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富硒食品对体育运动员运动性疲劳的影响

2021-01-19郭江晋中学院体育系山西晋中030606

食品研究与开发 2021年18期
关键词:乳酸机体运动员

郭江(晋中学院体育系 山西晋中 030606)

运动性疲劳是指机体在持续运动一定时间后不能将其运动机能维持在某一预定的运动强度或水平,是运动员在比赛或训练中的较常出现的现象。运动员若长期处于疲劳状态则会降低其运动能力与机体健康状态。因此,如何有效预防或延缓运动员出现运动性疲劳、促进运动后疲劳的恢复均是体育科学研究的重点之一。运动性疲劳可依据产生机制、产生部位、运动方式的不同进行多种分类,但其主要产生机制包括能量耗竭学说、代谢产物堆积学说、离子代谢紊乱学说、内分泌调节机能下降学说等。常用的疲劳恢复方法有整理活动、休息、按摩、补充营养、心理训练等,其中补充营养是改善机体状态、缓解运动性疲劳最有效的途径之一。硒是人体重要的微量元素,含量低却作用大,与人体免疫功能、多种代谢、心血管疾病、癌症等密切相关。运动员因长期进行高强度训练机体代谢加快,更易出现硒元素缺乏,影响机体正常生理功能、降低运动能力、诱发运动性疲劳。因而,科学、合理地使用富硒食品为运动员补充硒元素显得尤为重要。

综述了富硒食品的分类及对体育运动员运动性疲劳的影响,并对运动员富硒食品的使用提出建议,以期为运动员合理使用富硒食品改善运动性疲劳提供参考。

一、富硒食品分类

硒是人体必需微量元素之一,具抗衰老、增强免疫力、抗癌、解毒、排毒、增强生殖功能、预防心血管疾病等多种生理功能。人体对硒元素的摄取主要依靠食物链,食物链中各环节的硒含量又直接受土壤中硒的赋存状态、含量的影响。我国地域辽阔,地理环境差异大,仅少数地区为富硒区,因而通过富硒食品来满足运动员机体对硒元素的需求显得尤为重要。

1、天然富硒食品

天然富硒食品主要在富硒地区经土壤种植、喂养而得的地源性食品,其硒含量极受土壤中硒含量的影响。在我国,天然富硒食物主要来源于湖北恩施、安徽石台、陕西紫阳等少数富硒区域种植的农产品,如富硒大米、富硒茶、富硒香菇等。

2、添加强化硒富硒食品

添加强化硒富硒食品是经人工添加有机硒或无机硒生产的食品,生产方便快捷,可包括富硒饼干、富硒乳品、富硒面粉、富硒食盐、维生素制剂等。

3、人工转化富硒食品

人工转化富硒食品按转化途径可分为微生物转化、动物转化、植物转化。微生物转化是在食用菌等微生物的培养基中添加无机硒,利用食用菌将无机硒和多糖、蛋白质等活性物质进行结合,使食用菌中的硒含量得以改善;动物转化是在猪、鸡、牛等动物的饲料中添加硒蛋白、硒粉、富硒酵母、亚硒酸钠等来提高肉制品、蛋制品、乳制品等食品中的硒含量;植物转化则是通过向土壤中添加硒肥、用硒溶液浸泡种子等方法来提升植物的硒含量。

二、富硒食品抗运动性疲劳的作用

目前,运动性疲劳的产生机制包括自由基氧化、能源消耗、内环境失衡、代谢产物堆积、神经-内分泌-免疫网络失调等,因而针对不同机制及时为运动员补充外源性营养物质来改善运动性疲劳或延迟其发生是防治运动性疲劳的重要途径之一。

