抗氧化補(bǔ)劑短期與長(zhǎng)期干預(yù)對(duì)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的影響探究

摘要： 本研究系統(tǒng)回顧了抗氧化補(bǔ)劑在提升運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)中的短期與長(zhǎng)期干預(yù)效果，探討其在運(yùn)動(dòng)員恢復(fù)與適應(yīng)過(guò)程中的多層次影響。短期補(bǔ)充抗氧化補(bǔ)劑能有效清除氧化應(yīng)激，減輕運(yùn)動(dòng)疲勞，尤其適用于高強(qiáng)度訓(xùn)練后的快速恢復(fù)。然而，長(zhǎng)期使用抗氧化補(bǔ)劑可能通過(guò)抑制ROS信號(hào)功能，影響內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng)活性，甚至削弱耐力提升效果。不同類(lèi)型抗氧化補(bǔ)劑的應(yīng)用效果存在差異，水溶性補(bǔ)劑如維生素C主要清除細(xì)胞內(nèi)自由基，而脂溶性補(bǔ)劑如維生素E則保護(hù)細(xì)胞膜。為優(yōu)化補(bǔ)劑使用策略，需結(jié)合個(gè)體差異、補(bǔ)劑類(lèi)型和使用時(shí)長(zhǎng)等因素，未來(lái)研究應(yīng)探索創(chuàng)新補(bǔ)劑及多維評(píng)價(jià)方法，以制定科學(xué)、精準(zhǔn)的補(bǔ)劑策略。

關(guān)鍵詞：抗氧化劑；運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)；運(yùn)動(dòng)恢復(fù)；運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)

Evaluation An exploration of the effects of short-term and long-term interventions with antioxidant supplements on sports performance.

GE Hongli

（School of Physical Education， Shandong University， Jinan， Shandong 250061 China）

Abstract： This study systematically reviewed the short- and long-term effects of antioxidant supplements on exercise performance and their multifaceted impacts on recovery and adaptation. Short-term supplementation effectively alleviates oxidative stress and fatigue， aiding rapid recovery after intense training. However， long-term use may inhibit ROS signaling， impair endogenous antioxidant systems， and reduce endurance adaptation. Effects vary by supplement type; water-soluble antioxidants （e.g.， vitamin C） target intracellular ROS， while lipid-soluble ones （e.g.， vitamin E） protect cell membranes. Optimizing supplementation requires consideration of individual differences， supplement types， and duration. Future research should explore novel antioxidants and multidimensional evaluation to guide precise strategies.

Keywords： antioxidants; athletic performance; exercise recovery; sport nutrition

引言

劇烈和持續(xù)的運(yùn)動(dòng)會(huì)顯著增加機(jī)體的氧化應(yīng)激水平，產(chǎn)生大量活性氧（ROS），導(dǎo)致細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化、蛋白質(zhì)變性以及DNA損傷，從而影響運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)和運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)。為緩解這一問(wèn)題，抗氧化補(bǔ)劑被廣泛應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中[1][2]。短期內(nèi)，維生素C、維生素E、輔酶Q10等補(bǔ)劑的補(bǔ)充被證明能有效清除ROS，減輕氧化損傷，從而改善運(yùn)動(dòng)員的疲勞狀態(tài)和恢復(fù)速度。然而，近年來(lái)的研究表明，抗氧化補(bǔ)劑的長(zhǎng)期應(yīng)用可能抑制機(jī)體的內(nèi)源性抗氧化反應(yīng)，干擾運(yùn)動(dòng)引發(fā)的適應(yīng)性過(guò)程[3]。抗氧化補(bǔ)劑的短期與長(zhǎng)期應(yīng)用效果是否一致，以及如何合理使用這些補(bǔ)劑，以達(dá)到最佳的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)提升效果，已成為研究的熱點(diǎn)。不同抗氧化補(bǔ)劑的分子特性也影響其在體內(nèi)的作用機(jī)制。水溶性補(bǔ)劑如維生素C主要在細(xì)胞質(zhì)中作用，而脂溶性補(bǔ)劑如維生素E則作用于細(xì)胞膜，不同的機(jī)制可能在長(zhǎng)期干預(yù)中產(chǎn)生不同的適應(yīng)性反應(yīng)[4]。制定科學(xué)合理的抗氧化補(bǔ)劑使用策略顯得尤為重要。

