鈣與運(yùn)動(dòng)能力

陳 浩, 林文弢

(廣州體育學(xué)院,廣東 廣州 510500)

1 無(wú)機(jī)鹽及其特點(diǎn)

存在于人體的各種元素中,除碳、氫、氧、氮主要以有機(jī)化合物形式存在外,其余各種元素,無(wú)論其含量多少,可統(tǒng)稱(chēng)為無(wú)機(jī)鹽。其中,含量較多的有鈣、鎂、鉀、鈉、磷、硫、氯7種元素,被稱(chēng)為宏量元素(需要量>100 mg/d);碘、鐵、銅、鋅、錳、鈷、鉬、錫、鉻、鎳、硅、硒、釩、氟14種元素由于存在量極少,有的甚至只有痕量,故被稱(chēng)為微量元素或痕量元素(需要量<100 mg/d)[1]。

無(wú)機(jī)鹽是構(gòu)成機(jī)體組織的重要材料,如鈣、磷、鎂是骨骼和牙齒的重要成分。無(wú)機(jī)鹽對(duì)維持組織細(xì)胞的滲透壓起重要作用。酸性、堿性無(wú)機(jī)離子的適當(dāng)配合,加上重碳酸鹽和蛋白質(zhì)的緩沖作用,維持機(jī)體的酸堿平衡。各種無(wú)機(jī)離子(尤其是鉀、鈉、鈣、鎂離子)是維持神經(jīng)肌肉興奮性和細(xì)胞膜通透性的必要條件。同時(shí),無(wú)機(jī)元素是維持機(jī)體某些特殊生理功能的重要成分之一,如血紅蛋白和細(xì)胞色素酶系中的鐵和甲狀腺激素中的碘。無(wú)機(jī)離子是很多酶系的激活劑或組成成分,如鹽酸對(duì)胃蛋白酶原、鎂離子對(duì)氧化磷酸化的多種酶類(lèi)起激活作用[2]。

2 鈣的生理功能

鈣元素幾乎參與一切生命現(xiàn)象和細(xì)胞功能,是人體內(nèi)含量較高的必需無(wú)機(jī)鹽(1 200～1 400 g,約占體重的2%),自始至終支持著機(jī)體的生長(zhǎng)、發(fā)育,是與機(jī)體運(yùn)動(dòng)能力密切相關(guān)的元素之一。在甲狀旁腺激素、降鈣素及維生素D的調(diào)節(jié)下,機(jī)體存鈣量相對(duì)恒定,體內(nèi)鈣99%存于骨骼中,正常血漿鈣濃度為2.25～2.75 mmol/L[2]。

鈣的生理功能主要有：參與神經(jīng)肌肉的應(yīng)激過(guò)程,促進(jìn)神經(jīng)介質(zhì)的釋放,調(diào)節(jié)激素的分泌,維持神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)、心臟的跳動(dòng);具有鎮(zhèn)靜作用,體內(nèi)缺鈣時(shí),可引起神經(jīng)的興奮性增高,導(dǎo)致抽搐、嬰兒手足抽搐癥、喉痙攣、失眠、乏力、食欲不振、夜啼、煩躁、多汗、機(jī)體免疫力低下而易感染各種疾病等;是多種酶的激活劑,是細(xì)胞信息傳遞的第二信使;促進(jìn)內(nèi)、外分泌腺的分泌,神經(jīng)介質(zhì)的分泌,促進(jìn)糖原合成、分解及電解質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn);直接作為凝血復(fù)合因子促進(jìn)凝血過(guò)程,還可直接促進(jìn)血小板的釋放,促進(jìn)血小板介導(dǎo)的凝血過(guò)程;對(duì)維持細(xì)胞膜的通透性及完整性十分必要,可降低毛細(xì)血管的通透性,防止液體滲出,控制炎癥與水腫;參與免疫反應(yīng),加快吞噬細(xì)胞的吞噬過(guò)程,可增加人體的免疫力;是多種生物膜的成分,是維持細(xì)胞內(nèi)膠質(zhì)完整性的必需物質(zhì);參與體內(nèi)血壓調(diào)節(jié),膳食鈣的攝入量和血壓呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[2]。因此,鈣具有重要的生理功能。它的缺乏可導(dǎo)致肌肉疲勞乃至肌肉抽搐,進(jìn)而影響運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力。

3 鈣與運(yùn)動(dòng)能力

研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)動(dòng)員從事一定強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng),血鈣濃度便開(kāi)始上升并持續(xù)到運(yùn)動(dòng)結(jié)束。運(yùn)動(dòng)停止后,機(jī)體血鈣逐漸下降至低于安靜值水平,然后再恢復(fù)至正常水平。運(yùn)動(dòng)后24 h,組織間質(zhì)鈣、肌漿鈣和線粒體鈣在一段時(shí)間同時(shí)上升,說(shuō)明機(jī)體動(dòng)員的鈣量很大。另外,運(yùn)動(dòng)時(shí)排汗使鈣流失增多。運(yùn)動(dòng)能促進(jìn)骨骼增長(zhǎng)和鈣代謝增強(qiáng),會(huì)使鈣的需求增加。肌細(xì)胞內(nèi)鈣不僅是其興奮與收縮的重要偶聯(lián)因子,也是增強(qiáng)肌纖維收縮速率及輸出功率的關(guān)鍵環(huán)節(jié),當(dāng)肌細(xì)胞游離鈣濃度下降時(shí),肌球蛋白ATP 酶活性下降,肌肉收縮力下降,導(dǎo)致疲勞出現(xiàn)。運(yùn)動(dòng)中血清鈣含量不足,可使神經(jīng)肌肉的興奮性提高,導(dǎo)致肌肉抽搐;血清鈣含量過(guò)高,則可抑制神經(jīng)、肌肉的興奮性[3]。

