《Nutrients》:Effects of Oral Vitamin D Supplementation on Physical Performance in Combat-Sport Athletes: A Systematic Review of Randomized Placebo-Controlled Trials
摘要
背景/目的: 维生素D在骨骼和肌肉健康中发挥重要作用;然而,补充维生素D能否改善格斗项目运动员的身体机能仍不明确。本综述系统检索了关于口服维生素D补充与健康格斗项目运动员客观身体机能结局的随机安慰剂对照试验。方法: 检索PubMed、Scopus和Cochrane Library数据库,检索时间从建库至2026年1月22日,并于2026年9月1日进行了补充性定向验证检索。纳入标准为:格斗项目运动员被随机分配接受维生素D或安慰剂/不补充维生素D,并评估客观身体机能表现。两名研究人员(reviewers)独立完成研究筛选、数据提取和偏倚风险评估。结果通过优先考虑随机化组间对比、组别-时间交互作用、数值变化和报告的效应量进行叙述性综合。结果: 共纳入4项试验,涉及108名随机参与者和99例分析观测数据。单项试验报告了在等速力矩(isokinetic torque)、Wingate峰值功率(Wingate peak power)、高速膝关节伸展力矩、下肢峰值摄氧量(VO2peak)、握力、等长俯卧撑耐力及下肢最佳重复冲刺峰值功率等选定指标上具有统计学显著性的组别-时间效应。部分选定结局报告了已发表的标准化效应量估计值;然而,组间效应的置信区间普遍缺失。相关结局,包括Wingate平均功率、其他力矩速度、上肢峰值摄氧量、力竭时间、氧动力学、靠墙静蹲耐力及多数重复冲刺指标,均未显示统计学显著的组间交互作用。所有试验均未评估比赛表现,且所有试验均存在至少一定程度的偏倚风险问题。结论: 单项试验报告了对选定实验室指标具有统计学显著性的效应。然而,现有证据不足以确定维生素D补充能否有意义地改善格斗项目运动员的身体机能或专项运动表现。纠正维生素D缺乏状态应与为提升运动表现而进行的补充相区分。未来需要设计更完善的试验加以验证。
1. 引言
维生素D对于钙磷稳态、骨矿化和肌肉骨骼健康至关重要。在运动员群体中,相关研究兴趣亦延伸至骨骼肌和神经肌肉功能。维生素D相关通路与钙处理、肌肉收缩、蛋白质周转、能量代谢、炎症及肌肉重塑相关联。这些机制具有生物学合理性;然而,生物学合理性本身并不能证明其具有促力(ergogenic)效应。
运动员中血清25-羟基维生素D[25(OH)D]浓度偏低或亚optimal状态较为常见,尤其在冬季和春季、高纬度地区以及室内训练的运动员中。因此,评估和纠正维生素D不足状态可能对健康有益。这一问题应与“维生素D补充可提升运动表现”这一更强的论断相区分。运动表现受多种因素决定,包括训练状态、恢复、能量可用性、身体成分、技术技能以及测试的特异性和可靠性。
更广泛的运动员文献结果并不一致。维生素D3补充在剂量、持续时间和依从性充足时,通常可提高血清25(OH)D水平。然而,其对力量和爆发力的影响因基线维生素D状态、剂量、季节、受试者特征、肌群和结局而异。近期一项随机试验荟萃分析发现,在最大力量或爆发力方面无统计学显著的整体效应,包括基线血清25(OH)D低于75 nmol/L的运动员。因此,生化反应不应被解释为身体机能改善的证据。
格斗项目构成一个相关但独特的场景。柔道、跆拳道、拳击、摔跤、空手道和综合格斗要求重复的高强度努力、快速力量产生、无氧能力、有氧恢复以及疲劳状态下的技术执行。然而,等速力矩、Wingate功率或峰值摄氧量的改善并不一定转化为更好的专项或比赛表现。因果对照也很重要。只有当随机化组在维生素D暴露上存在差异且任何训练或营养联合干预在组间均衡时,随机试验才能估计维生素D补充的效应。
