田径运动员损伤防治中的营养策略
2022-11-22张俭
张 俭
1 前言
在田径领域,伤病永远是不可回避的话题。在世界大赛中,每1000名精英田径运动员中大约有81人受伤,换句话说,每12名运动员中就有1人受伤[1]。伤病的发生势必会损失大量的训练时间,错过各种比赛,并且伤病的恢复也得经过一个漫长的康复期。骨骼肌损伤作为主要的伤病类型,占所有运动损伤的40.9%,值得关注的是,小腿损伤也是常见的损伤类型,并且男性比女性更常见。但是女运动员可能遭遇更多的应力性骨折,这是由于女运动员在运动中相对能量不足(Relative Energy in Sport Syndrome,RED-S)[2]发生率更高。此外,肌腱和韧带损伤在短跑运动员中也是非常常见的。
虽然运动伤病在运动中难以回避,但重要的是要认识到,适当的营养策略能够减少受伤的风险,并且能够提高伤病恢复能力。这就要求每一名的运动员都应该配备一位合格的运动营养师,他将根据运动员的实际情况制定个性化营养策略来预防和治疗运动损伤。营养策略的作用是确保运动员吸收足够的能量和适当的膳食搭配,并且还有一些补充剂可能也会在伤病防治方面有积极作用。这篇综述将通过现有文献对最常见的损伤的防治效果探索适当的营养策略。
2 如何通过摄取营养预防和治疗肌肉损伤
目前关于预防/治疗肌肉损伤的营养策略的相关研究较少,并且大多数研究都是通过实验室建模形成的肌肉损伤,以研究延迟性肌肉酸痛(Delayed Onset of Muscle Soreness,DOMS)。虽然这些研究为运动营养师制定运动营养策略提供了借鉴价值,但值得关注的是,DOMS和主要的肌肉损伤在肌肉结构上以及恢复期骨骼肌细微结构生成上有很大的区别。然而,鉴于目前还没有发表相关随机对照实验来探究营养在预防或治疗精英运动员肌肉损伤的干预效果,因此,目前为止实验室诱发的肌肉损伤案例提供了最好的研究证据。当然也要客观地认识到这类研究的局限性。从营养的角度来看,重要的是要考虑营养策略的潜在效果,以发挥损伤预防,维持伤病恢复期的能量需求,防止因伤病不能训练而引起的瘦体重流失以及加快肌肉的损伤恢复。
鉴于蛋白质在肌肉合成代谢中的重要作用,这就增强了人们对膳食蛋白质在预防肌肉损伤方面的重视。人们普遍认为,蛋白质的补充促进了一些力量运动项目(如,投掷项目)运动后的疲劳恢复过程。因此,增加饮食中的蛋白质可能会降低肌肉损伤标志物。然而,这一结论是存在争议的,一些研究发现了积极的效果,而其他研究则没有表现出任何好转。在最近的一项系统评价表明,提供蛋白质补充剂时,运动后蛋白质合成和细胞内合成代谢信号的急性变化并没有导致肌肉损伤标志物的显著减少和肌肉功能恢复的增强[3]。与运动损伤后肌肉结构发生的快速变化相比,补充蛋白质对肌肉蛋白代谢的适应是一个相对缓慢的过程。因此可以得出合适的结论,如果在运动员的日常饮食中提供足够的膳食蛋白质,额外摄入的蛋白质并不能防止肌肉损伤或降低运动后肌肉酸痛。然而,到目前为止,这一假设还没有在精英运动员真正受伤后得到充分的验证,因此个案研究或许有助于对其更深入的认识。
