微量元素對運(yùn)動員身體健康的影響分析

人體中包含多種多樣的元素，通常人們將超過體重0.05%的元素歸為宏量元素，人體總質(zhì)量的99.96%是由宏量元素組成；將未達(dá)到體重0.01%的元素歸為微量元素，人體總質(zhì)量的0.05%是由微量元素組成。在眾多微量元素中，部分元素參與人體的新陳代謝，是人體不可或缺的元素，能夠影響到人體的生理功能。

微量元素通過食物進(jìn)入人體，人體每日對微量元素的攝入與排出過程視為動態(tài)平衡，盡管含量較少，但都有各自的作用，如蛋白質(zhì)合成、蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、細(xì)胞調(diào)節(jié)等均離不開微量元素。但如果微量元素在人體中的營養(yǎng)平衡狀態(tài)不再持續(xù)，就會帶來諸多潛在的健康問題，特別是對于運(yùn)動員而言，會對運(yùn)動能力造成極大影響。

1 微量元素的生理功能

1.1 微量元素鐵的生理功能

在人體中，微量元素鐵的含量最多，分為功能性鐵、貯存鐵兩種。功能鐵可達(dá)到人體內(nèi)鐵總量的70%，以血紅素的形式存在于輔助因子、血紅蛋白、血紅素酶類等中。貯存鐵即非功能性鐵，以鐵蛋白、含鐵血黃素的形式存在于骨髓、肝、脾中[1]。

運(yùn)動員在體內(nèi)缺鐵的狀態(tài)下，自身的代謝過程會出現(xiàn)紊亂，如氧與二氧化碳的運(yùn)輸、氧化還原受阻，骨髓無法生成足夠的血紅蛋白、紅細(xì)胞，由此便會出現(xiàn)缺鐵性貧血癥狀。鐵參與能量代謝與造血功能，三羧酸循環(huán)中至少有半數(shù)酶和因子中含有鐵元素，或者需要與鐵同時存在才可產(chǎn)生作用。鐵對于人體免疫功能、神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育也起到積極作用，鐵缺乏會降低人體內(nèi)酶活性，造成體內(nèi)代謝出現(xiàn)紊亂。缺鐵性貧血主要表現(xiàn)為記憶力減弱、耳鳴、頭暈頭痛、煩躁和注意力不集中等，長期缺鐵性貧血不僅會導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)受損，嚴(yán)重情況下會降低人體抵抗力與免疫能力，阻礙鋅、鎂、鈷等元素的代謝進(jìn)程。

1.2 微量元素鋅的生理功能

鋅是人體中含量最少的微量元素，機(jī)體各個臟器中都有它的存在，具有重要的生物學(xué)作用。鋅存在于人體的200多種酶系中，如堿性磷酸酶、呼吸酶、超氧化物歧化酶等，是碳水化合物合成、維生素A利用不可缺少的物質(zhì)[2]。人體生長發(fā)育與鋅元素存在密切聯(lián)系，鋅攝入不足或攝入過量都會引發(fā)生理變化，如使核酸及蛋白質(zhì)合成受阻，降低RNA聚合酶、DNA聚合酶的活性，影響身體功能與細(xì)胞組織修補(bǔ)。此外，鋅可通過參與構(gòu)成一種含鋅蛋白對味覺與食欲起促進(jìn)作用。維生素A的吸收離不開鋅，維生素A儲存在人體肝臟中，當(dāng)人體需要時將維生素A輸送到血液中。因此缺鋅時常會伴隨味覺與嗅覺不靈敏、厭食和生長緩慢等，可通過常吃生蠔、蛋黃、核桃等富鋅食品來補(bǔ)充。

1.3 微量元素銅的生理功能

銅是人體中不可缺少的微量元素，其含量較少，通常是以結(jié)合態(tài)的形式存在于肝臟內(nèi)，進(jìn)入血液中的銅元素以紅細(xì)胞銅藍(lán)蛋白、血漿銅藍(lán)蛋白的形式分布于紅細(xì)胞和血漿中。銅藍(lán)蛋白屬于亞鐵氧化酶，具有促進(jìn)鐵貯存、運(yùn)輸?shù)墓δ?，能將亞鐵離子氧化為鐵離子，這也是鐵代謝需經(jīng)歷的過程[3]。因此缺鐵性貧血發(fā)生機(jī)制與鐵代謝障礙具有直接聯(lián)系，在探究缺鐵性貧血癥狀時，需關(guān)注銅藍(lán)蛋在鐵代謝過程中的貯存功能發(fā)揮效果。

