年輕運動員5大關鍵營養素

青春期對於運動員來說是學習正確飲食的關鍵階段,因為飲食不僅會影響成長,同時也與運動表現相關!運動訓練時會增加營養素的消耗,若飲食不均衡,可能導致營養狀態不良,降低表現也影響健康。因此本文將介紹國高中生的營養攝取狀況,與青春期運動員容易缺乏的營養素與運動表現的相關性。

國高中生食物攝取狀況

根據調查報告顯示,國高中生普遍攝取不足的食物種類為:乳品類、堅果種子類、蔬菜類及水果類。達到每日建議攝取5蔬果的國高中生,只有2.6-4.3%,且乳品類攝取達1份者只有11.2-17.5% ! 顯現出國高中生飲食不均衡的現象。

青春期六大類食物攝取狀況
青春期六大類食物攝取狀況

國民營養調查顯示,國高中生營養素攝取未達建議量有:維生素B2、維生素E、維生素D、鈣、鎂、鐵、鋅,且發現所有營養素在各年齡層建議攝取量的占比,在13-18歲攝取的比例都是最低的!另外,國高中女生,幾乎所有營養素都未達建議攝取量!若是運動選手可能流失更多營養素,將影響選手表現及成長。

青春期營養素攝取狀況
青春期營養素攝取狀況

雖然維生素與礦物質無法當作能量供應來源,卻是人體無法自行合成的必需營養素,在免疫系統、生長、能量代謝、調節生理機能扮演重要的角色,因此,攝取足量的必需營養素相當重要。

下列探討青春期易攝取不足的營養素,且與年輕運動員運動表現相關的研究。

維生素D

近幾年有許多研究探討維生素D的生理功能:調節免疫功能、促進鈣質吸收以及增加肌肉功能與修復,因此對於青春期的運動員來說占有相當重要的一席之位。詳細維生素D介紹歡迎參考修復肌肉的關鍵營養素-維生素D

根據國民營養調查,台灣國高中生維生素D攝取僅35-43%達建議攝取量,且血清維生素D缺乏 (<30 ng/mL) 的國高中生的比例竟高達56.9%-84.8%。

國外研究發現,室內訓練的項目之年輕運動員普遍缺乏維生素D,像是舞者、籃球員、跆拳道選手,維生素D濃度<30 ng/mL的比例分別是94%、81%、67% (Constantini et al., 2010)。造成維生素D缺乏的主要原因為:日曬不足及飲食不均衡,且熱量攝取不足也是導致年輕運動員維生素D缺乏的危險因子 (Kerksick & Fox, 2016)。根據研究,1-18歲缺乏維生素D的年輕族群,攝取口服維生素D補充品,每日1000-5000 IU或每週50000IU持續8-12週,可以改善維生素D缺乏 (Balasubramanian et al., 2013),但我國上限攝取量為每日2000IU,因此建議由專業醫事人員評估及規劃後再進行大劑量增補較合適。

若想了解自己有無維生素D缺乏,可至醫療院所自費檢測血清維生素D,缺乏者可透過增加日曬及搭配補充品,以改善維生素D營養狀態,增進免疫系統功能、增加肌肉修復和促進鈣質吸收以增進骨質密度。

青春期處於快速成長階段,男生約14歲、女生約在12.5歲是骨質密度累積最快的時候,大約40%的骨質密度在此時期快速累積,研究指出,若青春期累積不夠骨質,與成人時患有骨質密度的風險是有相關性的 (Hoch et al., 2008),而骨質密度不足若加上過度訓練容易造成運動員疲勞性骨折 (stress fracture),間接影響整體運動表現。

國人營養素攝取狀況最不理想的就是鈣,其中乳製品攝取量的不足為主要原因,因乳製品為高鈣食物來源,青春期每日平均攝取366-471毫克的鈣,距離每日建議量1200毫克相差甚遠,只達建議量30-39%,乳品類的攝取每日遠低1份 (240cc)。富含鈣的食物除了乳製品,還有傳統豆干、板豆腐、小魚干、綠色蔬菜等,詳細鈣介紹歡迎參考 鈣、鎂-運動員常忽略的關鍵營養素

女性年輕運動員更需樣注意鈣攝取,尤其需要控制熱量攝取的項目如:體操、長跑、花式滑冰選手等,嚴重熱量攝取不足會造成女性運動員三合症,使月經異常降低雌激素濃度,進而影響骨質密度、骨質健康

研究顯示,女性年輕運動員 (18-26歲) 每日鈣攝取達1500毫克,相較於攝取少於800毫克,可以降低6倍的疲勞性骨折風險,其中乳製品攝取量最為關鍵,每日額外攝取一杯牛乳可以降低62%的疲勞性骨折風險。(Tenforde et al., 2010)。
若飲食來源不足則可用營養補充品來提高攝取量,建議一次補充不超過400-500毫克,腸道吸收效果較佳 (Kerksick & Fox, 2016),若有足夠的維生素D營養狀態更能提高鈣吸收效率,穩固骨質健康。

