談女性運動員三聯症到運動相對能量不足的發展--專業版

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好長一段時間即使當Dr.6跟運動醫學領域的從業人員提到RED-S的時候，大家能聯想到的只有辛辛那提紅人隊（Cincinnati Reds），而沒有辦法與運動選手的能量不足狀況聯想在一起，甚至連拜請谷狗大神，用「運動」、「能量不足」的關鍵字去聯集搜尋，都必須要去蕪存菁後才能在茫茫文海中撈到兩三篇相關的文章，深入探討的文章除了一篇中文論文以外更是幾乎找不到，這讓Dr.6非常難過，因為在Dr.6自己的運動醫學特別門診中每個禮拜都可以看到疑似有運動相對能量不足問題的選手，他們糾結在體重、心理、運動表現、運動傷害中，卻沒有人告訴他們這究竟是怎麼一回事。在今年7月Dr.6前往日本東京參加國際奧林匹克委員會所辦的「高級隊醫研習」課程時，又再次深刻感受到這個問題的嚴重性，所以Dr.6決定停下手中其他的文章、演講及學校講義撰寫，在門診工作之餘花了將近兩週整理出這篇文章，宣導這個重要的議題。

從「女性運動員三聯症」到「運動相對能量不足」

在認識運動相對能量不足（Relative Energy Deficiency in Sports, RED-S）之前我們一定要提到美國的Barbara Drinkwater博士，她是史上第一位擔任美國運動醫學會（American College of Sports Medicine, ACSM）主席的女性，也是世界婦女體育協會（Women Sport International, WSI）的創辦人之一。在1986年Barbara Drinkwater博士發表了她的觀察，她發現一群女性運動員會短期快速降低體重，或刻意維持在體重過輕的狀態，這樣的行為常造成健康問題，甚至產生危及生命的嚴重結果。這些女性運動員有飲食異常行為（Eating Disorder, ED）、骨質疏鬆（Osteoporosis）、以及無月經（Amenorrhea）的共同情形，於是她首次歸納出「女性運動員三聯症（Female Athlete Triad）」，這在當時是一個劃時代的嶄新觀念。

經過2005年國際奧林匹克委員會（International Olympic Committee, IOC）以及2007年美國運動醫學會的專家們進一步描述了女性運動員三聯症與「能量可用性（Energy Availability, EA）」的關係，補充「低能量可用性（Low Energy Availability, LEA）」對健康及運動表現的影響後，這個議題才更廣為運動醫學界重視。但隨著對這類運動員進一步的了解，專家發現低能量可用性不只會影響女性運動員，也會發生在男性運動員的身上，同時影響的層面也不止於飲食異常、骨骼健康以及性荷爾蒙。於是國際奧林匹克委員會在2014年發表了新的共識說明，將女性運動員三聯症正式更名為「運動相對能量不足」。

哪些人容易發生「運動相對能量不足」？

運動相對能量不足容易發生「重量敏感性運動（weight-sensitive sports）」運動員，他們容易過度節食、體脂肪量過低、體重經常浮動，並且容易有飲食紊亂及飲食異常的情形（詳見後文內容）。這些運動員可以被分為三大類：

1. 重力相關運動（gravitational sports）：由於重力影響，體重會影響並限制這類運動員的運動表現，包含跳台滑雪、馬拉松、三項鐵人、跳高、公路自行車等。
2. 體重分級運動（weight class sports）：這類運動員經常透過各種不健康的方式，包含脫水等手段來進行快速降低體重，以達到較低體重量級標準，取得競賽優勢，包含舉重、輕量級划船（light-weight row）、角力、拳擊、柔道、跆拳、及其他多種技擊類運動等。
3. 美感相關運動（aesthetic sports）：這類運動員需要靠理想的體態來提高主觀的美感而得分，包含韻律體操（rhythmic gymnestics）、競技體操（artistic gymnestics）、花式滑冰、跳水、水上芭蕾等。

