一、引言

普通人體在正常運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，機(jī)體每天營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的攝入和排出通常處于動(dòng)態(tài)的平衡狀態(tài)。而運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行比賽或訓(xùn)練時(shí)，其運(yùn)動(dòng)量大大增加，普通膳食供給的營(yíng)養(yǎng)無(wú)法全面、及時(shí)地補(bǔ)充被消耗的能量，因而需要增加易吸收、高純度的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑進(jìn)行強(qiáng)化補(bǔ)充。

運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑作為功能性食品，是針對(duì)運(yùn)動(dòng)人群某些特殊的營(yíng)養(yǎng)需求而生產(chǎn)的食品，其具有一定的機(jī)體功能調(diào)節(jié)能力，可調(diào)節(jié)新陳代謝。通常，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑是以減輕運(yùn)動(dòng)后疲勞、改善機(jī)體功能紊亂、提高運(yùn)動(dòng)能力為目的，可直接或間接地改善運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)，強(qiáng)化訓(xùn)練效果，降低患病、受傷風(fēng)險(xiǎn)；微量元素是維持機(jī)體健康狀態(tài)的必需營(yíng)養(yǎng)元素，在新陳代謝過程中有著重要作用。運(yùn)動(dòng)員在競(jìng)技狀態(tài)下微量元素代謝加快，如攝入不足，極易出現(xiàn)微量元素缺乏的情況，導(dǎo)致生理機(jī)能失調(diào)，會(huì)對(duì)其運(yùn)動(dòng)能力造成直接影響，故合理使用微量元素運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑以改善運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技狀態(tài)十分必要。然而，經(jīng)日常膳食攝取的微量元素?cái)?shù)量較低，且可能會(huì)增加其他非必要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的攝入。因此，微量元素運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑對(duì)運(yùn)動(dòng)員而言更為重要，可作為有效物質(zhì)保障，增加其生理素質(zhì)，改善其競(jìng)技狀態(tài)。

本文綜述了微量元素運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑對(duì)運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)制及競(jìng)技狀態(tài)的影響，并對(duì)運(yùn)動(dòng)員微量元素運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑的使用提出建議，以期為運(yùn)動(dòng)員合理選擇和使用微量元素運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑和強(qiáng)化競(jìng)技狀態(tài)提供參考。

二、微量元素對(duì)運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)制和競(jìng)技狀態(tài)的影響

1.鐵元素

（1）鐵元素對(duì)身體機(jī)制影響

鐵為人體必需微量元素之一，含量最多，主要以功能性鐵的形式存在，而總鐵量中60%～75%的鐵包含于血紅蛋白中，剩余25%～30%則以鐵黃素、鐵蛋白的形式存儲(chǔ)于骨髓、肝、脾中。鐵元素在機(jī)體中的生物學(xué)作用極為重要，其與氧運(yùn)輸、能量代謝、免疫能力等關(guān)系密切：機(jī)體氧運(yùn)輸極度依賴于血紅蛋白，而鐵是血紅蛋白合成的基礎(chǔ)原料，機(jī)體鐵含量下降將直接影響血紅蛋白生成率，降低血液氧氣-二氧化碳運(yùn)輸能力，造成缺鐵性貧血；機(jī)體能量直接來(lái)源于ATP，其在分解時(shí)可釋放出大量能量直接供給生命活動(dòng)，參與能量代謝，而產(chǎn)生ATP的三羧酸循環(huán)中，大多數(shù)的因子和酶含有鐵元素或需要鐵存在才可發(fā)揮作用，因而缺鐵將直接影響相關(guān)酶的活性，造成能量代謝紊亂；缺鐵也會(huì)影響核糖核苷酸還原酶的活性，使網(wǎng)狀細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)和RNA合成受阻，細(xì)胞增殖減緩，進(jìn)而降低T淋巴細(xì)胞功能，影響機(jī)體免疫能力。因此，維持機(jī)體鐵元素的含量充足十分重要，缺鐵將嚴(yán)重影響身體各方面機(jī)能。

