研究目的:本研究通过对自行车运动员槲皮素配方运动饮料的干预,探讨槲皮素对自行车运动员运动能力的影响。并通过观察自行车运动员干预前后血液、尿液中相关观察指标的变化,拟分析槲皮素在抗氧化、抗炎症、红细胞保护等方面的作用,讨论槲皮素对自行车运动员运动能力影响的可能机制,为新型运动补剂的开发及竞技体育中大负荷训练及比赛运动补剂的合理补充提供参考。研究方法:本研究为两阶段交叉干预实验设计,干预品分为槲皮素配方干预饮料（Q）和安慰对照饮料（P）,两饮料具体区别对受试者和主要研究人员实施双盲。研究分两个干预阶段（第I干预阶段vs第II干预阶段）,每个阶段干预4周,中间为4周洗脱期,第二阶段更换干预饮料进行交叉干预期。来自上海自行车队、上海闪电车队25名符合研究要求的男性自行车运动员被随机分为A组（12人）和B组（13人）,接受不同顺序的运动饮料干预:A组第I阶段先进行槲皮素配方运动饮料（表示为Q）干预,洗脱后交叉干预阶段（第II阶段）进行安慰对照饮料干预（表示为P）;B组第I阶段先进行安慰对照运动饮料（P）干预,洗脱后交叉干预阶段（第II阶段）进行槲皮素运动饮料（Q）的干预。受试者按照实验要求每天饮用1000ml的Q饮料或者P饮料,Q饮料除含有1000mg的槲皮素外其它成分和热量与P饮料相同,两饮料口感相似。每个阶段干预前后,分别进行体能测试并抽取血液和尿液样本待测。体能测试方案包括2小时个体70%VO2max负荷功率骑车和20km模拟计时比赛,2小时持续负荷蹬车过程中每15分钟记录RPE和HR。受试者各阶段干预前后进行VO2max测试和耗氧量动力学测试,确定VO2max和耗氧量动力学参数指标。体能测试前后分别取肘静脉血约7毫升,经处理,测试血浆/血清T-AOC、T-SOD、GSH-PX、LDH和CK的活性及IL-6、IL-10、HSP-72、MDA和LD的含量;制备压积红细胞并测试红细胞T-SOD、GSH-PX、ATPase、CAT活性和MDA含量;尿样经前期处理,测试8-isoPGF2α。研究结果:1.干预后,Q组与P组相比,20Km完成时间、功率、RPM差异显著（p<0.05）,Q组20Km完成时间明显比P组要短,差异十分显著（p<0.01）;干预前后差值变化中,Q组和P组相比,20km完成时间、平均功率和RPM,干预后增加幅度明显比P组要高（p<0.05）;Q组和P组相比,干预后耗氧动力学参数τ值明显比P组要快（p<0.01）;干预前后差值中,Q组明显比P组降低幅度大（p<0.05）;运动1小时后,Q组PRE评分比P组要低（p<0.05）。2.大强度长时间体能测试后,干预前与干预后各组血浆抗氧化指标T-AOC活性比安静状态下表现为不同程度增加（p<0.05或p<0.01）,而T-SOD、GSH-PX虽然运动后比安静状态下有不同程度的增高,但并不具有同统计学意义（p>0.05）;干预后,安静状态下Q组和P组相比,上述指标均未见显著性差异（p>0.05）,而运动后、运动后和安静值之差,除了T-AOC出现明显组间差异外（22.74±1.98 vs 19.98±2.53,p<0.01; 2.97±3.60 vs 0.89±3.44, p<0.05）,其它指标T-SOD、GSH-PX未见显著性组间差异（p>0.05）。Q组和P组相比,干预前后差值变化中,除了T-AOC运动后变化值具有显著意义外（干预前减去干预后:2.25±3.37 vs-0.58±3.41,p<0.01）,其它指标均未见显著性差异（p>0.05）3.大强度长时间体能测试后和安静值相比,干预前和干预后,各干预组血液和尿液中反映机体氧化应激指标8-isoPGF2α、MDA、LDH均明显升高（p<0.01或p<0.05）,而CK值运动前后虽有升高,但无统计学意义（p>0.05）;干预后,除安静状态下Q组CK值比P组低外（137.6±20.7 vs 147.8±22.2, p>0.05）,上述其它指标均未见显著性组间差异（p>0.05）。干预前后差值变化中,除8-isoPGF2α运动后差值Q组下降明显比P组大外（48.00±196.59 vs -0.10±61.48, p<0.05）,其它指标未见明显组间差异（p>0.05）。4.