微量元素对运动员身体健康的影响分析

人体中包含多种多样的元素，通常人们将超过体重0.05%的元素归为宏量元素，人体总质量的99.96%是由宏量元素组成；将未达到体重0.01%的元素归为微量元素，人体总质量的0.05%是由微量元素组成。在众多微量元素中，部分元素参与人体的新陈代谢，是人体不可或缺的元素，能够影响到人体的生理功能。

微量元素通过食物进入人体，人体每日对微量元素的摄入与排出过程视为动态平衡，尽管含量较少，但都有各自的作用，如蛋白质合成、蛋白质转运、细胞调节等均离不开微量元素。但如果微量元素在人体中的营养平衡状态不再持续，就会带来诸多潜在的健康问题，特别是对于运动员而言，会对运动能力造成极大影响。

1 微量元素的生理功能

1.1 微量元素铁的生理功能

在人体中，微量元素铁的含量最多，分为功能性铁、贮存铁两种。功能铁可达到人体内铁总量的70%，以血红素的形式存在于辅助因子、血红蛋白、血红素酶类等中。贮存铁即非功能性铁，以铁蛋白、含铁血黄素的形式存在于骨髓、肝、脾中[1]。

运动员在体内缺铁的状态下，自身的代谢过程会出现紊乱，如氧与二氧化碳的运输、氧化还原受阻，骨髓无法生成足够的血红蛋白、红细胞，由此便会出现缺铁性贫血症状。铁参与能量代谢与造血功能，三羧酸循环中至少有半数酶和因子中含有铁元素，或者需要与铁同时存在才可产生作用。铁对于人体免疫功能、神经系统发育也起到积极作用，铁缺乏会降低人体内酶活性，造成体内代谢出现紊乱。缺铁性贫血主要表现为记忆力减弱、耳鸣、头晕头痛、烦躁和注意力不集中等，长期缺铁性贫血不仅会导致神经系统受损，严重情况下会降低人体抵抗力与免疫能力，阻碍锌、镁、钴等元素的代谢进程。

1.2 微量元素锌的生理功能

锌是人体中含量最少的微量元素，机体各个脏器中都有它的存在，具有重要的生物学作用。锌存在于人体的200多种酶系中，如碱性磷酸酶、呼吸酶、超氧化物歧化酶等，是碳水化合物合成、维生素A利用不可缺少的物质[2]。人体生长发育与锌元素存在密切联系，锌摄入不足或摄入过量都会引发生理变化，如使核酸及蛋白质合成受阻，降低RNA聚合酶、DNA聚合酶的活性，影响身体功能与细胞组织修补。此外，锌可通过参与构成一种含锌蛋白对味觉与食欲起促进作用。维生素A的吸收离不开锌，维生素A储存在人体肝脏中，当人体需要时将维生素A输送到血液中。因此缺锌时常会伴随味觉与嗅觉不灵敏、厌食和生长缓慢等，可通过常吃生蚝、蛋黄、核桃等富锌食品来补充。

1.3 微量元素铜的生理功能

铜是人体中不可缺少的微量元素，其含量较少，通常是以结合态的形式存在于肝脏内，进入血液中的铜元素以红细胞铜蓝蛋白、血浆铜蓝蛋白的形式分布于红细胞和血浆中。铜蓝蛋白属于亚铁氧化酶，具有促进铁贮存、运输的功能，能将亚铁离子氧化为铁离子，这也是铁代谢需经历的过程[3]。因此缺铁性贫血发生机制与铁代谢障碍具有直接联系，在探究缺铁性贫血症状时，需关注铜蓝蛋在铁代谢过程中的贮存功能发挥效果。

铜参与多种酶、生物活性蛋白的构成，属于细胞色素氧化酶的一种成分，是电子传递体参与生物氧化的介质，具有促进能量代谢的作用。铜在机体中有助于加快运铁蛋白的形成、血红蛋白的生成、幼红细胞的提前释放。此外，铜也是超氧化物歧化酶的辅基，在机体代谢过程中起到催化超氧化物分解的作用，即解毒。机体缺乏铜元素时，免疫能力明显降低，铜元素摄入过量会导致中毒，因此铜元素摄入量应查找推荐膳食营养素供给量（Recommended Dietary Allowance，RDA），与之尽量保持一致。

1.4 微量元素硒的生理功能

近年来，硒元素在抗癌、防癌、保护心肌等方面的作用已得到科学研究的肯定，在全国上下掀起补硒热潮，硒元素在环境领域、人体健康领域受到广泛关注，其被誉为抗癌之王、天然解毒剂、生命火种等。人体中的硒通常是以硒蛋白的形式存在，硒蛋白是由硒代半胱氨酸形成的蛋白质，硒代半胱氨酸是由4个亚基组成的四聚体。一个成年人体内的含硒量约为4 ～ 10 mg[4]。

硒是谷胱甘肽过氧化物酶的组成成分，具有抗氧化功能。相关研究结果显示，硒的抗氧化能力比维生素E高出500倍，硒与维生素E搭配，可防止局部缺氧以及代谢产物堆积，使线粒体更好地发挥氧化功能。曾有学者对不同训练状态的小白鼠进行抗氧化功能影响的实验，结果显示机体脂质过氧化反应程度会随运动强度的增大而加大，侧面体现出适宜的硒能有效抑制脂质过氧化反应，机体在缺硒状态下会影响到抗氧化功能。此外，硒还参与辅酶Q的合成，硒含量多少决定了辅酶Q的活性。在细胞线粒体氧化还原呼吸链中，辅酶Q承担着电子传递载体的角色，促进线粒体ATP的合成。