（2）鐵元素對(duì)運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技狀態(tài)的影響

研究顯示，運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)前后其外周血液中的血清鐵蛋白水平明顯降低，這間接反映了運(yùn)動(dòng)員在競(jìng)技狀態(tài)下對(duì)鐵元素的需求加大。若鐵元素補(bǔ)充不足或不及時(shí)，運(yùn)動(dòng)員易發(fā)生運(yùn)動(dòng)性貧血，身體功能狀態(tài)低下的情況，嚴(yán)重影響其運(yùn)動(dòng)能力，故應(yīng)重視運(yùn)動(dòng)員鐵元素的需求和補(bǔ)充。

運(yùn)動(dòng)可直接導(dǎo)致鐵代謝紊亂。運(yùn)動(dòng)首先損耗肝、骨髓中儲(chǔ)存的鐵蛋白，導(dǎo)致鐵供應(yīng)不足，進(jìn)而使紅細(xì)胞生成率降低，最終將減少血紅蛋白的合成，導(dǎo)致無(wú)貧血缺鐵或缺鐵性貧血發(fā)生。我國(guó)運(yùn)動(dòng)員以缺鐵性貧血最為常見，表現(xiàn)為血紅蛋白濃度較低，而血紅蛋白水平和運(yùn)動(dòng)員的有氧運(yùn)動(dòng)能力直接相關(guān)，血紅蛋白水平降低，血液運(yùn)輸氧的能力也隨之降低，有氧代謝能力下降，耐力不足。在一項(xiàng)對(duì)田徑運(yùn)動(dòng)員的研究報(bào)告中顯示，發(fā)生無(wú)貧血缺鐵的青少年運(yùn)動(dòng)員人群，其血清鐵蛋白水平普遍偏低，血紅蛋白的合成相應(yīng)減少，其運(yùn)動(dòng)能力也較低；另一項(xiàng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員功能損傷界限的研究也證實(shí)，血紅蛋白含量的動(dòng)態(tài)變化可間接反映運(yùn)動(dòng)員機(jī)體功能與訓(xùn)練強(qiáng)度間的關(guān)系，其認(rèn)為當(dāng)血紅蛋白降低超過10%時(shí)即反映運(yùn)動(dòng)疲勞，而降低超過20%即可判定為過度訓(xùn)練。為探究鐵元素營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)劑對(duì)運(yùn)動(dòng)性貧血運(yùn)動(dòng)員的影響，部分學(xué)者進(jìn)行了前瞻性隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，其證實(shí)鐵復(fù)合營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)劑可明顯提升運(yùn)動(dòng)員血清中鐵、鐵蛋白的濃度，提升機(jī)體鐵儲(chǔ)備。大量運(yùn)動(dòng)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，高水平運(yùn)動(dòng)員若只進(jìn)行中等強(qiáng)度訓(xùn)練，機(jī)體受刺激小，對(duì)運(yùn)動(dòng)成績(jī)的提升幫助作用不大；若進(jìn)行高強(qiáng)度訓(xùn)練又將明顯降低其生理機(jī)能，影響后續(xù)比賽和訓(xùn)練，因而在保證訓(xùn)練強(qiáng)度的同時(shí)促進(jìn)其生理機(jī)能恢復(fù)，對(duì)改善運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技狀態(tài)十分重要。使用某鐵補(bǔ)劑對(duì)競(jìng)走運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)干預(yù)的研究發(fā)現(xiàn)，鐵元素運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑的使用可明顯抑制運(yùn)動(dòng)員血紅蛋白濃度下降，提升有氧代謝能力，增強(qiáng)其對(duì)高強(qiáng)度訓(xùn)練刺激的適應(yīng)能力，全面提升生理機(jī)能水平，是順利完成訓(xùn)練計(jì)劃的重要保證。

因此，科學(xué)、合理地使用鐵元素運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑可增加運(yùn)動(dòng)員機(jī)體鐵儲(chǔ)備，提升鐵蛋白濃度為合成血紅蛋白提供良好基礎(chǔ)，對(duì)維持紅細(xì)胞運(yùn)輸氧氣的正常功能和結(jié)構(gòu)發(fā)揮重要作用，保障組織氧供應(yīng)，間接強(qiáng)化機(jī)體運(yùn)動(dòng)能力和抗疲勞能力，改善競(jìng)技狀態(tài)。

