运动营养自由基与健康专家讲座

运动营养学运动营养自由基与健康专家讲座第1页第十三章

运动•营养•自由基与健康运动营养自由基与健康专家讲座第2页运动性疲劳是指“机体生理过程不能连续其机能在某一特定水平或各器官不能维持某一预定运动强度”。运动性疲劳产生机制一直是世界各国学者十分关注研究课题。相关运动性自由基代谢与运动性损伤、运动性疲劳、运动营养以及抗氧化能力适应性等方面,国内外都有较为深入研究。运动营养自由基与健康专家讲座第3页第一节自由基概念一、自由基危害对生物膜破坏:细胞生物膜磷脂中多不饱和脂肪酸在自由基作用下极易发生脂质过氧化反应,从而造成线粒体膜流动性降低,通透性增大,线粒体膨胀,溶酶体酶释放及酶失活等损伤。对蛋白质和酶损害:脂质过氧化反应中产生自由基可使蛋白质变性。对核酸损害:脂质过氧化可造成碱基修饰和多核苷酸断裂,造成进行复制转录、翻译等过程错误以及使核酸完整性和构型受到破坏,造成细胞死亡。运动营养自由基与健康专家讲座第4页

二、体内自由基产生原因运动时自由基生成增加,经过适宜运动训练,机体会产生适应性改变,使自由基生成与去除处于平衡状态,不会对机体造成损伤。但机体这种适应性改变只是相正确,碰到过强运动强度或过长运动时间,自由基升高仍会对组织造成损伤,造成运动性疲劳。运动营养自由基与健康专家讲座第5页

三、运动过程中自由基生成影响线粒体电子传递链:运动过程中,体内代谢水平加强,能量消耗增多,为满足机体代谢需要,加速ATP再合成,线粒体氧化磷酸化加强,使线粒体电子传递过程中产生自由基;黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶作用:ATP氧化产物—次黄嘌呤在体内堆积,在黄嘌呤氧化酶作用下生成尿酸,同时产生自由基,使得脂质过氧化反应加强;运动营养自由基与健康专家讲座第6页抗氧化酶活性相对下降:大强度运动过程中,体内缺氧,糖酵解作用加强,乳酸生成增多,使胞浆还原型辅酶NADH、还原型NDPH浓度下降,体内抗氧化酶受破坏,抗氧化系统能力下降。由此可见,运动后脂质过氧化反应改变取决于氧自由基生成和抗氧化能力综合作用。运动营养自由基与健康专家讲座第7页第二节抗氧化系统对自由基去除作用抗氧化系统由抗氧化酶、维生素及其前体物质(如抗坏血酸、α-生育酚、β-胡萝卜素)、谷胱甘肽(GSH)和其它一些小分子抗氧化剂组成。每个抗氧化成份在细胞中现有独特功效,又有各成份之间互补作用。抗氧化系统内稳态紊乱与运动中或运动后发生许多生理紊乱相关,如疲劳、肌肉酸痛、肌纤维断裂和免疫系统功效受损。运动营养自由基与健康专家讲座第8页一、内源性抗氧化剂超氧化物歧化酶(SOD)属于抗氧化酶类,分为CuZn-SOD、Mn-SOD和Fe-SOD三种。其三种分布不一样,真核生物通常含CuZn-SOD;线粒体含Mn-SOD。三者都能够催化O2-.歧化为H2O2和O2,去除O2-.自由基。过氧化氢酶(CAT)存在于细胞过氧化体内,可去除H2O2,催化H2O2生成水和氧气。一些细胞器如线粒体产生H2O2可透过细胞器膜进入胞浆,再进入过氧化体,最终被CAT去除。谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)催化H2O2生成水,或使有机氢过氧化物(ROOH)还原为羟基化合物ROH。运动营养自由基与健康专家讲座第9页GSSG为氧化型谷胱甘肽,可在谷胱甘肽还原酶作用下还原为GSH,继续参加去除自由基反应。抗氧化蛋白Peroxiredoxin(Prx)是新发觉抗氧化酶,广泛存在于各种生物体内。Prx含高度保守具还原性半胱氨酸,生化功效是经过硫氧还蛋白还原过氧化物或超氧化物,能够将H2O2还原为水。在应激条件下,如猛烈运动,基因表示被上调,以去除细胞内多出活性氧分子。除此之外,Prx还含有保护自由基敏感蛋白,参加细胞增殖与分化,增强自杀伤细胞(NKcell)活性,参加血红素代谢等功效。运动营养自由基与健康专家讲座第10页

