IR:Item 987654321/6293
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(2) 論文名稱：補 充 支 鏈 胺 基 酸 與 精 胺 酸 對 高 強 度 間 歇 運 動 後 恢 復 與 後 續運動表現的影響 總頁數：66 頁 院校所組別：國立臺灣體育學院競技運動學系碩士班 畢業及提要別：98 學年度第 2 學期碩士學位論文提要 研究生：張家銘. 指導教授：張振崗教授. 中文摘要 支鏈胺基酸和精胺酸對於人體有許多生理功能，補充支鏈胺基酸可能可以 增加胰島素反應，進而促進肌肉肝醣回補，可能可以降低骨骼肌中的蛋白質分解； 補充精胺酸可能可以促進血管擴張降低運動時血液中所堆積的氨和乳酸，進而延 緩肌肉疲勞，增進運動表現。本研究目的為探討補充支鏈胺基酸與精胺酸，對高 強度間歇運動後之恢復期與及後續運動表現的影響，並探討其可能的生化機轉。 本研究以 9 名男性大學角力選手為受試者，每名受試者皆以隨機順序進行 3 個 trial，每個 trial 包含 3 次運動，每次運動包含 3 階段，受試者每階段於腳 踏車測功計重覆 10 秒全力衝刺及 20 秒休息，在全力衝刺期間阻力設為 0.1 kp/kg，每階段包含 4 次的間歇性運動型式，2 分鐘階段間休息 1 分鐘。第一 次運動後進行 1 小時的恢復期，在第二次運動後進行 2 小時的恢復期。而在 第二次運動後立即補充 1g/kg 碳水化合物＋0.1 g/kg 精胺酸＋0.1 g/kg 支鏈 胺 基 酸 (GLU+AA trial) 、 1.2 g/kg 碳 水 化 合 物 (GLU trial) 、 或 安 慰 劑 (PLA trial)。血液採集和氣體分析於早餐食用前、第一次運動前、第一次運動後 0 分鐘、30 分鐘、60 分鐘、第二個階段運動後 0、30 分、60 分、90 分、120 分鐘、第三個運動階段後。氣體樣本分析項目為碳水化合物氧化率、脂肪氧 化率；血液樣本分析項目為血漿中葡萄糖、胰島素、非酯化脂肪酸、甘油、 乳酸、氨、肌酸激酶、乳酸脫氫酶。結果顯示三個 trial 的運動表現並沒有顯著 的差異，各 trial 在各次運動總平均功率無顯著差異（EX1：GLU+AA trial 64.24 ±4.14 W/kg；GLU trial 63.90 ±3.82W/kg；PLA trial 61.97 ±3.33W/kg，EX2：. I.
(3) GLU+AA trial 63.48 ±5.54 W/kg；GLU trial 61.05 ±4.59 W/kg；PLA trial 61.41 ±4.84 W/kg；EX3：GLU+AA trial63.85 ±7.09. W/kg；GLU trial 60.89 ±4.42 W/kg；PLA. trial 59.27 ±4.15 W/kg），三階段總最大功率亦無顯著差異。補充飲料後第 60、 90 分鐘 GLU+AA trail 碳水化合物氧化率顯著高於 PLA trial，GLU trial 第 60 分鐘顯著高於 PLA 組。各運動階段後碳水化合物曲線下面積，3 個 trial 間無 顯著差異。補充飲料後第 60、90 分鐘 GLU+AA trial 脂肪氧化率顯著低於 PLA trial，而 GLU trial 第 90、120 分鐘顯著低於 PLA trial，各運動階段後脂肪氧 化率曲線下面積，GLU+AA trial 與 GLU trial 顯著低於 PLA 組。補充後第 30 分鐘 GLU+AA trail 與 GLU trial 血漿中葡萄糖濃度顯著大於 PLA trial，第二 運動階段後恢復期血漿中葡萄糖曲線下面積，GLU+AA trial 與 GLU trial 顯著 高於 PLA 組。補充飲料後第 30、60、90 分鐘 GLU+AA trial 胰島素濃度顯著 高於 PLA trial，GLU trial 第 30 分鐘顯著高於 PLA trial。第二運動階段後恢復 期血漿中胰島素曲線下面積，GLU+AA trial 與 GLU trial 顯著高於 PLA 組。 非酯化脂肪酸與甘油濃度為補充飲料後第 90、120 分鐘及第三階段運動後 GLU+AA trial 顯著低於 PLA trial，而 GLU trial 亦顯著低於 PLA trial。乳酸、 氨、肌酸激酶與乳酸脫氫酶濃度在各 trial 之間則無顯著差異。研究結果顯示高強 度間歇運動後補充碳水化合物可以提 高 血 糖 與 胰 島 素 濃 度 、 碳 水 化 合 物 氧 化 率，並降低血漿中 NEFA、Glycerol 濃度、脂肪氧化率，但補充支鏈胺基酸與 精胺酸無加成效果，且對於後續運動表現並無顯著的影響。. 關鍵詞：支鏈胺基酸、精胺酸、肝醣、高強度間歇運動、運動表現. II.
(4) Chang, Chai-Ming (2010). The Effect of Branched-Chain Amino Acids and Arginine Supplementation on Recovery after Intermittent High-Intensity Exercise and Performance in the Subsequent Exercise. Unpublished master thesis, National Ta i w a n C o l l e g e o f P h y s i c a l E d u c a t i o n. Abstract Branched-chain amino acids (BCAA) and arginine (ARG) have a wide range of physiological functions that may improve exercise performance. BCAA may stimulate the insulin response to increase muscle glycogen recovery and reduce skeletal muscle protein proteolysis. Arginine may stimulate endothelium-dependent vasodilation and. reduce. exercise-induced blood lactate and ammonia accumulation. The purpose of this study was to investigate the effect of BCAA and ARG supplementation on recovery after intermittent high-intensity exercise and performance in the subsequent exercise. The potential biochemical mechanisms were also explored. Nine male college wrestlers were recruited. All subjects completed 3 experimental trials in a random order. The intermittent anaerobic test was consisted of 3 rounds with 4 sets in each round. The subjects alternated 10-sec all-out exercise and 20-sec periods on a cycle e rg o m e t e r. T h e r e w a s 1 m i n r e s t b e t w e e n e a c h r o u n d . T h e l o a d in the exercise period was set 0.1 kp/kg. There was a 1-hr recovery period after the first exercise test, and 2-hr recovery. III.
(5) period after the second exercise test. After the second exercise test, the subjects consumed 1 g/kg glucose plus 0.1 g/kg arginine and 0.1 g/kg BCAA (leucine： isoleucine： v a l i n e = 2： 1： 1 ) ( G L U + A A t r i a l ) , 1 . 2 g / k g g l u c o s e ( G L U t r i a l ) , or Placebo (PLA trial). The blood and expired gas samples were analyzed before breakfast, immediately before and after the first exercise, 30 and 60 min after the first exercise, 0, 30, 60, 90 and 120 min after the second exercise, and immediately after the third exercise. Carbohydrate and fat oxidation rates were calculated from the results of gas analysis. The plasma sample were used to measure glucose, insulin, nonesterified f a t t y a c i d s ( N E FA ) , g l y c e r o l , l a c t a t e , N H 3 , c r e a t i n e k i n a s e (CK), lactate dehydrogenase (LDH). The results showed that there was no difference in exercise performance among the 3 t r i a l s . To t a l a v e r a g e p o w e r w a s s i m i l a r a m o n g t h e 3 t r i a l s (EX1: GLU + AA trial 64.24 ± 4.14 W / kg; GLU trial 63.90 ± 3.82W/kg; PLA trial 61.97 ± 3.33W/kg, EX2: GLU + AA trial 63.48 ± 5.54 W / kg; GLU trial 61.05 ± 4.59 W / kg; PLA trial 61.41 ± 4.84 W / kg; EX3: GLU + AA trial63.85 ± 7.09 W / kg; GLU trial 60.89 ± 4.42 W / kg; PLA trial 59.27 ± 4.15 W / kg). To t a l p e a k p o w e r w a s a l s o s i m i l a r a m o n g t h e 3 t r i a l s . G L U + AA trail had significantly higher carbohydrate oxidation rate at 60 and 90 min postprandial than PLA trial. GLU trial had significantly higher carbohydrate oxidation rate at 60 min postprandial than PLA trial. The area under the curve (AUC) of carbohydrate oxidation rate was similar among the 3 trials.. IV.
(6) GLU + AA trail had significantly lower fat oxidation rate at 60 and 90 min postprandial than PLA trial. GLU trial had significantly lower fat oxidation at 60 and 120 postprandial min than PLA trial. The AUC of fat oxidation rate was significantly lower in GLU + AA and GLU trial than PLA trial. GLU + AA and GLU trial had significantly higher plasma glucose concentration at 30 min postprandial than PLA trial. The plasma glucose AUC after the second exercise was significantly higher in GLU + AA and GLU trial than that in PLA trial. GLU + AA trail had significantly higher plasma insulin concentration at 30, 60, and 90 min postprandial than PLA trial. GLU trial had significantly higher plasma insulin concentration at 30 min postprandial than PLA trial. The plasma insulin AUC after the second exercise was significantly higher in GLU + AA trail and GLU trial than that in PLA trial. GLU + AA and GLU trial had significantly lower p l a s m a N E FA a n d g l y c e r o l c o n c e n t r a t i o n s a t 9 0 a n d 1 2 0 m i n after the second exercise and immediately after the third exercise than PLA trial. There were no differences in plasma lactate concentration, NH3 concentration, CK concentration, and LDH concentration among the 3 trials. The current results suggested that the supplementation of carbohydrate can increase plasma glucose and insulin concentration and c a r b o h y d r a t e o x i d a t i o n r a t e , w h i l e r e d u c i n g p l a s m a N E FA a n d Glycerol concentrations and fat oxidation. However, BCAA and arginine supplementation showed no additional effect on. V.
(7) substrate metabolism and the performance in the subsequent exercise after intermittent high-intensity exercise.. Key word： branched-chain amino acids, arginine, glycogen, high-intensity exercise, exercise performance. VI.
(8) 誌 謝 我畢業了!三年時光飛逝，想不到我終於也踏上這條路了，套一句老師問 過我的話，現在你看到光了嗎，家銘？是的!老師，我現在大概已經開心的飛 上天，被太陽給閃瞎眼睛了。研究所時光就這樣流失，從當初懵懵懂懂的大 學生，現在我已經要從研究所畢業了，真不敢相信在這篇文章誕生的同時， 我已經是碩士了。每次總是跟我的家人、兄弟、學弟、學妹說，這篇誌謝， 在我沒有寫論文時就寫好了，其實我發現就算寫好了，但要感謝的人實在太 多，短短的三言兩語，實在無法表達我的感謝。 首先我要感謝我的指導教授，張振崗老師，這長達三年的時間，真的很 謝謝你的指導，讓我知道了世界上還是有神可以崇拜的，學術上的指導，總 是讓人獲益匪淺，偶爾的跑步後關切總是會讓人覺得很靠近，關切之後的笑 話讓我覺得，你還是有平凡人的一面。雖然這些時間，常常讓你煩惱，隨著 我的畢業，讓你頭痛的最後一塊研究生拼圖，也已經完成了，能成為你的學 生，真的是很幸運。同時亦由衷感謝中興大學巫錦霖老師每次都很熱心的照 顧我這粗枝大葉的學生，給予學生生活的關心，以及台中教育大學的程一雄 教授，謝謝你來當我的口委，指導我在數據上有著更完善的解釋，以及方世 華教授在我寫作論文方面給予我的意見，真的是獲益良多，感謝老師們不吝 給予論文諸多指導與建議，使論文能夠趨於完備並順利完成。 再來我要感謝在寫這篇論文的時候，幫助我的所有人，首先是很挺我的 燕瑩學姊，若是沒有你的熬夜相挺以及不求回報的幫助，不然我現在應該還 陷在煩惱論文的漩渦吧，再來是我的貼心小神手兼小助手玫蕙，在我寫這篇 論文和做實驗的同時，總是有玫蕙學妹的幫忙，讓我在做實驗的時候，心臟 可以慢一點衰竭，上機分析的時候，發抖可以少一點，寫論文的時候，頭髮 可以掉少一點，謝謝小神手，希望你的未來也可以非常順利，再來就是我的 兄弟們志暉、漢斯、書寧、璁哥、水電公會的賴打、欣豪，沒有你們，研究 的生活一定是黑白的，謝謝我的知己，邱志輝，情意相挺，研究生涯有了你，. VII.
