《Frontiers in Nutrition》:Serum parameters and energy balance during the Yukon Arctic Ultra: a multistage ultramarathon in Arctic conditions
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本文聚焦于在零下40度极寒环境中进行的690公里育空北极超马,通过4届赛事追踪发现:运动员存在显著能量赤字(日均-1739 kcal),导致体脂与瘦体重同步流失;心脏标志物(肌钙蛋白T、NT-proBNP)和炎症指标(CRP、CK)呈现病理性升高,而血脂参数(LDL、胆固醇)则显著改善,同时甲状腺激素(fT3、fT4)出现适应性下调,揭示了极端耐力运动中代谢重编程与生理应激的复杂平衡。
研究背景
极限耐力运动在极寒环境下的生理影响尚未被充分探索。育空北极超马作为在零下40摄氏度环境中进行的690公里超长距离赛事,为研究人体在极端条件下的能量代谢与血清参数变化提供了独特模型。
研究方法
本研究跨越2013至2019年四届赛事,对22名徒步拖雪橇的运动员进行追踪。在起点(PRE 0公里)、卡马克斯(D1 277公里)、佩利交叉点(D2 383公里)和终点(POST 690公里)四个检查点,通过体成分分析、能量消耗监测(SenseWear臂环)和血清检测(经DAkkS认证实验室)系统收集数据。
能量平衡与体成分变化
完赛者(FIN,n=14)日均能量摄入为4,840±819 kcal,而能量消耗高达6,628±1,019 kcal/天,产生日均1,739 kcal的显著能量赤字。男性完赛者体重下降4.9±2.1 kg,女性下降3.2±1.8 kg,其中脂肪质量(FM)和去脂体重(FFM)分别减少3.1±0.9 kg和1.2±1.6 kg,表明能量不足同时消耗脂肪与肌肉储备。
心脏标志物动态
肌钙蛋白T在较快速度运动员终点值显著更高(11.9 vs 3.6 ng/L),且男性水平高于女性(11.2 vs 4.3 ng/L)。NT-proBNP在赛程中期(D1)达峰值376.4 pg/mL,后期呈现适应性下降趋势。年龄>39岁者NT-proBNP与赛程距离呈中度相关(R2=0.48)。
炎症与组织应激反应
C反应蛋白(CRP)在D2点升至18.8 mg/dL,肌酸激酶(CK)峰值达1,233 U/L。未完赛者(NON)的炎症标志物(CRP、GOT、GPT、CK)与赛程距离呈显著正相关(R2>0.47),而完赛者无此关联,提示炎症水平可作为完赛能力预测指标。
脂代谢特征
低密度脂蛋白(LDL)和胆固醇在D1点即出现急剧下降(分别降低36%和21%),高密度脂蛋白(HDL)在女性中保持较高终点水平(80.2 vs 59.8 mg/dL)。所有亚组均显示血脂参数与赛程距离的强负相关性(LDL的R2=0.58),反映极寒环境下脂质动员的加速。
甲状腺激素调节
游离三碘甲状腺原氨酸(fT3)和游离甲状腺素(fT4)终点值较基线显著降低(分别-1.0和-1.8 pg/mL),但保持在正常范围内。较快速度运动员在D1/D2点呈现较高fT4水平,而未完赛者的fT4下降与距离相关,提示甲状腺激素调节可能与运动表现及心理状态(如POMS评分)存在关联。
研究启示
该研究揭示了极寒超耐力运动中能量负平衡引发多系统生理应激的典型模式。运动员需通过个性化营养策略最小化能量赤字,而血清标志物(尤其是炎症指标与甲状腺激素)的动态监测可为赛事表现评估提供生物依据。持续探究这些变化的临床意义,将深化对极端环境适应机制的理解。