張 儉
在田徑領域,傷病永遠是不可回避的話題。在世界大賽中,每1000名精英田徑運動員中大約有81人受傷,換句話說,每12名運動員中就有1人受傷[1]。傷病的發生勢必會損失大量的訓練時間,錯過各種比賽,并且傷病的恢復也得經過一個漫長的康復期。骨骼肌損傷作為主要的傷病類型,占所有運動損傷的40.9%,值得關注的是,小腿損傷也是常見的損傷類型,并且男性比女性更常見。但是女運動員可能遭遇更多的應力性骨折,這是由于女運動員在運動中相對能量不足(Relative Energy in Sport Syndrome,RED-S)[2]發生率更高。此外,肌腱和韌帶損傷在短跑運動員中也是非常常見的。
雖然運動傷病在運動中難以回避,但重要的是要認識到,適當的營養策略能夠減少受傷的風險,并且能夠提高傷病恢復能力。這就要求每一名的運動員都應該配備一位合格的運動營養師,他將根據運動員的實際情況制定個性化營養策略來預防和治療運動損傷。營養策略的作用是確保運動員吸收足夠的能量和適當的膳食搭配,并且還有一些補充劑可能也會在傷病防治方面有積極作用。這篇綜述將通過現有文獻對最常見的損傷的防治效果探索適當的營養策略。
目前關于預防/治療肌肉損傷的營養策略的相關研究較少,并且大多數研究都是通過實驗室建模形成的肌肉損傷,以研究延遲性肌肉酸痛(Delayed Onset of Muscle Soreness,DOMS)。雖然這些研究為運動營養師制定運動營養策略提供了借鑒價值,但值得關注的是,DOMS和主要的肌肉損傷在肌肉結構上以及恢復期骨骼肌細微結構生成上有很大的區別。然而,鑒于目前還沒有發表相關隨機對照實驗來探究營養在預防或治療精英運動員肌肉損傷的干預效果,因此,目前為止實驗室誘發的肌肉損傷案例提供了最好的研究證據。當然也要客觀地認識到這類研究的局限性。從營養的角度來看,重要的是要考慮營養策略的潛在效果,以發揮損傷預防,維持傷病恢復期的能量需求,防止因傷病不能訓練而引起的瘦體重流失以及加快肌肉的損傷恢復。
鑒于蛋白質在肌肉合成代謝中的重要作用,這就增強了人們對膳食蛋白質在預防肌肉損傷方面的重視。人們普遍認為,蛋白質的補充促進了一些力量運動項目(如,投擲項目)運動后的疲勞恢復過程。因此,增加飲食中的蛋白質可能會降低肌肉損傷標志物。然而,這一結論是存在爭議的,一些研究發現了積極的效果,而其他研究則沒有表現出任何好轉。在最近的一項系統評價表明,提供蛋白質補充劑時,運動后蛋白質合成和細胞內合成代謝信號的急性變化并沒有導致肌肉損傷標志物的顯著減少和肌肉功能恢復的增強[3]。與運動損傷后肌肉結構發生的快速變化相比,補充蛋白質對肌肉蛋白代謝的適應是一個相對緩慢的過程。因此可以得出合適的結論,如果在運動員的日常飲食中提供足夠的膳食蛋白質,額外攝入的蛋白質并不能防止肌肉損傷或降低運動后肌肉酸痛。然而,到目前為止,這一假設還沒有在精英運動員真正受傷后得到充分的驗證,因此個案研究或許有助于對其更深入的認識。