鎂,一個看似不起眼其實是很重要的營養素,參與超過300種生化反應,包含參與糖解反應、蛋白質合成、能量代謝ATP水解等,與運動相關的功能為調節肌肉神經、心血管及免疫系統。

國人青春期鎂攝取狀況並不理想,占建議攝取量之60-71%,且調查顯示,男性運動員平均攝取較足夠的鎂,女性運動員約攝取達60-65%建議量。另外,體重分級項目選手較常有鎂攝取不足情形,有些甚至攝取不到建議量一半 (Kerksick & Fox, 2016)。

鎂對於年輕運動員的研究較少,對於成人運動員,缺乏鎂而進行增補,似乎可以幫助運動員恢復、有氧能力以及運動表現。相關研究內容歡迎參考 鈣、鎂-運動員常忽略的關鍵營養素

探討較年輕運動員,鎂攝取量與運動表現之研究:
1. 一篇分析平均20歲,26位籃球 (n=11)、手球 (n=7)、排球 (n=8) 年輕運動員,平均7天營養素攝取量與運動表現檢測成績的相關性,結果顯示:鎂每日攝取量只有245 ± 79毫克,而鎂攝取量與下列運動表現顯著呈線性相關:軀幹屈曲、軀幹旋轉、握力最大肌力、蹲踞跳躍、下蹲跳躍、下肢等速肌力。顯示鎂攝取量越多可能有越好的運動表現 (Santos et al., 2011)。

2. 另一篇觀察性研究,20 位平均23歲的年輕柔道選手,分析一週營養素攝取,發現鎂攝取量少於建議攝取量,且在賽前脫水≥2%的細胞內液 (intracellular water) 的選手中,紅血球鎂濃度越低,握力表現越差。因此提升鎂營養狀態,可能可以降低肌力下降的風險 (Matias et al.,2010)。

除了年輕運動員普遍攝取不足,在訓練過程中,熱環境與長時間訓練都會增加鎂流失而降低血鎂濃度 (Kerksick & Fox, 2016)。鎂的營養狀態與運動表現具有相關性,在飲食稍不均衡的情況下,適當補充鎂對運動員的表現是有益的。

人體的鐵其中70%組成血紅素、肌紅素,以協助運送氧氣的蛋白質,及參與細胞代謝如參與ATP合成、DNA生成,因此可以說是運動表現最重要的微量營養素 (Kerksick & Fox, 2016)。

我國青春期女性鐵攝取量仍不足,只達建議量73%-80%,且根據國民營養調查,此年齡層女性貧血盛行率高達7.9-10.2%,明顯高於同年齡層男性,儲鐵蛋白 (ferritin) 過低(<12 μg/L) 也高達12.9%,可能原因為女性月事來潮和飲食不均衡導致,而女性長跑者有更高的缺鐵風險,由於每日進行耐力訓練者會額外造成3毫克的鐵流失,因此建議耐力運動員需額外攝取建議量的30-70%的鐵 (Campbell, 2020)。

貧血為鐵缺乏後期出現的症狀,運動員若出現貧血會減少攝氧量峰值做功能力有氧能力,因此,及早預防鐵缺乏的發生是非常重要的。

鐵缺乏分成三階段:1. 組織鐵缺乏 2. 紅血球鐵下降 3. 紅血球數目下降 (貧血)。

  1. 當儲鐵蛋白過低 (<12 μg/L) 及總鐵結合能力 (total iron-binding capacity) 上升 (>400 μg/dL) 代表組織鐵缺乏,根據一篇近期美國調查8-16歲的年輕運動員,男女分別有65%及86%儲鐵蛋白過低(Shoemaker et al., 2020)。
  2. 第二階段為紅血球鐵下降,評估方法為評估可溶性運鐵蛋白受體 (soluble serum transferrin receptor, sTfR) 濃度,若>8.5 mg/L表示可能有功能性鐵缺乏。雖然還未到貧血程度,但可能已經影響到生理功能表現,因此也稱為非貧血鐵缺乏 (iron deficiency without anemia, IDNA),而年輕運動員,男女分別有51%及68%在此缺鐵階段 (Shoemaker et al., 2020)。
  3. 最後階段為紅血球數目下降,也就是貧血,定義為女性血紅素<12 g/dL,男性<13 g/dL。根據統計年輕運動員,男女分別有46%及53%患有貧血 (Campbell, 2020; Shoemaker et al., 2020)。

許多研究顯示,在非貧血鐵缺乏階段攝取鐵營養補充品,有助於提升運動表現:非貧血鐵缺乏的女性每天補充8-10毫克鐵,持續6-10周,與無補充相比,有較好的15公里自行車運動表現、較佳的做功效率、有氧能力,與較少的肌肉疲勞程度 (Kerksick & Fox, 2016; Campbell, 2020)。