1、富硒食品的抗氧化作用

机体在运动中会产生大量自由基,自由基将影响抗氧化酶活性而增加机体脂质过氧化程度,进而引发并加重运动性疲劳。硒为谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)的必需成分,GSH-PX为机体重要的过氧化物分解酶之一,可在将还原性谷胱甘肽(GSH)催化成氧化型谷胱甘肽(GSSG)的同时将过氧化物(ROOH)还原为羟基化合物(ROH),阻断因羟自由基(·OH)、氧自由基(O2·)、有机过氧自由基(ROO·)等进攻生物大分子加剧脂质过氧化反应产生的毒害作用,从而发挥抗氧化效能,缓解机体氧化损伤。多项研究显示,小鼠在补充富硒蛹虫草、富硒麦芽、富硒茶多糖等富硒食品后,其运动至力竭时间均较对照组小鼠明显延长,且补硒小鼠机体的GSH-PX活性明显提高、丙二醛(MDA)水平明显降低,均表明富硒食品可通过改善机体脂质过氧化程度来发挥抗运动性疲劳的作用。

2、富硒食品的免疫保护作用

运动应激可影响机体内分泌、免疫功能,下丘脑-垂体-性腺轴(HPG)等对运动性疲劳的影响研究也是多年来的研究重点。运动员运动性疲劳的产生不仅与训练时间和强度有关,还与HPG的各环节功能被不同程度的抑制有关。HPG功能抑制会使机体皮质醇水平持续过高进而抑制睾丸间质细胞对睾酮的合成,诱发运动性低血睾酮症状,降低运动能力,出现躯体性疲劳;剧烈运动导致的免疫功能下降(NK细胞、淋巴细胞、免疫球蛋白等数量降低)也是导致运动性疲劳的重要原因之一,运动性疲劳又可进一步降低免疫功能,二者常相伴而生、互为因果。硒不仅可提高GSH-PX活性,还可提高吞噬细胞功能、维持并增高免疫球蛋白水平、改善机体免疫应答能力等。研究发现,小鼠服用富硒食品后外周血中免疫球蛋白数量、E玫瑰花结形成率均明显提高,淋巴细胞转化能力和巨噬细胞吞噬功能均明显增强,表明富硒食品可同时改善机体的细胞免疫、体液免疫功能。吕昊等研究发现,使用含硒蛋白补剂组成员在经过4周高强度游泳训练后的耐力测试成绩要明显高于对照组,且疲劳程度明显更低,该研究还指出,提升运动员血清游离睾酮、促红细胞生成素、血红蛋白水平可能是富硒食品通过改善HPG功能及免疫功能来缓解运动员运动性疲劳的作用。

3、富硒食品的心血管保护作用

运动固然在一定程度上有促进健康作用,但运动员作为特殊人群在长期、高强度训练中,其心脏常因氧化应激反应、心肌缺氧、乳酸中毒、代谢紊乱等而伴有功能、结构、电生理等改变,表现为心输出量、心室质量、心脏腔室容积的增高、心室壁增厚,出现一系列心肌结构重塑,损伤心肌,降低供氧能力,促进并加重运动性疲劳。含硒的GSH-PX是心肌中仅有的抗氧化酶,可及时为心肌清除脂质过氧化物(LPO)、H2O2等发挥抗氧化作用来保护心血管,提升有氧代谢能力,减少乳酸堆积;硒还可通过参与辅酶A、泛醌的合成而参与三羧酸循环,改善心肌细胞能量代谢;硒还可提高红细胞变形性、降低红细胞比容,增强血液供氧能力,从多种途径保护心血管、缓解运动性疲劳。陈彩珍等研究发现,小鼠食用富硒食品后其心肌线粒体抗氧化能力、细胞膜流动性均明显改善,小鼠的游泳耐力明显提升,证实富硒食品可通过保护心血管发挥一定的抗运动性疲劳作用。

4、富硒食品的甲状腺代谢调节作用

甲状腺素在运动时、运动后机体的蛋白质、糖、脂肪、儿茶酚胺等物质及能量代谢、高级神经系统功能中起重要作用,甲状腺紊乱常导致机体耐受力降低,影响运动员运动能力,诱发运动性疲劳。研究发现,甲状腺组织中的硒浓度明显较其它组织更高,这与甲状腺组织需依靠GSH-PX来维持H2O2的降解与生成平衡有关,机体缺硒将因无法降解过多的H2O2而导致甲状腺组织损伤,降低甲状腺功能。研究表明,以亚硒酸盐的形式为自身免疫性甲状腺炎患者补硒可有效改善患者的甲状腺形态与功能。因而,运动员合理使用富硒食品可通过调节甲状腺代谢维护机体能量代谢、物质代谢来延缓运动性疲劳。