2.鋅元素

（1）鋅元素對(duì)身體機(jī)制影響

人體中，大約200種生物酶均以鋅元素為重要組分，在酶參與的調(diào)節(jié)和催化過程中作用重要，如參與維生素、蛋白質(zhì)、脂類、核酸及某些必需營(yíng)養(yǎng)素的代謝與合成等，為多種結(jié)構(gòu)性生理功能的必需營(yíng)養(yǎng)素。鋅元素在機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育、維持細(xì)胞膜正常功能、調(diào)節(jié)食欲、維護(hù)視力、免疫系統(tǒng)發(fā)育及中樞神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)中必不可少，如鋅直接參與RNA/DNA聚合酶的合成，從而影響蛋白質(zhì)、核酸的合成，影響細(xì)胞增殖和組織再生，缺鋅將不利于傷口愈合；鋅也參與免疫細(xì)胞、免疫器官等的功能維持，缺鋅也將影響機(jī)體細(xì)胞和酶的活性功能，使巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞、NT細(xì)胞等功能減弱，核苷磷氧基酶活性降低，甚至可造成淋巴細(xì)胞、髓樣源性細(xì)胞死亡，降低機(jī)體免疫力，增強(qiáng)對(duì)致病病毒、細(xì)菌等易感性；鋅還可通過多種途徑發(fā)揮抗氧化作用，如與紅細(xì)胞膜結(jié)合，抑制黃嘌呤-黃嘌呤氧化酶體系產(chǎn)生的自由基，減少細(xì)胞中進(jìn)入的鐵離子數(shù)量并與其競(jìng)爭(zhēng)性與細(xì)胞膜表面位點(diǎn)結(jié)合，從而抑制并終止脂類向活性氧轉(zhuǎn)變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，減輕自由基導(dǎo)致的氧化損傷；鋅還可經(jīng)鋅酶系統(tǒng)途徑影響雄性激素的分泌，從而影響運(yùn)動(dòng)能力。故應(yīng)重視機(jī)體鋅元素水平的維持，缺鋅將導(dǎo)致一系列組織功能異常、生理紊亂。

（2）鋅元素對(duì)運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技狀態(tài)的影響

有研究顯示，運(yùn)動(dòng)員在冬訓(xùn)后體內(nèi)會(huì)損失較多的必需微量元素，尤其是鐵和鋅。鑒于鋅對(duì)核酸、蛋白質(zhì)合成的影響，其與機(jī)體肌肉質(zhì)量和增長(zhǎng)亦關(guān)系密切，而鋅對(duì)機(jī)體的抗氧化能力、雄性激素分泌等的調(diào)節(jié)作用均表明鋅元素含量對(duì)機(jī)體運(yùn)動(dòng)能力影響甚大?？蒲腥藛T在鼠的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練研究中也證實(shí)，缺鋅將減緩大鼠的生長(zhǎng)發(fā)育，降低其運(yùn)動(dòng)反應(yīng)力和意識(shí)，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)能力降低，對(duì)大鼠進(jìn)行補(bǔ)鋅干預(yù)后，其各項(xiàng)指標(biāo)均得以恢復(fù)，分析其機(jī)制：缺鋅將降低酶活性，無(wú)法滿足運(yùn)動(dòng)需求；缺鋅將減少神經(jīng)元間突觸傳遞相關(guān)介質(zhì)，降低神經(jīng)對(duì)運(yùn)動(dòng)刺激反應(yīng)能力；缺鋅將減少雄性激素合成，雄性激素不足則無(wú)法維持其競(jìng)爭(zhēng)性意識(shí)。