因此,女性運動員須注意平日鐵攝取狀況,富含鐵的食物有:豬鴨血、內臟、海產、深綠色蔬菜,搭配維生素C吸收率更佳,歡迎參考貧血真的要吃櫻桃嗎?營養師教您補血。別讓自己處於鐵缺乏狀態以至於影響到運動表現,如果飲食沒辦法達到目標,可用補充品來增加鐵攝取,若攝取高劑量鐵補充品或是鐵劑建議諮詢專業醫師或營養師,以免造成過量,反而影響表現及健康。

鋅分布於身體各組織,作為輔酶,參與超過100種生化反應,也參與各項生理功能包含免疫、傷口癒合、骨骼生長、核酸合成、蛋白質合成、細胞分化、能量代謝等,因此鋅的營養狀態確實會影響運動表現 (Kerksick & Fox, 2016; Campbell, 2020)。

國人青春期鋅攝取量達建議攝取72-87%,女性運動員如耐力運動選手、體操選手、審美性運動攝取較少的鋅,與較低的熱量攝取有關。調查報告指出,13-25%的耐力運動選手顯示低血清鋅 (Campbell, 2020),另外,拳擊訓練持續4周後鋅濃度顯著下降 (Kerksick & Fox, 2016)。富含鋅的食物包含帶殼海鮮、紅肉、家禽腿等,歡迎參考注意3種營養素提升免疫力

研究指出,給予女性受試者鋅補充品,持續14天可以增加等速肌力與肌耐力。鋅營養狀態低下會使運動表現下降,一篇研究,男性每日補充12毫克鋅,持續17天,之後每日只給予0.3毫克,持續33天或41天,血清鋅濃度顯著降低,伴隨著肌肉做功能力下降。另外,每日補充鋅 (18.7毫克) 或低鋅飲食 (3.8毫克) 為期9周,低鋅飲食除了有較低的紅血球鋅濃度,亦有較低的攝氧量峰值、二氧化碳輸出量和呼吸交換率 (McClung, 2019)。然而,除了運動表現之外,給予運動員補充鋅似乎可以增進免疫功能與抗氧化狀態 (Kerksick & Fox, 2016)。

結論

綜合上述,年輕運動員營養狀態低下的比率非常高,尤其是需要控制熱量攝取的女性運動員。日常的均衡飲食仍是最不可忽視的,可適當攝取營養補充品,提升營養狀態,促進年輕運動員的健康成長與運動表現!

營養狀態與飲食內容因人而異,如有相關營養飲食問題,建議諮詢專業營養師進行個別化評估與調整。

Reference

國民營養健康狀況變遷調查 (102-105 年)

Kerksick, C. M., & Fox, E. (Eds.). (2016). Sports nutrition needs for child and adolescent athletes. CRC Press.

Constantini, N. W., Arieli, R., Chodick, G., & Dubnov-Raz, G. (2010). High prevalence of vitamin D insufficiency in athletes and dancers. Clinical Journal of Sport Medicine, 20(5), 368-371.

Balasubramanian, S., Dhanalakshmi, K., & Amperayani, S. (2013). Vitamin D deficiency in childhood—A review of current guidelines on diagnosis and management. Indian pediatrics, 50(7), 669-675.

Hoch, A. Z., Goossen, K., & Kretschmer, T. (2008). Nutritional requirements of the child and teenage athlete. Physical medicine and rehabilitation clinics of North America, 19(2), 373-398.

Tenforde, A. S., Sayres, L. C., Sainani, K. L., & Fredericson, M. (2010). Evaluating the relationship of calcium and vitamin D in the prevention of stress fracture injuries in the young athlete: a review of the literature. Pm&r, 2(10), 945-949.

Santos, D. A., Matias, C. N., Monteiro, C. P., Silva, A. M., Rocha, P. M., Minderico, C. S., … & Laires, M. J. (2012). Magnesium intake is associated with strength performance in elite basketball, handball and volleyball players. Magnesium research, 24(4), 215-219.

Petrović, J., Stanić, D., Dmitrašinović, G., Plećaš-Solarović, B., Ignjatović, S., Batinić, B., … & Pešić, V. (2016). Magnesium supplementation diminishes peripheral blood lymphocyte DNA oxidative damage in athletes and sedentary young man. Oxidative medicine and cellular longevity, 2016.

Matias, C. N., Santos, D. A., Monteiro, C. P., Silva, A. M., de Fátima Raposo, M., Martins, F., … & Laires, M. J. (2010). Magnesium and strength in elite judo athletes according to intracellular water changes. Magnesium research, 23(3), 138-141.

Shoemaker, M. E., Gillen, Z. M., McKay, B. D., Koehler, K., & Cramer, J. T. (2020). High prevalence of poor iron status among 8-to 16-year-old youth athletes: Interactions among biomarkers of iron, dietary intakes, and biological maturity. Journal of the American College of Nutrition, 39(2), 155-162.

Campbell, B. (Ed.). (2020). NSCA’s guide to sport and exercise nutrition. Human Kinetics Publishers.

McClung, J. P. (2019). Iron, zinc, and physical performance. Biological trace element research, 188(1), 135-139.

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