抗氧化補劑短期與長期干預(yù)對運動表現(xiàn)的影響探究

摘要： 本研究系統(tǒng)回顧了抗氧化補劑在提升運動表現(xiàn)中的短期與長期干預(yù)效果，探討其在運動員恢復(fù)與適應(yīng)過程中的多層次影響。短期補充抗氧化補劑能有效清除氧化應(yīng)激，減輕運動疲勞，尤其適用于高強度訓(xùn)練后的快速恢復(fù)。然而，長期使用抗氧化補劑可能通過抑制ROS信號功能，影響內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng)活性，甚至削弱耐力提升效果。不同類型抗氧化補劑的應(yīng)用效果存在差異，水溶性補劑如維生素C主要清除細胞內(nèi)自由基，而脂溶性補劑如維生素E則保護細胞膜。為優(yōu)化補劑使用策略，需結(jié)合個體差異、補劑類型和使用時長等因素，未來研究應(yīng)探索創(chuàng)新補劑及多維評價方法，以制定科學(xué)、精準的補劑策略。

關(guān)鍵詞：抗氧化劑；運動表現(xiàn)；運動恢復(fù)；運動營養(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)的運動會顯著增加機體的氧化應(yīng)激水平，產(chǎn)生大量活性氧（ROS），導(dǎo)致細胞膜脂質(zhì)過氧化、蛋白質(zhì)變性以及DNA損傷，從而影響運動表現(xiàn)和運動后恢復(fù)。為緩解這一問題，抗氧化補劑被廣泛應(yīng)用于運動實踐中[1][2]。短期內(nèi)，維生素C、維生素E、輔酶Q10等補劑的補充被證明能有效清除ROS，減輕氧化損傷，從而改善運動員的疲勞狀態(tài)和恢復(fù)速度。然而，近年來的研究表明，抗氧化補劑的長期應(yīng)用可能抑制機體的內(nèi)源性抗氧化反應(yīng)，干擾運動引發(fā)的適應(yīng)性過程[3]?？寡趸a劑的短期與長期應(yīng)用效果是否一致，以及如何合理使用這些補劑，以達到最佳的運動表現(xiàn)提升效果，已成為研究的熱點。不同抗氧化補劑的分子特性也影響其在體內(nèi)的作用機制。水溶性補劑如維生素C主要在細胞質(zhì)中作用，而脂溶性補劑如維生素E則作用于細胞膜，不同的機制可能在長期干預(yù)中產(chǎn)生不同的適應(yīng)性反應(yīng)[4]。制定科學(xué)合理的抗氧化補劑使用策略顯得尤為重要。

1 抗氧化補劑在運動表現(xiàn)提升中的作用

抗氧化補劑在運動表現(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。在劇烈運動或高強度訓(xùn)練過程中，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)激不僅破壞細胞膜、蛋白質(zhì)和DNA，還會干擾信號傳導(dǎo)，導(dǎo)致疲勞和運動后恢復(fù)困難[4]?？寡趸a劑成為了改善運動表現(xiàn)的潛在手段，通過清除體內(nèi)多余的ROS，從而緩解氧化損傷和加速恢復(fù)。

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

從應(yīng)用角度來看，抗氧化補劑的使用場景多樣化，涵蓋了短期和長期的不同需求。在短期高強度運動后，抗氧化補劑可用于緩解急性氧化應(yīng)激，幫助運動員迅速恢復(fù)體力和運動能力，這對于賽事頻繁或處于恢復(fù)期的運動員尤為關(guān)鍵。相反，在長期的訓(xùn)練計劃中，抗氧化補劑的使用存在一定爭議，因為補劑可能抑制運動誘導(dǎo)的適應(yīng)性反應(yīng)，進而影響長遠的運動表現(xiàn)。

2 抗氧化補劑對運動員生理系統(tǒng)的影響機制

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

在組織水平上，抗氧化補劑可以促進線粒體功能的穩(wěn)定。線粒體是細胞的主要能量供應(yīng)中心，也是ROS生成的主要場所。過多的ROS會損傷線粒體DNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，進而影響ATP的產(chǎn)生，降低肌肉的能量供給能力?？寡趸a劑通過降低線粒體內(nèi)的ROS水平，有助于維持線粒體的結(jié)構(gòu)與功能，防止能量供應(yīng)中斷，從而支持運動耐力的提升[6]。這種作用在有氧運動和長時間運動過程中尤為明顯，因為這類運動對線粒體的穩(wěn)定性依賴更為顯著。

從系統(tǒng)響應(yīng)的角度來看，抗氧化補劑還能調(diào)節(jié)體內(nèi)的炎癥反應(yīng)。運動引發(fā)的氧化應(yīng)激常常伴隨著全身性炎癥反應(yīng)，進一步加重疲勞和損傷?？寡趸a劑能夠通過抑制ROS介導(dǎo)的炎癥通路（如NF-κB通路），減少促炎因子的表達，減輕組織損傷，進而有助于運動員的恢復(fù)與適應(yīng)。這一機制尤其在賽季期間或高強度訓(xùn)練階段顯現(xiàn)出重要價值，能夠有效減少運動員的傷病風(fēng)險，提高運動延續(xù)性和訓(xùn)練適應(yīng)性。

