營養素的重要性
運動員和一般健康人一樣都需要健康型態的均衡飲食,但均衡飲食談何容易,除了要注意提供能源的三大營養素之外,也需要足夠的維生素及礦物質,然而專注在訓練的運動員,大部分會是以外食為主,較難達到均衡攝取,往往忽略重要的營養素,長期下來不僅可能影響恢復狀態、甚至影響運動表現,如圖:
今天來介紹,平常容易被忽略,卻很重要的營養素:鈣、鎂兄弟黨!
為什麼鈣、鎂會稱為兄弟黨呢?因為它們都是參與運動時肌肉收縮和合成骨質的重要礦物質,同時,也是運動員普遍缺乏的營養素!根據研究調查運動員各項營養素攝取狀況,不論性別及專項的運動員,鈣及鎂普遍攝取不足 (Heaney et al, 2010, Campbell, 2020)。
究竟鈣、鎂對人體有什麼功能?食物來源有哪些?對運動員的重要性是什麼?讓我們一起來認識它們吧。
鈣Calcium
功能
形成牙齒、骨質、參與肌肉收縮、神經傳導,參與重要代謝反應以及凝血功能。
食物來源
鈣之建議每日攝取量13-18歲為1200毫克,19歲以上為1000毫克。
富含鈣的食物包含: 乳製品、豆干、豆腐、小魚干、帶殼海鮮、綠色蔬菜、芝麻等… (如圖表)。
根據國民營養調查結果顯示,國民普遍鈣質攝取不足,男性攝取量約412-606毫克/日,女性為353-521毫克/日,相較於歐美國家 (平均攝取量約1000毫克/日),我國攝取量非常少,且富含鈣質之乳製品攝取量偏少。
鈣與運動
長期缺乏鈣質的飲食而導致骨質流失並不會有明顯症狀,且血液鈣濃度若無其他內分泌或腎臟疾病,會處於非常穩定的狀態,因此,骨質疏鬆症才被稱為「無聲的小偷」,骨骼中的鈣正在一點一滴慢慢的留失,骨折通常會是第一個鈣質缺乏表現出的症狀,而與運動員相關的骨折就是疲勞性骨折 (stress fracture) (Campbell, 2020) 。
疲勞性骨折是常見的運動傷害,長時間反覆的壓力讓成骨細胞和蝕骨細胞的平衡受到干擾,加上恢復不足時容易發生傷害,盛行率約0.7-21%,特別是田徑選手最常發生。導致疲勞性骨折的內在風險因子包含:1. 鈣與維生素D攝取不足、2. 女性運動員三合症 (MacKnight 2017)。
透過攝取鈣與維生素D補充品可以降低21%疲勞性骨折之風險 (Saunier, & Chapurlat, 2018)。女性運動員三合症主要臨床異狀爲:飲食失序 (熱量攝取不足)、閉經症及骨質疏鬆症,而三症之間會互相影響(羅盛安、詹貴惠,2011)。
雖然短期鈣質攝取不足並不會影響運動表現,但是長期缺鈣可能導致疲勞性骨折、錯過增加骨質密度高峰黃金期,進而導致增加老年骨質疏鬆的風險!