针对格斗项目运动员的特定证据有限且异质性较大。因此,只有将直接随机证据与未控制的干预前后变化区分开来,并在完整结局集背景下解读孤立的统计学显著结局时,聚焦性综合才具有价值。本系统综述旨在评估口服维生素D补充对健康格斗项目运动员客观身体机能结局的影响。结局按神经肌肉或力量相关、无氧、有氧或耐力相关进行分组。解读考虑了基线维生素D状态、补充方案、均衡的联合干预、结局特异性、偏倚风险和证据确定性。
2. 材料与方法
2.1. 设计与报告框架
本随机对照试验系统综述依据PRISMA 2020声明编制。检索报告遵循PRISMA-S指南。偏倚风险使用Cochrane偏倚风险2(RoB 2)工具评估,证据确定性则依据GRADE框架各领域进行考量。
2.2. 纳入标准
采用PICOS框架定义纳入标准。参与者为健康、受过训练或竞技水平的格斗项目运动员,包括柔道、跆拳道、拳击、摔跤、空手道、综合格斗及相关项目的运动员。排除非运动员、临床或康复人群、老年人以及未明确报告格斗项目参与的军人。
纳入的干预措施为任何剂量、频率或持续时间的口服维生素D2或维生素D3。对照必须为安慰剂或不补充维生素D。比较两种活性维生素D剂量的试验被排除,因其检验的是剂量效应而非补充与不补充的效应。若额外训练或营养方案对两个随机组同等施加,则允许存在。所有组均接受相同维生素D方案的试验被排除,因其组间比较未评估维生素D效应。
纳入的结局为客观身体机能指标,包括力量或神经肌肉表现、无氧表现、有氧或耐力表现以及运动相关表现测试。仅报告生化、免疫、微生物组、健康或症状结局的研究被排除。仅纳入平行组随机安慰剂对照试验。固定序列、单臂、非随机和未控制的干预前后研究被排除。
2.3. 信息来源与检索策略
系统检索PubMed、Scopus和Cochrane Library,时间从建库至2026年1月22日。检索概念涵盖维生素D、补充、运动员和格斗项目。PubMed限定为人类和英文报告,Scopus限定为文章。正式数据库检索经筛选后获得142条记录。在正式数据库检索后,于稿件准备期间进行了补充性定向检索,以识别新发表或密切相关报告,包括2026年9月1日的扩展PubMed验证检索,以及参考文献列表、相关报告、ClinicalTrials.gov和相关存储库记录的检查。通过补充方法识别出4篇与最终纳入标准相关的额外报告,并采用与正式检索相同的纳入标准进行评估。补充检索旨在验证证据基础并识别相关新发表报告,并非对Scopus或Cochrane Library的完整重新运行。
2.4. 研究筛选与数据收集
记录导出至EndNote,自动识别重复后经人工验证。两名研究人员独立筛选标题和摘要,随后对潜在合格报告进行全文评估。分歧通过讨论解决,并记录全文阶段的排除原因。
两名研究人员使用结构化表格独立提取数据。分歧通过讨论和重新检查原始报告解决。提取数据包括研究设计、随机化和分析样本量、参与者和运动项目特征、维生素D形式和剂量、干预持续时间、对照及任何额外干预、报告的血清25(OH)D、表现测试和数值结果。当多篇报告描述同一研究时,从相关报告提取表现数据,并使用相关出版物阐明方法或其他结局。优先考虑组间差异和组别-时间交互作用;单一随机组内的变化不被视为维生素D效应的证据。逐结局可行性评估发现,没有一对试验在结构、测试方法、随访时间和可比较汇总数据方面具有足够可比性以支持合并估计。等速力矩在不同速度下评估,Wingate结局因肢体和功率指标而异,有氧结局使用不同测试或模式,重复冲刺和等长结局仅由单项试验报告。因此未进行荟萃分析,并按结局类别进行叙述性综合。
2.5. 偏倚风险与证据确定性
两名研究人员使用Cochrane RoB 2工具对纳入各试验综合的性能结局独立评估偏倚风险。因RoB 2为结局特异性,仅当相关随机化、偏离预期干预、缺失数据、结局测量和选择性报告判断相同时,结局才在同一试验内分组;否则分别评估。偏倚风险呈现中的结局纳入并非基于统计学显著性。各领域和总体偏倚风险评为低风险、存在一定问题或高风险。分歧通过讨论解决,有限报告不被视为低风险证据。
