修復肌肉的關鍵營養素-維生素D

  維生素 D 是一種目前被廣泛研究的脂溶性維生素,其廣為人知的功能是能增加鈣質在腸道吸收以預防骨質疏鬆,近期維生素 D 也被認為是一種體內重要的賀爾蒙,除了與骨骼有關,也與免疫系統、心血管系統及骨骼肌相關。因此這篇主要引用美國運動醫學期刊 (Sport Medicine) 的綜論研究,介紹維生素 D 與運動員關係!

維生素D種類與來源

  富含維生素 D 的天然食物種類不多,僅如:鮭魚、鮪魚、蕈菇 (經日曬)、海洋動物之肝臟 (魚肝油)、餵予維生素 D 的雞所產的蛋。維生素 D 包含 D2、D3 ,D2 來源為植物,像是酵母和經日曬之蕈菇類;而 D3 來源為動物性或是皮膚經日曬,體內轉化合成的。研究指出,若一位成年人將身體的一半面積暴露在〝24小時會造成輕度曬傷〞紫外線量的50% ,體內可以產生約5000 IU之維生素 D3 。
  若困擾補充劑要選擇補充哪種形式,研究顯示兩種形式之維生素 D 皆可以增加體內維生素 D 濃度,然而市面上維生素 D 補充劑大多數為D3,若茹素的朋友想選擇植物性來源仍是有D2的補充劑形式的不必擔心。

國人攝取量與缺乏

  根據最新國人膳食營養素參考攝取量 (Dietary Reference Intakes,DRIs),1-50歲400 IU (10 μg),51歲以上為600 IU,上限攝取量為:小於1歲1000 IU,1歲以上2000 IU。國人攝取維生素D達DRIS的比例如下圖

國人維生素D攝取狀況
國人維生素D攝取狀況

  結果顯示幾乎沒有達到參考攝取量,但是維生素D也有內生性來源,不一定攝取不足代表缺乏啊,我們來看看下列的結果:

  血清維生素 D 缺乏定義:濃度 < 20 ng/mL;邊緣缺乏:20 ng/mL ≦ 血清維生素 D 濃度 < 30 ng/mL。根據2013-2016年國民營養健康狀況變遷調查,若合併缺乏及邊緣缺乏盛行率,男性 13-44 歲及 45 歲以上不足比率分別將近 6 成及 4 成,女性則分別高達 8 成及 6 成,可見國人維生素 D 缺乏相當嚴重。缺乏維生素 D 可能會增加癌症心血管疾病骨質疏鬆免疫疾病神經認知障礙感染孕婦子癲前症 (preeclampsia) 的風險!

  因此根據美國內分泌學會 (Endocrine Society) 的指引,小於1歲、1-18歲、18歲以上每日分別需補充400-1000 IU、600-1000 IU、1500-2000 IU以預防維生素 D 缺乏,上限攝取量小孩為4000 IU,成人為10000 IU。

  由上述可以看到,我國建議攝取量與美國內分泌學會指引的建議量相差甚多,若擔心攝取過多,則建議補充不超過我國上限攝取量2000 IU,最直接監控的方式就是抽血檢驗生化指標 25(OH)D 的濃度,若 > 60ng/mL (150 nmol/L) 具毒性,維生素 D 中毒的症狀包含混亂、反覆嘔吐、多尿、多渴和脫水,甚至會影響腎臟功能,所以補充維生素D仍須留意劑量和體內濃度。

若以運動員來說,補充維生素 D 會有甚麼好處呢?

維生素 D 之運動研究探討

維生素D具有促進肌肉修復的功能

  Close et al. (2013) 研究顯示,10位足球員分為控制組 (n=5) 和補充維生素D組 (n=5),70%的球員起始的維生素D濃度小於20ng/mL (50 nmol/L),補充組每日補充5000IU持續8周後,顯著增加10公尺的衝刺和垂直跳的運動表現;
   Wyon et al. (2014) 將優秀芭雷舞者分為控制組 (n=7) 與補充維生素D組 (n=17) ,每位舞者之維生素D濃度皆小於12 ng/mL (30 nmol/L),補充組每日補充2000IU 維生素D持續8週後,顯著增加垂直跳、等長肌力之運動表現和降低受傷的風險;
  Hamilton et al. (2014) 橫斷研究分析342名職業足球員,84%之球員維生素D濃度小於30 ng/mL (75 nmol/L),12% 球員嚴重缺乏維生素D,濃度小於10 ng/mL (25 nnmol/L),嚴重缺乏維生素D之足球員 (<10 ng/mL) 相較於無缺乏維生素D的足球員 (>20 ng/mL) ,觀察到有較低的體重和去脂體重,但是在運動表現方面無觀察到有顯著的相關性。
  雖然如此,一篇綜論文獻統合了17篇隨機對照實驗 (randomized controlled trial,RCT)分析了5072名受試者,顯示維生素D濃度大於10 ng/mL (25 nmol/L)之受試者補充維生素D並不會增加握力和下肢肌力,然而分析其中兩篇的RCTs包含360位受試者,發現維生素D小於10 ng/mL (25 nmol/L) 補充維生素D能顯著增加下肢肌力!