銅參與多種酶、生物活性蛋白的構(gòu)成，屬于細(xì)胞色素氧化酶的一種成分，是電子傳遞體參與生物氧化的介質(zhì)，具有促進(jìn)能量代謝的作用。銅在機(jī)體中有助于加快運(yùn)鐵蛋白的形成、血紅蛋白的生成、幼紅細(xì)胞的提前釋放。此外，銅也是超氧化物歧化酶的輔基，在機(jī)體代謝過程中起到催化超氧化物分解的作用，即解毒。機(jī)體缺乏銅元素時，免疫能力明顯降低，銅元素攝入過量會導(dǎo)致中毒，因此銅元素攝入量應(yīng)查找推薦膳食營養(yǎng)素供給量（Recommended Dietary Allowance，RDA），與之盡量保持一致。

1.4 微量元素硒的生理功能

近年來，硒元素在抗癌、防癌、保護(hù)心肌等方面的作用已得到科學(xué)研究的肯定，在全國上下掀起補(bǔ)硒熱潮，硒元素在環(huán)境領(lǐng)域、人體健康領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注，其被譽(yù)為抗癌之王、天然解毒劑、生命火種等。人體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質(zhì)，硒代半胱氨酸是由4個亞基組成的四聚體。一個成年人體內(nèi)的含硒量約為4 ～ 10 mg[4]。

硒是谷胱甘肽過氧化物酶的組成成分，具有抗氧化功能。相關(guān)研究結(jié)果顯示，硒的抗氧化能力比維生素E高出500倍，硒與維生素E搭配，可防止局部缺氧以及代謝產(chǎn)物堆積，使線粒體更好地發(fā)揮氧化功能。曾有學(xué)者對不同訓(xùn)練狀態(tài)的小白鼠進(jìn)行抗氧化功能影響的實驗，結(jié)果顯示機(jī)體脂質(zhì)過氧化反應(yīng)程度會隨運(yùn)動強(qiáng)度的增大而加大，側(cè)面體現(xiàn)出適宜的硒能有效抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，機(jī)體在缺硒狀態(tài)下會影響到抗氧化功能。此外，硒還參與輔酶Q的合成，硒含量多少決定了輔酶Q的活性。在細(xì)胞線粒體氧化還原呼吸鏈中，輔酶Q承擔(dān)著電子傳遞載體的角色，促進(jìn)線粒體ATP的合成。

2 微量元素對運(yùn)動員身體健康的影響

2.1 鐵對運(yùn)動員身體健康的影響

對運(yùn)動員運(yùn)動后的血液進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn)，血清蛋白濃度有所下降，側(cè)面體現(xiàn)出機(jī)體對鐵元素的需求變多。由運(yùn)動導(dǎo)致的鐵缺乏主要分為兩個階段。①胰腺、骨髓、肝中的鐵耗盡，此時紅細(xì)胞的生成率呈明顯的下降狀態(tài)。②受到血紅蛋白合成減少的影響，出現(xiàn)嚴(yán)重貧血。由此可知，運(yùn)動要堅持適量原則，劇烈運(yùn)動會加速鐵的流失，嚴(yán)重的情況下會因貧血導(dǎo)致渾身無力，進(jìn)而影響到運(yùn)動能力。

運(yùn)動員適量補(bǔ)充鐵營養(yǎng)，能使血清蛋白濃度有所增加，使機(jī)體中有足夠的儲備鐵，加速血紅蛋白的合成。此外，補(bǔ)充鐵營養(yǎng)可使紅細(xì)胞始終保持運(yùn)輸能力，強(qiáng)化組織的氧氣供應(yīng)，避免運(yùn)動員受氧氣供應(yīng)不足因素影響而減弱自身的運(yùn)動能力，鐵營養(yǎng)還可使機(jī)體組織得到顯著改善，進(jìn)一步提高機(jī)體抗疲勞能力。

2.2 鋅對運(yùn)動員身體健康的影響

人體內(nèi)的自由基具有活動性質(zhì)，任何細(xì)胞均可能是自由基的攻擊對象，使細(xì)胞受損或產(chǎn)生有毒物質(zhì)，危害到機(jī)體本身。若自由基攻擊脂質(zhì)，則會出現(xiàn)脂質(zhì)過氧化的現(xiàn)象。實踐已驗證，運(yùn)動是誘發(fā)自由基生成增多的首要因素。運(yùn)動員在劇烈運(yùn)動狀態(tài)下的自由基清除能力無法徹底清除應(yīng)激狀態(tài)下產(chǎn)生的自由基，導(dǎo)致機(jī)體細(xì)胞內(nèi)側(cè)始終處于氧化應(yīng)激狀態(tài)，最終因細(xì)胞受損而造成運(yùn)動損傷、運(yùn)動疲勞。因此，要想有效避免自由基損傷，關(guān)鍵是要提高運(yùn)動員自身的抗氧化能力，可在一定程度上降低運(yùn)動導(dǎo)致的自由基損傷機(jī)體的程度，推遲疲勞的到來。