雖然額外攝入的蛋白質并不能防止肌肉損傷,但在肌肉損傷后,因肢體固定降低傷肢肌蛋白合成,引起肌肉萎縮能夠通過增加飲食中的蛋白質含量起到有益的效果:延緩肌肉萎縮,促進肌組織恢復。但是,此類研究是基于實驗室內建模進行的,并不是在真正的損傷。在探究蛋白質攝入量方面,一般認為,進行全身抗阻訓練的運動員需要從每餐獲取20克以上的蛋白質,最近的研究卻表明,每餐獲取40克蛋白質可能是更好的營養攝取策略[4]。此外,蛋白質攝入量應該在一天中平均分配,而不是在某一餐集中攝入,這一策略也被證明對促進損傷恢復有積極作用。但是這是許多精英運動員未能做到的,前期調查發現許多運動員在晚餐中消耗了大部分蛋白質,而在早餐和午餐中消耗較少。綜上所述,盡管目前相關文獻有限,但受傷的運動員可以通過增加蛋白質攝入量來增加肌肉蛋白合成,延緩瘦體重流失,促進損傷恢復。
膳食脂質在預防肌肉損傷中的作用尚未得到足夠的重視。有研究表明,ω-3多不飽和脂肪酸(ω-3 polyunsaturated fatty acids,ω-3 PUFAs)作為人體必需脂肪酸,因為它們的抗炎特性,可影響細胞膜結構及免疫細胞的活化。適當補充ω-3 PUFAs補充劑對運動誘導的肌肉損傷后肌肉功能喪失和炎癥有積極的影響。由于無法預測何時可能發生損傷,可以建議運動員定期服用ω-3 PUFAs補充劑,但長期服用的每日劑量需要進一步研究。然而,依靠運動誘導的肌肉損傷模型的研究結果來判斷ω-3 PUFAs在肌肉損傷預防或恢復中的效果仍然是推測性的。
還有一些其他的營養物質可以通過適當地補充來減少肌肉組織損傷的程度和/或促進愈合。這些營養策略中的許多補充劑被認為是一種抗氧化劑或抗炎劑而起作用。事實上,攝取補充劑的前提是營養物質在膳食中缺乏,否則絕大多數補充劑都缺乏發揮效力的環境。
應力性骨折是田徑運動中常見的骨骼損傷,其病因與接觸性骨折不同,應力性骨折是反復應力刺激下因無法承受重復機械負荷而發生骨組織結構損傷。參與高強度、大訓練量的運動,如跨欄、三級跳遠,特別容易發生應力性骨折,而訓練時間的損失也是代價巨大的。應力性骨折的病理是復雜的,尚不完全清楚,但一些人認為營養不足可以被視為一個風險因素。但是,關于飲食和營養在預防或恢復骨損傷(如應力性骨折)中的作用的直接信息很少。因此,這篇綜述將通過一些關于飲食和營養對骨骼健康影響的信息進行歸納和總結。
涉及骨骼健康的一些關鍵營養素,包括充足的鈣、蛋白質、鎂、磷、維生素D和鉀,都能夠直接促進骨骼的形成。其他對骨骼組織很重要的營養物質包括錳、銅、硼、鐵、鋅、維生素A、維生素K、維生素C和維生素B。硅也可能被添加到骨骼健康的關鍵營養素列表中。鑒于此,乳制品、水果和蔬菜(尤其是綠葉類)的食用很可能是支持骨骼健康的主要營養物質的飲食來源。
在談及更具體的問題中,低能量可用性(low energy availability,LEA)可能是影響骨骼健康的最大影響因素。早期研究得出,當能量可用性為30 kcal·kgLBM-1·d-1時,骨形成會減少,更嚴重的是當能量可用性減少到10 kcal·kgLBM-1·d-1,既減少了骨形成,又增加了骨吸收,很可能對骨骼產生雙重負面影響。這種LEA持續一段時間后將會演變出一系列嚴重的問題。有研究報道一些閉經運動員的能量可用性為~16 kcal·kgLBM-1·d-1。當維持這一水平的能量可用性,結果表明5天的LEA(15kcal·kgLBM-1·d-1)降低了女性的骨形成,增加了骨吸收,但對男性沒有影響(也有部分男性受到影響)[5]。對于運動員來說,這就提出了一個問題:LEA對骨骼的影響是飲食限制的結果還是高強度運動消耗的結果。有研究通過對比膳食能量限制實現的LEA(15kcal·kgLBM-1·d-1)和動能量消耗實現的LEA對活躍的痛經婦女的骨轉換標記物的影響,研究發現通過膳食能量限制實現的LEA導致骨形成顯著減少,但骨吸收沒有變化,而通過運動能量消耗實現的LEA沒有顯著影響骨代謝。這也突出了充足的膳食攝入對運動員的重要性。