大强度长时间体能测试后和安静值相比,干预前和干预后各干预组运动后红细胞CAT活性增加显著（p<0.05）,而红细胞SOD、GSH-PX活性未出现一致性结果;干预后,Q组和P组相比,安静状态下,红细胞SOD、GSH-PX和CAT活性并未见显著性组间差异（p>0.05）,但运动后,SOD、GSH-PX活性Q组明显比P组要高（71.58±3.64 vs 64.68±4.68; 28.37±4.46 vs 21.64±2.47;p<0.01）,干预后CAT活性,运动后Q组比P组低（14.29±0.82 vs 13.85±1.03, p<0.05）;干预前后差值变化中,Q组和P组相比,红细胞SOD、GSH-PX运动后活性增加值明显比P组要大（2.78±6.66 vs -1.87±7.81,p<0.01; 2.71±4.33 vs -1.57±2.48, p<0.01）,干预后,CAT运动后下降幅度组间差异显著（0.02±0.90 vs 0.55±0.64, p<0.05）。5.大强度长时间体能测试后,干预前与干预后各干预组红细胞MDA含量明显比安静值要高（p<0.01）;干预后,安静值MDA值未见明显组间差异,而运动后MDA生成Q组明显比P组要少（3.93±0.48 vs 4.23±0.36, p<0.01）;干预前后MDA差值变化中,安静状态下差值无明显组间差异（p>0.05）,运动后Q组MDA较干预前减少幅度明显比P组大（0.46±0.48 vs -0.04±0.47, p<0.01）。6.大强度长时间体能测试后,干预前和干预后各干预组红细胞Na+K+-ATPase活性明显比安静值增加（p<0.01）,而Ca2+Mg2+-ATPase无明显变化（p>0.05）;干预后,Q组和P组相比,运动后及运动后与安静值之差值组间差异十分显著（27.44±5.80 vs 21.00±6.03, p<0.01; 10.64±6.55 vs 5.16±5.66, p<0.01）,运动后Q组Na+K+-ATPase活性及升高幅度明显比P组要高;干预前后差值变化中,Q组和P组相比,运动后Na+K+-ATPase活性增加值明显比P组要大,组间差异显著（9.15±5.45 vs 0.68±1.83, p<0.01）;Ca2+Mg2+-ATPase活性各种情况下均未见明显组间差异（p>0.05）。7.大强度长时间体能测试后,干预前与干预后各干预组血清IL-6、IL-10和HSP-72比安静值明显升高（p<0.01）;干预后,Q组和P组相比,安静状态下上述观察指标均无显著性组间差异（p>0.05）,而运动后及与安静值的差值变化中,IL-6和HSP-72组间差异非常显著（p<0.01）,Q组运动后IL-6活性比P组要低（29.48±5.28 vs 35.40±5.82）,比安静状况下升高的幅度比P组要低（19.98±5.42 vs 25.52±5.53）。干预前后差值变化中,Q组和P组相比,安静状态下差值无显著性组间差异（p>0.05）,运动后差值变化中,IL-6、IL-10和HSP-72组间差异显著（p<0.01或0.05）,表现为Q组干预后,同样强度运动后,IL-6增加值比P组要小（5.90±3.75 vs 12.42±5.20,p<0.01）,而IL-10和HSP-72增加幅度比P组要高（8.91±7.13 vs 6.24±7.36, p<0.05; 390.2±316.9 vs 171.9±341.9, p<0.01）。研究结论:1.长期槲皮素配方运动饮料干预明显提高了自行车运动员大强度运动后计时测试成绩,耗氧量动力学速度增加;槲皮素配方运动饮料对自行车运动员运动能力有明显促进作用,运动中主观疲劳感下降。2.大强度长时间运动后,机体氧化应激水平增加;长期槲皮素配方运动饮料干预后,血浆总抗氧化能力升高,尿液中反应氧化应激损伤情况的生物学指标比干预前减少,并加速了干预期间训练后机体的恢复。3.大强度长时间运动后,自行车运动员红细胞脂质过氧化增加,酶活性受到不同程度的影响;长期槲皮素配方运动饮料干预后,自行车运动员大强度长时间运动后红细胞脂质过氧化减少,抗氧化酶活性明显增加,红细胞膜功能得到改善。4.大强度长时间运动后,机体炎症细胞因子、抗炎症细胞因子和应激蛋白生成增加;长期槲皮素配方运动饮料干预,使机体炎症细胞因子下降,抗炎症细胞因子和保护性应激蛋白生成增加。5.槲皮素对自行车运动员运动能力的影响可能通过其多重生物效应发挥作用,包括抗氧化、抗炎症、红细胞保护和中枢兴奋作用,同时也可能包括对线粒体生物合成的影响。
