微量营养素补充对运动员免疫健康的影响研究

苏候霖 北京体育大学

运动员作为特殊群体，长期接受高强度、大运动量的训练，如果恢复不及时不充分，会造成运动员疲劳，引起机体免疫系统机能下降，使运动员免疫力低下，增加伤病发生的风险。国内外许多研究证明，微量营养素补充可以作为一种改善运动员免疫健康状态、促进恢复的手段，因此本文主要筛选与运动员免疫相关的微量营养素作为综述重点。

一、运动员免疫健康概述

人体免疫系统的作用是保护宿主免受感染源的侵害，包括环境中的细菌、病毒、真菌和寄生虫，以及其他有害物质的侵袭。有研究表明，长时间的剧烈运动会导致一些白血细胞（白血球）功能的暂时性下降，有学者认为这种变化会造成宿主保护功能减弱从而形成一个“开窗期”发生免疫抑制，在“开窗期”中病毒和细菌更容易侵入，增加感染症状出现的风险，使优秀运动员比普通人群更容易受到感染，但也有学者提出质疑，认为长时间剧烈运动后并不会增加上呼吸道感染的患病率，且运动诱导淋巴细胞免疫监视，而非免疫抑制。其他可能造成运动员免疫力低下，导致感染风险增加的原因还包括：心理压力、暴露于极端环境、缺乏睡眠等。运动员平时训练以及参加夏、冬奥会期间最常见的疾病是上呼吸道病毒感染和胃肠道系统的感染。就疾病本身的严重程度而言，这些感染症状通常微不足道，但对优秀运动员来说，它们可能会干扰训练，导致表现不佳，甚至会失去参加大型比赛的机会。所以，如何在平时训练和比赛期间提高运动员免疫力，预防上呼吸道病毒感染等疾病的发生或减轻症状缩短患病周期成为近些年研究的热点。

二、运动员免疫相关的微量营养素

与人体内其他系统一样，免疫系统依赖足够的营养来正常运作，营养状况与宿主的免疫和抗感染能力密切相关。人除了需要常量营养素（碳水化合物、脂肪和蛋白质）以外，还需要消耗少量的微量营养素来保持身体健康，这些微量营养素包括有机维生素和无机矿物质。微量营养素在核苷酸和核酸合成（如铁、锌和镁）和限制组织损伤的抗氧化防御（如维生素C和E）中发挥重要作用。抗氧化能力（如维生素C）在高强度运动或氧化应激增加时尤为重要，某些微量营养素还可通过调节基因表达直接影响免疫细胞功能（如维生素D）。有很多营养补充剂对于普通大众、免疫力较低的人群或临床患者来说有显著提高免疫力的效果，但缺乏对于运动员有直接提高免疫力或降低免疫抑制的证据，而微量营养素与运动员免疫系统的关系已累积了一些文献。

（一）维生素D

维生素D是一种脂溶性维生素，是维持人体生命所必需的营养素，摄入体内的维生素D最终被转化成有较强活性的1，25（OH）2D3，经血液循环输送到各个靶器官，在先天性和获得性免疫功能方面都起着重要的作用，在免疫系统中，维生素D可以可诱导巨噬细胞合成抗菌肽（AMPs），上调广谱抗菌肽的基因表达。AMPs是先天免疫的重要调控因子，是先天免疫系统中的重要蛋白质，有助于防御急性疾病，包括肺结核、流感和普通感冒。维生素D对获得性免疫中的T淋巴细胞和B淋巴细胞也有免疫调节作用。维生素D水平低与唾液免疫球蛋白A分泌水平低、抗原刺激的单核细胞产生的促炎细胞因子水平低以及呼吸道感染风险增加有关，症状持续时间较长。阳光紫外线B辐射穿透皮肤产生的维生素D通常提供人体所需的80%-100%所需，少量来自饮食（优质来源包括油性鱼类和蛋黄）。