虽然额外摄入的蛋白质并不能防止肌肉损伤,但在肌肉损伤后,因肢体固定降低伤肢肌蛋白合成,引起肌肉萎缩能够通过增加饮食中的蛋白质含量起到有益的效果:延缓肌肉萎缩,促进肌组织恢复。但是,此类研究是基于实验室内建模进行的,并不是在真正的损伤。在探究蛋白质摄入量方面,一般认为,进行全身抗阻训练的运动员需要从每餐获取20克以上的蛋白质,最近的研究却表明,每餐获取40克蛋白质可能是更好的营养摄取策略[4]。此外,蛋白质摄入量应该在一天中平均分配,而不是在某一餐集中摄入,这一策略也被证明对促进损伤恢复有积极作用。但是这是许多精英运动员未能做到的,前期调查发现许多运动员在晚餐中消耗了大部分蛋白质,而在早餐和午餐中消耗较少。综上所述,尽管目前相关文献有限,但受伤的运动员可以通过增加蛋白质摄入量来增加肌肉蛋白合成,延缓瘦体重流失,促进损伤恢复。
膳食脂质在预防肌肉损伤中的作用尚未得到足够的重视。有研究表明,ω-3多不饱和脂肪酸(ω-3 polyunsaturated fatty acids,ω-3 PUFAs)作为人体必需脂肪酸,因为它们的抗炎特性,可影响细胞膜结构及免疫细胞的活化。适当补充ω-3 PUFAs补充剂对运动诱导的肌肉损伤后肌肉功能丧失和炎症有积极的影响。由于无法预测何时可能发生损伤,可以建议运动员定期服用ω-3 PUFAs补充剂,但长期服用的每日剂量需要进一步研究。然而,依靠运动诱导的肌肉损伤模型的研究结果来判断ω-3 PUFAs在肌肉损伤预防或恢复中的效果仍然是推测性的。
还有一些其他的营养物质可以通过适当地补充来减少肌肉组织损伤的程度和/或促进愈合。这些营养策略中的许多补充剂被认为是一种抗氧化剂或抗炎剂而起作用。事实上,摄取补充剂的前提是营养物质在膳食中缺乏,否则绝大多数补充剂都缺乏发挥效力的环境。
3 如何通过摄取营养预防和治疗骨骼损伤
应力性骨折是田径运动中常见的骨骼损伤,其病因与接触性骨折不同,应力性骨折是反复应力刺激下因无法承受重复机械负荷而发生骨组织结构损伤。参与高强度、大训练量的运动,如跨栏、三级跳远,特别容易发生应力性骨折,而训练时间的损失也是代价巨大的。应力性骨折的病理是复杂的,尚不完全清楚,但一些人认为营养不足可以被视为一个风险因素。但是,关于饮食和营养在预防或恢复骨损伤(如应力性骨折)中的作用的直接信息很少。因此,这篇综述将通过一些关于饮食和营养对骨骼健康影响的信息进行归纳和总结。
涉及骨骼健康的一些关键营养素,包括充足的钙、蛋白质、镁、磷、维生素D和钾,都能够直接促进骨骼的形成。其他对骨骼组织很重要的营养物质包括锰、铜、硼、铁、锌、维生素A、维生素K、维生素C和维生素B。硅也可能被添加到骨骼健康的关键营养素列表中。鉴于此,乳制品、水果和蔬菜(尤其是绿叶类)的食用很可能是支持骨骼健康的主要营养物质的饮食来源。
在谈及更具体的问题中,低能量可用性(low energy availability,LEA)可能是影响骨骼健康的最大影响因素。早期研究得出,当能量可用性为30 kcal·kgLBM-1·d-1时,骨形成会减少,更严重的是当能量可用性减少到10 kcal·kgLBM-1·d-1,既减少了骨形成,又增加了骨吸收,很可能对骨骼产生双重负面影响。这种LEA持续一段时间后将会演变出一系列严重的问题。有研究报道一些闭经运动员的能量可用性为~16 kcal·kgLBM-1·d-1。当维持这一水平的能量可用性,结果表明5天的LEA(15kcal·kgLBM-1·d-1)降低了女性的骨形成,增加了骨吸收,但对男性没有影响(也有部分男性受到影响)[5]。