综述:运动员在体能训练期间的膳食补充策略:对峰值与平均无氧功率、最大摄氧量(VO2max)及耐力表现的网络荟萃分析

【字体: 时间:2025年11月30日 来源:Food Science & Nutrition 3.8

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  膳食补充剂对运动员能量系统性能的影响:一项网状Meta分析。研究纳入30项随机对照试验,比较蛋白质、肌酸等六种补充剂对峰值/平均无氧功率、VO?max和耐力性能的影响。结果显示,蛋白质显著提升峰值功率(SMD 0.85)和耐力(SMD 0.99),β-丙氨酸和肌酸对平均功率提升明显(SMD 0.75-0.74),硝酸盐和维生素D无效。建议根据运动类型选择补充剂,蛋白质为多效增强剂。

  
本研究通过系统综述与网络元分析方法,系统评估了六种常见运动补剂(蛋白质、肌酸、β-丙氨酸、β-羟基-β-甲基丁酸、硝酸盐和维生素D)对运动员无氧峰值功率、平均功率、最大摄氧量(VO?max)及耐力性能的影响。研究覆盖2015年至2025年3月的30项随机对照试验(RCTs),纳入693名接受训练计划与补剂或安慰剂干预的运动员数据,为运动营养学实践提供了关键证据。

### 核心发现解析
1. **无氧峰值功率提升**
蛋白质、肌酸、β-丙氨酸和β-羟基-β-甲基丁酸均显示出显著效果。其中,蛋白质的标准化均值差(SMD)达0.85,效果最为突出。这可能与蛋白质促进肌肉修复和神经肌肉协调性增强有关。肌酸通过提升磷酸肌酸储备量,优化瞬时能量供应,对短时爆发力具有明确作用。β-丙氨酸通过缓冲代谢酸堆积延缓疲劳,而β-羟基-β-甲基丁酸(HMB)的机制可能与减少肌肉分解和促进糖原再合成相关。

2. **平均功率表现**
β-丙氨酸、蛋白质和肌酸在维持30秒内平均功率方面效果显著(SMD约0.7)。β-丙氨酸的缓冲作用在持续高强度任务中更为关键,而肌酸和蛋白质的协同效应可能增强肌肉收缩效率。HMB的SMD为0.45,虽未达峰值功率效果,但提示其在特定训练周期(如高强度重复训练)中的辅助价值。

3. **VO?max与耐力性能**
研究未发现任何补剂对VO?max有显著影响。这表明最大摄氧量主要依赖训练强度、周期化和遗传因素,而非营养干预。耐力性能方面,仅蛋白质显示出统计学意义(SMD 0.99),其效果可能源于促进肌肉修复、维持训练强度及改善代谢适应。值得注意的是,肌酸对耐力表现甚至呈现轻微负面影响(SMD -0.46),可能与体重增加影响能量效率有关。

### 补剂选择策略建议
- **力量型与爆发力训练**:优先选择蛋白质(增强肌肉基础)和肌酸(提升瞬时能量),β-丙氨酸可作为高强度重复任务(如足球冲刺)的补充选项。
- **耐力训练优化**:蛋白质摄入(每日1.2-2.0g/kg体重)可辅助提升耐力表现,而肌酸、β-丙氨酸等补剂对持续30分钟以上的运动效果有限。建议结合碳水化合物补充与训练计划调整。
- **恢复与适应性管理**:HMB在肌肉损伤高发期(如赛季初高强度训练阶段)可能通过减少分解代谢改善恢复效率,但需个体化验证。硝酸盐的效益在慢性补充中不显著,但急性使用(如赛前2-3天)可能通过优化血氧运输获得微效提升。
- **维生素D与硝酸盐的特殊性**:维生素D在缺日照或低钙饮食群体中可能改善运动表现,但现有证据未显示对已充足摄入的运动员有额外收益。硝酸盐的长期效果存在争议,需结合运动形式选择——短时冲刺或重复性任务可能受益于其血流优化作用。

### 实践应用注意事项
1. **周期化使用**:肌酸建议在训练初期进行loading(5-7天每日20g),之后以维持剂量(3-5g/日)预防疲劳。β-丙氨酸需在比赛前3-5天进行累积剂量(6-10g/日)预处理,单次剂量可能无效。
2. **剂量与形式适配**:蛋白质需保证每日摄入量达标(耐力运动员建议1.6-2.0g/kg),但过量(>2.2g/kg)可能抑制肌肉糖原合成。肌酸推荐每日5g分次补充,β-丙氨酸建议每次1.6g(分两次服用)。
3. **运动类型匹配**:游泳运动员、长跑者等需耐力运动员应重点优化碳水化合物摄入与训练强度,而非依赖补剂。而篮球、橄榄球等爆发-耐力结合项目,可考虑联合使用β-丙氨酸(延缓疲劳)与肌酸(提升爆发)。
4. **安全性与合规性**:所有推荐补剂均符合国际奥委会反兴奋剂规定,但需注意个体差异(如肌酸可能引起肠胃不适)。建议在专业营养师指导下进行,特别是对青少年运动员需谨慎评估发育阶段。

### 研究局限性及未来方向
当前证据的局限性主要体现在:
- **研究质量参差**:80%试验被判定为风险偏倚中等到高度,可能影响结果可靠性
- **人群异质性**:纳入研究涵盖从大学运动员到职业选手的广泛群体,训练背景差异大
- **急性与慢性效应分离**:未纳入急性补充(如赛前咖啡因)研究,可能影响综合评估

未来研究需加强:
1. **长期安全性追踪**:特别是肌酸对肾脏的影响、β-丙氨酸对血氨代谢的长期影响
2. **精准营养研究**:基于基因检测(如ACTN3多态性)或代谢组学优化补剂方案
3. **跨运动类型比较**:现有研究多聚焦单一运动项目,缺乏多项目横向对比

### 结论
本研究为运动补剂的选择提供了循证依据:蛋白质和肌酸应作为基础补充策略,β-丙氨酸适用于高强度重复任务,HMB在肌肉损伤风险高的训练周期可能具有辅助价值。对于VO?max提升,仍需依赖科学训练而非营养干预。建议教练制定个性化方案时,结合运动员的运动阶段(备赛期/恢复期)、营养状态评估及运动专项需求,避免盲目跟风使用补剂。
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