微量營養素補充對運動員免疫健康的影響研究

蘇候霖 北京體育大學

運動員作為特殊群體，長期接受高強度、大運動量的訓練，如果恢復不及時不充分，會造成運動員疲勞，引起機體免疫系統機能下降，使運動員免疫力低下，增加傷病發生的風險。國內外許多研究證明，微量營養素補充可以作為一種改善運動員免疫健康狀態、促進恢復的手段，因此本文主要篩選與運動員免疫相關的微量營養素作為綜述重點。

一、運動員免疫健康概述

人體免疫系統的作用是保護宿主免受感染源的侵害，包括環境中的細菌、病毒、真菌和寄生蟲，以及其他有害物質的侵襲。有研究表明，長時間的劇烈運動會導致一些白血細胞（白血球）功能的暫時性下降，有學者認為這種變化會造成宿主保護功能減弱從而形成一個“開窗期”發生免疫抑制，在“開窗期”中病毒和細菌更容易侵入，增加感染癥狀出現的風險，使優秀運動員比普通人群更容易受到感染，但也有學者提出質疑，認為長時間劇烈運動后并不會增加上呼吸道感染的患病率，且運動誘導淋巴細胞免疫監視，而非免疫抑制。其他可能造成運動員免疫力低下，導致感染風險增加的原因還包括：心理壓力、暴露于極端環境、缺乏睡眠等。運動員平時訓練以及參加夏、冬奧會期間最常見的疾病是上呼吸道病毒感染和胃腸道系統的感染。就疾病本身的嚴重程度而言，這些感染癥狀通常微不足道，但對優秀運動員來說，它們可能會干擾訓練，導致表現不佳，甚至會失去參加大型比賽的機會。所以，如何在平時訓練和比賽期間提高運動員免疫力，預防上呼吸道病毒感染等疾病的發生或減輕癥狀縮短患病周期成為近些年研究的熱點。

二、運動員免疫相關的微量營養素

與人體內其他系統一樣，免疫系統依賴足夠的營養來正常運作，營養狀況與宿主的免疫和抗感染能力密切相關。人除了需要常量營養素（碳水化合物、脂肪和蛋白質）以外，還需要消耗少量的微量營養素來保持身體健康，這些微量營養素包括有機維生素和無機礦物質。微量營養素在核苷酸和核酸合成（如鐵、鋅和鎂）和限制組織損傷的抗氧化防御（如維生素C和E）中發揮重要作用。抗氧化能力（如維生素C）在高強度運動或氧化應激增加時尤為重要，某些微量營養素還可通過調節基因表達直接影響免疫細胞功能（如維生素D）。有很多營養補充劑對于普通大眾、免疫力較低的人群或臨床患者來說有顯著提高免疫力的效果，但缺乏對于運動員有直接提高免疫力或降低免疫抑制的證據，而微量營養素與運動員免疫系統的關系已累積了一些文獻。

（一）維生素D

維生素D是一種脂溶性維生素，是維持人體生命所必需的營養素，攝入體內的維生素D最終被轉化成有較強活性的1，25（OH）2D3，經血液循環輸送到各個靶器官，在先天性和獲得性免疫功能方面都起著重要的作用，在免疫系統中，維生素D可以可誘導巨噬細胞合成抗菌肽（AMPs），上調廣譜抗菌肽的基因表達。AMPs是先天免疫的重要調控因子，是先天免疫系統中的重要蛋白質，有助于防御急性疾病，包括肺結核、流感和普通感冒。維生素D對獲得性免疫中的T淋巴細胞和B淋巴細胞也有免疫調節作用。維生素D水平低與唾液免疫球蛋白A分泌水平低、抗原刺激的單核細胞產生的促炎細胞因子水平低以及呼吸道感染風險增加有關，癥狀持續時間較長。陽光紫外線B輻射穿透皮膚產生的維生素D通常提供人體所需的80%-100%所需，少量來自飲食（優質來源包括油性魚類和蛋黃）。