運(yùn)動(dòng)員長(zhǎng)期進(jìn)行高強(qiáng)度訓(xùn)練，其出汗量較常人更大，鋅易經(jīng)肌肉向細(xì)胞外液遷移，隨汗液和尿液排出，因而運(yùn)動(dòng)員對(duì)鋅元素的需求更大。鋅元素不足可導(dǎo)致機(jī)體氨基酸、蛋白質(zhì)代謝失常，肌蛋白合成不足，肌纖維體積縮小，進(jìn)而降低肌力，嚴(yán)重影響舉重、體操等力量性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的競(jìng)技狀態(tài)；另外，鋅元素對(duì)機(jī)體激素的合成、分泌作用關(guān)鍵，缺鋅將加快胰島素降解速度，造成血液中胰島素含量過低從而降低葡萄糖利用率和葡萄量耐量，導(dǎo)致發(fā)生低血糖，降低運(yùn)動(dòng)能力。大量研究證實(shí)，機(jī)體在進(jìn)行急性劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，其正常的自由基清除能力無(wú)法糾正在應(yīng)激狀況下產(chǎn)生的自由基量，導(dǎo)致細(xì)胞處于高氧化應(yīng)激狀態(tài)，進(jìn)而損傷細(xì)胞，加重運(yùn)動(dòng)員的疲勞和損傷。而鋅的抗氧化能力和其濃度呈正比例關(guān)系，增強(qiáng)鋅濃度，其能力增強(qiáng)，對(duì)運(yùn)動(dòng)損傷和疲勞的緩解效果更好。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，鋅可在一定程度上緩解因冷、熱刺激引發(fā)的阿片促黑素細(xì)胞皮質(zhì)素原（POMC）、腎上腺皮質(zhì)激素（ACTH）的基因表達(dá)，增強(qiáng)自然殺傷細(xì)胞活性、預(yù)防白細(xì)胞凋亡。國(guó)外研究稱，近視的發(fā)生同樣與缺鋅相關(guān)，運(yùn)動(dòng)員在參與高視力要求項(xiàng)目如擊劍、射擊等時(shí)，也應(yīng)重視鋅元素的補(bǔ)充，對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)維持機(jī)體正常內(nèi)分泌、穩(wěn)定內(nèi)環(huán)境及提升運(yùn)動(dòng)成績(jī)十分重要。另外，鋅元素也可間接調(diào)節(jié)機(jī)體雄性激素水平，雄性激素不僅可促使合成肌蛋白，增大肌纖維，還可維持機(jī)體競(jìng)爭(zhēng)性意識(shí)，強(qiáng)化運(yùn)動(dòng)技能學(xué)習(xí)能力與運(yùn)動(dòng)能力。

綜上所述，針對(duì)運(yùn)動(dòng)員的鋅元素需求，合理通過微量元素運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑予以補(bǔ)充，可通過強(qiáng)化機(jī)體抗自由基損傷能力、提升雄性激素水平、改善視力等途徑發(fā)揮強(qiáng)化競(jìng)技狀態(tài)的積極作用。

三、運(yùn)動(dòng)員對(duì)微量元素的需求及微量元素運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑的使用建議

微量元素在機(jī)體代謝調(diào)節(jié)中作用關(guān)鍵，可從多方面影響機(jī)體生理功能。研究表明，運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練和比賽中因大量出汗、補(bǔ)水、排尿等常導(dǎo)致體內(nèi)微量元素大量流失，而對(duì)那些需要控制體重來(lái)滿足比賽要求的運(yùn)動(dòng)員而言，其通過日常膳食攝入的微量元素量常不能滿足運(yùn)動(dòng)需求。研究也顯示，運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行中高強(qiáng)度肌肉運(yùn)動(dòng)時(shí)，其機(jī)體中某些重要微量元素也隨之丟失，如鐵、鋅、銅等元素，盡管運(yùn)動(dòng)員有充足、合理的膳食保障，但額外予以微量元素運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑仍有必要。一方面，微量元素運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑可以滿足運(yùn)動(dòng)員機(jī)體對(duì)微量元素的需求，另一方面，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑可有效避免其他非必要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的攝入，幫助運(yùn)動(dòng)員更好地維持營(yíng)養(yǎng)平衡，改善機(jī)體素質(zhì)，提升競(jìng)技狀態(tài)。