2.3 銅對運(yùn)動員身體健康的影響

運(yùn)動員處于運(yùn)動狀態(tài)時，酶活性會得到提高，使機(jī)體長時間處于運(yùn)動應(yīng)激狀態(tài)。從運(yùn)動員的角度來看，銅在催化血紅蛋白合成的過程中，會為維持機(jī)體攝氧量提供強(qiáng)有力保障，而且可通過消除自由基推遲機(jī)體疲勞[5]。當(dāng)運(yùn)動員體內(nèi)缺乏銅時，會導(dǎo)致營養(yǎng)不良，體質(zhì)減弱。盡管銅會隨人體汗液流失，但運(yùn)動通常不會引起銅缺乏。此外，銅并不是越多越好，人體內(nèi)銅含量超標(biāo)也會危害人體，為臟器帶來負(fù)擔(dān)，尤其是肝、膽兩個器官出現(xiàn)問題后，人體的新陳代謝會紊亂，肝硬化、肝腹水等疾病也隨之而來。補(bǔ)銅僅適用于訓(xùn)練強(qiáng)度高的運(yùn)動員，可通過攝入生蠔、牡蠣、松蘑等銅含量豐富的食物補(bǔ)銅。

2.4 硒對運(yùn)動員身體健康的影響

（1）硒對紅細(xì)胞及心肌線粒體膜的影響。因為克山病，人們開始認(rèn)識到硒元素在保護(hù)心血管以及心肌健康方面的作用，硒與維生素E配合使用對心肌過氧化質(zhì)損傷起到協(xié)同保護(hù)效應(yīng)。人體在缺乏硒的情況下，心肌線粒體膜流動性明顯不足，這是由膜上脂質(zhì)過氧化反應(yīng)導(dǎo)致，所以硒缺乏會使細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)形態(tài)發(fā)生改變，抑制細(xì)胞的物質(zhì)能量代謝，這些都是引發(fā)運(yùn)動員運(yùn)動疲勞、運(yùn)動能力減弱的根本原因。

（2）硒對心肌線粒體心磷脂及細(xì)胞色素C氧化酶活性的影響。實驗研究結(jié)果顯示，補(bǔ)充硒元素的大鼠在完成急性運(yùn)動后，心磷脂含量顯著上升，細(xì)胞色素C氧化酶活性也會升高，但在缺硒條件下，酶活性會有所下降。心磷脂會引起細(xì)胞色素C的氧化，細(xì)胞色素C氧化酶在線粒體氧化呼吸鏈中又稱多聚雜合復(fù)合體，是傳遞電子的載體。因此，硒含量對細(xì)胞色素C氧化酶活性的影響決定了人體能量代謝能力與ATP合成。運(yùn)動員在缺乏硒時，能量代謝在運(yùn)動強(qiáng)度不高的情況下會受到限制，相應(yīng)硒營養(yǎng)充足時，人體處于運(yùn)動狀態(tài)時可有效提高能量代謝酶的活性。

由于人體并不具備合成硒的能力，補(bǔ)硒僅能通過外部攝入，動物性食物中的硒含量最豐富，尤其是海產(chǎn)品與動物內(nèi)臟，建議運(yùn)動員每日將硒的攝入量控制在50～150 μg，日常運(yùn)動中也要密切監(jiān)測體內(nèi)硒含量，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果適當(dāng)調(diào)整運(yùn)動訓(xùn)練方案，通過適量運(yùn)動與補(bǔ)硒相配合，使運(yùn)動員獲得超強(qiáng)免疫力。

3 結(jié)語

綜上所述，合理攝入營養(yǎng)是確保運(yùn)動訓(xùn)練的先決條件，人體中缺乏任何微量元素，或過多攝取均會對人體生理機(jī)能、競技狀態(tài)產(chǎn)生不同程度的影響，導(dǎo)致無法達(dá)到理想化的運(yùn)動訓(xùn)練效果。因此，在補(bǔ)充微量元素的過程中，需結(jié)合體內(nèi)需求，嚴(yán)格控制攝入量，確保可以有效借助微量元素強(qiáng)化運(yùn)動員的運(yùn)動能力、反應(yīng)狀態(tài)。諸多研究結(jié)果顯示，人們每日只要做到營養(yǎng)搭配膳食，便可使體內(nèi)微量元素營養(yǎng)保持均衡，但考慮到運(yùn)動員的高強(qiáng)度訓(xùn)練，微量元素的流失會更嚴(yán)重，補(bǔ)充微量元素時需合理搭配，通過加速身體能量代謝逐步清除運(yùn)動代謝產(chǎn)物，加速身體能量物質(zhì)的恢復(fù)，進(jìn)一步提高運(yùn)動員的免疫能力，有效調(diào)節(jié)各種器官功能，從整體角度提高身體素質(zhì)與運(yùn)動能力。