二、抗氧化维生素维生素类物质在自由基介导氧化应激中起主要作用。因为人体不能合成这些主要抗氧化剂,它们主要依赖于饮食摄入。维生素E是最主要脂溶性抗氧化剂,分布于细胞膜和细胞器膜,如细胞质膜、线粒体膜及内质网膜等特异部位。维生素E是经过去除氧自由基或干扰氧化物链反应来阻止氧化反应,保护脂质膜免遭自由基攻击。维生素E是O2-.直接去除剂,与GSH-Px协同作用为脂质过氧化作用阻断剂。大量研究证实维生素E缺乏可增加脂质过氧化,扰乱GSH/GSSG氧化状态平衡,引发大鼠抗阻呼吸早期隔膜肌疲劳。运动营养自由基与健康专家讲座第11页维生素C(抗坏血酸)是血浆中最有效抗氧化剂,经过还原作用消除有害氧自由基毒性。其抗氧化作用表现在能够与O2-.、.OH快速反应,生成半脱氢抗坏血酸,还能去除单线态氧,还原硫自由基。维生素C在去除液相如血浆中自由基尤其有效,能阻止血红细胞膜损伤。运动营养自由基与健康专家讲座第12页β胡萝卜素(β-carotene)是维生素A前体物质类胡萝卜素主要成份,可直接有效地去除O2-.自由基,提升动物体内谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性,保护细胞内DNA和蛋白质免受自由基损伤。研究发觉,β-胡萝卜素能够显著反抗阿霉素引发心肌MDA水平升高,去除阿霉素诱导产生半醌自由基,减轻大鼠心肌损害。运动营养自由基与健康专家讲座第13页辅酶Q作为电子载体,在线粒体内膜含量丰富,还原型辅酶Q在体外起抗氧化剂作用,而有些人认为在体内也起一样作用。高辅酶Q饲料喂养大鼠组织切片表明抗过氧化氢诱导脂质过氧化能力提升,提醒可用膳食补充辅酶Q来评价其在运动时保护作用。最近一些研究表明,一些其它小分子化合物,如尿酸和硫辛酸也起主要抗氧化功效。尿素可作为.OH去除者,还可在氧化应激时保留血浆抗坏血酸。运动营养自由基与健康专家讲座第14页

三、微量元素硒(selenium,Se)作为人体必需微量元素,含有直接去除自由基作用。Harison曾报道了锗(乳酸-柠檬酸锗)抗氧化功效,低浓度锗能提升大鼠肝细胞内还原型谷胱甘肽水平。后者含有预防脂质过氧化物形成,去除体内自由基作用。运动营养自由基与健康专家讲座第15页年BeattyS.等研究表明,锌在视网膜代谢中起主要作用。锌参加超氧化物酶和过氧化氢酶合成,后二者分别是超氧自由基和过氧化氢去除剂。除此之外,微量元素铜、锰、铬、锗等都含有去除自由基功效。除了以上微量元素含有抗氧化剂能力外,人体血浆中有一个脂溶性抗氧化剂胆红素,也有较强抗氧化能力。运动营养自由基与健康专家讲座第16页

四、天然药品类去除氧自由基天然药品在体内经过去除超氧阴离子、羟自由基、过氧化氢、单线态氧,降低丙二醛生成,抑制脂质过氧化,增加酶活性,稳定靶细胞膜,补充SOD、过氧化物酶及增强SOD活性而发挥作用。惯用药品主要有西洋参、党参、白芍、丹皮、干姜、丹参、红参、灵芝、枸杞子、生地、诃子、芫花、葛根、黄芪、麦冬、甘草、银杏、半夏、九节菖蒲、大黄、黄芩、黄连等等。运动营养自由基与健康专家讲座第17页第三节抗氧化剂与运动性疲劳消除抗氧化物能去除自由基,有利于消除疲劳。为填补内源性抗氧化物不足,能够经过适当增加外源性抗氧化物方法来去除自由基。运动营养自由基与健康专家讲座第18页

