锌与运动能力

锌与运动能力

1细胞锌含量分布的特点人体总含量约为2.3克。由于亲和力的强度和系统的调节作用，体内的钙含量非均匀，主要分布在细胞中，大部分集中在肌肉（约62.2%）和骨骼（约28.5%）。这种含量因地区、年龄、性别和健康状况而异。2锌的生物学效果2.1对蛋白质及核酸的作用锌是核酸的丰富组分,能稳定RNA、DNA和核糖体的结构,锌依赖酶类中的金属酶和参与DNA合成的限速酶等,是核酸合成和降解的关键酶,影响细胞复制等基本生命过程。通过具有特定碱基序列的“锌指”蛋白,锌结合蛋白能够直接参与基因表达的调控。所以,锌对蛋白质、核酸的合成及肌肉质量增长有重要作用。Haralambie等研究了锌与肌肉力量和肌肉耐力的关系,给运动员服一定量的锌(135克/天)后,等动力量显著增进,动力性耐力无增进。国外学者认为,体内锌的调控有赖于细胞内锌蓄池的状况,当膳食缺乏锌时,细胞内蓄池的锌很快被耗尽,影响到基因表达的调控,这应当引起人们的重视。2.2调节细胞的氧化锌是构成生物膜脂蛋白的成分之一,能与细胞膜磷脂中的磷酸根和蛋白质中的巯基构成牢固复合物,维持细胞膜稳定,对屏障功能、转运功能和受体结合功能都有影响。Ross等报道锌缺乏改变了大鼠红细胞膜骨架蛋白组成,明显影响脂质双分子层生理状态及细胞表面碳氢含量,使红细胞膜流动性增加,这必然影响红细胞的完整性和运输氧的能力,而最大摄氧量的下降会直接到影响运动能力。锌可以消除或减弱自由基的损伤,保护各种酶系免受重金属CCL4和高氧诱导的脂质过氧化。其机理在于锌参与Cu、Zn-SOD的活性基团的构成和金属硫蛋白(MT)的组成,而SOD和MT都是重要的抗氧化剂,对自由基造成的损伤有较强的保护作用。锌可对膜通透性,特别是对金属离子通透性的产生影响,干扰离子跨膜转运,引起肌肉收缩力及神经组织电传导改变,影响金属离子催化脂质过氧化作用。例如,锌可与铜、铁竞争膜上的结合位点,从而使氧化还原循环中羟自由基的形成能力减弱,减小细胞膜的过氧化损失。而且,锌还通过与铁竞争膜表面的结合位点,干扰铁离子的氧化,使得OH.产生减少,抑制胶联的出现,这都表明了锌对膜蛋白的保护。2.3锌对机体的影响锌是维持正常的免疫细胞和免疫器官的重要元素。Vikbladk在1951年首次报道各种急慢性感染病人有明显的低血清锌。有研究表明,锌含量增高抑制巨噬细胞、中性粒细胞及肥大细胞的膜流动性,改变其功能,从而影响机体免疫功能。锌缺乏可引起胸腺和淋巴结萎缩,导致淋巴样细胞异常分布和胸腺激素缺乏,严重影响B细胞质骨髓中的发育,显著降低T细胞的功能,同时使体内TNF-α、IL-1、IL-6等免疫因子活性明显下降,抑制巨噬细胞膜上的ATP酶,减弱其趋化功能,削弱机体的免疫功能。罗运贵等对117例诊断为反复呼吸道感染患儿用酶联法检查了血IgG及火焰原子吸收法检查发锌的结果均低于正常而呈现低值。余勤等实验发现,补锌可提高NK细胞的活性。有资料证明,补锌可恢复或提高其免疫机能,减少呼吸道感染发作次数。因此,补锌可能会降低高水平运动运动员在大强度训练期间和比赛期间上呼吸道感染的发生率。2.4调节胰岛素功能锌在激素产生、储存和分泌中起作用,且对激素受体的效能和靶细胞的反应产生重要影响。