有研究報道了運動員體內維生素D濃度與急性上呼吸道感染發病率呈負相關。一項針對耐力運動員的研究報告稱，在維持循環的25（OH）D濃度＜30nmol/L的運動員中，出現URTI癥狀的比例更大，而在25（OH）D濃度為＞120nmol/L的運動員中出現的癥狀最少。在另一項類似的研究中顯示感染單一疾病的斷點似乎出現在95nmol/L，這所有循環濃度低于該斷點的運動員都有一次或多次發病，而濃度較高的運動員只有一次或更少的發病，若是按此標準劃分，許多運動員的維生素D濃度明顯低于這個建議的斷點，而根據美國醫學研究所2011年頒布的指南顯示，維生素D正常含量應高于50nmol/L，超過180nmol/L時視為過量產生了毒性。越來越多的證據表明，許多運動員都缺乏維生素D，尤其是在冬季，這主要是由于日照不足和不良的飲食習慣造成的。在一項針對大學運動員的隨機對照試驗研究發現，與安慰劑對照組相比，冬季訓練期間每天補充5000IU維生素D3（14周）可顯著提高唾液中抗菌肽和分泌性免疫球蛋白A的分泌率，從而提高對呼吸道感染的抵抗力。每天補充約4000IU的維生素D3可在幾周內使維生素D從缺乏狀態提高到充足或高水平，并可顯著提高運動員唾液IgA和防御素的分泌率。但是大多數試驗表明，額外補充維生素D并沒有發現其與上呼吸道感染發病率之間的直接聯系，但補充維生素D可以降低患病程度及患病天數。

（二）維生素C

維生素C（抗壞血酸）在中性粒細胞中濃度較高，有抗感染功能，包括促進 T 淋巴細胞繁殖，阻止皮質類固醇誘導的中性粒細胞活性的抑制，抑制病毒的繁殖。補充維生素C可以減輕感染過程中組織的過度損傷，從而提高機體的耐受性。因此，維生素C對于免疫系統來說是必要的，它能使免疫系統對病原體產生足夠的反應，同時避免對宿主造成過度的傷害。維生素C還是一種主要的水溶性抗氧化劑，能有效清除細胞內外液體中的活性氧，能直接和間接地作為抗氧化劑，通過它的再生來降低維生素 E，在應激情況下，腎上腺素、去甲腎上腺素和可的松分泌增多。

在一項包括馬拉松運動員、滑雪者和士兵在內的五組高強度運動者（n=598）的安慰劑對照試驗中，維生素C（0.25-1.0g/天）使上呼吸道感染發病率降低了52%。然而，在這項Cochrane評論中提供的另一項證據表明，常規的維生素C補充（每天＞0.2g）并不能降低普通人群患感冒的風險，但這種常規的補充（而不是在癥狀出現時）似乎可以減少感冒的持續時間和嚴重程度，且維生素C對運動后非感染性的上呼吸道癥狀（如運動引起的支氣管收縮）有好處。Braakhuis在總結已有文獻后得出，通過水果和蔬菜攝入低劑量的維生素C（每天250mg）可能足以減少氧化應激和提供其他健康益處，而不會影響訓練適應。Karakilcik等人也證明了等人證明補充維生素C（500毫克/天）后，年輕足球運動員急性運動所造成的脂質過氧化減少。

（三）維生素E

劇烈運動與自由基（活性氧（ROS）和活性氮）的急劇增加有關。活性氧改變細胞結構和功能，導致肌肉損傷、運動成績下降、免疫功能障礙和疲勞。維生素E是人體內主要的脂溶性抗氧化劑，是保護膜脂不受過氧化作用的必需物質，存在于所有細胞的細胞膜中，免疫細胞中含有特別高水平的維生素E，可以保護它們免受與高代謝活性相關的氧化損傷。在高海拔訓練時，紅細胞會發生溶解，維生素E可能會起到保護作用。維生素 E 缺乏會導致細胞介導的免疫功能下降，抗體合成減少。維生素E與其他抗氧化劑如維生素C、β-胡蘿卜素和脂肪酸發生反應，這些抗氧化劑有能力從氧化形式中再生維生素E。

三、結語

運動員免疫健康越來越受國內外學者的關注，通過科學的手段為運動員補充充足適量的營養物質，使運動員免疫調節系統不斷更新完善，以保持最好的比賽訓練狀態。微量營養素在維持運動員免疫狀態、防止過量氧化方面起到重要作用，雖然目前額外補充一些微量營養素對于提高運動員免疫力的作用效果以及不同性別、不同年齡運動員的效果差異還需要進一步的研究，但目前的研究結果已表明，保持充足適量的微量營養素水平是維持運動員免疫健康的重要手段。