两名研究人员使用GRADE框架对较窄的表现结局组而非宽泛复合领域独立评估各结局类别的证据确定性。分歧通过讨论解决。由于无合并估计可用,评估考虑了试验数量和规模、相关结局间发现的一致性、与格斗项目表现的相关性、预先指定分析的可获得性以及报告结果的完整性。
3. 结果
3.1. 研究筛选
4项随机安慰剂对照试验符合纳入标准。正式数据库检索获得142条记录;去除21条重复后,筛选121条记录,排除116条,5篇报告进行全文评估。1篇数据库来源报告因人群不符合资格被排除。通过补充定向方法识别出4篇额外报告并全文评估;全部4篇因设计或对照原因被排除。跆拳道试验的一篇相关报告考察了上呼吸道症状和炎症标志物,但未提供身体机能数据。来自三项研究的4篇报告因未将维生素D补充与同期安慰剂或不含维生素D组进行比较而被排除。2021年Marley研究采用固定安慰剂-后补充序列,而非将参与者随机分配至同期组。在两项Przew?ócka报告中,两个随机组均接受3500 IU/天的维生素D3,随机化检验的是益生菌的额外效应。Dzik初步研究比较3500与6000 IU/天,未设安慰剂/不含维生素D的运动员组。因此,这些研究未评估维生素D补充与安慰剂或不补充维生素D的效应。
3.2. 纳入研究特征
4项合格试验随机分配108名参与者,其中99名纳入报告分析。参与者包括国家级男性柔道运动员、维生素D不足的大学跆拳道运动员,以及来自综合格斗、巴西柔术、拳击、踢拳和空手道的休闲或亚精英运动员。随访时间从8天至6周不等,所有试验均使用维生素D3。仅Jung等人的试验纳入女性,且所有试验均未评估专项或比赛表现。
3.3. 偏倚风险
4项纳入试验均被评估为存在一定偏倚风险问题。主要问题包括随机序列生成或分配隐藏报告有限、Jung试验中的参与者脱落,以及缺乏预先指定方案或统计分析计划来选择多个表现结局。对于2026年Marley试验,因未识别到预先指定方案或统计分析计划且报告了多个表现结局和分析,在报告结果选择性方面存在一定问题。客观实验室测试的使用降低了结局测量方面的担忧,但并未消除选择性分析或报告相关担忧。
3.4. 对维生素D状态和身体机能的影响
纳入试验评估了与力量、无氧表现及有氧或耐力表现相关的若干结局。以下综合呈现随机化组间对比或组别-时间交互作用,而非单一干预组内变化。数值变化和已发表的标准化效应量在可获得处报告。相关组间或交互效应的置信区间通常未被试验作者报告。由于变化分数方差或个体内相关性等可支持重建的信息通常不可用,未使用未报告假设生成置信区间。因此,统计学显著性是与报告效应的方向和幅度并列呈现,而非替代。
3.4.1. 维生素D状态
Wyon等人和Jung等人报告补充后血清25(OH)D显著升高。在Wyon等人的研究中,维生素D组基线血清25(OH)D为13.2 ± 3.8 ng/mL,安慰剂组为16.3 ± 2.7 ng/mL;8天后,相应值分别为16.8 ± 3.2和16.3 ± 2.6 ng/mL。Jung等人纳入基线维生素D不足的运动员;在完成者中,维生素D组基线血清25(OH)D为27.3 ± 5.9 nmol/L,安慰剂组为30.9 ± 9.4 nmol/L,干预后分别升至96.0 ± 3.8和32.7 ± 2.4 nmol/L(组别×时间p < 0.001;偏eta平方 = 0.88)。两项Marley试验均未测量血清25(OH)D;因此,基线维生素D状态、生化反应及每周补充方案的依从性均未通过生化方法确认。
3.4.2. 力量与无氧表现
Wyon等人报告,在单次150,000 IU剂量后,等速力矩存在处理-时间效应(p = 0.01)。维生素D组平均肌力增加13%,安慰剂组增加约3%。干预持续8天,且两组基线血清25(OH)D存在差异。
Jung等人报告Wingate峰值功率(F = 7.5,p = 0.01,偏eta平方 = 0.19)和180°/s膝关节伸展力矩(F = 6.1,p = 0.02,偏eta平方 = 0.16)存在显著组别-时间交互作用。Wingate平均功率、60°/s膝关节伸展和屈曲、反向跳跃、仰卧起坐、敏捷性或20米折返跑未报告统计学显著交互作用。
