FDP的作用机制以及在运动中的作用!

健康卫士

<p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">FDP的英文名是1,6-Fructose Diphosphate,简称FDP,中文名是1,6-二磷酸果糖,别名:磷酸果糖、果糖二磷酸钠。它还有一种解释为:F--Furbish意思是恢复、修复,D--Dietetic意思是营养,P--Protect思是保护、防护,也就是说FDP具有修复、营养和保护细胞的作用。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px; color:rgb(21, 100, 250);">人体所需要的生物能(即ATP)的产生有两个途径:一个是糖的有氧代谢,一个是糖的无氧代谢。而糖的有氧代谢生成ATP的第一个关键环节就是无氧代谢。糖的无氧代谢就是把大分子葡萄糖小分子化的过程,小分子化后的物质才能再进一步进入到线粒体与氧气燃烧生成内源性的ATP。也就是说,没有糖的无氧代谢的这个环节,糖的有氧代谢将无法正常进行,而决定糖的无氧代谢的限速酶(关键酶)主要是磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶。这两个酶的活性不够的话,就抑制了整个内源性ATP的释放。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">而FDP作为人体内能量代谢所必需的一种活性物质,它能强化细胞内部的能量代谢,是能量代谢过程中重要的生物催化剂。它能激活糖无氧代谢的限速酶(磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶)的活性,迅速将血液中的葡萄糖转化成生物能ATP,满足人体需求。FDP被称为酶的激活剂和效应剂,有几何级激活ATP的作用。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">FDP能在无氧及缺氧条件下,强化细胞内部的葡萄糖无氧酵解过程,从而使糖的有氧代谢正常进行。而且还对许多代谢通路起到调节作用,可刺激糖酵解、促进糖的利用。补偿因缺氧引起的能量供给不足,保证机体的能量供给,FDP能让每一个细胞都充满活力。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">FDP是能在分子水平上作用到细胞内部代谢过程的少数几种活性物质之一。特别是在缺血、缺氧时,它能迅速将葡萄糖转化为机体需要的能量,提高红细胞的携氧能力,并增强其供氧能力,迅速改善心脏功能,强壮和修复心肌细胞,改善缺血组织的能量供给。因此,FDP被公认是人体能量代谢的生物催化剂和人体细胞的强壮剂。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px; color:rgb(21, 100, 250);">FDP的分子结构中有两个生物高能磷酸键,能有效的提供生物能量,促进生物组织细胞的代谢活动,能有效的增强各组织器官的功能活动,有利于修复细胞受损。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">外源性的FDP能激活磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的活性,使细胞内ATP的浓度增加,促进钾离子内流,有利于缺血缺氧状态下细胞能量代谢和葡萄糖的利用,从而对损伤的细胞和器官起到恢复、营养和保护的作用。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px; color:rgb(21, 100, 250);">由于FDP在人体生理过程中的特殊作用,因而在临床应用上,它也表现出了突出的药理作用和治疗效果:突出的营养心肌的作用、增强红细胞的供氧能力、改善组织器官和大脑因细胞代谢障碍引起的缺氧状况、保护缺氧状态下的细胞组织、降低糖尿病人的餐后血糖、抑制糖尿病并发症、抗酒精中毒、保护肝脏等等。</b></p> <p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="color:rgb(237, 35, 8); font-size:22px;">FDP的作用机制</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">外源性的FDP不仅能绕过PFK-1,作为高能底物直接进入糖酵解途径,还能通过反馈机制激活 PFK、PK来恢复糖酵解能量的产生,增加ATP产量。在缺血、缺氧时,由于酸中毒加剧,PFK-1的活性因为pH降低而受到抑制,糖酵解速率降低。在这种条件下外源性的FDP补充使细胞和组织得到能量供应。此外,FDP还能够通过调节氧化应激、改善Ca2+在细胞内外的稳态、稳定细胞膜结构等多种途径,使细胞和组织免受有害条件的影响。因此,FDP作为临床辅助用药,主要用于冠心病、心绞痛、急性心肌梗死等与缺氧、缺血有关的组织修复与保护。有研究发现,稳定型心绞痛患者在功率自行车上进行递增负荷运动的同时静脉输入10%FDP溶液,能够延后患者ST段开始压低和心绞痛出现的时间,患者在进行运动时所能完成的总功量也显著增加,并且ST段压低和心绞痛恢复的速度也得以加快。因此,静脉注射FDP是心绞痛患者的治疗药物。FDP对心脏受累者的心肌营养治疗作用,也引起了运动营养研究的关注,在抵抗运动性疲劳方面已有超过50多年的使用历史。</b></p> <p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="color:rgb(237, 35, 8); font-size:22px;">FDP与运动</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">在一项12名健康男性参与的交叉对照实验中,运动前静脉注射15 g的FDP能够显著提高运动表现。相比于对照组和葡萄糖组,FDP组受试者在递增负荷运动中的心率、通气量和摄氧量的增量均显著降低。FDP组完成的总功增加了25%,最大摄氧量(VO2max)增加了12%。然而,在运动前注射17~22 g FDP却未能改变健康男性在70%VO2max强度运动中的心率、主观疲劳感觉(RPE)以及底物代谢情况。同样是在健康男性中,以10.8 g/天的剂量口服FDP或安慰剂12天后,FDP组无氧代谢输出功率和总功明显提高,同时运动后心率恢复明显加快,血乳酸消除速率增加。而在有氧运动能力测试时,FDP组血乳酸增加值减少,运动后血清丙二醛(MDA)水平明显下降,但血清超氧化物歧化酶(SOD)水平变化不大。FDP补充对提高健康人群的运动表现具有积极效果,但在不同的运动强度和给药剂量下,其效果可能存在差异。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">在探讨FDP对运动员身体机能影响的研究中,多项实验显示了其积极效果。一项涉及16名冰雪运动员的研究发现,冬训大强度期间每天静脉注射10 g FDP持续10天后,运动员的心肌耗氧量明显降低,静态每搏输出量(SV)、心输出量(CO)、左室射血分数(LVEF) 及左室短轴缩短率(FS) 均有不同程度改善,由此可见FDP可明显改善心脏功能。另一项针对30名青年男性赛艇运动员的研究则采用了口服FDP运动营养合剂的研究,其中主要功能成分为4.5 g的1,6-二磷酸果糖三钠盐,每位运动员在补充前后进行30分钟的赛艇测功全力仪测试。结果显示,FDP组的SOD水平显著高于对照组,MDA水平显著低于对照组。此外,FDP组在30分钟测试及最后1分钟内完成的距离均显著高于对照组,表明FDP可有效提升青年男子赛艇运动员机体抗氧化水平,同时提升他们的无氧和有氧耐力。还有研究发现12天的FDP补充对世居高原运动员的身体机能有所改善,血睾酮水平显著上升,血尿素水平、血清肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)、谷草转氨酶(GOT)活性显著降低。因此,运动前或日常规律补充FDP,可能通过改善心脏功能、提高抗氧化能力来实现运动员提高运动表现、抵抗运动性疲劳的益处</b></p>