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長時間的高強度訓練可能造成貧血和缺鐵

1988年有一項研究,讓平均20歲的11男8女接受為期七週、每天八小時的高強度訓練,發現在訓練期間無論男女血色素均下降了8-10%,而在第四週時血中鐵蛋白濃度降低了50%[1]。
 
#盛行率:
美國國家體育協會根據2749位大學運動員的分析發現,女性與男性貧血的比例分別是4.3%和9.3%,鐵蛋白低於20ng/mL的比例則分別是32.8%和4.8%[2]。而長跑運動員的發生率更高,在2019年參加驛傳競走的641位日本高中生中,女性和男性貧血的比例是6.4%和16.3%,鐵蛋白低於25ng/mL的比例則分別是37.4%和18.5%[3]。
 
#主要的原因如下[4]:
一、血漿容積增加
耐力型訓練會使血漿的容積增加。一項研究分析八位20-22歲男性在接受每天兩小時65% VO2max強度的腳踏車訓練八天後的變化,發現血漿容積平均增加427mL (+12.1%),其中腎素的活性和抗利尿激素的濃度上升了九倍,因而增加水與鈉的滯留[5]。這是正常的生理適應,紅血球的稀釋可降低血液黏稠度,進而增加心輸出量,也能幫助散熱。而因為耐力型運動員的血色素總量也比一般人多,所以即使血色素濃度偏低也不是真正的貧血,故又稱為稀釋性假性貧血或運動員貧血 (Sports anemia),不影響體能表現,此時MCV是正常的,可見於10-15%每週訓練超過十小時的耐力型運動員[6]。
 
二、血管內溶血
紅血球受到肌肉反覆且強力的擠壓而破裂,尤其跑步踏地時肌肉內的壓力甚至會高達269mmHg[7],以致於長跑運動員的紅血球壽命只有一般人的四成[4],故又稱為Foot-strike hemolysis,此時可見網狀紅血球的增加和Haptoglobin的下降。鞋底選用較軟的材質可以減少溶血的程度,而長期訓練所得到的生理適應也能提升造血能力以維持血色素濃度的恆定[8]。
 
三、鐵質吸收下降
耐力和阻力訓練都會讓血中Hepcidin的濃度增加,進而抑制腸道鐵質的吸收;而發炎物質IL-6也會強化Hepcidin的效果[9]。統計上運動員的血中鐵蛋白濃度低於少運動的人,尤其跑步專項者更為顯著[10]。
 
四、鐵從汗液流失
根據一項越野跑的研究,男性和女性的汗中鐵濃度分別是0.179和0.417mg/L,而每小時從汗中流失的鐵量分別是0.210和0.276mg[11]。而在兩小時的腳踏車研究發現,儘管一小時後的排汗速率增加,但鐵質的流失速率反而是下降的[12],表示身體有調節的機制。
 
五、其他部位出血
除了女性生理期出血,高強度運動可能使腸道黏膜受損而出血,而腎絲球的通透性增加也會造成血尿[4]。在一項針對63位馬拉松跑者的研究發現,比賽後驗出糞便或尿液潛血的人數各為8位 (12.7%)[13]。
 
#缺鐵但沒有貧血的情況
這種情況並不少見,尤其是耐力型運動員,不過如果缺鐵的程度不嚴重MCV都還會是正常的,因此必須特別去驗才會發現[6]。在上述美國大學運動員的統計中,女性缺鐵但沒有貧血的比例為30.9%,男性為2.9%[2];而在2019年高中驛傳競走的統計中,女性的發生率為34.0%,男性則為13.8%[3]。事實上,即使沒有貧血,缺鐵本身就會造成最大攝氧量和體能表現的下降[14],畢竟缺鐵也會影響到肌紅蛋白、酵素和粒線體電子傳遞鏈的運作,而此時補充鐵劑是有幫助的[15]。
 
#總結
雖然稀釋性假性貧血很常見,不過仍須考慮其他的可能性;而且即使沒有貧血也應注意是否有缺鐵的情況。因此,對於接受長時間且高強度訓練的運動員,定期篩檢並適時補充鐵劑是必要的,建議至少要將鐵蛋白補到30ng/mL以上[6]。
 
#參考文獻:
 
[1] Iron deficiency caused by 7 weeks of intensive physical exercise (1988)
[2] Iron Deficiency and Anemia among Collegiate Athletes: A Retrospective Chart Review (2017)
[3] Prevalence of anemia and iron deficiency and its association with body mass index in elite Japanese high school long-distance runners (2024)
[4] Anemia in Sports: A Narrative Review (2021)
[5] Exercise training-induced hypervolemia: role of plasma albumin, renin, and vasopressin (1980)
[6] Iron deficiency in sports - definition, influence on performance and therapy (2015)
[7] Leg intramuscular pressures during locomotion in humans (1998)
[8] Foot-strike Hemolysis: A Scoping Review of Long-Distance Runners (2024)
[9] Association of Serum Hepcidin Levels with Aerobic and Resistance Exercise: A Systematic Review (2021)
[10] Hematological indices and iron status in athletes of various sports and performances (2002)
[11] Sweat iron loss of male and female runners during exercise (1986)
[12] Sweat iron and zinc losses during prolonged exercise (2002)
[13] Gastrointestinal bleeding in marathon runners (1986)
[14] Iron deficiency in athletes: Prevalence and impact on VO2 peak (2024)
[15] Is iron treatment beneficial in, iron-deficient but non-anaemic (IDNA) endurance athletes? A systematic review and meta-analysis (2015)