認識運動員「能量可用性」

「能量」平衡在運動相對能量不足的定義有很重要的角色。身體的能量主要透過進食攝取作為來源，能量的消耗則包含身體的代謝消耗、日常生活的體能活動消耗，以及運動造成的能量消耗。能量不足是指攝取與消耗的能量無法達成平衡的結果。能量可用性（EA）的定義是「進食攝取能量（Energy Intake, EI）」減去「運動消耗能量（Exercise Energy Expenditure, EEE）」後與身體「非脂肪體重（Fat-free Mass, FFM）」的比值。

能量可用性= （進食攝取能量- 運動消耗能量）/ 非脂肪體重

能量均衡（Balanced Energy）的定義是指能量可用性達到45kcal/kg FFM/day，當能量可用性低到30 kcal/kg FFM/day以下的時候，就可能造成肌肉蛋白合成下降，影響運動恢復及訓練效果。雖然飲食紊亂或飲食異常會導致低能量可用性，但突然增加的訓練量以及相對不足的飲食攝取或是刻意但不正常快速減輕體重、降低體脂肪也是能量可用性不足的常見原因。

導致低能量可用性的「飲食紊亂」及「飲食異常」

飲食紊亂（Disordered Eating, DE）：

從正常飲食、間歇性斷食(<30 kcal/kg FFM/day)以至於近一步飲食能量攝取減少的情況，在未達到疾病性飲食異常標準的情形都稱為飲食紊亂。女性運動員飲食紊亂的盛行率要顯著高於男性運動員，成年運動員的發生率（男性8%，女性20%）又比青少年運動員的發生率（男性3%，女性13%）要高。

飲食異常（Eating Disorders, EDs）：

飲食情形已經達到病態，並且對運動員生理及心理健康產生顯著影響，飲食異常的運動員會有下列情形。

• 異常飲食行為（診斷標準整理自DSM-V）：

1. 神經性厭食症（Anorexia Nervosa）：患者因為害怕體重增加而異常地限制飲食攝取，甚至已經體重過輕了仍害怕變胖或增重，無法正確認知自己體重的實際情形，或拒絕承認自己已經體重過輕的事實。
2. 嗜食症（Binge eating disorder, BED）：患者無法控制地短時間內進食異常大量食物（例如即使不餓也無法控制地一直吃、吃的速度異常快、異常多、吃到過飽不舒服了還是繼續吃），同時造成自己心理上的壓力（因為過度進食不敢與他人一起用餐、對暴食有罪惡感、厭惡自己等）
3. 神經性暴食症（Bulimia Nervosa）：患者反覆發生嗜食（Binged Eating）情形，同時因為在意身體形象，為了控制體重而進行補償行為（如斷食、過度運動、催吐、使用瀉藥或利尿劑等）。以上情形每週至少發生一次，而且持續三個月以上，就可以診斷為神經性暴食症。執得注意的是選手在使用藥物時如果有意或無意使用到利尿劑時，就會觸犯到禁藥規範，遭到禁賽，甚至可能賠上自己的運動生涯。

• 體態異常
• 體重起伏
• 運動表現起伏
• 醫療合併症

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飲食異常風險：

• 追求以飲食提高表現 
• 人格特質 
• 減重壓力
• 經常週期性體重起伏
• 過早開始進行專項運動訓練
• 過度訓練
• 反覆受傷
• 不正常的教練指導行為

低能量可用性對月經週期的影響

在探討這個主題之前我想先介紹正常的女性生理週期以及常見的月經異常，也許因為很多女性運動員是由男教練指導，而教練不方便或疏於關心，導致很多的年輕運動員不知道自己的月經是有問題的，還以為每個人都跟自己一樣。

• 正常女性月經週期（eumenorrhea）為21-35天，青春期女性的月經週期較不穩定，21-45天都可能是正常的。
• 原發性無月經（Primary amenorrhea）是指15歲還沒有初經發生。
• 次發性無月經（Secondary amenorrhea）則是指初經以後連續三次錯失月經週期，又稱為「閉經」。
• 月經次數減少（oligomenorrhea）：月經週期超過45天

原發性無月經在大學階段女性發生率約為7%，但在啦啦隊、體操及跳水運動員則高達22%。次發性無月經在大學階段女性發生率約為2-5%，但在女性長跑運動員可高達65%，女性舞者更高達69%

