4-6克的β-丙胺酸增補,於增補前後實施115%與140%V‧
O2max的高強度跑步衝刺測驗,在血乳酸反 應上,β-丙胺酸組與安慰劑組皆顯著造成血乳酸的下降。Saunders, Sale, Harris, 與 Saunderland (2012) 的研究發現,進行增補4週且每日6.4克的β-丙胺酸,在反覆衝刺測驗
後的血乳酸反應,不管在優秀運動員與非優秀運動員上皆無顯著變化。然而,本實驗結 果顯示,受試者經過β-丙胺酸增補後,在3分鐘腳踏車衰竭測驗後所測得的血乳酸有顯 著下降現象,此現象與過去研究結果不同。由於在無氧高強度運動中,肌肉細胞對能量 需求的提升,使醣解速率加快,此時大量產生氫離子,過多的氫離子會在細胞內和丙酮 酸 (pyruvate) 結合,進而形成肌乳酸 (Gladden, 2006) 。然而,過去研究指出,在增補β-丙胺酸後,可於肌肉細胞內緩衝過多的氫離子 (Artioli, 2010) 。此現象可能發生在醣解 過程中,限制丙酮酸順利接收氫離子以形成乳酸,因此,造成高強度運動後血乳酸降低 現象,不過,此推論仍有待更進一步的研究加以證實。此外,本研究β-丙胺酸組所測得 之血液pH值,亦有顯著下降情形,亦可說明肌肉處於高強度且酸性的環境中進行運動,
而增補β-丙胺酸後可能有助於減緩血乳酸堆積。
而增補β-丙胺酸後可能有助於減緩血乳酸堆積。