5、富硒食品减少乳酸堆积作用

乳酸堆积是运动员运动中产生疲劳的原因之一。运动员在运动中,机体的能量代谢过程将产生大量乳酸,降低机体pH值,不仅会降低糖酵解关键酶活性,影响能量供应,酸化环境,也会弱化机体器官对反应冲动、外部环境等的敏感性,弱化肌肉收缩力,诱发运动性疲劳。张清华等研究发现,添加富硒蛹虫草小鼠游泳后即刻、游泳休息后的血乳酸水平均明显低于空白组,负重游泳力竭时间明显延长,表明补硒可有效延缓和减少运动时机体中的乳酸生成量,还可加速运动后机体内的乳酸清除,从而发挥抗运动性疲劳的作用。

6、富硒食品的其它潜在有益于运动性疲劳恢复的生理作用

现代生物医学还发现硒对人体的多种生物学功能具有潜在有助于运动性疲劳恢复的作用:(1)补硒可通过改善红细胞变形性、聚集性来优化机体血液流变学指标;(2)补硒可通过提高GSH-PX水平和活性来保障花生四烯酸的正常代谢,维持血栓素、前列腺素的正常水平,预防血栓、动脉硬化的形成;(3)硒与大脑生理功能也密切相关,补硒对儿童顽固性癫痫的发作有减少作用,机体硒含量过低则会加速老年人认知能力下降和衰老,硒水平与负性情绪如忧郁、敌意、精神错乱、焦虑等具明显相关性,补硒可有效减少厌倦、忧郁、焦虑情绪的产生;(4)补硒还可减少癌症的发生、促进生殖等。

三、富硒食品的使用建议

虽然使用富硒食品对运动员运动性疲劳的预防和恢复具诸多有利影响,但由于硒的有效补充量和中毒剂量间的范围较小,因而应通过追踪测试运动员体内硒元素含量,科学、合理地食用富硒食品。建议硒的每日补充量为50 μg~250 μg,高硒区、低硒区的最大安全膳食硒日摄入量不应超过550、400 μg/d;若超剂量使用则可引发急性或慢性硒中毒,表现为腹泻、运动失调、生长迟缓、贫血等。另外,硒的毒性也与其化学形式有关,有机硒的毒性明显低于无机硒,纳米硒的毒性低于亚硒酸钠和硒蛋氨酸,但天然有机硒在加工过程中易被高温分解损耗,因而添加亚硒酸钠、硒酸钠、硒蛋白等强化剂的富硒食品补硒效果更明确。目前市场常见的硒补充食品仍以含硒补充片为主,其它类型的硒营养强化食品如牛奶、面包、饼干等,因成本、渠道等问题较为少见。运动员可根据所处区域、机体硒储备量、硒消耗速度等灵活调整食用富硒食品,以维持机体正常生理功能,提高运动能力并防治运动性疲劳。

四、小结

长期、高强度训练是提高体育运动员竞技能力的手段,而运动员竞技能力提高的过程也需以生理学发展规律为基础,即呈“运动训练-运动性疲劳-疲劳恢复-再训练-再疲劳-再恢复”的螺旋式上升过程。因此,积极预防和延缓运动性疲劳的发生、促进运动后疲劳的恢复是体育运动员训练的重要组成。近年来,硒有益于运动的生物学功能逐渐受到体育科学研究者的重视,关于富硒食品对运动性疲劳的改善作用的研究已成为新的热点。

富硒食品可通过改善机体脂质过氧化程度、提高免疫功能、保护心血管、调节甲状腺代谢、减少乳酸堆积、改善负性情绪等作用从多种途径来延缓运动性疲劳的发生,促进运动性疲劳的恢复。然而,过多地摄入硒元素也会产生一定毒性,因此,应根据运动员所处地区(富硒/缺硒)、性别、自身机体硒含量等制定科学、合理的硒补充方案,合理食用富硒食品,从而使运动员获得最大受益,降低潜在风险。

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