鈣、鎂-運動員常忽略的關鍵營養素

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,往往忽略重要的微量元素,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。

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。

富含鈣食物-1
富含鈣食物-1
富含鈣食物-2
富含鈣食物-2
富含鈣食物-3
富含鈣食物-3

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」,可參考 防治骨鬆不嫌晚!健骨菜單輕鬆吃,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。

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。

富含鎂食物-1
富含鎂食物-1
富含鎂食物-2
富含鎂食物-2

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

1. 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!

2. 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。

3. 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。

Reference

羅盛安、詹貴惠(2011)。女性運動員三合症的預防與處置策略。中華體育季刊,25卷3期,395-401頁。

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Lukaski, H. C., & Nielsen, F. H. (2002). Dietary magnesium depletion affects metabolic responses during submaximal exercise in postmenopausal women. The Journal of nutrition, 132(5), 930-935.

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