張 儉
在田徑領(lǐng)域,傷病永遠(yuǎn)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(fā)生勢必會損失大量的訓(xùn)練時間,錯過各種比賽,并且傷病的恢復(fù)也得經(jīng)過一個漫長的康復(fù)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(guān)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(yīng)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(fā)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(rèn)識到,適當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)策略能夠減少受傷的風(fēng)險,并且能夠提高傷病恢復(fù)能力。這就要求每一名的運動員都應(yīng)該配備一位合格的運動營養(yǎng)師,他將根據(jù)運動員的實際情況制定個性化營養(yǎng)策略來預(yù)防和治療運動損傷。營養(yǎng)策略的作用是確保運動員吸收足夠的能量和適當(dāng)?shù)纳攀炒钆?,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(xiàn)有文獻(xiàn)對最常見的損傷的防治效果探索適當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)策略。
目前關(guān)于預(yù)防/治療肌肉損傷的營養(yǎng)策略的相關(guān)研究較少,并且大多數(shù)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(yǎng)師制定運動營養(yǎng)策略提供了借鑒價值,但值得關(guān)注的是,DOMS和主要的肌肉損傷在肌肉結(jié)構(gòu)上以及恢復(fù)期骨骼肌細(xì)微結(jié)構(gòu)生成上有很大的區(qū)別。然而,鑒于目前還沒有發(fā)表相關(guān)隨機對照實驗來探究營養(yǎng)在預(yù)防或治療精英運動員肌肉損傷的干預(yù)效果,因此,目前為止實驗室誘發(fā)的肌肉損傷案例提供了最好的研究證據(jù)。當(dāng)然也要客觀地認(rèn)識到這類研究的局限性。從營養(yǎng)的角度來看,重要的是要考慮營養(yǎng)策略的潛在效果,以發(fā)揮損傷預(yù)防,維持傷病恢復(fù)期的能量需求,防止因傷病不能訓(xùn)練而引起的瘦體重流失以及加快肌肉的損傷恢復(fù)。
鑒于蛋白質(zhì)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(zhì)在預(yù)防肌肉損傷方面的重視。人們普遍認(rèn)為,蛋白質(zhì)的補充促進(jìn)了一些力量運動項目(如,投擲項目)運動后的疲勞恢復(fù)過程。因此,增加飲食中的蛋白質(zhì)可能會降低肌肉損傷標(biāo)志物。然而,這一結(jié)論是存在爭議的,一些研究發(fā)現(xiàn)了積極的效果,而其他研究則沒有表現(xiàn)出任何好轉(zhuǎn)。在最近的一項系統(tǒng)評價表明,提供蛋白質(zhì)補充劑時,運動后蛋白質(zhì)合成和細(xì)胞內(nèi)合成代謝信號的急性變化并沒有導(dǎo)致肌肉損傷標(biāo)志物的顯著減少和肌肉功能恢復(fù)的增強[3]。與運動損傷后肌肉結(jié)構(gòu)發(fā)生的快速變化相比,補充蛋白質(zhì)對肌肉蛋白代謝的適應(yīng)是一個相對緩慢的過程。因此可以得出合適的結(jié)論,如果在運動員的日常飲食中提供足夠的膳食蛋白質(zhì),額外攝入的蛋白質(zhì)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(shè)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(rèn)識。
雖然額外攝入的蛋白質(zhì)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(zhì)含量起到有益的效果:延緩肌肉萎縮,促進(jìn)肌組織恢復(fù)。但是,此類研究是基于實驗室內(nèi)建模進(jìn)行的,并不是在真正的損傷。在探究蛋白質(zhì)攝入量方面,一般認(rèn)為,進(jìn)行全身抗阻訓(xùn)練的運動員需要從每餐獲取20克以上的蛋白質(zhì),最近的研究卻表明,每餐獲取40克蛋白質(zhì)可能是更好的營養(yǎng)攝取策略[4]。此外,蛋白質(zhì)攝入量應(yīng)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(jìn)損傷恢復(fù)有積極作用。但是這是許多精英運動員未能做到的,前期調(diào)查發(fā)現(xiàn)許多運動員在晚餐中消耗了大部分蛋白質(zhì),而在早餐和午餐中消耗較少。綜上所述,盡管目前相關(guān)文獻(xiàn)有限,但受傷的運動員可以通過增加蛋白質(zhì)攝入量來增加肌肉蛋白合成,延緩瘦體重流失,促進(jìn)損傷恢復(fù)。
膳食脂質(zhì)在預(yù)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(xì)胞膜結(jié)構(gòu)及免疫細(xì)胞的活化。適當(dāng)補充ω-3 PUFAs補充劑對運動誘導(dǎo)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(yù)測何時可能發(fā)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(jìn)一步研究。然而,依靠運動誘導(dǎo)的肌肉損傷模型的研究結(jié)果來判斷ω-3 PUFAs在肌肉損傷預(yù)防或恢復(fù)中的效果仍然是推測性的。
還有一些其他的營養(yǎng)物質(zhì)可以通過適當(dāng)?shù)匮a充來減少肌肉組織損傷的程度和/或促進(jìn)愈合。這些營養(yǎng)策略中的許多補充劑被認(rèn)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(yǎng)物質(zhì)在膳食中缺乏,否則絕大多數(shù)補充劑都缺乏發(fā)揮效力的環(huán)境。