一、营养食品中抗氧化剂补充很多食品及滋补品中含有抗氧化剂,如茶叶中茶多酚、β-胡萝卜素、维生素C、人参绞投蓝、沙棘、软枣、猕猴桃汁、山楂汁、青竹梅、姜、大蒜、柚柑、鱼油等。维生素C能使力竭运动后小鼠内血清MDA含量显著下降,使SOD和GSH-Px活性维持在一定水平,含有反抗力竭运动后脂质过氧化水平加强作用,从而保护细胞结构免遭破坏;另外,维生素C利于运动时能量代谢,对延缓运动性疲劳产生、预防运动性疲劳发生都含有一定作用。运动营养自由基与健康专家讲座第19页

二、中医药类抗氧化剂补充大量研究证实,以活血中药为主配成单味或复方中药剂对去除机体自由基和提升机体活动能力更为有效。周志宏等在补肾益元方对运动小鼠抗疲劳能力影响研究中发觉,由女贞子、枸杞子、锁阳、黄芪、仙鹤草、杜仲大伸筋草等组成补肾益元方,经过动物试验证实,它能增强游泳小鼠无氧耐力,有利于改进力竭游泳小鼠骨骼肌自由基代谢,表现出较强抗氧化作用。运动营养自由基与健康专家讲座第20页另外,复方中药还有高效强力饮、强力宝、参宝片、体复康、仙灵口服液、F3口服液、多福尔口服液等,在研究过程中发觉都含有不一样程度抗氧化、保护机体、提升运动能力等作用。一些天然植物提取液一样有很好抗氧化作用,如甘草次酸、葡乐安、碧萝芷、蜂花粉、银杏提取物、葛根提取物等。运动营养自由基与健康专家讲座第21页

三、适宜运动对提升抗氧化系统能力作用运动训练时,组织承受巨大氧化应激,假如饮食摄入不能及时增加以满足组织需要,细胞可能会经过激活抗氧化酶而重新生成,以适应长久增高氧化应激。试验证实,急性运动后,肝、骨骼肌、心脏和血液中SOD活性增加。大多数研究表明运动可造成CuZn-SOD活性增加,而对Mn-SOD活性没有太大影响。运动营养自由基与健康专家讲座第22页Jenkins发觉健康男子股四头肌中SOD、CAT活力与其VO2max呈显著正相关。研究还发觉,不一样抗氧化酶表现不一样运动训练适应特征,这可能取决于每种酶基因表示特异性,这类研究正在受到关注。运动营养自由基与健康专家讲座第23页第四节自由基与疾病

一、自由基广泛分布自由基可能来自於体内，或是生活环境中。体内自由基无所不在，比如：人体新陈代谢时就会产生无数自由基(大鼠肝脏线粒体每一天会产生三千万个自由基)；人体百分之四吸进来氧气可能形成自由基；白血球保护细胞时会制造大量自由基；运动营养自由基与健康专家讲座第24页缺血时也会释放大量自由基；生活环境也逃不掉自由基：抽一支烟可能产生10,000,000,000,000,000个自由基；其它诸如高能量辐射线(紫外线、X光…)；环境污染、废气(一氧化氮、二氧化氮)、农药、重金属；防腐剂、色素、烤焦肉进入人体均会产生自由基。运动营养自由基与健康专家讲座第25页

二、自由基对人体伤害自由基怎样伤害人体呢？首先，他可能会直接伤害我们细胞，包含细胞中脂质、蛋白质以及细胞内遗传物质---核酸(DNA)。当细胞膜脂质受到攻击，细胞膜流通性不佳，养分无法输送，细胞就会所以坏死；自由基攻击DNA，可能引发突变。运动营养自由基与健康专家讲座第26页更可怕是，自由基能够看成一个细胞传递物质，刺激致癌基因，或是其它致病基因，引发一连串反应，让细胞凋亡或坏死。医学研究指出，与自由基相关疾病洋洋洒洒有100各种，包含：动脉硬化、脑中风、心脏病、白内障、肺气肿、糖尿病、及各种癌症等。运动营养自由基与健康专家讲座第27页