(9) 真的讓人覺得沒什麼好擔心的，好兄弟林漢斯，總是會拐著我的頭，問我跑 去哪之後，再拿出他母親滷的大腸給我吃，正義魔人又兼行動冰箱，好兄弟 楊書寧，全世界大概只有你懂我的早安謝老闆笑話，不知道是我太會講笑話 還是你笑點太低，無論如何，有人懂我的笑話真好，還有總是很帥氣的璁哥， 每次總是會撞見你約會也不知道為什麼，以及台灣水電公會的志暉、賴打、 豪哥、家眷：胡婷婷、黃琪雅，在我碩一的那段時間，謝謝你們陪我一起度 過寒冷的歲月，一起在沒有人的自由，那一幕總是讓人難以忘記。還有可愛 的偉均(小傑姐姐)，貼心的女孩，總是很愛講義氣，謝謝你陪我度過這段難 熬的日子，無論如何最後一年還能夠認識你，真是太幸運了。還有我的學長 姊們：宗翰、易辰、秉勳、宜真，謝謝宗翰學長帶著我學會了很多儀器的分 析，總是讓笨手笨腳的我，學會了很多儀器的操作方法，謝謝我的二師兄， 易辰學長，在你還是運科守護神的時候，讓我多了很多有趣跟好笑的故事， 秉勳學長，謝謝你在我還未進入研究所時候，熱情的介紹這裡的一切，真的 很謝謝你，還有平常的電影欣賞時間，謝謝你，總是有取之步進用之不竭的 新片，還有宜真學姐，身為你家鄉的學弟，感謝你平常的照顧，寫論文幫助 我的一切，還有老師生日的正中直拳，總是讓人難忘。再來是幫助我坐實驗 的助理學姊們，謝謝玉芳姐犧牲假日來幫我抽血，無怨無悔，每次看到假日 你的出現，真是感謝的說不出話，謝謝一凡學姊帶我上機，讓我的資料分析， 以飛快的速度完成，謝謝佩玉學姊，在我想要默默的偷跑時候，總是會出現， 早啊家銘，在我分享美食的時候，讓我知道應該先請教有美食地圖之稱的你， 希望下次見到你，就可以帶賴一號跟我們玩耍了，還有碩一的季洧姐，謝謝 你那個時候可以告訴我不懂的儀器操作知識。跟我同時畢業的鴻鈞、念庭、 玫嫙，謝謝你們在我口試的大力幫忙，再來是運科的學弟妹們：南君、韋靜、 陳儀、家誠，有你們讓我下午和晚上的運科生活，真是充滿了樂趣，當然你 們是最專業的砝碼師，宗益你真的很帥。 再來是在系辦上班的我，要感謝林華韋主任、莊艷惠老師、張立群老師、. VIII.
(10) 佩欣學姐、妙儀學姐、阿央學姊，謝謝主任對於工讀生的照顧，感謝莊艷惠 老師在我難過的碩一，讓我可以常常跑去妳那邊談天，常常開導我，感謝立 群老師在這段時間的照顧，以及佩欣學姐總是可以照顧我這常出包的學弟， 並且在學業和生活上，都給予莫大的協助和建議，真的很感謝你，以及妙儀 學姐和阿央學姊的照顧，讓我的工讀生涯更健全。 我要感謝我的爸爸張志強先生和媽媽吳美玲女士，可以讓我生下來，過 著快樂的生活，還有跟我血溶於水最挺我的姊姊張乃文，有了你，讓我知道 在怎麼困難都會有你的出現，還有我的家庭，阿嬤吳李旺仔、阿姨美珍、美 琦、秀娟、秀蓉，沒有你們的幫忙和付出，我想我的求學之路絕對不可能如 此順遂，從來沒有當面說聲謝謝你們，但真的是非常感謝，還有我可愛的表 妹怡如和小表弟明軒，謝謝妳們的陪伴，阿嬤我愛你。再來是一路從小疼我 的外公，吳光又先生，如此遺憾，沒有見你最後一面，甚至讓你參加每次必 到的孫子畢業典禮和看到這本論文的出世，謝謝你無微不至的照顧，讓我有 著最溫暖的外公，最溫暖的家庭，想對天上的你說聲，我愛你。 最後僅將此書，獻給所有幫助過陪伴著我的人，沒有你們，絕對不會有這本 書的產生，真的很感謝你們，謝謝。. IX.
(11) 目. 錄. 中文摘要........................................................................................................I Abstrcat ....................................................................................................... III 謝. 誌 ....................................................................................................... VII. 目. 錄 ....................................................................................................... XII. 表 目 錄.................................................................................................XIIII 圖 目 錄............................................................................................... XIIIII 第一章. 緒論............................................................................................... 1. 第一節. 研究背景 ................................................................................ 1. 第二節. 研究目的 ................................................................................ 2. 第三節 研究假設 ................................................................................ 3 第二章. 文獻探討....................................................................................... 4. 第一節. 運動對肌肉肝醣的影響........................................................ 4. 第二節. 支鏈胺基酸對運動表現的影響............................................ 7. 第三節. 精胺酸與運動表現的影響.................................................. 12. 第三章. 研究方法與步驟......................................................................... 15. 第一節. 研究對象 .............................................................................. 15. 第二節. 實驗設計 .............................................................................. 15. 第三節. 運動測試 .............................................................................. 16. 第四節. 實驗方法 .............................................................................. 17. 第五節. 資料處理與統計分析.......................................................... 20. 第四章 結果............................................................................................... 21 第五章 討論............................................................................................... 25 第六章 結論與建議................................................................................... 32 第一節. 結論 ...................................................................................... 32. 第二節. 建議 ...................................................................................... 33. X.
(12) 參考文獻..................................................................................................... 34. XI.
(13) 表 目 錄 表一. 受試者基本資料 ................................................................................................ 47. XII.
(14) 圖 目 錄 圖一. 實驗流程圖 ........................................................................................................ 48. 圖二. 每回合總最大做功之運動表 ............................................................................ 49. 圖三. 每回合總平均做功之運動表現. ....................................................................... 50. 圖四. 各回合最大功率衰退率 .................................................................................... 51. 圖五. 各回合平均功率衰退率 .................................................................................... 52. 圖六. 各時間點 碳水化合物氧化率 .......................................................................... 53. 圖七. 各回合運動後恢復期碳水化合物氧化率 AUC ............................................... 54. 圖八. 各時間點脂肪氧化率 ........................................................................................ 55. 圖九. 各回合運動後恢復期脂肪氧化率 AUC ........................................................... 56. 圖十. 各時間點血漿中 glucose 濃度 ......................................................................... 57. 圖十一. 第二回合運動後恢復期血漿中 glucose 濃度曲線下面積 ......................... 58. 圖十二. 各時間點血漿中 insulin 濃度...................................................................... 59. 圖十三. 第二回合運動候恢復期血漿中 insulin 濃度曲線下面積........................... 60. 圖十四. 各時間點 血漿中 NEFA 濃度..................................................................... 61. 圖十五. 各時間點 血漿中 glycerol 濃度…...……………………………………….62. 圖十六. 各時間點 血漿中 lactate 濃度…..……………………………..…………..63. 圖十七. 各時間點 血漿中 NH3 濃度…………….….…………………………..…..64. 圖十八. 各時間點 血漿中 creatine kinase 濃度..........................................................65. 圖十九. 各時間點 血漿中 lactate dehydrogenas 濃度...............................................66. XIII.
(15) 第一章 第一節. 緒論 研究背景. 支 鏈 胺 基 酸 （ branched-chain amino acid, BCAA） 與 精 胺 酸 (arginine, ARG)具 有 多 重 生 理 功 能 ， 支 鏈 胺 基 酸 可 以 降 低 肌 肉 損 傷、抑 制 蛋 白 質 水 解、增 加 肌 肝 醣 回 復，提 升 運 動 表 現 ； 而 精 胺 酸 藉 由 一 氧 化 氮 （ nitric oxide, NO） 途 徑 ， 刺 激 血 管 擴 張 、 第 四 型 葡 萄 糖 轉 運 子 （ glucose transporter 4, GLUT4） ， 另 外 可 藉 由 尿 素 循 環（ U r e a C y c l e ） 促 進 血 氨 排 除 。 BCAA 包 含 白 胺 酸 （ Leucine） 和 異 白 胺 酸 （ Isoleucine） 和 纈 胺 酸 （ Va l i n e ）， 約 佔 飲 食 中 必 需 胺 基 酸 的 三 分 之 ㄧ ， 在 人 體 肌 肉 所 需 要 總 蛋 白 質 的. 14-18% （ Harper, Miller, &. B l o c k , 1 9 8 4 ； R i a z i , W y k e s , B a l l , & P e n c h a r z , 2 0 0 3 ）。 研 究 指 出 補 充 精 胺 酸（ arginine）可 以 降 低 運 動 時 ， 血 液 中所堆積的氨和乳酸，進而延緩肌肉疲勞，增進運動表現。 精 胺 酸 是 尿 素 循 環 （ Urea Cycle） 的 中 間 物 ， 補 充 精 胺 酸 可 以 增 加 尿 素 循 環 的 作 用 ， 使 血 漿 中 的 氨 轉 變 為 尿 素 排 出 體 外 ， 同 時 精 胺 酸 是 NO 作 用 的 前 驅 物 ， 提 供 一 氧 化 氮 合 成 酶 （ nitric oxide synthase, NOS） 作 為 受 質 ， 使 血 漿 中 一 氧 化 氮 合 成 作 用 產 生 ， 在. NO. 合 成 下 有 內 皮 依 賴 性 血 管 擴 張. （ endothelium-dependent vasodilation,EDVE） 的 作 用 產 生 ， 可 以 增 加 血 流 量 ， 提 升 排 除 疲 勞 的 速 率 ， 而 NO 在 老 鼠 的 骨 骼 肌 和 心 臟 肌 肉 上，也 被 發 現 會 增 加 葡 萄 糖 G L U T 4 的 轉 移 和 表 現 （ I i r a , S o l t o w, L o n g e t a l ， 2 0 0 7 ； L i , H u , S e l v a k u m a r e t 1.