在六周相同冲刺间歇训练期间,Marley等人报告下肢Wingate峰值功率存在组别-时间交互作用(p = 0.04),第1和第2次冲刺百分比变化的组间Cohen's d分别为0.52和0.62。上肢Wingate峰值功率也显示交互作用(p = 0.02),d = 0.90和0.99。相比之下,下肢和上肢Wingate平均功率的组别-时间交互作用无统计学显著性(p = 0.83和p = 0.42),尽管报告的组间d值随冲刺而异。在2026年试验中,优势手握力(p = 0.04;d_pcc2 = 0.51)、非优势手握力(p = 0.005;d_pcc2 = 0.62)、等长俯卧撑耐力(p = 0.03;d_pcc2 = 0.60)和下肢最佳重复冲刺峰值功率(p = 0.02;d_pcc2 = 0.65)报告了显著交互作用。靠墙静蹲交互作用无统计学显著性(p = 0.41;d_pcc2 = 0.28),且多数其他重复冲刺结局未显示统计学显著的组别-时间交互作用。
3.4.3. 有氧与耐力表现
Jung等人报告20米折返跑无统计学显著组别-时间交互作用。在2022年Marley试验中,下肢VO2peak在维生素D组增加8.2 ± 12%,安慰剂组变化为?0.7 ± 11%(交互作用p = 0.048;d = 0.79)。上肢VO2peak未显示统计学显著交互作用(p = 0.54;d = 0.48)。下肢和上肢力竭时间在两个随机组均改善,无统计学显著交互作用(p = 0.43和p = 0.47;d = 0.23和0.17)。氧动力学结局同样未显示统计学显著组间交互作用(下肢p = 0.93,d = 0.12;上肢p = 0.37,d = 0.09)。
3.5. 证据确定性
每个结局组的证据确定性均评为极低。证据因偏倚风险、结局间不一致性、与格斗项目表现相关性有限以及极严重不精确性而降级。因仅纳入4项小型试验,无法评估发表偏倚。
4. 讨论
本系统综述据我们所知首次专门考察格斗项目运动员中口服维生素D3补充与身体机能的随机安慰剂对照试验。主要发现为:(i) 仅4项小型试验(含99例分析观测)符合纳入标准;(ii) 在等速力矩、峰值功率、握力、俯卧撑耐力、重复冲刺峰值功率和下肢VO2peak的选定指标上发现有利于维生素D的显著差异,而若干相关结局在组间无差异;(iii) 所有试验均未评估专项或比赛表现;(iv) 基线维生素D状态和补充的生化反应未被充分评估以确定其是否影响表现反应;(v) 所有表现结局的证据确定性极低。总体而言,研究结果不支持将维生素D3补充作为改善格斗项目运动员表现的普遍策略,尽管不能排除对选定实验室指标的潜在效应。
既往系统综述和荟萃分析已考察不同运动项目运动员的维生素D补充,力量和爆发力结果不一。更广泛的系统综述和贝叶斯网络荟萃分析也评估了精英格斗项目运动员的多种补充剂类别。本综述更聚焦的贡献在于关注口服维生素D与同期安慰剂或不含维生素D对照之间的因果对比,同时排除固定序列设计、活性剂量比较以及两个随机组均接受维生素D的试验。这一区分很重要,因为个体实验室测试的改善可能相关,但不应被视为格斗项目表现改善的证据。
维生素D3补充与等速力矩、Wingate峰值功率、高速膝关节伸展力矩、下肢VO2peak、握力、俯卧撑耐力和下肢最佳重复冲刺峰值功率的选定指标显著差异相关。然而,若干相关指标(包括平均功率、其他力矩速度、上肢VO2peak、力竭时间、氧动力学、靠墙静蹲耐力及多数重复冲刺结局)在组间无差异。现有证据因此表明对特定结局可能存在效应,而非力量、无氧表现或有氧能力的持续改善。
一个重要的方法学问题是维生素D效应如何确定。在两项Marley试验中,运动方案在组间相同;因此,组别-时间交互作用代表维生素D3在训练之外的额外效应。两组均观察到的改善不能归因于补充。在Przew?ócka试验中,两个随机组接受相同维生素D3剂量,组间比较检验的是益生菌的额外效应。同样,Dzik试验比较两种活性维生素D剂量而非维生素D与安慰剂。使用这些研究中单组的干预前后变化作为维生素D效应的证据将消除随机化比较的优势,并具有未控制干预前后分析的局限性。