1 抗氧化補(bǔ)劑在運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)提升中的作用

抗氧化補(bǔ)劑在運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)提升中的作用具有深厚的理論基礎(chǔ)與廣泛的應(yīng)用背景。在劇烈運(yùn)動(dòng)或高強(qiáng)度訓(xùn)練過(guò)程中，體內(nèi)氧化應(yīng)激水平迅速上升，尤其是ROS大量產(chǎn)生。氧化應(yīng)激不僅破壞細(xì)胞膜、蛋白質(zhì)和DNA，還會(huì)干擾信號(hào)傳導(dǎo)，導(dǎo)致疲勞和運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)困難[4]。抗氧化補(bǔ)劑成為了改善運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的潛在手段，通過(guò)清除體內(nèi)多余的ROS，從而緩解氧化損傷和加速恢復(fù)。

在理論層面，抗氧化補(bǔ)劑通過(guò)多種機(jī)制對(duì)抗氧化應(yīng)激。首先，抗氧化劑可直接與ROS反應(yīng)，通過(guò)氧化還原反應(yīng)來(lái)減少細(xì)胞損傷。水溶性抗氧化補(bǔ)劑在細(xì)胞質(zhì)中發(fā)揮作用，而脂溶性抗氧化補(bǔ)劑則保護(hù)細(xì)胞膜免受過(guò)氧化損傷。其次，抗氧化補(bǔ)劑還可以激活體內(nèi)的抗氧化酶系統(tǒng)，例如誘導(dǎo)谷胱甘肽過(guò)氧化物酶和超氧化物歧化酶的表達(dá)，從而增強(qiáng)機(jī)體的內(nèi)源性抗氧化能力。這種雙重作用機(jī)制為其在運(yùn)動(dòng)中的廣泛應(yīng)用奠定了生物學(xué)基礎(chǔ)。[5]

從應(yīng)用角度來(lái)看，抗氧化補(bǔ)劑的使用場(chǎng)景多樣化，涵蓋了短期和長(zhǎng)期的不同需求。在短期高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后，抗氧化補(bǔ)劑可用于緩解急性氧化應(yīng)激，幫助運(yùn)動(dòng)員迅速恢復(fù)體力和運(yùn)動(dòng)能力，這對(duì)于賽事頻繁或處于恢復(fù)期的運(yùn)動(dòng)員尤為關(guān)鍵。相反，在長(zhǎng)期的訓(xùn)練計(jì)劃中，抗氧化補(bǔ)劑的使用存在一定爭(zhēng)議，因?yàn)檠a(bǔ)劑可能抑制運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的適應(yīng)性反應(yīng)，進(jìn)而影響長(zhǎng)遠(yuǎn)的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。

2 抗氧化補(bǔ)劑對(duì)運(yùn)動(dòng)員生理系統(tǒng)的影響機(jī)制

抗氧化補(bǔ)劑對(duì)運(yùn)動(dòng)員生理系統(tǒng)的影響機(jī)制可從細(xì)胞水平到系統(tǒng)響應(yīng)逐層解析，其作用廣泛而復(fù)雜。在高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)或持續(xù)訓(xùn)練過(guò)程中，細(xì)胞代謝加速，ROS大量生成，導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生氧化應(yīng)激。從細(xì)胞水平來(lái)看，抗氧化補(bǔ)劑能夠直接清除ROS，阻止其對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的氧化損傷。ROS的過(guò)量生成會(huì)對(duì)脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和DNA造成廣泛破壞，影響肌肉細(xì)胞的功能與代謝活性。例如，脂溶性抗氧化劑可嵌入細(xì)胞膜，防止膜脂質(zhì)的過(guò)氧化，保護(hù)細(xì)胞膜的完整性；水溶性抗氧化劑則在細(xì)胞質(zhì)中清除自由基，防止蛋白質(zhì)氧化與DNA損傷。這種直接清除機(jī)制在高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)期間尤為重要，有助于緩解運(yùn)動(dòng)引發(fā)的急性氧化應(yīng)激，保護(hù)細(xì)胞正常功能。

在組織水平上，抗氧化補(bǔ)劑可以促進(jìn)線(xiàn)粒體功能的穩(wěn)定。線(xiàn)粒體是細(xì)胞的主要能量供應(yīng)中心，也是ROS生成的主要場(chǎng)所。過(guò)多的ROS會(huì)損傷線(xiàn)粒體DNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，進(jìn)而影響ATP的產(chǎn)生，降低肌肉的能量供給能力。抗氧化補(bǔ)劑通過(guò)降低線(xiàn)粒體內(nèi)的ROS水平，有助于維持線(xiàn)粒體的結(jié)構(gòu)與功能，防止能量供應(yīng)中斷，從而支持運(yùn)動(dòng)耐力的提升[6]。這種作用在有氧運(yùn)動(dòng)和長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)過(guò)程中尤為明顯，因?yàn)檫@類(lèi)運(yùn)動(dòng)對(duì)線(xiàn)粒體的穩(wěn)定性依賴(lài)更為顯著。