維生素D缺乏之運動員補充維生素D特別有效!

  此外,補充維生素D亦可以透過增加運動員免疫細胞活性,降低劇烈訓練或比賽後上呼吸道感染 (upper respiratory tract infection, URTI) 俗稱感冒的機率。

  美國運動醫學期刊 Owen et al. (2018) 這篇文獻中特別提到Black atheletes paradox (非裔運動員悖論(非官方翻譯),當中探討非裔運動員雖然25(OH)D濃度較白人低,但是骨質密度較白人高!?是不是測量維生素D的指標錯了?研究顯示Bioavailable 25(OH)D (free 25(OH)D) 才與脊椎、頸部和臀部的骨密度有顯著相關!所以未來趨勢很可能以Bioavailable 25(OH)D 來當作維生素D指標。
  大家應該很好奇,上述探討運動員的種族有沒有亞洲人?有的,研究顯示亞洲人不僅25(OH)較白人低,骨密度皆較白人和非裔低,真D慘QQ。但是另一方面想,顯示亞洲人25(OH)D濃度較能反映骨質密度的狀態。

  Owen et al. (2018) 整理了一張樹狀圖修改如下圖,是否需要補充的關鍵是以日曬時間、居住緯度、種族和有無血液檢驗的相關資源為主,若需要補充建議每日補充2000-4000 IU之維生素 D3 。

運動員是否需要攝取維生素D樹狀圖
運動員是否需要攝取維生素D樹狀圖

  

  

Reference

衛生福利部國民健康署委託研究計畫國民營養健康狀況變遷調查 (102-105 年)成果報告

Holick, M. F. (2017). The vitamin D deficiency pandemic: approaches for diagnosis, treatment and prevention. Reviews in Endocrine and Metabolic Disorders18(2), 153-165.

Owens, D. J., Allison, R., & Close, G. L. (2018). Vitamin D and the athlete: current perspectives and new challenges. Sports Medicine48(1), 3-16.

Marcinowska-Suchowierska, E., Kupisz-Urbańska, M., Łukaszkiewicz, J., Płudowski, P., & Jones, G. (2018). Vitamin D toxicity–a clinical perspective. Frontiers in Endocrinology9.

Close, G. L., Russell, J., Cobley, J. N., Owens, D. J., Wilson, G., Gregson, W., … & Morton, J. P. (2013). Assessment of vitamin D concentration in non-supplemented professional athletes and healthy adults during the winter months in the UK: implications for skeletal muscle function. Journal of sports sciences31(4), 344-353.

Hamilton, B., Whiteley, R., Farooq, A., & Chalabi, H. (2014). Vitamin D concentration in 342 professional football players and association with lower limb isokinetic function. Journal of Science and Medicine in Sport17(1), 139-143.

Wyon, M. A., Koutedakis, Y., Wolman, R., Nevill, A. M., & Allen, N. (2014). The influence of winter vitamin D supplementation on muscle function and injury occurrence in elite ballet dancers: a controlled study. Journal of science and medicine in sport17(1), 8-12.

Stockton, K. A., Mengersen, K., Paratz, J. D., Kandiah, D., & Bennell, K. L. (2011). Effect of vitamin D supplementation on muscle strength: a systematic review and meta-analysis. Osteoporosis international22(3), 859-871.

Allison, R. J., Farooq, A., Cherif, A., Hamilton, B., Close, G. L., & Wilson, M. G. (2018). Why don’t serum vitamin D concentrations associate with BMD by DXA? A case of being ‘bound’to the wrong assay? Implications for vitamin D screening. Br J Sports Med52(8), 522-526.

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