对于运动员来说,这就提出了一个问题:LEA对骨骼的影响是饮食限制的结果还是高强度运动消耗的结果。有研究通过对比膳食能量限制实现的LEA(15kcal·kgLBM-1·d-1)和动能量消耗实现的LEA对活跃的痛经妇女的骨转换标记物的影响,研究发现通过膳食能量限制实现的LEA导致骨形成显著减少,但骨吸收没有变化,而通过运动能量消耗实现的LEA没有显著影响骨代谢。这也突出了充足的膳食摄入对运动员的重要性。
既然LEA的危害那么大,那运动员常年维持文献建议的最佳能量可用性,可能是优化骨骼健的有效措施,可能帮助保护骨骼免受骨骼损伤的发生。但是对许多运动员群体来说,这可能是一个不切实际的方案,尤其是耐力运动员(例如,公路自行车运动员、马拉松运动员或铁人三项运动员),他们需要遵循一个长周期的计划,进行训练、饮食、休息,这意味不可能长期保持最佳能量可用性,有研究报道一名奥运级别的女性中长跑运动员在一般准备阶段,运动员的体成分(体重和体脂)比参赛阶段高2-4%,最佳能量可用性优先。赛前阶段则需要创建一个个性化的时间框架和热量赤字,目的进行身体成分优化,以最佳的身体状态进入竞赛期。该方法帮助她在整个职业生涯中维持身体健康,并取得优异成绩。
有研究使用日常饮食问卷收集了新兵在新训时期开始和结束时的膳食摄入数据,并比较了遭受应力骨折和没有遭受应力骨折的新兵的膳食摄入量。应力性骨折的发生与之前的饮食缺乏有关,包括维生素D和钙,以及碳水化合物的摄入。尽管这是一项小规模的相关性研究,但这些数据为应力性骨折的潜在饮食风险因素提供了一些指示。以往研究也证实维生素D水平低的运动员应力性骨折的风险增加,此外运动员钙摄入量与骨密度和应力性骨折风险之间也有很强的相关性。相反,通过维生素D和钙补充剂的适当补充改善机体维生素D和钙含量已被证明可以降低新兵发生应力骨折的风险。尽管这些初步的研究结果令人兴奋,但仍然缺少对最佳钙、维生素D摄入量与应力骨折预防或骨愈合关系的研究。
保持适当的饮食摄入量对于运动员保持体能和健康以及/或在受伤后恢复体能很重要。相反,饮食摄入不足会对身体表现产生负面影响,进而可能增加受伤的风险。对于骨骼和其他对运动员很重要的组织,如肌肉、肌腱和韧带,都是如此。尽管如此,关于饮食摄入对运动员骨骼健康的影响,尤其是关于支持骨损伤恢复的最佳饮食的相关信息相对匮乏。然而,总的来说,运动员对骨骼健康的营养需求可能与普通人群并没有太大的不同,尽管还需要将LEA状态降到最低,并考虑到运动对于钙和维生素D的需求。
4 结论和建议
虽然伤病是大多数运动员在运动生涯中是不可避免的,但是作为通过采用有效的营养策略可以实现损伤的预防和治疗,以降低损伤风险和减少恢复时间。为了降低受伤的风险,运动员要避免长期能量摄入不足的状态,因为这是影响骨骼健康的一个主要风险因素。要根据周期化安排来调整能量可用性,可能是最有效的策略。此外,运动员要尽快保证营养搭配的全面性,特别是蛋白质、维生素D、钙和ω-3 PUFAs的摄入,这可以帮助运动员在维持身体健康的情况下实现其运动目标;如果发生了运动损伤,在损伤康复过程中,还能够维持瘦体重不会流失,并且不会显著增加身体脂肪。最后,需要更多以人体为基础的研究,最好是在精英运动员群体中,研究一些宏观和微量营养素在预防伤病和促进伤病康复方面的积极作用。