從系統(tǒng)響應(yīng)的角度來(lái)看，抗氧化補(bǔ)劑還能調(diào)節(jié)體內(nèi)的炎癥反應(yīng)。運(yùn)動(dòng)引發(fā)的氧化應(yīng)激常常伴隨著全身性炎癥反應(yīng)，進(jìn)一步加重疲勞和損傷。抗氧化補(bǔ)劑能夠通過(guò)抑制ROS介導(dǎo)的炎癥通路（如NF-κB通路），減少促炎因子的表達(dá)，減輕組織損傷，進(jìn)而有助于運(yùn)動(dòng)員的恢復(fù)與適應(yīng)。這一機(jī)制尤其在賽季期間或高強(qiáng)度訓(xùn)練階段顯現(xiàn)出重要價(jià)值，能夠有效減少運(yùn)動(dòng)員的傷病風(fēng)險(xiǎn)，提高運(yùn)動(dòng)延續(xù)性和訓(xùn)練適應(yīng)性。

3 短期抗氧化補(bǔ)劑干預(yù)對(duì)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的效果

3.1短期抗氧化補(bǔ)劑與運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)研究熱點(diǎn)

在體育科學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，短期抗氧化補(bǔ)劑對(duì)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的干預(yù)效果已然成為近年來(lái)備受矚目的研究熱點(diǎn)方向。當(dāng)人體進(jìn)行高強(qiáng)度或者長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)體會(huì)不可避免地出現(xiàn)氧化應(yīng)激顯著上升的狀況。在這種情況下，體內(nèi)會(huì)大量生成自由基，而這些自由基極有可能導(dǎo)致肌肉疲勞現(xiàn)象的加劇、引發(fā)肌肉損傷問(wèn)題，同時(shí)還會(huì)造成炎癥反應(yīng)。為了有效解決此類(lèi)因運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的不良狀況，補(bǔ)充抗氧化補(bǔ)劑被廣泛認(rèn)為是一種具有潛在價(jià)值的有效應(yīng)對(duì)策略。其核心目的在于通過(guò)強(qiáng)化機(jī)體自身的抗氧化能力，最大程度地減輕氧化損傷程度，進(jìn)而促進(jìn)運(yùn)動(dòng)后的身體恢復(fù)進(jìn)程，并最終實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的改善與提升。[7]

3.2經(jīng)典抗氧化劑減少運(yùn)動(dòng)氧化損傷

多種經(jīng)典的抗氧化劑在短期補(bǔ)充的情況下，能夠切實(shí)有效地降低運(yùn)動(dòng)所引起的氧化損傷相關(guān)指標(biāo)。以維生素 C、維生素 E 和輔酶 Q10 為例，它們?cè)谶@方面有著較為突出的表現(xiàn)。有一項(xiàng)專(zhuān)門(mén)針對(duì)非運(yùn)動(dòng)人群開(kāi)展的研究表明，當(dāng)研究對(duì)象連續(xù)六周補(bǔ)充維生素 D 之后，體內(nèi)的超氧化物歧化酶以及谷胱甘肽過(guò)氧化物酶的活性得到了顯著的提高。與此同時(shí)，在經(jīng)歷劇烈運(yùn)動(dòng)之后，血清當(dāng)中脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物的水平出現(xiàn)了明顯的下降趨勢(shì)。而這一系列的變化所帶來(lái)的積極影響便是，能夠有效地緩解肌肉疲勞感，并且在身體恢復(fù)過(guò)程中顯著減輕炎癥反應(yīng)。輔酶 Q10 作為一種在線(xiàn)粒體抗氧化過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用的物質(zhì)，針對(duì)運(yùn)動(dòng)員群體的試驗(yàn)研究有力地證明了它對(duì)于運(yùn)動(dòng)員的能量代謝以及抗氧化能力有著不可忽視的促進(jìn)作用。在某一項(xiàng)試驗(yàn)當(dāng)中，運(yùn)動(dòng)員在短期補(bǔ)充輔酶 Q10 之后，紅細(xì)胞中的 ATP 水平得到了有效的提升，而氧化標(biāo)志物丙二醛的濃度則呈現(xiàn)出明顯的降低態(tài)勢(shì)，運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的疲勞狀態(tài)也得到了較好的改善。[8]