然而，微量元素運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑不可盲目使用，應(yīng)通過追蹤測(cè)試運(yùn)動(dòng)員體內(nèi)各微量元素含量，科學(xué)、合理地安排補(bǔ)充劑量。如正常人每日需15 mg～20 mg鐵元素來(lái)維持正常生理活動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員鐵元素的供應(yīng)量加大至25 mg/天，對(duì)于女性運(yùn)動(dòng)員、青少年運(yùn)動(dòng)員、有氧耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員等則更應(yīng)視情況增加劑量；鐵制劑也不可過多使用，當(dāng)體內(nèi)鐵含量過多時(shí)會(huì)產(chǎn)生鐵毒性反應(yīng)，引發(fā)血色沉著進(jìn)而誘發(fā)腫瘤，刺激氧化還原反應(yīng)進(jìn)而損傷細(xì)胞等，反而對(duì)競(jìng)技狀態(tài)產(chǎn)生不良影響。針對(duì)鋅元素而言，正常人需求量約為15 mg/天，運(yùn)動(dòng)員因長(zhǎng)期訓(xùn)練造成鋅流失加快，普遍潛在鋅不足狀態(tài)，更應(yīng)增加鋅元素補(bǔ)劑的用量，尤其是針對(duì)需要維持低體重者和素食者；但機(jī)體中鋅元素含量過高也對(duì)其他微量元素如鐵的吸收造成影響，使用需謹(jǐn)慎。因此，微量元素運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑提供的含量均不應(yīng)超過建議飲食允許量的規(guī)定，應(yīng)定期對(duì)運(yùn)動(dòng)員營(yíng)養(yǎng)狀況進(jìn)行測(cè)試，依據(jù)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)調(diào)整。

四、結(jié)語(yǔ)

運(yùn)動(dòng)員為保持良好的競(jìng)技狀態(tài)、提升運(yùn)動(dòng)能力，需進(jìn)行長(zhǎng)期高強(qiáng)度訓(xùn)練，機(jī)體各方面代謝水平均高于常人，各方面營(yíng)養(yǎng)元素流失均較大，需予以科學(xué)合理的補(bǔ)充。微量元素在人體中含量雖較少，但其生理功能卻極其特殊，可通過多種方式對(duì)人體生理機(jī)制和運(yùn)動(dòng)能力產(chǎn)生影響。目前，運(yùn)動(dòng)員雖然十分重視日常膳食中的營(yíng)養(yǎng)搭配，但受限于不同營(yíng)養(yǎng)元素的吸收方式、個(gè)體吸收狀況的差異性、食品中微量元素的比例等，加之訓(xùn)練、比賽的大量消耗，其對(duì)微量元素的需求量更高。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑可針對(duì)性地為運(yùn)動(dòng)員提供需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，為機(jī)體補(bǔ)充各種微量元素，有助于增強(qiáng)肌肉、緩解疲勞、促進(jìn)機(jī)體損傷修復(fù)、增強(qiáng)免疫力等，對(duì)運(yùn)動(dòng)員調(diào)整競(jìng)技狀態(tài)的作用不言而喻。

運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑近年來(lái)發(fā)展迅速，其產(chǎn)品質(zhì)量、口感及安全性提升顯著。微量元素運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑因可針對(duì)性地提供運(yùn)動(dòng)員所需營(yíng)養(yǎng)，可通過調(diào)節(jié)機(jī)體新陳代謝發(fā)揮提升有氧代謝能力、促進(jìn)肌肉生成、加速疲勞恢復(fù)、提高免疫力、維持競(jìng)爭(zhēng)性意識(shí)等作用，從而改善運(yùn)動(dòng)員的競(jìng)技狀態(tài)。然而，過多的攝入微量元素亦將對(duì)機(jī)體功能產(chǎn)生一定危害，因此，應(yīng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的性別、年齡、運(yùn)動(dòng)類型和機(jī)體素質(zhì)等制定個(gè)性化的微量元素補(bǔ)充方案，合理應(yīng)用微量元素運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑，使運(yùn)動(dòng)員受益最大化。