運動鈣流失
在長時間耐力訓練下,因排汗會導致鈣質流失增加,若同時鈣質攝取量亦不足,恐會影響骨質健康。一篇研究結果顯示,男性大學生進行45分鐘中強度的耐力跑後,流失了約1.52公升的汗液,出汗率約2公升/時,其中鈣流失45毫克 (Bullen et al, 1999),而出汗率與環境和強度相關,一名菁英跑者在一場馬拉松賽事中,出汗率甚至達3.6公升/時 (Beis et al, 2012)。因此,長時間高強度的訓練或競賽後,仍可能會流失相當量的鈣質。
一篇隨機交叉研究,有運動習慣之停經前婦女,控制飲食鈣質攝取量約470毫克 (與國人攝取量相近),每日在餐中額外攝取400毫克的鈣錠2次,共800毫克,進行1小時中強度自行車運動,發現補充鈣錠組可以減少汗鈣流失,無補充鈣錠組則是鈣質流失量大於攝取量,產生鈣負平衡 (Martin et al, 2007)。
另外,在自行車運動前進行鈣質增補,可以降低蝕骨細胞指標濃度,但目前仍沒有長期增補對骨質影響的研究 (Haakonssen et al, 2015)。
因此,運動員經高強度大量訓練,可能因此增加鈣質流失,在飲食鈣質攝取不足下,使用鈣質補充品可以改善鈣平衡。
鎂Magnesium
功能
參與超過300種生化反應,包括能量代謝、細胞傳遞,並且也是細胞膜結構之一,與身體活動息息相關。
鎂的營養狀態最常以血漿鎂為指標,正常範圍為1.7-2.3 mg/dl,由於運動時肌肉細胞對鎂需求增加,鎂會流動至肌肉,且運動會增加鎂從汗液和尿液排出,血鎂過低會產生肌肉虛弱、混亂、食慾下降,因此不可忽視飲食鎂的攝取 (Nielsen & Lukaski, 2006)。
食物來源
19-50歲男性鎂建議量為380毫克,女性為320毫克,根據調查結果,不論男女,其鎂攝取量皆未達建議量。
富含鎂食物有魚貝類、豆腐、豆干、牛奶、堅果種子、雜糧、紅綠色蔬菜和水果。
鎂與運動
以下是有關鎂與運動表現相關研究:
1. 血漿鎂接近低濃度的女性運動員,每日增補360毫克鎂,持續3週後,訓練後的肌肉損傷指標-肌酸激酶 (creatine kinase),顯著低於沒有增補鎂的運動員 (Campbell, 2020)。
2. 血漿鎂低濃度的菁英划船選手,每日增補360毫克鎂,持續4週後,相較於無增補鎂的選手,在力竭划船測試後,有較低的血乳酸濃度和攝氧量 (Campbell, 2020)。
3. 在7週的肌力訓練中,每日增補250毫克鎂,加上飲食中攝取的鎂,達每公斤體重8毫克的年輕男性,可增加較多腿部力量 (Brilla and Haley 1992)。
4. 停經後婦女攝取較低的鎂 (180毫克/日),相較於攝取足夠鎂的婦女 (320毫克/日),會產生鎂負平衡,降低肌肉和紅血球鎂營養狀態,在運動時,會增加心律且降低作工效率 (Lukaski & Nielsen, 2002)。
缺乏鎂的運動員增補鎂似乎可以幫助運動員恢復、有氧能力以及運動表現。
運動鎂流失
在劇烈運動後,如馬拉松賽事,尿液鎂離子濃度會顯著增加 (Lijnen et al, 1988),且在3天快速徒步120公里後,血漿鎂濃度在徒步後的1小時、後第3天皆顯著低於徒步前 (Stendig-Lindberg et al, 1987),且在高強度間歇至力竭的無氧運動後,鎂排出量較無運動者多21%,(Deuster et al, 1987)。
因此建議運動員鎂攝取量較一般人多10-20%,男性運動員鎂目標為420-450毫克,女性運動員為350-384毫克,以維持良好的鎂營養狀態。
鈣、鎂攝取時機
- 增加鈣、鎂吸收率的營養素包含:維生素D、蛋白質。
- 富含草酸的餐食會減少鈣質吸收,例如:菠菜、芹菜、茄子、秋葵、南瓜、莓果類、巧克力、茶等等。
- 鈣、鎂、鐵、鋅雖然會相互影響吸收,但是目前研究指出,並不會因為相互影響吸收而導致其他營養素缺乏,產生缺乏症狀 (Gropper et al, 2018)。
因此,在攝取補充品時,可以在富含蛋白質的餐間或是餐後服用,且避免高草酸食物。
總結
- 鈣的營養狀態是長期累積的結果,因此,養成良好高鈣飲食習慣是很重要的,尤其是對運動選手,鈣營養狀態不佳可能造成疲勞性骨折而影響運動表現!
- 鎂離子濃度較會受到身體活動而改變,高強度訓練會增加鎂流失可能因此影響表現,因此運動員需要攝取更多鎂維持能量代謝能力。
- 若飲食鈣、鎂攝取不足,則可以考慮以補充劑方式增加攝取量。
參考資料
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