3.3短期補(bǔ)劑效果受多因素調(diào)控

短期抗氧化補(bǔ)劑在針對(duì)劇烈運(yùn)動(dòng)后的身體恢復(fù)改善方面，以及在減輕氧化應(yīng)激相關(guān)損傷的工作上，確實(shí)展現(xiàn)出了令人矚目的顯著效果。然而，其對(duì)于運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的具體作用并非是單一固定的，而是受到多種不同因素的綜合調(diào)控。其中，個(gè)體本身的抗氧化水平起著基礎(chǔ)性的影響作用，不同個(gè)體之間抗氧化水平的差異會(huì)使得補(bǔ)劑在其體內(nèi)發(fā)揮的效果不盡相同。補(bǔ)劑自身的類(lèi)型也是一個(gè)關(guān)鍵因素，不同類(lèi)型的抗氧化補(bǔ)劑其作用機(jī)制和效果范圍存在著明顯的區(qū)別。此外，補(bǔ)劑的使用劑量以及使用時(shí)機(jī)同樣不容忽視，合適的劑量能夠確保補(bǔ)劑發(fā)揮最佳效果，而恰當(dāng)?shù)氖褂脮r(shí)機(jī)則能夠使其與運(yùn)動(dòng)過(guò)程緊密配合，達(dá)到事半功倍的效果。未來(lái)的相關(guān)研究工作有必要進(jìn)一步深入探究這些變量究竟是如何對(duì)補(bǔ)劑效果產(chǎn)生影響的，從而為在不同運(yùn)動(dòng)情境之下，抗氧化補(bǔ)劑能夠?qū)崿F(xiàn)個(gè)性化、精準(zhǔn)化的使用提供堅(jiān)實(shí)可靠的科學(xué)依據(jù)，以更好地服務(wù)于運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練、比賽以及大眾的健身運(yùn)動(dòng)需求。

4 長(zhǎng)期抗氧化補(bǔ)劑干預(yù)對(duì)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的效果

長(zhǎng)期抗氧化補(bǔ)劑在運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)中的應(yīng)用具有顯著的研究?jī)r(jià)值，尤其是在應(yīng)對(duì)持續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的氧化應(yīng)激方面。相關(guān)研究揭示了其潛在益處和適應(yīng)性限制，這取決于補(bǔ)劑類(lèi)型、劑量及個(gè)體基礎(chǔ)狀態(tài)。

長(zhǎng)期補(bǔ)充抗氧化劑在降低氧化應(yīng)激和改善運(yùn)動(dòng)恢復(fù)中顯示了積極作用。研究表明，維生素C和維生素E長(zhǎng)期補(bǔ)充能夠顯著減少自由基生成，降低脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物水平，從而緩解肌肉疲勞和炎癥反應(yīng)。此外，輔酶Q10作為線(xiàn)粒體靶向抗氧化劑，被證明可以通過(guò)增強(qiáng)線(xiàn)粒體的抗氧化能力，提高有氧耐力和運(yùn)動(dòng)效率。研究顯示，長(zhǎng)期補(bǔ)充輔酶Q10有助于提高長(zhǎng)距離騎行中的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)，并減少運(yùn)動(dòng)引起的脂質(zhì)氧化損傷。

然而，長(zhǎng)期補(bǔ)充抗氧化劑可能對(duì)運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的適應(yīng)性產(chǎn)生負(fù)面影響。氧化應(yīng)激不僅是損傷的來(lái)源，同時(shí)也是促進(jìn)適應(yīng)性增強(qiáng)的重要信號(hào)通路。自由基通過(guò)激活細(xì)胞信號(hào)通路（如NF-κB和PGC-1α），刺激線(xiàn)粒體生成和內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng)的增強(qiáng)。長(zhǎng)期高劑量抗氧化劑（如維生素C和E）可能抑制這些適應(yīng)性機(jī)制，進(jìn)而削弱肌肉力量和耐力的提高效果。針對(duì)長(zhǎng)期抗氧化補(bǔ)劑效果的異質(zhì)性，個(gè)性化干預(yù)可能是優(yōu)化其作用的重要策略。研究表明，針對(duì)內(nèi)源性抗氧化水平較低的個(gè)體補(bǔ)充抗氧化劑效果顯著，例如，通過(guò)補(bǔ)充維生素C或N-乙酰半胱氨酸，能夠恢復(fù)谷胱甘肽水平并顯著提高無(wú)氧爆發(fā)力。綜上，長(zhǎng)期抗氧化補(bǔ)劑干預(yù)在減輕氧化應(yīng)激、改善運(yùn)動(dòng)恢復(fù)方面展現(xiàn)了潛力，但也存在抑制適應(yīng)性增強(qiáng)的風(fēng)險(xiǎn)。未來(lái)研究應(yīng)著重于明確不同抗氧化補(bǔ)劑對(duì)內(nèi)外源性抗氧化系統(tǒng)的調(diào)控機(jī)制，并進(jìn)一步探索精準(zhǔn)補(bǔ)充策略以最大化其在不同運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景中的應(yīng)用效果。