（一）让身体生锈自由基铁会生锈，铜会变绿，银会变黑，人身体也会生锈。身体处於有氧环境，也一样会被氧化。而致使人体氧化就是氧化自由基。自由基是含奇数电子一群原子。不成正确电子非常活跃，亟欲寻求其它电子来配对，所以他会不停掠夺身体内(细胞膜、DNA...)电子，方便让自己稳定下来。不过，身体细胞却所以受到伤害。当前已知有200各种疾病成因和自由基有直接关连。假如不想让身体像削过皮苹果一样变黑变丑，就得严格预防控制自由基过多产生。运动营养自由基与健康专家讲座第28页

（二）自由基造成衰老听说曾经有三百多个研究老化学说，而当代学者则提出自由基催人衰老观念。1954年，内布拉斯加大学医学院教授哈曼博士提出了自由基老化学说，他也曾在1995年被提名诺贝尔生理及医学奖。哈曼认为是因为自由基伤害细胞核以及粒线体中DNA，细胞损害速度大於细胞修补速度，当老死细胞数目多於年轻、有功效细胞，人所以老去、青春所以流逝….许多研究希望能抑制自由基来延长寿命，当前发觉限制热量摄取有不错结果。限制热量能够让自由基下降，寿命延长，比如降低大鼠饮食热量40%，可延长1/3寿命。所以想要留住青春，应节制饮食。运动营养自由基与健康专家讲座第29页

（三）

心脏血管疾病元凶---自由基许多人都认为肥胖、动物性脂肪、高胆固醇食物是心血管疾病杀手。自由基却是让以上问题雪上加霜一个致命元凶!当我们摄取过多油腻食物，您能够想像我们动脉血管中充满了油脂，这些油脂形成积垢，堆积在我们血管管壁，就像一条肮脏大水沟，假如严重堵塞脑部血管，就是所谓中风。运动营养自由基与健康专家讲座第30页以往我们总认为血管中积垢来自於胆固醇，其实更正确说法，应该是被自由基氧化胆固醇，尤其是低密度胆固醇(LDL)，俗称不好胆固醇，非常轻易被自由基氧化，形成泡沫状粥状物堆积在血管管壁。研究自由基、心脏病/抗氧化剂之间作用，是当前医学界主要课题！运动营养自由基与健康专家讲座第31页

（四）自由基与癌症癌症就像恐怖份子，不知何时会在你体内引爆炸弹。1989年诺贝尔医学奖得主Bishop及Varmus博士发觉，在正常细胞DNA中，就含有致癌基因，只要碰到致癌物质，就有可能发展成癌细胞。所以人人都可能是癌症候选人。引发致癌基因物罪魁祸首不是他人，正是自由基。自由基会造成细胞突变，突变细胞发生不正常增了生现象，不受调整控制增生细胞就称为癌细胞。运动营养自由基与健康专家讲座第32页癌细胞没有任何功效，却会在人体内四处游走，掠夺体内养分，影响正常细胞生长，最糟糕是，癌细胞会无限制复制生长，移转到身体其它部位。要杜绝癌症这个恐怖份子，反抗自由基绝对是必要课题之一。

运动营养自由基与健康专家讲座第33页五、自由基与白内障据统计资料显示，在台湾国人白内障罹患率，五十岁以上有60%，六十岁以上有80%，七十岁以上则高达90%以上，所以白内障是台湾老年人很普遍疾病。能够想像白内障就如煮熟鱼眼睛内那颗白硬核，活鱼为透明，煮熟後才变白变硬，也就是说，眼睛水晶体原先是透明，假如变成混浊硬化，光线穿透不良，看东西就如雾中看花普通，这就是白内障。运动营养自由基与健康专家讲座第34页眼球水晶体组织被自由基逐步氧化，是老年性白内障主要病因。造成水晶体氧化自由基可能来自於：细胞代谢、阳光、与香烟…等。光线﹙尤其是紫外线﹚、与香烟烟雾，会激发水晶体内物质产生改变，生成有害自由基。这些自由基含有很强氧化功效，会造成水晶体内一连串生化反应，引发水晶体变性；久而久之，便形成了白内障。在日照强烈时刻，不要忘了戴太阳眼镜，补充抗氧化食品有助於预防自由基伤害!运动营养自由基与健康专家讲座第35页