2 微量元素对运动员身体健康的影响

2.1 铁对运动员身体健康的影响

对运动员运动后的血液进行检测发现，血清蛋白浓度有所下降，侧面体现出机体对铁元素的需求变多。由运动导致的铁缺乏主要分为两个阶段。①胰腺、骨髓、肝中的铁耗尽，此时红细胞的生成率呈明显的下降状态。②受到血红蛋白合成减少的影响，出现严重贫血。由此可知，运动要坚持适量原则，剧烈运动会加速铁的流失，严重的情况下会因贫血导致浑身无力，进而影响到运动能力。

运动员适量补充铁营养，能使血清蛋白浓度有所增加，使机体中有足够的储备铁，加速血红蛋白的合成。此外，补充铁营养可使红细胞始终保持运输能力，强化组织的氧气供应，避免运动员受氧气供应不足因素影响而减弱自身的运动能力，铁营养还可使机体组织得到显著改善，进一步提高机体抗疲劳能力。

2.2 锌对运动员身体健康的影响

人体内的自由基具有活动性质，任何细胞均可能是自由基的攻击对象，使细胞受损或产生有毒物质，危害到机体本身。若自由基攻击脂质，则会出现脂质过氧化的现象。实践已验证，运动是诱发自由基生成增多的首要因素。运动员在剧烈运动状态下的自由基清除能力无法彻底清除应激状态下产生的自由基，导致机体细胞内侧始终处于氧化应激状态，最终因细胞受损而造成运动损伤、运动疲劳。因此，要想有效避免自由基损伤，关键是要提高运动员自身的抗氧化能力，可在一定程度上降低运动导致的自由基损伤机体的程度，推迟疲劳的到来。

2.3 铜对运动员身体健康的影响

运动员处于运动状态时，酶活性会得到提高，使机体长时间处于运动应激状态。从运动员的角度来看，铜在催化血红蛋白合成的过程中，会为维持机体摄氧量提供强有力保障，而且可通过消除自由基推迟机体疲劳[5]。当运动员体内缺乏铜时，会导致营养不良，体质减弱。尽管铜会随人体汗液流失，但运动通常不会引起铜缺乏。此外，铜并不是越多越好，人体内铜含量超标也会危害人体，为脏器带来负担，尤其是肝、胆两个器官出现问题后，人体的新陈代谢会紊乱，肝硬化、肝腹水等疾病也随之而来。补铜仅适用于训练强度高的运动员，可通过摄入生蚝、牡蛎、松蘑等铜含量丰富的食物补铜。

2.4 硒对运动员身体健康的影响

（1）硒对红细胞及心肌线粒体膜的影响。因为克山病，人们开始认识到硒元素在保护心血管以及心肌健康方面的作用，硒与维生素E配合使用对心肌过氧化质损伤起到协同保护效应。人体在缺乏硒的情况下，心肌线粒体膜流动性明显不足，这是由膜上脂质过氧化反应导致，所以硒缺乏会使细胞膜结构形态发生改变，抑制细胞的物质能量代谢，这些都是引发运动员运动疲劳、运动能力减弱的根本原因。

（2）硒对心肌线粒体心磷脂及细胞色素C氧化酶活性的影响。实验研究结果显示，补充硒元素的大鼠在完成急性运动后，心磷脂含量显著上升，细胞色素C氧化酶活性也会升高，但在缺硒条件下，酶活性会有所下降。心磷脂会引起细胞色素C的氧化，细胞色素C氧化酶在线粒体氧化呼吸链中又称多聚杂合复合体，是传递电子的载体。因此，硒含量对细胞色素C氧化酶活性的影响决定了人体能量代谢能力与ATP合成。运动员在缺乏硒时，能量代谢在运动强度不高的情况下会受到限制，相应硒营养充足时，人体处于运动状态时可有效提高能量代谢酶的活性。

由于人体并不具备合成硒的能力，补硒仅能通过外部摄入，动物性食物中的硒含量最丰富，尤其是海产品与动物内脏，建议运动员每日将硒的摄入量控制在50～150 μg，日常运动中也要密切监测体内硒含量，并根据监测结果适当调整运动训练方案，通过适量运动与补硒相配合，使运动员获得超强免疫力。

3 结语

综上所述，合理摄入营养是确保运动训练的先决条件，人体中缺乏任何微量元素，或过多摄取均会对人体生理机能、竞技状态产生不同程度的影响，导致无法达到理想化的运动训练效果。因此，在补充微量元素的过程中，需结合体内需求，严格控制摄入量，确保可以有效借助微量元素强化运动员的运动能力、反应状态。诸多研究结果显示，人们每日只要做到营养搭配膳食，便可使体内微量元素营养保持均衡，但考虑到运动员的高强度训练，微量元素的流失会更严重，补充微量元素时需合理搭配，通过加速身体能量代谢逐步清除运动代谢产物，加速身体能量物质的恢复，进一步提高运动员的免疫能力，有效调节各种器官功能，从整体角度提高身体素质与运动能力。