(16) a l , 2 0 0 4 ）。 角力競賽屬於高強度運動，在兩分鐘三回合的比賽中， 主要以攻擊、防守動作與步伐移位為主的間歇性運動，故本 研究仿照角力選手高強度間歇運動；選手進行高強度間歇運 動其能量主要來自於肌肉肝醣，衰竭的原因往往是因為體內 肝醣供應不足，因此肝醣含量可能是高強度間歇運動的體能 限制因子。 前述文獻得知補充精胺酸對於運動表現有正面的效果， 而給予支鏈胺基酸會降低骨骼肌中的蛋白質分解，並可以增 加肌肉肝醣回復，故本研究針對高強度間歇性運動並同時補 充精胺酸和支鏈胺基酸，探討其是否能有加乘效果？並探討 補充精胺酸與支鏈胺基酸對高強度間歇運動後之恢復期與及 後續運動表現的影響及其可能的生化機轉。. 第二節. 研究目的. 本 研 究 目 的 在 於 補充支鏈胺基酸和精胺酸是否可以提 升運動表現，藉由增加肌肉肝醣恢復與減輕過度的氨產生。 因 此 本 研 究 的 目 的 包 含 ： 一、探 討 高 強 度 間 歇 運 動 後 補 充 支 鏈 胺 基 酸 與 精 胺 酸 對 恢 復 期生化指標：血糖、胰島素、非 酯 化 脂 肪 酸、甘油、乳 酸 、 氨 、 肌酸激酶、 乳酸脫氫酶的影響。 二 、 探 討 高 強 度 間 歇 運 動 後 補 充 支鏈胺基酸與精胺酸對後 續運動表現的影響。. 2.
(17) 第三節. 研究假設. 一、補充支鏈胺基酸能增加人體運動後肌肉肝醣的恢復、降 低蛋白質的分解進而提升運動表現，另外補充精胺酸能 增加尿素循環，加速排除體內的氨。 二 、 補 充 支鏈胺基酸與精胺酸在 高 強 度 間 歇 運 動 後 ， 能 改 善 其 後 續 運 動 表 現 。. 3.
(18) 第二章 第一節. 文獻探討. 運動對肌肉肝醣的影響. 運動強度和持續時間使用何種能源為人體運動期間肌肉 能 量 代 謝 來 源 的 關 鍵 （ R o m i j n e t a l . , 1 9 9 3 ）， 當 人 體 進 行 高 強 • 度 運 動 （ 約 6 5 % - 8 5 % V O 2 m a x ）， 其 能 量 來 自 於 肌 肉 肝 醣 ， 衰 竭的發生往往是因為肝醣供應不足，就能量系統而言，從事 中高強度的運動，肌肉肝醣儲存量是影響運動員成績表現的 關 鍵 因 素 （ I v y , 2 0 0 4 ）。 肌肉中所儲存的碳水化合物以肝醣為主，當人們從事高 強 度 運 動 時 ， 肝 醣 為 主 要 的 能 量 來 源 （ R o m i j n e t a l . , 1 9 9 3 ）， 而 Bergstrom 在 1967 年 也 發 現 肌 肉 肝 醣 儲 存 量 與 高 強 度 耐 力性運動持續時間成正比。 葡萄糖是身體燃料的首要來源，主要是從碳水化合物得 到，餐後葡萄糖往肝臟或骨骼肌移動，其轉變成肝醣的過程 稱 為 肝 醣 合 成 （ G l y c o g e n e s i s ）。 在 運 動 耗 盡 肌 肉 肝 醣 後 ， 肝 醣 合 成 的 過 程 可 分 為 兩 個 階 段 （ Maehlum et al., 1977 ; Price e t a l . , 1 9 9 4 ）。 第 一 個 快 速 合 成 階 段 不 需 要 胰 島 素 的 存 在 。 就 正 常 的 人 類 而 言 這 個 階 段 的 肝 醣 合 成 速 率 約 每 小 時. 12-30. mmol/g 肌 肉，維 持 約 30-60 分。第 二 階 段 的 肝 醣 合 成 需 要 胰 島 素 ， 其 合 成 速 率 約 為 約 為 第 一 階 段 的 1 0 - 3 0 ﹪（ P r i c e e t a l . , 1994） ，第 二 階 段 在 醣 類 飲 食 充 分 補 給 的 狀 況 下 將 使 得 肌 肉 肝 醣 合 成 總 量 超 過 運 動 前 之 原 有 儲 存 量 （ Bergström et al., 1 9 6 7 ）， 這 個 現 象 稱 為 「 肝 醣 超 載 」 現 象 （ g l y c o g e n s u p e r c o m p e n s a t i o n ）。 4.
(19) 當人體補充碳水化合物時，血糖逐漸升高導致血液中胰 島素濃度增加，胰島素作為訊息傳導的分子影響肌肉細胞， 支 配 細 胞 內 部 的 葡 萄 糖 轉 運 體 G L U T 4 蛋 白 轉 位 到 細 胞 膜，使 得臨時增加的血液葡萄糖可藉由這個蛋白通道大量滲入肌肉 被 吸 收 ， 進 而 使 身 體 暫 時 升 高 的 血 糖 將 逐 漸 回 復 正 常 （ Kahn e t a l . , 1 9 9 6 ）， 一 旦 葡 萄 糖 進 入 肌 肉 細 胞 ， 其 將 會 快 速 聚 合 成 為 肝 醣 （ R e n e t a l . , 1 9 9 3 ）。 運動後立即補充碳水化合物對肌肉肝醣回補效應的影響 遠大於運動結束數小時後才補充，亦可增加胰島素分泌量， 且運動後立即給予營養補充可以有效刺激胰島素分泌並抑制 皮質醇釋放，同時提供大量能量物質給予作用肌肉，使肌肉 組織的肝醣回補與蛋白質代謝均偏向合成方向並可抑制肌肉 損 傷 （ I v y, K a t z , C u t l e r, S h e r m a n , & C o y l e , 1 9 8 8 ; I v y, 1 9 9 9 ; L e v e n h a g e n e t a l . , 2 0 0 1 ）， 碳 水 化 合 物 的 攝 取 與 體 內 胰 島 素 分 泌 有 關 ， 而 且 胰 島 素 是 第 四 型 葡 萄 糖 轉 運 子 （ glucose transporter 4, GLUT4） 蛋 白 質 表 現 調 控 因 子 之 一 。 研究證明在胰島素刺激下，即典型餐後狀態，身體上升 的 葡 萄 糖 有. 85% 被 肌 肉 組 織 所 吸 收 （ DeFronzo, Jordan, &. A n d r e s , 1 9 7 9 ）， 胰 島 素 刺 激 葡 萄 糖 的 運 送 是 藉 由 刺 激 大 量 的 G L U T 4 自 細 胞 內 轉 位 至 置 細 胞 膜 上 （ L u n d e t a l . , 1 9 9 3 ）， 研 究發現細胞膜表面. GLUT4 的 數 量 與 肌 肉 細 胞 葡 萄 糖 運 輸 速. 率 成 正 比 （ E t g e n e t a l . , 1 9 9 6 ）， 所 以 只 要 提 高 肌 肉 細 胞 膜 表 面 G L U T 4 數 量 ， 對 於 增 加 肌 肉 肝 醣 儲 存 有 正 面 效 果 ， 而（ k u o e t a l . , 1 9 9 8 ）也 指 出 G L U T 4 基 因 表 現 直 接 影 響 肌 肉 肝 醣 儲 存 量。 在長時間高強度運動，如足球比賽、自由車、游泳等項 5.
(20) 目，體內所儲存的肝醣可能完全被分解完，而肝醣的儲存量 可 能 成 為 這 些 項 目 的 體 能 限 制 因 子 （ Nygaard et al., 1978； P e r n o w e t a l . , 1 9 7 1 ）。 • 以 70%-75% VO2max 強 度 進 行 腳 踏 車 運 動 ， 隨 著 運 動 時 間增加，肝醣也會有下降的情形發生，當肝醣消耗低於. 25. mmol/kg 時 ， 此 運 動 強 度 似 乎 無 法 維 持 ， 如 藉 由 運 動 後 的 飲 食 控 制 ， 可 以 有 效 改 變 人 體 的 肌 肉 肝 醣 儲 存（ B e r g s t r o m e t a l . , 1 9 6 7 ）。 因 此 ， 肌 肉 肝 醣 儲 存 量 的 多 寡 對 高 強 度 耐 力 競 技 運 動 有很大的重要性，換句話說，肌肉肝醣是維持高強度耐力運 動 的 主 要 能 量 來 源 （ R o m i j n e t a l . , 1 9 9 3 ）。 在高強度運動下，肌肉肝醣會快速分解進而提供維持運 動 的 能 量 ， Gaitanos 等 （ 1993） 研 究 指 出 肝 醣 的 濃 度 在 每 組 踩 6 秒、休 息 10 秒 共 十 次 的 腳 踏 車 運 動 下，肝 醣 的 濃 度 會 下 降. 14%， Gaitanos 等 （ 1993） 在 腳 踏 車 測 功 機 上 ， 進 行. 10. 次 運 動 1 0 秒、休 息 3 0 秒 的 力 竭 性 運 動，發 現 肌 肉 肝 醣 從 3 1 7 mmol/kg 下 降 至 201 mmol/kg， keizer（ 1987） 指 出 ， 以 90% • V O 2 m a x 以 上 強 度 僅 持 續 1 5 - 3 0 分 鐘，也 可 能 會 耗 盡 肌 肉 肝 醣。 分 別 補 充 高 碳 水 化 合 物 組（ 67%碳 水 化 合 物 、 20%脂 肪 、 1 3 % 蛋 白 質 ）和 低 碳 水 化 合 物 組（ 4 % 碳 水 化 合 物 ， 6 4 % 脂 肪 ， 3 2 % 蛋 白 質 ）， 各 進 行 運 動 6 秒 、 休 息 3 0 秒 的 間 歇 性 腳 踏 車 運動，發現高碳水化合物組的肌肉肝醣含量比低碳水化合物 組 高 ， 而 高 碳 水 化 合 物 組 的 運 動 表 現 也 較 低 碳 水 化 合 物 佳 （ B a l s o m , G a i t a n o s , S o d e r l u n d , & E k b l o m , 1 9 9 9 ）。 Bergstrom 等 （ 1967） 研 究 證 明 在 長 時 間 運 動 下 ， 運 動 前的肌肉肝醣含量多寡會影響疲勞產生和運動時間的長短。 NO 在 老 鼠 的 骨 骼 肌 和 心 臟 肌 肉 上 ， 也 被 發 現 會 增 加 葡 萄 糖 6.
(21) G L U T 4 的 轉 移 和 表 現（ I i r a , S o l t o w , L o n g e t a l . , 2 0 0 7； L i , H u , S e l v a k u m a r e t a l . , 2 0 0 4 ）。 綜上所述，優秀運動員在進行高強度反覆間歇性運動， 肝醣往往成為影響運動表現的重要因素，但有關高強度間歇 運動方面，其肌肉肝醣和運動表現的研究則較少，所以本研 究主要探討高強度間歇性運動與運動表現關係。. 第二節. 支鏈胺基酸對運動表現的影響. 一、運動中支鏈胺基酸的代謝 BCAA（ branched-chain amino acid,支 鏈 胺 基 酸 ） 包 含 了 白 胺 酸 （ Leucine ） 和 異 白 胺 酸 （ Isoleucine ） 和 擷 胺 酸 （ Va l i n e ）， 大 約 佔 據 了 飲 食 中 必 需 胺 基 酸 的 三 分 之 ㄧ ， 和 人 體 肌 肉 所 需 要 總 蛋 白 質 的 1 4 - 1 8 % 。（ H a r p e r , M i l l e r , & B l o c k , 1 9 8 4 ； R i a z i , Wy k e s , B a l l , & P e n c h a r z , 2 0 0 3 ） 運 動 時 會 顯 著 提升支鏈胺基酸氧化作為能量來源，並且成為檸檬酸循環的 中 間 質 ， 而 且 可 產 生 糖 質 新 生 作 用 。 限 制 BCAA 分 解 速 率 的 是 brached-chain a-keto acid dehydrogenase （ BCKDH） 催 化 反應，研究發現在人類和大鼠骨骼肌肉上，急性激烈運動下 可 以 激 活 B C K D H 的 活 性 （ Wa g e n m a k e r s , B r o o k e s , C o a k l e y , R e i l l y, & E d w a r d s , 1 9 8 9 ； S h i m o m u r a , F u j i i , S u z u k i , e t a l . , 1 9 9 5 ）。. 二、支鏈胺基酸對肌肉的影響 在 Koopman 等 （ 2004） 的 研 究 中 指 出 ， 讓 8 名 男 性 受 試 者 進 行 六 小 時 的 運 動 後（ 順 序 ： 2.5 小 時 的 自 行 車 ， 1 小 時 7.
