[健身] 有氧運動與排毒

 

目前，工業造成的環境污染是社會關注的主要問題之一。工廠向大氣中傾倒大量可能對生物體有毒的金屬，例如砷 (As)、鈹 (Be)、鎘 (Cd) 或鉛 (Pb)。空氣、水或食物中的這些潛在有毒金屬會導致嚴重的健康問題。由於水中砷含量異常，已檢測到多種健康問題，並且已觀察到胃腸道、皮膚病、肌肉、心血管和神經系統疾病的不同症狀。 鈹是一種潛在的有毒礦物，存在於世界各地的所有行業中。 鈹的工業洩漏可通過吸入導致多種肺部疾病，包括癌症。鎘是另一種常見的有毒礦物質，對人類表現出嚴重的毒性，通常來自吸煙。生物體中的鎘濃度會引起腎臟損傷、生長延遲、生殖障礙、高血壓，甚至癌症。鉛在許多過程中被用作工業元素，這會對人體造成污染。但專家們無法就什麼血鉛值安全或不安全達成一致共識。眾所周知，鉛對心血管、生殖、腎臟和免疫系統的影響；此外，骨骼和牙齒會受到這種元素的影響，它也被確定為具有潛在致癌性。最後，生活中的高鉛暴露與阿茲海默病有關。

 

避免或盡量減少這些元素毒性的預防措施應該變得越來越重要。在這方面，身體活動和訓練可能是預防這種毒性的有趣措施。先前的研究報告稱，西班牙高程度運動員的鎘和鉛濃度低於休閒運動員。後來發現，與久坐不動的人相比，高水平訓練的運動員從尿液中排出的鎘和另一種有毒元素更高。最近觀察到，潛在有毒金屬的血清濃度可能會有所不同，具體取決於體育活動的類型。文獻報告了一些生物液體中潛在有毒微量元素值的變化，經過增量測試直到耗盡（血清和尿液）。

 

文獻找了五十名男性參與了本研究，他們都住在西班牙卡塞雷斯的同一個城市。 其中 24 名是西班牙國家中長跑運動員（21 ± 4 年），在訓練期開始時招募，他們組成了運動員組 (AG)。 他們都參加過 1500 公尺和 5000 公尺的比賽。 在過去的兩年裡，他們一直定期進行有氧體能訓練，每周平均訓練量為 100-120 公里，以高等級比賽為目標的嚴格訓練。 他們每週的訓練計劃包括 3-4 天的有氧連續跑步和 2-3 天的有氧-無氧法特萊克跑或高強度系列跑。

 

對照組 (CG) 由 26 名未經訓練的非運動員（21 ± 3 年）組成，他們只過著正常、積極的生活方式。他們的體育活動包括休閒足球、手球或籃球，每週記錄少於 2 小時。

 

在6個月的訓練期間，運動員在訓練和比賽中總共跑了大約3500 公里，強度從中（有氧閾值 VT/LT1）到高（無氧閾值或更高 > RCP/LT2）不等。訓練被配置為 3-4 天的連續跑步或法特萊克和 2-3 天的更激烈的系列賽，具體取決於週末是否有比賽。比賽後的第二天進行低強度的回復再生運動。在整個實驗期間，對照組 繼續進行正常的日常活動。沒有一個對照組有遵循任何特定的體能訓練計劃。皆配備心率表（Polar M430. 挪威）的 GPS 包用於在調查期間追蹤訓練負荷。在調查開始時，GPS 被借給運動員，研究人員每週記錄和分析他們的訓練程序。

 

這群人會紀錄飲食也避免額外補充礦物質與維生素。並使用最大運動測試直到力竭，所有測試均在早上（上午 10 點到 12 點之間）進行。前兩天會減少了訓練強度和訓練量，以避免在體能測試中出現疲勞。運動測試分別在實驗開始和結束時進行，每個參與者的時間和條件相同。

 

會在8小時的禁食期後收集樣品。皆於早上9點鐘，使用裝有不銹鋼針頭的塑料注射器從每位參與者身上抽取了5 mL 的靜脈血。將血樣收集在不含金屬的聚丙烯管中（之前用稀硝酸清洗過）。然後，將血樣在室溫下以3000 rpm離心15 分鐘以分離血清。分離後，將血清等分到 Eppendorf 管中（之前用稀硝酸洗滌）並保存在 – 80 °C 直至進一步分析。而晨間尿液樣本會收集在聚乙烯管中，預先用稀硝酸洗滌並在- 80 °C冷凍直至分析。在分析之前，將樣品解凍並通過搖動均質化。

 

組間觀察到顯著差異，運動員組 中的砷、鎘、鉛 值較高（p < 0.05）。 考慮到時間效應，觀察到 鉛的顯著差異（p < 0.05）。 在組 x 時間交互中沒有觀察到顯著差異。

 

在檢查組效應時，觀察到所有礦物質的尿排泄存在顯著差異（p < 0.05）。 根據訓練時間，砷、鈹和 鉛 有顯著差異（p < 0.05）。 最後，在 x 時間相互作用組中，在砷和 鈹中觀察到顯著差異（p < 0.05）。

 

 

此研究的目的是觀察運動員和久坐人群之間血清和尿液中有毒金屬濃度的可能差異。此外，我們試圖確定 6 個月的體能訓練（主要是有氧運動）對這些值的影響。

 