有研究报道了运动员体内维生素D浓度与急性上呼吸道感染发病率呈负相关。一项针对耐力运动员的研究报告称，在维持循环的25（OH）D浓度＜30nmol/L的运动员中，出现URTI症状的比例更大，而在25（OH）D浓度为＞120nmol/L的运动员中出现的症状最少。在另一项类似的研究中显示感染单一疾病的断点似乎出现在95nmol/L，这所有循环浓度低于该断点的运动员都有一次或多次发病，而浓度较高的运动员只有一次或更少的发病，若是按此标准划分，许多运动员的维生素D浓度明显低于这个建议的断点，而根据美国医学研究所2011年颁布的指南显示，维生素D正常含量应高于50nmol/L，超过180nmol/L时视为过量产生了毒性。越来越多的证据表明，许多运动员都缺乏维生素D，尤其是在冬季，这主要是由于日照不足和不良的饮食习惯造成的。在一项针对大学运动员的随机对照试验研究发现，与安慰剂对照组相比，冬季训练期间每天补充5000IU维生素D3（14周）可显著提高唾液中抗菌肽和分泌性免疫球蛋白A的分泌率，从而提高对呼吸道感染的抵抗力。每天补充约4000IU的维生素D3可在几周内使维生素D从缺乏状态提高到充足或高水平，并可显著提高运动员唾液IgA和防御素的分泌率。但是大多数试验表明，额外补充维生素D并没有发现其与上呼吸道感染发病率之间的直接联系，但补充维生素D可以降低患病程度及患病天数。

（二）维生素C

维生素C（抗坏血酸）在中性粒细胞中浓度较高，有抗感染功能，包括促进 T 淋巴细胞繁殖，阻止皮质类固醇诱导的中性粒细胞活性的抑制，抑制病毒的繁殖。补充维生素C可以减轻感染过程中组织的过度损伤，从而提高机体的耐受性。因此，维生素C对于免疫系统来说是必要的，它能使免疫系统对病原体产生足够的反应，同时避免对宿主造成过度的伤害。维生素C还是一种主要的水溶性抗氧化剂，能有效清除细胞内外液体中的活性氧，能直接和间接地作为抗氧化剂，通过它的再生来降低维生素 E，在应激情况下，肾上腺素、去甲肾上腺素和可的松分泌增多。

在一项包括马拉松运动员、滑雪者和士兵在内的五组高强度运动者（n=598）的安慰剂对照试验中，维生素C（0.25-1.0g/天）使上呼吸道感染发病率降低了52%。然而，在这项Cochrane评论中提供的另一项证据表明，常规的维生素C补充（每天＞0.2g）并不能降低普通人群患感冒的风险，但这种常规的补充（而不是在症状出现时）似乎可以减少感冒的持续时间和严重程度，且维生素C对运动后非感染性的上呼吸道症状（如运动引起的支气管收缩）有好处。Braakhuis在总结已有文献后得出，通过水果和蔬菜摄入低剂量的维生素C（每天250mg）可能足以减少氧化应激和提供其他健康益处，而不会影响训练适应。Karakilcik等人也证明了等人证明补充维生素C（500毫克/天）后，年轻足球运动员急性运动所造成的脂质过氧化减少。

（三）维生素E

剧烈运动与自由基（活性氧（ROS）和活性氮）的急剧增加有关。活性氧改变细胞结构和功能，导致肌肉损伤、运动成绩下降、免疫功能障碍和疲劳。维生素E是人体内主要的脂溶性抗氧化剂，是保护膜脂不受过氧化作用的必需物质，存在于所有细胞的细胞膜中，免疫细胞中含有特别高水平的维生素E，可以保护它们免受与高代谢活性相关的氧化损伤。在高海拔训练时，红细胞会发生溶解，维生素E可能会起到保护作用。维生素 E 缺乏会导致细胞介导的免疫功能下降，抗体合成减少。维生素E与其他抗氧化剂如维生素C、β-胡萝卜素和脂肪酸发生反应，这些抗氧化剂有能力从氧化形式中再生维生素E。

三、结语

运动员免疫健康越来越受国内外学者的关注，通过科学的手段为运动员补充充足适量的营养物质，使运动员免疫调节系统不断更新完善，以保持最好的比赛训练状态。微量营养素在维持运动员免疫状态、防止过量氧化方面起到重要作用，虽然目前额外补充一些微量营养素对于提高运动员免疫力的作用效果以及不同性别、不同年龄运动员的效果差异还需要进一步的研究，但目前的研究结果已表明，保持充足适量的微量营养素水平是维持运动员免疫健康的重要手段。