(22) 的 運 行 ， 和 2 . 5 小 時 的 單 車 ）， 恢 復 期 4 小 時 中 補 充 碳 水 化 合 物 組 （ C H O ： 0 . 7 g ）、 碳 水 化 合 物 加 蛋 白 質 （ C H O + P R O ： 0 . 7 g + 0 . 2 5 g ）， 發 現 補 充 蛋 白 質 這 組 的 體 內 蛋 白 質 恆 定 較 穩 定 ， 並且有比較高的蛋白質合成速率。 許 多 研 究 指 出 在 運 動 中 或 運 動 之 後 補 充 BCAA 可 以 有 效 影 響 肌 肉 中 的 新 陳 代 謝。 運 動 前 攝 取 口 服 的 B C A A 7 7 m g / k g， 發現可以增加肌肉細胞內的支鏈胺基酸，並且減少肌肉蛋白 質 的 分 解 （ M a c L e a n , G r a h a m , & S a l t i n , 1 9 9 4 ）。 研 究 指 出 每 天補充 6 g 支鏈胺基酸連續兩個星期，在第七天進行 2 個小 • 時 70 % VO2max 腳 踏 車 運 動 ， 並 且 在 運 動 測 試 前 與 運 動 後 分 別 補 充 20 g 的 BCAA， 研 究 發 現 BCAA 組 運 動 後 肌 酸 激 酶 (creatine kinase, CK) (運 動 後 4 小 時 到 第 五 天 )、 乳 酸 脫 氫 酶 (lactate dehydrogenase, LDH) (運 動 後 2 小 時 到 第 五 天 )活 性 均 顯 著 較 低 ， 發 現 攝 取. BCAA. 可 以 減 少 肌 肉 中 的 損 害. （ C o o m b e s , & M c N a u g h t o n , 2 0 0 0 ）。 此 外 ， 健 康 的 受 試 者 補 充 2g 的 支 鏈 胺 基 酸 和 0.5g 的 精 胺酸，在持續性運動下發現可顯著降低骨骼肌分解的情形發 生 。（ M a t s u m o t o e t a l . , 2 0 0 7 ）. 三、支鏈胺基酸對運動後肌肉肝醣回復的影響 在高強度的間歇性運動如角力運動，肌肉肝醣是重要的 能量來源。角力的比賽大約在一天內完成，一天之內又包含 許 多 的 競 賽 而 中 間 休 息 大 約 1-2 個 小 時 。 在 比 賽 後 恢 復 時 期 肌肝醣的不足，可能會影響接下來比賽時的運動表現。因此 在高強度間歇性運動下，如何使肌肉肝醣回補，便是一門重 要的研究課題。 8.
(23) 研究指出攝取精胺酸、白胺酸和碳水化合物和只攝取碳 水 化 合 物 的 健 康 受 試 者 相 比 下 ， 在 休 息 狀 態 下 （ van Loon, S a r i s , Ve r h a g e n , & Wa g e n m a k e r s , 2 0 0 0 ） 和 運 動 過 後 （ v a n L o o n , K r u i j s h o o p , Ve r h a g e n , S a r i s , & Wa g e n m a k e r s , 2 0 0 0 ） 都 顯示出較高的胰島素反應。在受過訓練的健康受試者補充白 胺酸和碳水化合物組和碳水化合物組相較下，顯示出較高的 運 動 後 胰 島 素 濃 度 和 較 佳 的 肌 肉 肝 醣 回 復 （ van Loon et al., 2 0 0 0 ）。. 四、運動後恢復期的運動能力 研 究 指 出 在 70%最 大 攝 氧 量 下 跑 步 90 分 鐘，在 運 動 後 4 小時的恢復期中，分別補充碳水化合物與和安慰劑後，發現 補 充 碳 水 化 合 物 可 以 延 長 再 次 運 動 的 衰 竭 時 間（ Fallowfield, W i l l i a m s , & S i n g h , 1 9 9 5 ）。 研 究 指 出 在 55%最 大 攝 氧 量 運 動 後 ， 於 恢 復 期 攝 取 碳 水 化 合 物 和 蛋 白 質 （ CHO+PRO 組 ） 與 碳 水 化 合 物 （ CHO 組 ） 的 飲 料 ， 當 再 次 進 行 85%最 大 攝 氧 量 運 動 後 ， 發 現 補 充 CHO + P R O 組 可 以 延 長 運 動 時 間 （ W i l l i a m s e t a l . , 2 0 0 3 ）。 分 別 在 運 動 後 四 小 時 的 恢 復 期 補 充. 0.8 g CHO+0.3 g. P r o t e i n（ C H O - P R O ）組 、 0 . 8 g （ C H O ）組 、 1 . 1 g （ C H O - C H O ） 組 ， 再 進 行 70%的 最 大 攝 氧 量 運 動 ， 發 現 CHO-PRO 組 衰 竭 時間比補充. CHO 組 有 顯 著 提 升 ， 補 充 碳 水 化 合 物 加 蛋 白 質. （ CHO-PRO）組 和 同 等 熱 量 的 碳 水 化 合 物（ CHO-CHO）組 相 比 下 並 沒 有 任 何 顯 著 的 結 果 （ B e t t s , Wi l l i a m s , D u f f y,. &. G u n n e r , 2 0 0 7 ）。 換 句 話 說 ， 在 一 些 研 究 中 也 證 實 在 運 動 後 恢 復期時補充碳水化合物和蛋白質，和只補充碳水化合物之間 9.
(24) 並 沒 有 差 異 （ Betts. et. al.,2005 ； Millard-Stafford. et. al.,. 2 0 0 5 ）。 然 而 上 述 研 究 都 集 中 在 耐 力 運 動 ， 並 沒 有 探 討 在 高 強 度運動下恢復期的研究。. 五 、 補 充 BCAA 於 中 樞 疲 勞 的 表 現 中樞神經疲勞的判別主要是因為當工作量超過本身肌肉 的最大運動量時，運動時的的神經刺激的強度和運動初期相 較 下 較 低 。（ A s m u s s e n , 1 9 9 3 ； G a n d e v i a , 2 0 0 1 ）. 其中一項. 中 樞 疲 勞 的 機 轉 就 是 當 血 液 中 的 游 離 色 胺 酸 （ free-Tryptohan） 增 加 ， 因 此 運 輸 游 離 色 胺 酸 到 腦 部 ， 並 在 腦 部 合 成 血 清 素 （ s e r o t o n i n , 5 - h y d r o x y t r y p t a m i n e， 5 - H T ）。 色 胺 酸 在 神 經 的 突 觸 （ presynaptic neutrons） 的 增 加 有 可 能 會導致血清素的釋放和血清素結合，同時感覺受器在接受神 經 刺 激 時 ， 會 導 致 疲 勞 的 發 生 （ Newsholme , & Blomstrand, 2 0 0 6 ）。 血清素在大腦中的濃度比例主要是受血漿中游離色胺酸 濃 度 通 過 大 腦 的 傳 遞 系 統 來 判 定 。（ P a r d r i d g e , 1 9 9 8 ） 支 鏈 胺 基 酸 會 和 色 胺 酸 一 同 競 爭 同 樣 的 運 輸 管 道 通 過 血 腦 屏 障 （ blood–brain. b a r r i e r ）（ E r n s t r o m ,. &. Wu r t m a n ,. 1972 ；. Fernstrom, & Faller, 1978； Fernstrom, 2005） 在 持 續 的 運 動 下，血液中支鏈胺基酸的濃度會降低主要是因為會被肌肉拿 去 做 為 能 量 的 代 謝 和 作 為 檸 檬 酸 循 環 的 中 間 物 （ Shimomura, M u r a k a m i , N a k a i , N a g a s a k i , & H a r r i s , 2 0 0 4 ）。 除此之外，在持續運動下，血液中上升的游離脂肪酸濃 度會增加游離色胺酸的濃度。因為游離脂肪酸會和色胺酸在 同 樣 的 白 蛋 白（ a l b u m i n ）上 結 合 互 相 競 爭 。（ C u r z o n , F r i e d e l , 10.
(25) & K n o t t , 1 9 7 3；B l o m s t r a n d , C e l s i n g , & N e w s h o l m e , 1 9 8 8 ） 因 此當血液中游離色胺酸和支鏈胺基酸的比值增加時，會增加 色 胺 酸 進 入 腦 部 的 量 ， 並 進 而 增 加 血 清 素 在 腦 中 的 合 成 。 （ B l o m s t r a n d , H a s s m e n , E k , E k b l o m , N e w s h o l m e , 1 9 9 7 ）。 支 鏈 胺 基 酸 和 色 胺 酸 同 樣 經 由 L 轉 運 系 統 （ L-System） 被 轉 送 到 大 腦 中 。（ P a r d r i d g e , 1 9 7 9 ）. 支鏈胺基酸和色胺酸. 相互競爭進入到腦部的量，並因此降低色胺酸的合成。我們 假設攝取支鏈胺基酸有可能會降低持續運動中大腦的中樞疲 勞，事實上，在老鼠的海馬迴上發現支鏈胺基酸上可以防止 因 運 動 時 所 引 起 的 血 清 素 釋 放（ G o m e z - M e r i n o e t a l . , 2 0 0 1 ）。 人體研究中，出現口服支鏈胺基酸在最大強度運動下可 以 降 低 自 覺 疲 勞 程 度 和 心 理 疲 勞 （ B l o m s t r a n d e t a l . , 1 9 9 7 ）。 在 3 0 公 里 的 越 野 賽 跑 下 也 可 以 改 善 認 知 功 能（ H a s s m e n e t a l . , 1 9 9 4 ）。 Mittleman, Ricci, ＆. B a i l e y（ 1 9 9 8 ） 研 究 指 出 在 熱 環 境. 下補充支鏈胺基酸可以延長中等強度運動下的衰竭時間。換 句 話 說 ， BCAA 的 補 充 在 長 時 間 到 衰 竭 的 運 動 中 對 於 運 動 時 間 並 沒 有 影 響 ， 無 論 是 在 高 強 度. shuttle running (Davis,. We l s h , D e Vo l v e , A l d e r s o n , 1 9 9 9 ） 或 在 固 定 時 間 （ T i m e t r i a l ） 下 的 耐 力 運 動 表 現（ H a s s m e n e t a l . , 1 9 9 4； M a d s e n , M a c L e a n , K i e n s , C h r i s t e n s e n , 1 9 9 7 ）。 在 一 般 常 溫 條 件 下 ， 支 鏈 胺 基 酸 和碳水化合物一起補充和只補充碳水化合物相比，對於運動 時間都沒有影響。 另一種對於補充支鏈胺基酸並沒有運動表現上有影響的 解 釋 是 血 液 中 氨 的 濃 度 增 加 。（ S t r u d e r e t a l . , 1 9 9 8 ； D a v i s , B a i l e y , 1 9 9 7 ； M e e u s e n , Wa t s o n , D v o r a k , 2 0 0 6 ） 氨 可 能 在 中 11.