應(yīng)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(yīng)力性骨折是反復(fù)應(yīng)力刺激下因無法承受重復(fù)機械負(fù)荷而發(fā)生骨組織結(jié)構(gòu)損傷。參與高強度、大訓(xùn)練量的運動,如跨欄、三級跳遠(yuǎn),特別容易發(fā)生應(yīng)力性骨折,而訓(xùn)練時間的損失也是代價巨大的。應(yīng)力性骨折的病理是復(fù)雜的,尚不完全清楚,但一些人認(rèn)為營養(yǎng)不足可以被視為一個風(fēng)險因素。但是,關(guān)于飲食和營養(yǎng)在預(yù)防或恢復(fù)骨損傷(如應(yīng)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(guān)于飲食和營養(yǎng)對骨骼健康影響的信息進(jìn)行歸納和總結(jié)。
涉及骨骼健康的一些關(guān)鍵營養(yǎng)素,包括充足的鈣、蛋白質(zhì)、鎂、磷、維生素D和鉀,都能夠直接促進(jìn)骨骼的形成。其他對骨骼組織很重要的營養(yǎng)物質(zhì)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(guān)鍵營養(yǎng)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(yǎng)物質(zhì)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(dāng)能量可用性為30 kcal·kgLBM-1·d-1時,骨形成會減少,更嚴(yán)重的是當(dāng)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(chǎn)生雙重負(fù)面影響。這種LEA持續(xù)一段時間后將會演變出一系列嚴(yán)重的問題。有研究報道一些閉經(jīng)運動員的能量可用性為~16 kcal·kgLBM-1·d-1。當(dāng)維持這一水平的能量可用性,結(jié)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(jié)果還是高強度運動消耗的結(jié)果。有研究通過對比膳食能量限制實現(xiàn)的LEA(15kcal·kgLBM-1·d-1)和動能量消耗實現(xiàn)的LEA對活躍的痛經(jīng)婦女的骨轉(zhuǎn)換標(biāo)記物的影響,研究發(fā)現(xiàn)通過膳食能量限制實現(xiàn)的LEA導(dǎo)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(xiàn)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(xiàn)建議的最佳能量可用性,可能是優(yōu)化骨骼健的有效措施,可能幫助保護(hù)骨骼免受骨骼損傷的發(fā)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(jìn)行訓(xùn)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(zhǔn)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(yōu)先。賽前階段則需要創(chuàng)建一個個性化的時間框架和熱量赤字,目的進(jìn)行身體成分優(yōu)化,以最佳的身體狀態(tài)進(jìn)入競賽期。該方法幫助她在整個職業(yè)生涯中維持身體健康,并取得優(yōu)異成績。
有研究使用日常飲食問卷收集了新兵在新訓(xùn)時期開始和結(jié)束時的膳食攝入數(shù)據(jù),并比較了遭受應(yīng)力骨折和沒有遭受應(yīng)力骨折的新兵的膳食攝入量。應(yīng)力性骨折的發(fā)生與之前的飲食缺乏有關(guān),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(guī)模的相關(guān)性研究,但這些數(shù)據(jù)為應(yīng)力性骨折的潛在飲食風(fēng)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(yīng)力性骨折的風(fēng)險增加,此外運動員鈣攝入量與骨密度和應(yīng)力性骨折風(fēng)險之間也有很強的相關(guān)性。相反,通過維生素D和鈣補充劑的適當(dāng)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(fā)生應(yīng)力骨折的風(fēng)險。盡管這些初步的研究結(jié)果令人興奮,但仍然缺少對最佳鈣、維生素D攝入量與應(yīng)力骨折預(yù)防或骨愈合關(guān)系的研究。
保持適當(dāng)?shù)娘嬍硵z入量對于運動員保持體能和健康以及/或在受傷后恢復(fù)體能很重要。相反,飲食攝入不足會對身體表現(xiàn)產(chǎn)生負(fù)面影響,進(jìn)而可能增加受傷的風(fēng)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(guān)于飲食攝入對運動員骨骼健康的影響,尤其是關(guān)于支持骨損傷恢復(fù)的最佳飲食的相關(guān)信息相對匱乏。然而,總的來說,運動員對骨骼健康的營養(yǎng)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(tài)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(shù)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(yǎng)策略可以實現(xiàn)損傷的預(yù)防和治療,以降低損傷風(fēng)險和減少恢復(fù)時間。為了降低受傷的風(fēng)險,運動員要避免長期能量攝入不足的狀態(tài),因為這是影響骨骼健康的一個主要風(fēng)險因素。要根據(jù)周期化安排來調(diào)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(yǎng)搭配的全面性,特別是蛋白質(zhì)、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(xiàn)其運動目標(biāo);如果發(fā)生了運動損傷,在損傷康復(fù)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(chǔ)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(yǎng)素在預(yù)防傷病和促進(jìn)傷病康復(fù)方面的積極作用。