目前,關(guān)于鈣攝入量與運(yùn)動(dòng)能力關(guān)系的研究報(bào)道并不多。劉波等研究發(fā)現(xiàn),極量運(yùn)動(dòng)可使小鼠骨骼肌中鈣和鎂元素含量明顯下降。呂丹云等研究發(fā)現(xiàn),缺鈣動(dòng)物在劇烈運(yùn)動(dòng)后,易造成體內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)的失衡,不利于運(yùn)動(dòng)后恢復(fù);適宜的高鈣攝入對(duì)運(yùn)動(dòng)小鼠的運(yùn)動(dòng)能力提高、運(yùn)動(dòng)后內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的恢復(fù)和亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的保護(hù),都具有明顯的促進(jìn)作用[3]。此外,呂丹云等對(duì)3組不同飼鈣量小鼠游泳力竭能力的測(cè)試表明,高鈣組與低鈣組小鼠的力竭能力有非常明顯的差異。同時(shí),盡管2組年輕大鼠短時(shí)間(3周)及小劑量攝鈣的差別并未明顯影響其力竭能力,但對(duì)老年大鼠長(zhǎng)時(shí)間(6個(gè)月)較高劑量鈣補(bǔ)充后,其運(yùn)動(dòng)能力出現(xiàn)顯著增強(qiáng)。上述結(jié)果說(shuō)明,對(duì)機(jī)體進(jìn)行適宜的鈣營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充有助于提高其運(yùn)動(dòng)能力,因而是必要的[4]。

4 運(yùn)動(dòng)中鈣的補(bǔ)充

鈣對(duì)于維持人體正常的運(yùn)動(dòng)能力是不可或缺的。一般運(yùn)動(dòng)量時(shí),機(jī)體鈣的需要量為每日1 000 mg。大運(yùn)動(dòng)量時(shí),鈣的需要量每日可增加到1 000～1 500 mg。運(yùn)動(dòng)員在高溫環(huán)境中訓(xùn)練時(shí),出汗導(dǎo)致鈣丟失較多,使鈣的需要量增加[2]。

競(jìng)技運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練或比賽中需要良好的靈敏素質(zhì)、反應(yīng)速度、心臟泵血能力和肌肉力量,這些運(yùn)動(dòng)能力的提高都與鈣離子具有十分重要的關(guān)系。訓(xùn)練、比賽時(shí),運(yùn)動(dòng)員的鈣離子丟失量很大。運(yùn)動(dòng)員由于體內(nèi)鈣離子的相對(duì)缺乏或絕對(duì)缺乏而導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)能力明顯下降,甚至失敗的例子比比皆是[3]。

運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)界十分重視運(yùn)動(dòng)員的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充。各種離子尤其是鈣離子濃度的定期測(cè)定,是運(yùn)動(dòng)員醫(yī)務(wù)監(jiān)督的重要內(nèi)容。盡管運(yùn)動(dòng)隊(duì)已十分注重運(yùn)動(dòng)員鈣離子的補(bǔ)充,但這仍然是困擾運(yùn)動(dòng)隊(duì)醫(yī)生的一個(gè)難題,關(guān)鍵是如何提高鈣離子的吸收和利用[3]。

消化道吸收的是離子鈣,不溶性的鈣鹽無(wú)法被吸收進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。因此,要特別注意補(bǔ)充鈣劑的物質(zhì)特性。鈣離子在消化道內(nèi)很容易與一些酸性物質(zhì)如草酸結(jié)合生成不溶性的鹽沉淀。因此,在給予運(yùn)動(dòng)員高鈣食物的同時(shí),盡量避免攝入草酸含量高的食物。運(yùn)動(dòng)員膳食計(jì)劃中,食譜的制訂和安排要考慮這些問(wèn)題。運(yùn)動(dòng)員膳食中,常用骨頭湯作為增加運(yùn)動(dòng)員鈣攝入的途徑之一。骨頭湯中的骨料應(yīng)選擇脊椎骨和盆骨為佳,切除附在骨料上的神經(jīng)組織、血管、脂肪組織和其他結(jié)締組織,湯中不宜放入草酸含量高的綠葉類(lèi)蔬菜。維生素D 能夠調(diào)控參與控制消化道上皮細(xì)胞主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)鈣離子過(guò)程中的多個(gè)因子的活性,為提高鈣離子的吸收效率,應(yīng)給予運(yùn)動(dòng)員補(bǔ)充適量的維生素D[3]。