(26) 樞 神 經 系 統 中 已 經 扮 演 了 一 種 疲 勞 的 角 色 （ Mutch,. &. B a n i s t e r , 1 9 8 3 ）， 並 且 和 肌 肉 中 疲 勞 的 產 生 和 肌 肉 中 酸 鹼 值 （ P H 值 ）增 加 有 關 係 。 （ S p o d a r y k , S z m a t l a n , & B e r g e r , 1 9 9 0； Bangs bo et al., 1996 ； Favero, Zable, Colter, & Abra mson , 1997）. 第三節. 精胺酸與運動表現的影響. 一、一氧化氮對運動表現的影響 一 氧 化 氮 會 導 致 強 力 的 內 皮 依 賴 性 血 管 擴 張 （ e n d o t h e l i u m - d e r i v e d v a s o d i l a t o r , E D V D ）， 而 精 胺 酸 是 N O 反 應 的 前 驅 物 。 補 充 精 胺 酸 可 以 為 一 氧 化 氮 合 成 酶 （ nitric oxide synthase, NOS） 提 供 受 質 ， 增 加 NO 的 反 應 。 在 經 常 性 的 運 動 訓 練 之 下 ， 可 以 藉 由 血 管 內 皮 細 胞 的 剪 力 （ shear s t r e s s ）增 加 N O 反 應（ G i e l e n , S c h u l e r , & H a m b r e c h t , 2 0 0 1 ）。 剪 力 （ shear stress ） 可 以 明 顯 增 加 內 皮 細 胞. NO 合 成 酶. （ endothelial nitric oxide synthase, ENOS ） 的 活 性 （ Corson e t a l . , 1 9 9 6 ）， 可 以 提 升 N O 的 反 應 。 運 動 會 誘 導 NO 的 產 生 , 在 動 物 的 動 脈 中 發 現 可 以 提 高 E D V D 的 反 應 （ Wa n g , Wo l i n , & H i n t z e , 1 9 9 3 ； S e s s a , P r i t c h a r d , S e y e d i , Wa n g , & H i n t z e , 1 9 9 4 ； M u l l e r , M y e r s , & Laughlin, 1994； Laughlin, 1995） 在 經 常 性 運 動 下 提 升 反應，提高. NO. EDVD 的 反 應 ， 指 出 是 保 護 心 血 管 的 一 種 因 子. （ G i e l e n , S c h u l e r , & H a m b r e c h t , 2 0 0 1 ）。. 12.
(27) 二、精胺酸對於內皮依賴性血管擴張的影響 運動時一氧化氮在血管擴張和血液傳遞裡扮演了關鍵性 的 角 色（. S c h r a g e , E i s e n a c h , & J o y n e r , 2 0 0 7； G o t o , N i s h i o k a ,. U m e m u r a , 2 0 0 7 ）。 補 充 精 胺 酸 可 以 增 加 病 人 或 是 未 訓 練 健 康 受試者的運動能力，藉由提供精胺酸給一氧化氮的合成酶受 質 ， 產 生 一 氧 化 氮 作 用 （ Gielen et al., 2001； Moncada, & H i g g s , 1 9 9 3 ； K i n g w e l l , 2 0 0 0 ）。 研 究 中 指 出 ， 口 服 攝 取 精 胺 酸 5.6-12.6 g/d 一 個 禮 拜 ， 可 以 藉 由 增 加 EDVD， 提 高 病 人 和 充 血 性 心 臟 衰 竭 患 者 的 運 動 表 現 （ R e c t o r , B a n k , M u l l e n e t a l . , 1 9 9 6 ）， 此 外 短 期 補 充 精 胺 酸 可 以 增 加 一 氧 化 氮 的 合 成 和 改 善 血 管 擴 張 （ Cheng, B a l d w i n , & B a l w i n , 2 0 0 1 ） 在 冠 狀 動 脈 疾 病 （ B e d n a r z , Wo l k , Chamiec et al., 2000） 心 絞 痛 和 心 肌 梗 塞 的 病 人 身 上 ， 增 加 運 動 表 現 （. Ceremuzynski, Chamiec, Herbaczynska-Cedro,. 1 9 9 7 ； F u j i t a , Ya m a b e , & Yo k o y a m a , 2 0 0 0 ）. 三、補充精胺酸與運動代謝 在高強度劇烈運動下，造成乳酸和氨堆積，引發疲勞產 生 ， 在 （ Schaefer et al., 2002） 研 究 中 指 出 血 液 中 乳 酸 和 氨 的堆積可能是造成運動疲勞的原因之ㄧ。 補充精胺酸用來調節運動時的代謝，此外也扮演藉由一 氧化氮代謝路徑增加血管擴張的角色。近來的研究也顯示出 補充精胺酸，即尿素循環的中間物，可以用來減少運動時血 液 中 所 堆 積 的 乳 酸 和 氨 （ Schaefer et al., 2002； Eto, Peres, & L e M o e l , 1 9 9 4 ； D e n i s , D o r m o i s , L i n o s s i e r e t a l . , 1 9 9 1 ）。 研究也提出在從事休閒運動的受測者於靜脈注入 13. 3g 的.
(28) 精胺酸，在腳踏車運動的最大運動下和安慰劑組相比會導致 較低的血氨濃度。運動中的血氨值減少有可能是因為補充精 胺酸，即尿素循環的中間產物，可以提高尿素循環作用增加 尿 素 合 成 並 且 增 加 尿 素 循 環 中 間 產 物 的 鳥 胺 酸 濃 度 ( S c h a e f e r e t a l . , 2 0 0 2 ）。 急 性 口 服 補 充 精 胺 酸 可 以 降 低 運 動 時 的 氨 產 生 ， 在 75-80%的 最 大 攝 氧 量 運 動 前 30 分 鐘 補 充 20 g 精 胺 酸 ， 可 以 降 低 血 氨 值 （ E t o , P e r e s , & L e M o e l , 1 9 9 4 ）。 在高強度運動下血漿中氨的濃度增加，主要是因為肌肉運動 下 所 發 生 的 嘌 呤 核 甘 酸 脫 氨 和 胺 基 酸 代 謝 上 升. （ Katz,. S a h l i n , & H e n r i k s s o n , 1 9 8 6 ； H e l l s t e n , 1 9 9 9 ）， 研 究 指 出 乳 酸的堆積和氨上升，是與肌肉中的酸鹼值以及肌肉疲勞增加 有 關 係 （ Spodaryk et al., 1990； Bangsbo et al., 1996； Favero e t a l . , 1 9 9 7 ）。 研 究 指 出 在 高 強 度 等 速 伸 膝 運 動 下 口 服 精 胺 酸 和 甘 胺 酸 和 ketoisocaproic acid 可 以 延 緩 肌 肉 疲 勞 和 增 加 肌 力和總輸出功率。但是精胺酸在這研究中所扮演的角色並不 能完全被證實，因為另外兩種胺基酸也可能有延緩疲勞的效 果 （ S t e v e n s , G o d f r e y , K a m i n s k i , & B r a i t h , 2 0 0 0 ）。. 14.
(29) 第三章. 研究方法與步驟. 第一節. 研究對象. 以 9 名 本 校 男 性 角 力 運 動 選 手 為 研 究 對 象，所 有 受 試 者 皆 參 與 角 力 正 規 訓 練 至 少 三 年 以 上，參 賽 等 級 為 全 國 或 國 際 水 準 的 優 秀 選 手 ， 沒 有 心 血 管 疾 病 或 其 他 慢 性 疾 病 ， 於 實 驗 期 間 禁 酒 、 禁 菸 、 熬 夜 等 不 良 習 慣 。. 第二節. 實驗設計. 本 研 究 為 交 叉 雙 盲 實 驗 設 計，每 位 受 試 者 依 隨 機 順 序 進 行 三 項 運 動 測 試，三 項 運 動 測 試 至 少 相 隔 2 週。受 試 者 經 隔 夜 禁 食，於 上 午 8 時 到 實 驗 室 測 量 體 重，並 由 合 格 護 理 人 員 在 前 臂 靜 脈 安 置 採 血 用 之 滯 留 針。受 試 者 先 食 用 早 餐 ， 早 餐 為 土 司 1.2 g/kg， 果 醬 0.2 g/kg（ 奶 油 、 草 莓 各 0 . 1 g / k g ）及 豆 漿 5 m l / k g ( 蛋 白 質 ： 脂 肪 ： 碳 水 化 合 物 = 6 % ： 39%： 55%， 總 熱 量 為. 1.33 Kcal/kg)， 食 用 早 餐 完 後. 60. 分 鐘 進 行 運 動 測 試 。 每 次 運 動 測 試 包 含 三 個 運 動 階 段，在 第 二 個 運 動 階 段 結 束 後 ， 受 試 者 分 別 攝 取. 1g/kg carbohydrate（ CHO） ＋. 0.1 g/kg Arg＋ 0.1 g/kg BCAA（ CHO＋ Arg＋ BCAA 組 ， 白 胺 酸 ： 異 白 胺 酸 ： 纈 胺 酸 = 2:1:1） 或. 1.2 g/kg CHO（ 與. CHO+BCAA+ARG 熱 量 相 同 ） 或 安 慰 劑 組 ， 前 述 增 補 劑 皆 溶 於 600ml 的 水 中，並 加 入 檸 檬 口 味 與 人 工 甜 味 劑 以 掩 蓋 15.
(30) 胺 基 酸 的 苦 味，受 試 者 於 測 試 期 間，可 任 意 攝 取 水 分，但 必 須 記 錄 攝 取 的 時 間 和 容 積 （ 實 驗 流 程 圖 如 圖 一 ）。. 第三節. 運動測試. 本 研 究 之 高 強 度 間 歇 性 運 動 仿 照 角 力 比 賽 間 歇 性 攻 擊 的 特 性 ， 受 試 者 於 測 功 計 （ Monark,. 894E,. Va r b e r g ,. Sweden） 重 覆 10 秒 全 力 衝 刺 及 20 秒 休 息 ， 每 階 段 包 含 4 次 的 間 歇 性 運 動 型 式，共 進 行 三 階 段，每 階 段 2 分 鐘，兩 分 鐘 階 段 間 休 息. 1 分 鐘 。 每 名 受 試 者 均 接 受 三 個 運 動 階. 段，第 一 次 運 動 後 進 行 1 小 時 的 恢 復 期，第 二 次 運 動 後 進 行 2 小 時 的 恢 復 期 。 在 全 力 衝 刺 期 間 阻 力 設 為 0 . 1 k p / k g， 研 究 人 員 以 聲 音 鼓 勵 並 要 求 受 試 者 盡 可 能 加 快 速 度；在 休 息 期 間，阻 力 設 為 0 kp/kg、 60 rpm 下 運 動 ， 每 一 個 運 動 階 段 約 10 分 鐘 ， 紀 錄 每 次 運 動 期 之 最 大 功 率 、 平 均 功 率 、 疲 勞 指 數（ P o w e r d r o p ）， 並 計 算 每 一 組 最 大 功 率 疲 勞 值 、 平 均 功 率 疲 勞 值 及 Power drop， 其 計 算 公 式 如 下 ：. 最 大 功 率 疲 勞 值. 第. n. 組. =（ 最 大 功 率. max. -最 大 功 率. 第. N. 組. ） /最. 組. =（ 平 均 功 率. max. -平 均 功 率. 第. N. 組. ） /平. 大 功 率 max X 100% 平 均 功 率 疲 勞 值. 第. n. 均 功 率 max X 100% Power drop （ %）. 第. n. 組. =（ 最 大 功 率 16. 第. n. 組. -最 小 功 率. 第. N. 組. ）.