实验证明,缺锌后脑垂体和血液中生长激素明显减少,可直接降低生长调节素刺激软骨素的生物学效应;还会出现循环血睾水平降低,影响运动员的恢复能力。锌通过激活羧基肽酶B促使胰岛素原转变为胰岛素,每个胰岛素分子含有两个锌原子,锌能稳定胰岛素结构,协助葡萄糖在细胞膜转运,并与胰岛素活性有关。还可影响胰岛素的溶解度及其释放过程,使胰岛素降解加剧,引起血中胰岛素水平下降及对葡萄糖利用率减少,葡萄糖耐量下降。因此,体内有足量的锌,是充分利用糖供能、促进机体恢复所必不可少的。2.5运动系统的影响2.5.1锌与肠道黏膜锌在骨骼形成中起作用的程度和机制虽未有充分的了解,但锌在其中的作用是肯定的。维生素A对于正常骨骼生长发育是必要的,而锌直接影响其代谢,进而间接影响骨的矿化。维生素D在促进肠道粘膜吸收钙的环节必须有锌的参与,且完成骨矿化的重要酶类之一的碱性磷酸酶(ALP),是锌结合蛋白。有资料表明,缺锌可明显减低骨形成,延迟骨钙化,破坏骨的空间结构,并使骨小梁连接性减弱,离散程度增加。而且,锌缺乏可使骨活动的焦磷酸盐水解,从而使骨钙化减少,骨量降低有人研究发现,佝偻病患儿血清锌低于正常对照组,且有统计学意义(P<0.05)。所以,除补充维生素A、D和钙、磷之外,也应给予适量的锌剂治疗才能更好地促进骨的钙化。2.5.2创伤组织的愈合实验证明,锌在结缔组织发育,尤其是胶原纤维的成熟具有非常重要的作用。Standsteal和Oberleas等发现在缺乏锌时,外科切口愈合的张力明显下降。用放射性同位素65Zn研究证明,组织创伤时,65Zn定位在有再生能力及正在修复的创伤组织,于24～28时达到高峰,这与创伤后血清锌降低的时间非常吻合,显示锌参与了创伤组织的愈合。锌加速组织愈合的的机理,主要与促进含锌酶加入蛋白质的合成,加速的细胞分裂和生长繁殖、增强了能量代谢、组织呼吸过程和细胞膜稳定有关。3及时补锌剂治疗目前,运动员补锌的现象多见于控体重项目和耐力项目。一方面,举重、体操等项目的运动员,需要通过低热量饮食来控制体重,而耐力运动员需要用高碳水化合物来提高机体糖原储备,这就造成了含锌高的动物性食物的摄入减少;另一方面,国内外大量研究证明,当运动员进行训练时,导致机体锌代谢增强,排出量增多(汗液、尿液),需要量加大,尤其是耐力跑运动员和长期大强度训练的运动员,很容易造成锌缺乏。因此,在运动前后要及时补锌,这对保护运动者减轻机体损伤有很大帮助。锌一般须在胃内酸性环境下与食糜中的配体形成复合物,才易在小肠吸收。植酸盐、草酸盐、纤维和多酚(单宁)可抑制锌的吸收。而粘膜上锌载体之间对锌的竞争反应以及其他金属离子对配体的争夺,也会影响锌的吸收。补锌可选用食疗和(或)锌剂。鱼、肉、肝、蛋等动物性食品及花生、奶类和豆类不仅含锌丰富而且利用率较高,其蛋白质分解时所产生的组氨酸、谷氨酸可与锌结合而促进吸收。在食疗的基础上,还可口服一些含锌的药物,每日0.5～1.5mg/kg锌,或补充每日锌供应量的2倍,整个疗程不超过2～3个月。常见的补锌剂为:(1)复合锌蛋白。通过生物技术将锌、硒、碘等多种元素制备成渝蛋白质结合的有机络合物,还可增强机体的免疫功能。(2)硫酸锌。主要为外用,治疗慢性结膜炎。(3)硫酸锌。吸收好,老年