既然LEA的危害那么大,那運動員常年維持文獻建議的最佳能量可用性,可能是優化骨骼健的有效措施,可能幫助保護骨骼免受骨骼損傷的發生。但是對許多運動員群體來說,這可能是一個不切實際的方案,尤其是耐力運動員(例如,公路自行車運動員、馬拉松運動員或鐵人三項運動員),他們需要遵循一個長周期的計劃,進行訓練、飲食、休息,這意味不可能長期保持最佳能量可用性,有研究報道一名奧運級別的女性中長跑運動員在一般準備階段,運動員的體成分(體重和體脂)比參賽階段高2-4%,最佳能量可用性優先。賽前階段則需要創建一個個性化的時間框架和熱量赤字,目的進行身體成分優化,以最佳的身體狀態進入競賽期。該方法幫助她在整個職業生涯中維持身體健康,并取得優異成績。
有研究使用日常飲食問卷收集了新兵在新訓時期開始和結束時的膳食攝入數據,并比較了遭受應力骨折和沒有遭受應力骨折的新兵的膳食攝入量。應力性骨折的發生與之前的飲食缺乏有關,包括維生素D和鈣,以及碳水化合物的攝入。盡管這是一項小規模的相關性研究,但這些數據為應力性骨折的潛在飲食風險因素提供了一些指示。以往研究也證實維生素D水平低的運動員應力性骨折的風險增加,此外運動員鈣攝入量與骨密度和應力性骨折風險之間也有很強的相關性。相反,通過維生素D和鈣補充劑的適當補充改善機體維生素D和鈣含量已被證明可以降低新兵發生應力骨折的風險。盡管這些初步的研究結果令人興奮,但仍然缺少對最佳鈣、維生素D攝入量與應力骨折預防或骨愈合關系的研究。
保持適當的飲食攝入量對于運動員保持體能和健康以及/或在受傷后恢復體能很重要。相反,飲食攝入不足會對身體表現產生負面影響,進而可能增加受傷的風險。對于骨骼和其他對運動員很重要的組織,如肌肉、肌腱和韌帶,都是如此。盡管如此,關于飲食攝入對運動員骨骼健康的影響,尤其是關于支持骨損傷恢復的最佳飲食的相關信息相對匱乏。然而,總的來說,運動員對骨骼健康的營養需求可能與普通人群并沒有太大的不同,盡管還需要將LEA狀態降到最低,并考慮到運動對于鈣和維生素D的需求。
雖然傷病是大多數運動員在運動生涯中是不可避免的,但是作為通過采用有效的營養策略可以實現損傷的預防和治療,以降低損傷風險和減少恢復時間。為了降低受傷的風險,運動員要避免長期能量攝入不足的狀態,因為這是影響骨骼健康的一個主要風險因素。要根據周期化安排來調整能量可用性,可能是最有效的策略。此外,運動員要盡快保證營養搭配的全面性,特別是蛋白質、維生素D、鈣和ω-3 PUFAs的攝入,這可以幫助運動員在維持身體健康的情況下實現其運動目標;如果發生了運動損傷,在損傷康復過程中,還能夠維持瘦體重不會流失,并且不會顯著增加身體脂肪。最后,需要更多以人體為基礎的研究,最好是在精英運動員群體中,研究一些宏觀和微量營養素在預防傷病和促進傷病康復方面的積極作用。