(31) /最 大 功 率. 第. n. 組. X100%. 第四節. 實驗方法. 一、血液採集與分析 本 研 究 血 液 採 集 由 合 格 護 理 人 員 執 行，每 次 血 液 採 集 量 8ml， 血 液 樣 本 取 自 前 臂 靜 脈 ， 採 集 程 序 如 圖 一 ， 包 含 早 餐 食 用 前 、 第 一 次 運 動 前 、 第 一 次 運 動 後. 0 分 鐘 、 30. 分 鐘 、 60 分 鐘 、 第 二 次 運 動 後 0 分 鐘 、 30 分 鐘 、 60 分 鐘 、 90 分 鐘 、 120 分 鐘 、 第 三 次 運 動 後 ， 共 計 11 個 採 血 點 ， 血 液 採 集 後 分 裝 至 E D TA 採 血 管，於 4 ℃ 以 5 0 0 g 的 轉 速 離 心 20 分 鐘 後 ， 儲 藏 於 -80℃ 冰 箱 。. 二、氣體採集與分析 氣 體 採 集 時 程 如 圖 一，包 含 早 餐 食 用 前、第 一 次 運 動 前 、 第 一 次 運 動 後 0 分 鐘 、 30 分 鐘 、 60 分 鐘 、 第 二 次 運 動 後 0 分 鐘 、 30 分 鐘 、 60 分 鐘 、 90 分 鐘 、 120 分 鐘 、 第 三 次 運 動 後 ， 共 計 11 個 採 集 氣 體 時 間 點 。. 三、血液生化指標分析 （一）血漿中血糖的濃度 以 商 業 試 劑 （ Quick Auto Neo Glu-HK） 進 行 操 作 以 及 說 明 進 行 反 應 （ S h i n o , T o k y o , J a p a n ）， 並 以 全 自 動 生 化 分 析 儀 （ Hitachi 7020, Ibaraki, Japan） 檢 測 ， exmission 波 長 為 340nm， emmission 波 長 為 450nm 17.
(32) G-6-PD G-6-P + ADP. G l u c o s e + AT P G-6-P +NADP+. 6-Phosphoglucoin acid +H+. （二）血漿中胰島素的濃度 以 商 業 試 劑 進 行 操 作 以 及 說 明 進 行 反 應 （ Roche Diagnostics, Basel, Switzerland） 並 與 streptavidin 微 粒 子 與 anti-insulin AB-biotin、 anti-insulin AB-Ru（ bpy）. 3. 2+. 反應來. 產 生 化 學 冷 光 ， 並 以 化 學 冷 光 分 析 儀 （ Elecsys 2010, Roche Diagnostics, Basel, Switzerland） 進 行 檢 測 。. （三）血漿中游離脂肪酸的濃度 以 商 業 試 劑 進 行 操 作 及 說 明 進 行 反 應 （ Wa k o N E F A , G e r m a n y ）， 並 以 全 自 動 生 化 分 析 儀 （ H i t a c h i 7 0 2 0 , I b a r a k i , Japan） 檢 測 。. （四）血漿中甘油的濃度 以 商 業 試 劑 進 行 操 作 及 說 明 進 行 反 應 （ Randox, Co. A n t r i m , U n i t e d K i n g d o m ）， 並 以 全 自 動 生 化 分 析 儀 檢 測 。. （五）血漿中乳酸濃度 以 商 業 試 劑 進 行 操 作 及 說 明 進 行 反 應 （ Randox, Co. A n t r i m , U n i t e d K i n g d o m ）， 使 用 全 自 動 生 化 分 析 儀 （ H i t a c h i 7020, Ibaraki, Japan） 來 檢 測 ， 吸 光 值 波 長 550nm， 化 學 反 應原理如下： 18.
(33) Lactate. L-Lactate+O2 + O2. Pyruvate + H2O2. Peroxidase. H2O2 + H donor. Chromogen+ + 2 H2O. （六）血漿中氨的濃度 以 商 業 試 劑 進 行 操 作 及 說 明 進 行 反 應 （ Kanto Chemical C O . , K a n a g a w a , J a p a n ）， 再 以 全 自 動 生 化 分 析 儀 （ H i t a c h i 7020, Ibaraki, Japan） 來 檢 測 ， 吸 光 值 波 長 450nm， 化 學 反 應原理如下：. N H 3 + D e a m i d o - N A D + + AT P NAD+ + Glucose W S T- 8 + N A D H. （ 七 ） 肌 酸 激 酶 血 漿 中. NADs. NAD+ + AMP. glucose dehydrogenase Diaphorase. NADH+δ -glucolactone. NAD+ + Formazan. (creatine kinase, CK) 活 性 生 化 值. CK 活 性 採 用. CK 活 性 檢 定 用 體 外 診 斷 藥 品. （ 7 7 5 2 8 7 5 2 9 , 關 東 化 學 株 式 會 社 , T o k y o , J a p a n ）， 以 全 自 動 生 化 分 析 儀 檢 測. (Hitachi 7020, Ibaraki, Japan)， 吸. 光 值 波 長 340 nm， 化 學 反 應 原 理 如 下 ：. 19.
(34) CK. c r e a t i n e + AT P. Phosphocreatine + ADP. AT P + g l u c o s e. IIK. ADP + glucose-6-phosphate. glucose-6-phosphate+NADPG-6-PDH. glucose-6-phosphate + NADPH+N＋. （ 八 ） 乳 酸 脫 氫 酶 (lactate dehydrogenase, LDH) 活 性 生 化 值 血 漿 中. LDH. 活 性 採 用 乳 酸 脫 氫 酶 測 定 試 劑. ( 2 0 3 0 0 A M Z 0 0 4 1 0 , S h i n o , To k y o , J a p a n ) ， 以 全 自 動 生 化 分 析 儀 檢 測. (Hitachi 7020)， 吸 光 值 波 長 340 nm， 化 學 反 應. 原 理 如 下 ： Pyruvat+ NADH +N＋. 第五節. LDH. lactate + NAD＋. 資料處理與統計分析. 所 有 的 資 料 皆 以 平 均 數 ±標 準 誤 呈 現 。 攝 取 飲 料 後 ， 運 動 表 現 的 數 據 以 o n e w a y 重 複 量 數 A N O VA 來 分 析 其 差 異 。 各 時 間 點 所 測 得 的 各 項 生 理 以 及 生 化 指 標 ， 使 用 two w a y A N O VA（ r e p e a t m e a s u r e , 重 複 量 數 ） 來 分 析 各 時 間 點 中 飲 料 或 安 慰 劑 的 補 充 之 間 的 差 異，並 使 用 Bonferroni 法 進 行 事 後 比 較 。 以 SPSS for Wi ndows 10.0（ SPSS Inc., Chicago, IL, USA） 進 行 分 析 ， 並 將 顯 著 性 定 義 為 p 值 小 於 0.05。 20.
(35) 第四章. 結果. 一、 運動表現 受試者的基本資料如表一。各回合最大功率總合如圖 二 ， 3 個 trials 之 間 無 顯 著 差 異 ， 組 別 效 應 (p=0.103)、 時 間 效 應 (p=0.083)與 時 間 x 組 別 (p=0.106)效 應。各 回 合 平 均 功 率 總 合 如 圖 三 ， 3 個 trials 之 間 無 顯 著 差 異 ， 組 別 效 應 ( p = 0 . 0 8 5 )、 時 間 效 應 ( p = 0 . 1 0 7 ) 與 時 間 x 組 別 ( p = 0 . 1 5 1 ) 效 應 。 第二次運動相對於第一次運動的最大功率衰退率，及第 三次運動相對於第一次運動最大功率衰退率如圖四，3 個 trials 之 間 無 顯 著 差 異 ， 第 二 次 至 第 一 次 運 動 組 別 效 應 (p=0.787)、 第 三 次 至 第 一 次 運 動 組 別 效 應 (p=0.968)。 第二次運動相對於第一次運動的平均功率衰退率及第三 次運動相對於第一次運動平均功率衰退率，如圖五，3 個 trials 之 間 無 顯 著 差 異 ， 第 二 次 至 第 一 次 運 動 組 別 效 應 (p=0.59)、 第 三 次 至 第 一 次 組 別 效 應 (p=0.92)。. 二、 脂肪和碳水化合物氧化率 （一）碳水化合物氧化率 在 運 動 中 的 碳 水 化 合 物 氧 化 率 如 圖 六 ， 時 間 效 應 (p<0.000)與 時 間 x 組 別 (p<0.025)效 應 具 有 顯 著 差 異 。 在 各 個 時 間 點 中 ， 補 充 飲 料 後 休 息 第 60 分 鐘 ， GLU+AA 組 的 碳 水 化 合 物 氧 化 率 顯 著 高 於 安 慰 劑 組 (P<0.035)， 而 GLU 組 顯 著 高 於 安 慰 劑 組 (p<0.029)。 在 補 充 飲 料 後 的 第 90 分 鐘 ， GLU+AA 組 的 碳 水 化 合 物 氧 化 率 顯 著 高 於 安 慰 劑 組 ( P < 0 . 0 0 3 )， 其 餘 各 時 間 點 則沒有顯著差異。 21.
(36) 各組的碳水化合物氧化率曲線下面積如圖七，結果顯示各組 間的碳水化合物曲線下面積並沒有顯著差異。 （二）脂肪氧化率 各時間點脂肪氧化率如圖八，呈現顯著組別效應 ( p < 0 . 0 1 2 )、 時 間 效 應 ( p < 0 . 0 0 0 ) 與 時 間 x 組 別 ( p < 0 . 0 0 0 ) 效 應 ， 補 充 飲 料 後 的 第 60 分 鐘 ， GLU+AA 組 的 脂 肪 氧 化 率 顯 著 低 於 安 慰 劑 組 ( P < 0 . 0 1 7 )， 在 補 充 飲 料 後 的 第 9 0 分 鐘 ， G L U + A A 組 的 脂 肪 氧 化 率 顯 著 低 於 安 慰 劑 組 (P<0.024)， 而 GLU 組 顯 著 低 於 安 慰 劑 組 ( p < 0 . 0 2 )， 在 補 充 飲 料 後 的 第 1 2 0 分 鐘 ， G L U 組 的 脂 肪 氧 化 率 顯 著 低 於 安 慰 劑 組 ( p < 0 . 0 1 5 )， 其 餘 各 時 間 點 則沒有顯著差異。 各組的脂肪氧化率曲線下面積如圖九，在補充飲料後休 息 2 小 時 的 脂 肪 氧 化 率 曲 線 下 面 積 ， GLU+AA 組 顯 著 低 於 安 慰 劑 組 ( P < 0 . 0 1 9 )， G L U 組 顯 著 低 於 安 慰 劑 組 ( p < 0 . 0 2 7 )， 在 第 一回合運動後休息一小時加上補充飲料後休息兩小時的脂肪 氧 化 率 曲 線 下 面 積 ， GLU+AA 組 顯 著 低 於 安 慰 劑 組 (P<0.044)， GLU 組 顯 著 低 於 安 慰 劑 組 (p<0.011). 三、血液生化指標 （一）血糖 不同組別與時間點的血糖濃度變化如圖十。組別效應 (p<0.006)與 時 間 效 應 (p<0.000)與 時 間 x 組 別 (p<0.000)效 應 具 有 顯 著 差 異 。 在 各 個 時 間 點 中 ， 補 充 飲 料 後 的 第 30 分 鐘 ， G L U + A A 組 的 血 糖 濃 度 顯 著 高 於 安 慰 劑 組 ( P < 0 . 0 0 8 )， 而 G L U 組 顯 著 高 於 安 慰 劑 組 ( p < 0 . 0 0 1 )。 其 餘 各 時 間 點 則 沒 有 顯 著 的 差異。 22.