5 短期與長(zhǎng)期抗氧化補(bǔ)劑干預(yù)效果的對(duì)比分析

短期與長(zhǎng)期抗氧化補(bǔ)劑的干預(yù)在效果上存在顯著差異，這種差異主要源于抗氧化補(bǔ)劑在體內(nèi)的不同代謝過(guò)程、適應(yīng)性反應(yīng)及干預(yù)目標(biāo)的不同。[9]短期補(bǔ)劑干預(yù)多用于賽前或高強(qiáng)度訓(xùn)練后，其目的是通過(guò)迅速清除體內(nèi)自由基，減輕急性氧化應(yīng)激帶來(lái)的疲勞與損傷，幫助運(yùn)動(dòng)員快速恢復(fù)。短期使用維生素C、E和輔酶Q10等抗氧化補(bǔ)劑，能顯著緩解乳酸堆積、減輕肌肉疼痛，并縮短恢復(fù)時(shí)間。這種急性干預(yù)效果在頻繁比賽的情況下尤為適用，可幫助運(yùn)動(dòng)員保持穩(wěn)定的競(jìng)技狀態(tài)。

相比之下，長(zhǎng)期抗氧化補(bǔ)劑干預(yù)則意在通過(guò)持續(xù)抑制氧化應(yīng)激，減輕累積性損傷。然而，長(zhǎng)期使用抗氧化補(bǔ)劑可能抑制ROS的有益信號(hào)功能，阻礙運(yùn)動(dòng)適應(yīng)性，特別是線(xiàn)粒體生物發(fā)生和抗氧化酶系統(tǒng)的激活。長(zhǎng)期高劑量維生素C和E的補(bǔ)充，可能削弱肌肉對(duì)耐力訓(xùn)練的適應(yīng)性反應(yīng)，導(dǎo)致耐力提升效果減弱。

6 抗氧化補(bǔ)劑在運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)提升中的研究進(jìn)展與未來(lái)方向

抗氧化補(bǔ)劑在提升運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)中的應(yīng)用研究不斷取得進(jìn)展，尤其是在創(chuàng)新補(bǔ)劑的開(kāi)發(fā)和多維度評(píng)價(jià)方法的引入方面，取得了令人矚目的成果。傳統(tǒng)的抗氧化補(bǔ)劑如維生素C、E和輔酶Q10已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，但其效果和安全性仍存在爭(zhēng)議。隨著分子生物學(xué)和營(yíng)養(yǎng)學(xué)的發(fā)展，新型抗氧化補(bǔ)劑逐漸涌現(xiàn)，如硫辛酸、蝦青素、植物多酚和納米化合物等。[10]這些補(bǔ)劑不僅具有較高的抗氧化活性，且在生物利用度和靶向性方面表現(xiàn)出更好的潛力，有望在提升運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的效果上超過(guò)傳統(tǒng)抗氧化劑。

7 研究結(jié)論

本研究系統(tǒng)回顧了抗氧化補(bǔ)劑在提升運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)中的短期與長(zhǎng)期干預(yù)效果，揭示了其在運(yùn)動(dòng)員恢復(fù)和適應(yīng)過(guò)程中的多層次影響。短期補(bǔ)充抗氧化補(bǔ)劑能夠有效緩解氧化應(yīng)激，減輕運(yùn)動(dòng)疲勞，尤其適用于高強(qiáng)度訓(xùn)練后的快速恢復(fù)。然而，長(zhǎng)期使用抗氧化補(bǔ)劑可能抑制ROS的信號(hào)功能，影響內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng)的活性，甚至削弱耐力提升效果。未來(lái)研究需探索創(chuàng)新補(bǔ)劑和多維評(píng)價(jià)方法，制定科學(xué)、精準(zhǔn)的補(bǔ)劑策略，為不同需求的運(yùn)動(dòng)員提供個(gè)性化的應(yīng)用指導(dǎo)。

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