六、运动与自由基运动对於我们身体好处是众人周知事，除了能够让我们放松压力、免去心血管疾病之苦、伸展筋骨….能够说是百病良医；不过您可能不知道，运动时会产生比日常更多自由基，因为我们身体在大量利用氧气，也伴随产生更多自由基。尤其在猛烈运动时，人体耗氧增加，自由基比平静时增加为好几倍，进而引发细胞氧化损伤，所以额外增强人体抗氧化能力显得十分必要（外源性补充抗氧化剂）。运动营养自由基与健康专家讲座第36页美国老化医学学会提议，40岁以上人要防止做太过激烈运动，以免产生自由基伤害，另首先若多服用抗氧化物，如常见维它命C,E,β-胡萝卜素，以及各种青菜水果,来中和体内过多自由基。所以享受运动同时，也别忘了补充蔬菜水果及抗氧化食物。

运动营养自由基与健康专家讲座第37页七、强有力自由基去除剂抗氧化：维生素A,C,E

抗氧化剂种类很多，其中维生素A、C、E是最被普通人所熟知抗氧化维生素，民间流行购置这几个维生素来防癌抗老，其实也就抗自由基观念使然。不一样抗氧化维生素在体内饰演这不一样角色与功效：维生素C：能够捕捉羟基自由基。还能够帮助已经与自由基作用过维生素E，让它恢复原本抗氧化功效。所以有双重抗氧化效果。维生素E：分布在细胞膜表面、血液脂蛋白(Lipoprotein)等处，他能阻止脂质过氧化，进而保护细胞膜，维持正常功效。维生素A(β-胡萝卜素)：擅於捕捉氧自由基。由於不一样抗氧化剂在体内各自发挥不一样功效，提议均衡且多样摄取，才能发挥相辅相成作用。运动营养自由基与健康专家讲座第38页八、含有抗氧化功效矿物质维生素A、C、E被称为抗氧化三剑客，也不可忽略一些矿物质也含有很好抗氧化功效，期中包含铜、锌、硒、镁等元素。矿物质往往是体内许多抗氧化酶主要成份，先前体内有三种酵素能够消除自由基，那就是：超氧歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(catalase)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)。矿物质铜与锌对於体内SOD合成，含有促进作用；人体需要矿物质硒才能制造GSH-Px，SOD、GSHP能够将毒性高氧自由基转变为毒性较低双氧水和氧，最後再由过氧化氢酶和铁质辅助，将双氧水分解为水和氧。除了维生素之外，矿物质也是抗氧化大功臣之一！运动营养自由基与健康专家讲座第39页九、品茗与消除自由基茶是世界上最普遍饮料之一，也是中国老祖先几千年来遗留下来保健良方。茶叶中含维生素Ｃ、叶绿素、胡萝卜素、儿茶素及其它各种营养，研究发觉，茶叶中儿茶素(尤其是EGCG)是一个主要抗氧化剂，其中又以绿茶含量最为丰富。美国堪萨斯大学医药化学系雷米契教授发觉，绿茶中EGCG能够保护细胞防止受到自由基攻击而产生突变，他效果是维生素C100倍，维生素E25倍。美国普渡大学化学分子病理学研究人员莫瑞发觉：癌细胞之可怕在於能够不停分裂，永远不死；然而绿茶中EGCG却能够抑制癌细胞分裂，造成癌细胞凋亡，对正常细胞却无影响。这也就是为什麽流行病学研究发觉，天天饮用四杯绿茶人，比较不易罹患癌症原因。运动营养自由基与健康专家讲座第40页十、蕃茄红素抗氧化蕃茄红素是近年来颇受注意一个植物性营养素，是一个强力抗氧化剂，它能够反抗体内自由基，降低体内氧化压力，降低患心脏病、癌症等疾病发生机率，除此之外，蕃茄红素更能够反抗男性前列腺癌，所以意大利等经常於饮食中食用大量蕃茄国家男性，患前列腺癌机率比起其它国家为低。不过，已反抗自由基而言，单独使用番茄红素，不如与其它抗氧化营养素同时服用，更能到达预防保健效果。运动营养自由基与健康专家讲座第41页十一、全方位补充抗氧化营养素为了反抗自由

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