(37) 在第二回合運動後恢復期的血糖的曲線下面積如圖十一。組 別 效 應 (P<0.001)具 有 顯 著 差 異 ， 結 果 顯 示 在 第 二 回 合 運 動 後 恢 復 期 的 血 糖 曲 線 下 面 積 ， GLU+AA 組 顯 著 高 於 安 慰 劑 組 (P<0.037)， GLU 組 顯 著 高 於 安 慰 劑 組 (p<0.01)。 （二）胰島素 不同組別與時間點的胰島素濃度變化如圖十二。組別效 應 (p<0.013)與 時 間 效 應 (p<0.000)與 時 間 x 組 別 (p<0.000)效 應 具 有 顯 著 差 異 。 在 各 個 時 間 點 中 ， 補 充 飲 料 後 的 第 30 分 鐘 ， GLU+AA 組 的 胰 島 素 濃 度 顯 著 高 於 安 慰 劑 組 (P<0.005)， 而 GLU 組 顯 著 高 於 安 慰 劑 組 (p<0.028)。 在 補 充 飲 料 後 第 60 分 鐘 ， GLU+AA 組 的 胰 島 素 濃 度 顯 著 高 於 安 慰 劑 組 ( p < 0 . 0 1 )。 在 補 充 飲 料 後 第 9 0 分 ， G L U + A A 組 的 胰 島 素 濃 度 顯 著 高 於 安 慰 劑 組 ( p < 0 . 0 2 2 )。 其 餘 各 時 間 點 則 沒 有 顯 著 的 差 異。 在第二回合運動後恢復期的胰島素曲線下面積如圖十 三 。 組 別 效 應 (P<0.001)具 有 顯 著 差 異 ， 結 果 顯 示 在 第 二 回 合 運 動 後 恢 復 期 的 胰 島 素 曲 線 下 面 積 ， GLU+AA 組 的 胰 島 素 濃 度 顯 著 高 於 安 慰 劑 組 (P<0.005) ， 而 GLU 組 顯 著 高 於 安 慰 劑 組 (p<0.024)。 （ 三 ） N E FA 、 g l y c e r o l 不 同 組 別 與 時 間 點 的 N E FA 濃 度 變 化 如 圖 十 四 。 時 間 效 應 (p<0.017)與 時 間 效 應 (p<0.001)與 時 間 x 組 別 (p<0.001)效 應 具 有 顯 著 差 異 。 在 各 個 時 間 點 中 ， 補 充 飲 料 後 的 第 90 分 鐘 ， G L U + A A 組 的 N E FA 濃 度 顯 著 低 於 安 慰 劑 組 ( P < 0 . 0 0 4 ) ， 而 GLU 組 顯 著 低 於 安 慰 劑 組 (p<0.005)， 在 補 充 飲 料 後 的 第 1 2 0 分 鐘 ， G L U + A A 組 的 N E FA 濃 度 顯 著 低 於 安 慰 劑 組 23.
(38) (P<0.002)， 而 GLU 組 顯 著 低 於 安 慰 劑 組 (p<0.001)， 在 第 三 回 合 運 動 後 ， B C A A + A R G + G L U 組 的 N E FA 濃 度 顯 著 低 於 安 慰 劑 組 ( P < 0 . 0 1 )， 而 G L U 組 顯 著 低 於 安 慰 劑 組 ( p < 0 . 0 0 9 )。 其 餘各時間點則沒有顯著差異。 不 同 組 別 與 時 間 點 的 g l y c e r o l 濃 度 變 化 如 圖 十 五。時 間 效 應 (p<0.001)與 時 間 x 組 別 (p<0.001)效 應 具 有 顯 著 差 異。在 各 個 時 間 點 中 ， 補 充 飲 料 後 的 第 90 分 鐘 ， GLU+AA 組 的 g l y c e r o l 濃 度 顯 著 低 於 安 慰 劑 組 ( P < 0 . 0 3 8 )， 而 G L U 組 顯 著 低 於 安 慰 劑 組 ( p < 0 . 0 1 )， 在 補 充 飲 料 後 的 第 1 2 0 分 鐘 ， G L U + A A 組 的 glycerol 濃 度 顯 著 低 於 安 慰 劑 組 (P<0.014)， 而 GLU 組 顯 著 低 於 安 慰 劑 組 (p<0.003)， 在 第 三 回 合 運 動 後 ， GLU+AA 組 的 glycerol 濃 度 顯 著 低 於 安 慰 劑 組 (P<0.034)， 而 GLU 組 顯 著 低 於 安 慰 劑 組 (p<0.005)。 其 餘 各 時 間 點 則 沒 有 顯 著 差 異。 （ 四 ） lactate、 NH3 各 組 間 血 液 中 的 l a c t a t e 濃 度 如 圖 十 六，結 果 顯 示 各 組 間 的 血 漿 中 的 lactate 的 量 並 沒 有 顯 著 差 異 。 各 組 間 血 液 中 的 NH3 如 圖 十 七 ， 結 果 顯 示 各 組 間 的 血 漿 中 的 NH3 的 量 並 沒 有 顯 著 的 差 異 。 （ 五 ） creatine kinase、 lactate dehydrogenase 各 組 間 血 液 中 的 creatine kinase 如 圖 十 八 ， 結 果 顯 示 各 組 間 的 血 漿 中 的 creatine kinase 的 量 並 沒 有 顯 著 的 差 異 。 各 組 間 血 液 中 的 lactate dehydrogenase 如 圖 十 九 ， 結 果 顯 示 各 組 間 的 lactate dehydrogenase 的 量 並 沒 有 顯 著 差 異 。. 24.
(39) 第五章. 討論. 本研究顯示，在高強度間歇性運動後補充碳水化合物， 或碳水化合物加上支鏈胺基酸與精胺酸，雖然可以增加胰島 素與血糖反應，並增加醣類氧化率，降低脂肪氧化率，但對 於後續運動表現並無顯著影響。 在高強度運動中，肌肉肝醣的儲存量是影響運動員成績 表 現 的 關 鍵 因 素（ I v y , 2 0 0 4 ）， 在 本 研 究 希 望 透 過 補 充 支 鏈 胺 基酸與精胺酸及碳水化合物，提高體內胰島素的濃度，加速 運動後肌肉肝醣的回補；並促進內皮依賴性血管擴張和增加 尿素循環，加速增加排除體內的氨和乳酸，進而增進運動表 現。不過結果顯示和安慰劑組相比，補充支鏈胺基酸與精胺 酸及碳水化合物組或碳水化合物組並不會影響高強度間歇性 運動後的後續運動表現。 本研究中顯示在高強度間歇運動後補充支鏈胺基酸與精 胺酸及碳水化合物組，和安慰劑組相比下，對各回合最大功 率以及平均功率並無顯著影響，對各回合最大動力平均動力 衰退率亦無顯著改變。部分研究顯示，補充蛋白質加上碳水 化 合 物 和 CHO-CHO 組 相 比 下 ， 運 動 表 現 無 顯 著 影 響 ， 與 一 些 結 果 相 似 ， 在 運 動 後 四 小 時 恢 復 期 中 ， 補 充 0.8 g 碳 水 化 合 物 + 0 . 3 g 蛋 白 質（ C H O - P R O ）組 、 0 . 8 g 碳 水 化 合 物（ C H O ） 組 、 1.1 g 碳 水 化 合 物 （ CHO-CHO） 組 ， 再 進 行 70%的 最 大 攝 氧 量 運 動 ， 沒 有 顯 著 的 影 響 （ B e t t s , Wi l l i a m s , D u f f y, & G u n n e r , 2 0 0 7 ）， 類 似 研 究 也 指 出 在 運 動 後 恢 復 期 時 補 充 碳 水 化合物和蛋白質，和只補充碳水化合物之間並沒有差異 25.
(40) （ B e t t s e t a l . , 2 0 0 5 ； M i l l a r d - S t a f f o r d e t a l . , 2 0 0 5 ）。 大部分探討在恢復期補充支鏈胺基酸對運動表現影響的 研 究 ， 針 對 長 時 間 耐 力 型 運 動 ， D e v i s , We l s h , D e Vo l v e , & Alderson（ 1999） 指 出 ， 補 充 支 鏈 胺 基 酸 和 碳 水 化 合 物 ， 相 較 於 安 慰 劑 組 ， 可 以 延 長 運 動 時 間 。 此 外 ， Fallowfied, Wi l l i a ms , & S i mg h ( 1 9 9 5 ) 也 指 出 ， 在 7 0 % 最 大 攝 氧 量 下 跑 步 90 分 鐘 ， 補 充 CHO 可 以 增 加 再 次 運 動 的 衰 竭 時 間 ， 然 而 上 述研究都集中在耐力運動，並沒有探討高強度運動後補充營 養品對於後續運動表現的研究。 肝 醣 的 含 量 對 於 運 動 表 現 是 有 顯 著 的 影 響 。 Romijn 等 （ 1996） 指 出 ， 肌 肉 肝 醣 的 儲 存 量 的 多 寡 對 於 高 強 度 耐 力 運 動表現有很大的重要性，也就是說肌肉肝醣是影響運動員運 動 表 現 的 主 要 來 源 。 在 Kahn 等 （ 1993） 研 究 證 明 人 體 補 充 碳水化合物後，血糖逐漸升高，導致血中胰島素增加，進而 影響胰島素作為訊息傳導的分子影響肌肉細胞，支配細胞內 部 的 葡 萄 糖 轉 運 體 G L U T 4 蛋 白 轉 位 到 細 胞 膜 上，使 得 臨 時 增 加 的 血 糖 可 藉 由 G L U T 4 運 輸 通 道 進 入 到 肌 肉 內，使 升 高 的 血 糖 逐 漸 恢 復 正 常 ， 而 Ren 等 （ 1996） 研 究 中 指 出 ， 一 但 葡 萄 糖進入到肌肉細胞內，將會快速聚合成肝醣。本研究推測補 充支鏈胺基酸能增加胰島素分泌量，提高肌肉細胞膜表面 GLUT4 數 量 ， 加 速 提 內 肝 醣 的 回 補 率 ， 提 升 運 動 表 現 。 本研究顯示口服補充支鏈胺基酸和精胺酸及碳水化合物 組 或 碳 水 化 合 物 組，在 第 二 回 合 運 動 後 攝 取 飲 料 第 30 分 鐘 ， 血漿中碳水化合物濃度顯著高於安慰劑組，而第二回合運動 後恢復期的血糖曲線下面積也顯著大於安慰劑組。 本 研 究 中 顯 示，口 服 BCAA+ARG+GLU 及 補 充 GLU 組 ， 26.
(41) 在 第 二 回 合 運 動 後 補 充 飲 料 第 30 分 鐘 胰 島 素 濃 度 顯 著 高 於 安 慰 劑 組 ， 在 第 6 0、 9 0 分 鐘 ， B C A A + A R G + G L U 組 顯 著 高 於 安慰劑組，而第二回合運動後恢復期的胰島素曲線下面積， 支鏈胺基酸組及碳水化合物組也顯著高於安慰劑組。 類 似 的 研 究 結 果 也 出 現 在 D a v i s , We l s h , D e Vo l v e , Alderson（ 1999） 研 究 中 ， 在 運 動 前 和 運 動 中 補 充 碳 水 化 合 物 2 m l / k g 和 支 鏈 胺 基 酸 7 g， 血 糖 和 胰 島 素 濃 度 顯 著 高 於 安 慰 劑 組。 在 v a n L o o n , S a r i s , Ve r h a g e n , & W a g e n m a k e r s（ 2 0 0 0 ） 的研究中也發現相同的結果，受過訓練的健康受試者在休息 狀態下補充白胺酸和碳水化合物，和只攝取碳水化合物相較 下 ， 顯 示 較 高 的 胰 島 素 反 應 。 另 外 在 van Loon, Saris, Ve r h a g e n , Wa g e n m a k e r s （ 2 0 0 0 ） 的 研 究 中 也 指 出 ， 補 充 白 胺 酸和碳水化合物，和只攝取碳水化合物相較下，顯示較高的 運動後胰島素濃度，和較佳的肌肉肝醣恢復。 但 也 有 研 究 指 出，造 成 運 動 表 現 沒 有 影 響 其 中 可 能 的 原 因是，擁有較高的胰島素濃度，但並沒有提升運動後的肝醣 恢 復 率 ， 在 J e n t j e n s , v a n L o o n , M a n n , Wa g e n m a k e r s , J e u k e n d r u p（ 2 0 0 1 ） 指 出 ， 8 名 自 由 車 選 手 ， 在 運 動 後 3 小 時 恢 復 期 分 別 補 充 1.2 g/kg 碳 水 化 合 物 或 1.2 g/kg 碳 水 化 合 物 加 上 0.4g/ kg 蛋 白 質 ， 發 現 補 充 蛋 白 質 組 血 漿 中 胰 島 素 顯 著 大 於 碳 水 化 合 物 組，但 肝 醣 恢 復 率 卻 沒 有 差 異，類 似 的 研 究 ， 補 充 1.6 g/kg 碳 水 化 合 物 或 1.2 g/kg 碳 水 化 合 物 加 上 0.4g/ kg 蛋白質，蛋白質組胰島素濃度高於碳水化合物組，但肝醣恢 復 率 卻 沒 有 差 異 (Howarth KR, Moreau NA, Phillips SM, Gibala MJ. 2009)。 當肝醣的含量沒有被耗盡，肝醣含量對於運動表現是沒 27.