纳入试验评估的大量结局也需要谨慎解读。多项研究未明确识别主要结局或对多重比较进行调整。因此,孤立的p值低于0.05可能代表对特定结局的真实效应、其他结局统计功效有限、选择性报告或偶然性。当前证据无法确定哪种解释最可能。因此,阳性发现应谨慎解读,尤其当相关表现测试无显著差异且未报告带置信区间的效应量时。
纠正维生素D不足与改善表现之间的区分也很重要。Jung等人纳入维生素D不足运动员并报告补充后血清25(OH)D明确升高。然而,该研究未确定基线维生素D水平较低的运动员是否获得更大表现改善。Wyon等人报告组间基线血清25(OH)D存在差异,而两项Marley试验均未测量血清25(OH)D。因此,现有证据无法识别补充可改善表现的基线维生素D浓度阈值,也无法确认阳性发现是否仅限于维生素D状态低的运动员。
训练方案也可能影响对补充的反应。在Marley试验中,两组遵循相同运动方案,从而可检验维生素D3的额外效应。然而,发现仍特定于所用参与者、补充剂量、干预持续时间和训练方案,不应推广至其他格斗项目、女性运动员、更长竞技期或比赛环境。此外,纳入测试评估了身体机能的单个组成部分而非格斗表现本身。等速力矩、Wingate功率、VO2peak、握力和重复冲刺能力是相关的身体特征,但不包括对手交互、技术能力、战术决策、心理需求或体重级别管理。
报告效应的幅度和实际重要性仍不清楚。多数研究聚焦统计学显著性,而组间差异的效应量和置信区间很少报告。p值不能显示差异是否足够大或足够精确以影响训练或比赛。这在小型研究中尤为重要,其中显著和非显著发现均可能不稳定。未来试验应报告组间差异、相应置信区间,并在适当时报告个体反应。
从应用角度看,评估和纠正低维生素D状态可能适合健康和营养充足性,尤其对于紫外线-B暴露有限或有其他风险因素的运动员。这应与专门旨在改善表现的补充相区分。纳入研究使用单次150,000 IU或50,000 IU/周,这些方案不应在专业监督下直接应用。50,000 IU/周剂量约相当于7140 IU/天,超过欧洲食品安全局对成人习惯性摄入的4000 IU/天可耐受上限摄入量。因此,补充应基于测量的维生素D状态和临床评估,而非对表现改善的预期。
本综述具有若干优势。仅纳入将维生素D补充与安慰剂比较的随机试验,将非显著发现与阳性结果并列考虑,关联同一研究的报告,并区分维生素D状态纠正与表现增强。然而,仅4项小型试验合格,且在参与者特征、补充剂量、干预持续时间、训练方案和表现测试方面存在差异。对如此少的试验进行小研究效应或漏斗图不对称性的正式评估不合适;然而,证据易受小研究效应影响。组间差异及其置信区间很少报告。多数参与者为男性,随访时间短,且无试验评估比赛表现。也无法确认两项Marley试验参与者是否重叠;因此,独特参与者数量可能低于分析观测数量。最后,正式文献检索限于PubMed、Scopus和Cochrane Library,未检索其他潜在相关书目数据库。此外,补充检索并非原始数据库检索的完整同步更新。因此,不能排除未识别合格研究的可能性。
未来试验应前瞻性注册,纳入足够样本量,并明确定义主要结局。应报告基线和干预后血清25(OH)D、依从性、不良事件以及带置信区间的组间差异。还需研究确定基线维生素D状态是否影响对补充的反应。最后,实验室测试应与经过验证的格斗项目专项及尽可能与比赛相关的结局相结合。这将有助于确定选定实验室指标报告的阳性发现是否可重复,以及是否转化为更好的格斗项目表现。
5. 结论
单项试验报告了对选定实验室结局具有统计学显著性的效应。然而,证据不足以确定维生素D3补充能否有意义地改善格斗项目运动员的身体机能或专项运动表现。相关结局间发现不一致,随机化组效应的置信区间普遍缺失,且无试验评估比赛表现。因此,维生素D补充不应被视为改善格斗项目表现的普遍策略。纠正已确认的低维生素D状态对健康和营养充足性仍然重要,但任何额外的表现益处仍不确定。