通常，中長跑運動員會進行大量的跑步訓練，以提高他們的耐力能力，並在比賽中取得優異成績。訓練負荷和表現之間的明確關係使運動員嘗試逐漸增加訓練負荷，以尋求表現的微小 (< 2%) 改進，從而在最高等級上產生有競爭力的結果。這種訓練負荷會顯著改變新陳代謝，並減少總重量和脂肪百分比。

 

此外，營養攝入是另一個需要控制的重要參數，因為食物是接觸這些有毒元素的來源之一。結果顯示分析的所有有毒礦物質的估計攝入量相似（表 1）。然而，運動員組的總能量攝入量高於 對照組（p < 0.05）。

 

所有有毒金屬的血清和尿液濃度都在正常範圍內，因此沒有一個受試者存在健康風險。肌酐的產生與個體的肌肉量成正比，在沒有任何腎病變的情況下，肌酐的排泄率是恆定的，不會因體育訓練或分解代謝的變化而改變。這很重要，因為如果尿液濃度很高，可能會高估礦物質值。

 

所有參與者都住在同一地區，年齡相同，這有助於避免可能影響結果的幾個因素。結果顯示各組血清中砷、鎘和鉛的含量存在顯著差異，其中運動員組的濃度較高（p < 0.05）。運動員的高強度訓練可能會因吸入更多空氣、喝更多水或吃更多食物而引起過度訓練。通過這種方式，攝入的有毒金屬可能會增加。先前的研究報告稱，由於污染，運動員的血清鉛濃度高於久坐不動的人的可能性很大。關於時間效應，方差分析顯示 鉛存在顯著差異（p < 0.05），與之前獲得的結果相似。

 

有文獻報告了在運動測試後血清中該元素的升高和尿液濃度的降低。最近的一項研究報告稱，訓練有素的運動員的砷紅血球程度較高。因此，健康問題與水中異常高的砷含量有關。這項研究的結果表明，生活在水中砷濃度高的地區的訓練有素的運動員可能面臨健康障礙的風險，這可能會影響他們的運動表現。

 

另一方面，血清鈹未見變化，但觀察到尿排泄量下降。鈹 作為與身體活動相關的各種酶的抑制劑，如糖原合酶激酶 3 (GSK-3) 或細胞週期蛋白依賴性蛋白激酶 (cdc2)。這可能會降低訓練後鎂的生物利用度。此外，上述酶可以結合 鈹而不是鎂。這種現象可能是訓練後 鈹尿濃度下降的原因。與這些發現平行的是，最近的研究發現，運動員在運動測試力竭後尿 鈹下降。因此，生物體中訓練誘導的適應過程可能會導致鈹尿排泄減少。

 

關於鎘 結果，在 運動員組中發現比對照組更高的血清濃度和尿排泄。在組間觀察到主效應。有文獻報導了運動員紅血球中的鎘 濃度較低。此外，在本次調查中，運動員組參與者在訓練期後獲得的血清 鎘 降低，在年輕男孩接受 3 個月的足球訓練後，血清鎘 顯著降低。據報導，體育訓練會在生物體的不同組織之間產生微量元素重新分佈，這可以解釋血清值的降低。同樣，據報導，鎘 可以通過汗液排出，甚至比尿液排出的還要多。這種通過出汗的排泄可能是生物體對 鎘毒性的一種預防性反應。 

 

此外，先前的研究發現，運動直到力竭後的 鎘 排泄量顯著增加，並且與對照組相比，運動員的尿中濃度更高。在這方面，經過 6 個月的體能訓練後可以預期大量排泄，但沒有觀察到時間效應。此外，腎臟在有毒元素有機調節中的相關作用可能會導致執行這些功能的適應性過程。高濃度的這種元素可能會導致肝腎損傷，在最壞的情況下，需要幾個月甚至幾年才能實現其排泄，從而導致一些健康問題。最後，經過 6 個月的體育訓練後，鎘 的排泄量增加，可能是生物反應，以改善這種有毒金屬的消除，避免其累積。儘管需要更多的研究，但這些結果可以將運動視為高污染地區的預防性療法。

 

與 鉛 相關，該元素的血清濃度在訓練期結束時降低，並且觀察到尿排泄增加。先前對暴露於鉛的受試者的研究報告稱，有氧訓練後血鉛降低。在尿液中，之前也獲得了類似的結果。這可能表示，與 鎘一樣，這是一種降低體內鉛含量的自然策略（體能活動），尤其是在工業化地區或大城市，因為空氣中含有大量這種礦物質。

 

之前曾報導過血液和汗液 鉛 量之間的相關性。劇烈運動後，汗液中的 鉛 值高於尿液中的 鉛值 。在這方面，另一項研究表示，從劇烈運動到力竭後，出汗會顯著增加 鉛的排泄。因此，與 鎘 的情況一樣，這種通過出汗的排泄可能是生物體對 鉛 毒性的一種預防性反應。

 

應注意該研究的一些局限性。首先，我們沒有考慮有機和非有機食物攝入量之間可能存在的差異，以及各組之間水的過濾情況。其次，我們無法提供有關水分析的信息，因為有毒金屬的值低於檢測限值。然而，在這個觀察期內，暴露（空氣、水、食物來源等）是相似的。最後，未來的研究應該探索組織中的含量，如脂肪，以便更穩定地評估體內重金屬量。

 

 

 

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