3 短期抗氧化補劑干預(yù)對運動表現(xiàn)的效果

3.1短期抗氧化補劑與運動表現(xiàn)研究熱點

在體育科學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，短期抗氧化補劑對運動表現(xiàn)的干預(yù)效果已然成為近年來備受矚目的研究熱點方向。當人體進行高強度或者長時間的運動時，機體會不可避免地出現(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)肌肉損傷問題，同時還會造成炎癥反應(yīng)。為了有效解決此類因運動而產(chǎn)生的不良狀況，補充抗氧化補劑被廣泛認為是一種具有潛在價值的有效應(yīng)對策略。其核心目的在于通過強化機體自身的抗氧化能力，最大程度地減輕氧化損傷程度，進而促進運動后的身體恢復(fù)進程，并最終實現(xiàn)對運動表現(xiàn)的改善與提升。[7]

3.2經(jīng)典抗氧化劑減少運動氧化損傷

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

3.3短期補劑效果受多因素調(diào)控

短期抗氧化補劑在針對劇烈運動后的身體恢復(fù)改善方面，以及在減輕氧化應(yīng)激相關(guān)損傷的工作上，確實展現(xiàn)出了令人矚目的顯著效果。然而，其對于運動表現(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，個體本身的抗氧化水平起著基礎(chǔ)性的影響作用，不同個體之間抗氧化水平的差異會使得補劑在其體內(nèi)發(fā)揮的效果不盡相同。補劑自身的類型也是一個關(guān)鍵因素，不同類型的抗氧化補劑其作用機制和效果范圍存在著明顯的區(qū)別。此外，補劑的使用劑量以及使用時機同樣不容忽視，合適的劑量能夠確保補劑發(fā)揮最佳效果，而恰當?shù)氖褂脮r機則能夠使其與運動過程緊密配合，達到事半功倍的效果。未來的相關(guān)研究工作有必要進一步深入探究這些變量究竟是如何對補劑效果產(chǎn)生影響的，從而為在不同運動情境之下，抗氧化補劑能夠?qū)崿F(xiàn)個性化、精準化的使用提供堅實可靠的科學(xué)依據(jù)，以更好地服務(wù)于運動員的訓(xùn)練、比賽以及大眾的健身運動需求。

4 長期抗氧化補劑干預(yù)對運動表現(xiàn)的效果

長期抗氧化補劑在運動表現(xiàn)中的應(yīng)用具有顯著的研究價值，尤其是在應(yīng)對持續(xù)高強度運動導(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，這取決于補劑類型、劑量及個體基礎(chǔ)狀態(tài)。

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

然而，長期補充抗氧化劑可能對運動誘導(dǎo)的適應(yīng)性產(chǎn)生負面影響。氧化應(yīng)激不僅是損傷的來源，同時也是促進適應(yīng)性增強的重要信號通路。自由基通過激活細胞信號通路（如NF-κB和PGC-1α），刺激線粒體生成和內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng)的增強。長期高劑量抗氧化劑（如維生素C和E）可能抑制這些適應(yīng)性機制，進而削弱肌肉力量和耐力的提高效果。針對長期抗氧化補劑效果的異質(zhì)性，個性化干預(yù)可能是優(yōu)化其作用的重要策略。研究表明，針對內(nèi)源性抗氧化水平較低的個體補充抗氧化劑效果顯著，例如，通過補充維生素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氧爆發(fā)力。綜上，長期抗氧化補劑干預(yù)在減輕氧化應(yīng)激、改善運動恢復(fù)方面展現(xiàn)了潛力，但也存在抑制適應(yīng)性增強的風(fēng)險。未來研究應(yīng)著重于明確不同抗氧化補劑對內(nèi)外源性抗氧化系統(tǒng)的調(diào)控機制，并進一步探索精準補充策略以最大化其在不同運動場景中的應(yīng)用效果。

5 短期與長期抗氧化補劑干預(yù)效果的對比分析

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

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

6 抗氧化補劑在運動表現(xiàn)提升中的研究進展與未來方向

抗氧化補劑在提升運動表現(xiàn)中的應(yīng)用研究不斷取得進展，尤其是在創(chuàng)新補劑的開發(fā)和多維度評價方法的引入方面，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議。隨著分子生物學(xué)和營養(yǎng)學(xué)的發(fā)展，新型抗氧化補劑逐漸涌現(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，有望在提升運動表現(xiàn)的效果上超過傳統(tǒng)抗氧化劑。

7 研究結(jié)論

本研究系統(tǒng)回顧了抗氧化補劑在提升運動表現(xiàn)中的短期與長期干預(yù)效果，揭示了其在運動員恢復(fù)和適應(yīng)過程中的多層次影響。短期補充抗氧化補劑能夠有效緩解氧化應(yīng)激，減輕運動疲勞，尤其適用于高強度訓(xùn)練后的快速恢復(fù)。然而，長期使用抗氧化補劑可能抑制ROS的信號功能，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。未來研究需探索創(chuàng)新補劑和多維評價方法，制定科學(xué)、精準的補劑策略，為不同需求的運動員提供個性化的應(yīng)用指導(dǎo)。

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