(42) 有 影 響 的 (Carte r, Jeuke ndrup, M ann, & J ones, 2004)。 先 前 研 • 究 指 出 以 70-75% VO2max 強 度 進 行 腳 踏 車 運 動 ， 隨 著 運 動 時 間 增 加 ， 當 肝 醣 消 耗 至 低 於 25 mmol/kg 時 ， 此 運 動 強 度 似 乎 無 法 維 持 。 在 Gaitanos 等 （ 1993） 研 究 指 出 肌 肉 肝 醣 的 濃 度 在 每 組 踩 6 秒、休 息 10 秒 共 十 次 的 腳 踏 車 運 動 下，肌 肉 肝 醣 的 濃 度 會 下 降 1 4 %， G a i t a n o s 等 在 腳 踏 車 測 功 機 上 ， 進 行 1 0 次 運 動 1 0 秒、休 息 3 0 秒 的 力 竭 性 運 動，發 現 肌 肉 肝 醣 從 3 1 7 m m o l / k g 下 降 至 2 0 1 m m o l / K g， k e i z e r（ 1 9 8 7 ）也 指 出 ， 以 9 0 % • VO2max 以 上 強 度 僅 持 續 15-30 分 鐘 ， 也 可 能 會 耗 盡 肌 肉 肝 醣 。 本 研 究 理 論 上 在 高 強 度 間 歇 運 動 後 會 導 致 肌 肉 肝 醣 下 降，肌肉肝糖消耗不多應該不是影響運動表現的原因。 令一個對於運動表現沒有影響的可能原因是，頂尖運動 員已經長期進行高強度反覆運動的訓練，導致補充飲料後， 對 於 運 動 員 的 運 動 表 現 並 沒 有 顯 著 影 響 ， 在 Carte r, Jeukendrup, Mann, & Jones（ 2004） 研 究 中 指 出 ， 對 於 頂 尖 運動員來說，在肝醣接近耗盡時，依然能夠維持高的碳水化 合物氧化率和運動表現。 本研究顯示補充支鏈胺基酸和精胺酸和碳水化合物組在 補 充 飲 料 後 第 6 0、 9 0 分 鐘 ， 脂 肪 氧 化 率 顯 著 低 於 安 慰 劑 組 ， 只 補 充 碳 水 化 合 物 組 在 補 充 飲 料 後 第 60、 90、 120 分 鐘 ， 脂 肪氧化率顯著低於安慰劑組，而補充飲料後的恢復期曲線下 面積，. GLU+AA 組 及 GLU 組 皆 顯 著 低 於 安 慰 劑 組 。. 本 研 究 顯 示 補 充 GLU+AA 組 ， 在 補 充 飲 料 後 第 60、 90 分 鐘，碳 水 化 合 物 氧 化 率 顯 著 高 於 安 慰 劑 組，只 補 充 GLU 組 在 補 充 飲 料 後 第 60 分 鐘 ， 顯 著 高 於 PLA 組 ， 而 補 充 飲 料 後 的恢復期曲線下面積，三組間並沒有顯著。 28.
(43) 類 似 的 結 果 ， 在 H o r o w i t z , M o r a - R o d r i g u e z , B y e r l e y, & C o y l e（ 1 9 9 7 ） 研 究 中 指 出 補 充 碳 水 化 合 物 後 血 糖 值 上 升 ， 刺 激胰島素的分泌，當胰島素分泌量增加時會抑制脂肪的氧 化，使 脂 肪 氧 化 率 下 降。而 胰 島 素 是 一 種 抗 脂 肪 分 解 荷 爾 蒙 ， 抑 制 荷 爾 蒙 敏 感 性 脂 解 酶 (hormone-sensitive lipase, HLS)， 使 得 脂 肪 分 解 速 率 下 降 ， 減 少 F FA 的 釋 出 ( C o p p a c k , J e n s e n , M i l e s , 1 9 9 4 )。 碳 水 化 合 物 氧 化 率 和 C o y l e , C o g g a n , H e m m e r t , & I v y（ 1 9 8 6 ）類 似 ， 補 充 C H O 組 以 7 0 % 腳 踏 車 運 動 至 衰 竭 ， 發現運動時間顯著增加，而碳水化合物氧化率顯著提升。 在 Wa l l i s , D a w s o n , A c h t e n , We b b e r , & J e u k e n d r u p（ 2 0 0 6 ） 研 究 中 ， 在 55%VO2max 運 動 強 度 下 連 續 進 行 2 小 時 腳 踏 車 運 動 ， 運 動 前 攝 取 600 ml 含 64.5g 葡 萄 糖 溶 液 ， 並 於 運 動 後 補充葡萄糖溶液，發現攝取葡萄糖組的碳水化合物氧化率、 血糖及胰島素濃度顯著提升，血液中游離脂肪酸和甘油濃度 相對下降，此研究結果和本實驗結果相同。 本 研 究 顯 示 補 充 支 鏈 胺 基 酸 和 精 胺 酸 和 碳 水 化 合 物 組，在 運 動 後 恢 復 期 血 漿 中 lactate 和 ammonia 的 濃 度 ， 三 組 間 並 沒有顯著差異。 研究中指出，在高強度劇烈運動中，乳酸和氨的堆積， 有 可 能 是 造 成 運 動 疲 勞 的 原 因 之 ㄧ (Schaefer et al., 2002)。 補 充 精 胺 酸 可 以 為 NOS 提 供 受 質 增 加 NO 的 反 應，進 而 導 致 內 皮 依 賴 性 血 管 擴 張 （ Schra ge, Eise nach, & Joyner, 2007； G o t o , N i s h i o k a , U m e m u r a , 2 0 0 7 ）， 另 外 補 充 A R G ， 即 尿 素 循 環 的 中 間 物 ， 可 以 減 少 運 動 時 血 液 中 所 堆 積 的 氨 和 導 致 EDVD 加 速 乳 酸 排 除 ， 進 而 提 升 運 動 表 現 （ Schaefer et al., 2 0 0 2； E t o , P e r e s & L e M o e l , 1 9 9 4； D e n i s , D o r m o i s , L i n o s s i e r 29.
(44) e t a l . , 1 9 9 1 ）。 在 E t o , P e r e s , & L e M o e l ( 1 9 9 4 ) 的 研 究 指 出 ， 在 75-80%的 最 大 攝 氧 量 運 動 前 30 分 鐘 補 充 20 g 精 胺 酸 ， 可 以 降 低 血 氨 值，而 在 Doutreleau,et al.(2005)研 究 中 補 充 ARG 12 g， 為 期 六 週 後 ， 在 耐 力 腳 踏 車 運 動 期 間 ， 血 漿 中 的 乳 酸 堆積顯著減少。而本研究補充精胺酸對於運動能力和運動後 恢復期的血漿中乳酸和氨的濃度並無顯著影響，顯示補充精 胺酸可能未提高尿素合成作用，也未提高血管內皮細胞. NO. 作 用 ， 提 高 EDVD 反 應 ， 加 速 運 動 後 氨 和 乳 酸 的 排 出 ， 可 能 原 因 是 補 充 劑 量 較 低 和 補 充 時 間 太 短。而 在 本 研 究 中 發 現，3 trails 間 血 液 中 氨 的 濃 度 並 沒 有 顯 著 差 異 ， 但 在 第 三 回 合 運 動 後，G L U + A A t r a i l 氨 濃 度 有 較 另 外 2 個 t r a i l s 較 高 的 趨 勢 ， 但並未達統計上的顯著意義，顯示可能有部分支鏈胺基酸作 為運動中的能量來源。 本研究顯示補充支鏈胺基酸和精胺酸和碳水化合物組， 在 運 動 後 恢 復 期 血 漿 中 CK 和 LDH 的 濃 度，三 組 間 並 沒 有 顯 著 差 異 。 激 烈 運 動 下 ， 可 能 引 起 組 織 細 胞 受 傷 ， 使 得 CK 大 量 釋 出 進 入 血 液 循 環 ， 使 CK 為 判 斷 肌 肉 損 傷 的 指 標 之 ㄧ (Mougios, 2007)。 在 Koopman 等 （ 2004） 的 研 究 中 指 出 ， 進 行六小時的運動後，於恢復期 4 小時中補充碳水化合物組 （ C H O ： 0 . 7 g ）、 碳 水 化 合 物 加 蛋 白 質 （ C H O + P R O ： 0 . 7 g + 0 . 2 5 g ）， 發 現 補 充 蛋 白 質 這 組 的 體 內 蛋 白 質 恆 定 較 穩 定 ， 並 且 有 比 較 高 的 蛋 白 質 合 成 速 率 。 運 動 前 攝 取 口 服 的 BCAA 7 7 m g / k g， 發 現 減 少 肌 肉 蛋 白 質 的 分 解 （ M a c L e a n , G r a h a m , & S a l t i n , 1 9 9 4 ）。 研 究 指 出 每 天 補 充 6 g B C A A 連 續 兩 個 星 期 ， • 在 第 七 天 進 行 2 個 小 時 70 % VO2max 腳 踏 車 運 動 ， 在 運 動 測 試 前 、 後 分 別 補 充 2 0 g 的 B C A A， 研 究 發 現 B C A A 組 運 動 後 30.
(45) CK(運 動 後 4 小 時 到 第 五 天 )、 LDH(運 動 後 2 小 時 到 第 五 天 ) 活 性 均 顯 著 較 低 ， 發 現 攝 取 BCAA 可 以 減 少 肌 肉 中 的 損 害 （ C o o m b e s , & M c N a u g h t o n , 2 0 0 0 ）。 此 外 ， 健 康 的 受 試 者 於 運 動 前 補 充 2g 的 支 鏈 胺 基 酸 和 0.5g 的 精 胺 酸 ， 在 持 續 性 運 動 下 發 現 可 顯 著 降 低 骨 骼 肌 分 解 的 情 形 發 生 （ Matsumoto et a l . , 2 0 0 7 ）。 本 研 究 結 果 則 與 上 述 大 部 分 研 究 結 果 不 同 ， 可 能 是因為運動型態的不同，本研究為高強度間歇性運動，或者 是 運 動 前 補 充 BCAA（ Matsumoto et al., 2007） 能 即 時 預 防 肌 肉 蛋 白 的 水 解 ， 降 低 CK 的 濃 度 ， 而 本 研 究 在 運 動 後 恢 復 期 補 充 BCAA， 對 於 降 低 CK 活 性 ， 無 顯 著 效 果 。. 31.
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