月經週期異常的原因很多，在運動員大致可以歸類以下原因：

• 荷爾蒙異常
• 黃體素週期性波動改變
• 體脂肪儲存異常（過多或過少）
• 低能量可用性（LEA）
• 運動（訓練）壓力

低能量可用性（LEA）會影響到下視丘的「促性腺分泌素」而導致月經週期異常，醫學上稱為「功能性下視丘無月經（Functional Hypothalamic Amenorrhea, FHA）」。體脂肪存量短期內快速下降，一個月內就可能導致月經異常，這種情形常發生在為了符合量級標準或改善體態，快速降低體重的選手。

月經的異常及紊亂可能會對運動員的生理跟心理產生影響，包括：

• 導致焦慮
• 改變主觀正常感覺（喪失判斷身體狀況是否正常的能力）
• 影響受孕（因經期混亂導致不預期受孕）
• 影響判斷受孕日期

低能量可用性對代謝的影響

如同前述，當能量可用性低到30 kcal/kg FFM/day以下的時候就可能造成肌肉蛋白合成下降，影響運動恢復及訓練效果。此外低能量可用性會影響胰島素、皮質醇、生長激素、第一型類胰島素因子（IGF-I）、三碘甲狀腺酪胺酸（3,3,5-triiodothyronine, T3）、飢餓素（grehlin）、酪酪肽（peptide tyrosine–tyrosine, PYY）、瘦素（leptin）、葡萄糖、脂肪酸及酮體等荷爾蒙與其他物質的代謝，造成各種生理影響包括（但不限於）：

• 營養不良：貧血
• 慢性疲勞
• 感染或疾病風險增加
• 降低葡萄糖利用率
• 減少脂肪儲存
• 降低身體代謝率
• 減少生長激素分泌

同時也會導致下列風險增加（括號內為風險增加倍率）而直接影響運動表現：

• 降低專注力（2X）
• 影響判斷力（4.3X）
• 變得易怒（1.6X）
• 增加憂鬱風險（2.3X）
• 影響協調（1.6X）
• 降低耐力表現（1.5X）
• 恢復時間延長（2.1X）

RED-S的心理影響

除了生理代謝，有必要一提的是，心理壓力（stress）或憂鬱（depression）可能導致低能量可用性，也可能是低能量可用性的結果，簡而言之它們會互相影響，導致惡性循環。運動員想要瘦身的傾向越強，越可能產生低能量可用性。研究指出患有FHA，同時有神經性厭食症的的青春期女性運動員會擔憂體重增加、產生社交不安全感、有較高的憂鬱傾向、心因性身體症狀（psychosomatic disorders）、以及較差的壓力調適能力。有飲食限制和健身行為的男性運動員，有較高的暴食傾向，同時在健美後期比賽前常會採取低能量可用性的減脂飲食，甚至會低到20-25kcal/kg FFM/day，也可能對運動員心理產生不良的影響。飲食限制導致體脂肪低至4%左右就可能產生肌肉量下降、肌力下降、內分泌失調、情緒障礙等問題，影響運動員健康及表現。

能量可用性不足與骨質流失

骨密度一般來說在女性19歲，男性20.5歲時達到最高峰，骨密度與男性及女性荷爾蒙有密切的關係。雌激素（estrogen）會增加鈣質吸收至血液內，並沈積在骨骼，黃體素（progesterone）則透過複雜的機轉來輔助雌激素功能。睪固酮（testosterone ）在男性及女性都有刺激骨合成的作用，同時會活化蝕骨細胞（osteoclast）、強化造骨能力及鈣質吸收。男性運動員因缺乏雌激素保護作用，一旦睪固酮低下，就可能導致骨質減少。壓力荷爾蒙（stress hormone）如兒茶酚胺（catecholamine）和皮質醇（cortisol）在合併有低能量可用性的時候也會對骨質有不良影響。另外，雖然運動對骨質有益，但在女性無月經的情況下，這樣的益處則會降低。

除了荷爾蒙以外，低能量可用性本身也會單獨影響骨質，而且研究指出，因能量不足導致的骨質流失甚至可能無法逆轉，骨質的流失又會進而增加壓力性骨折（stress fracture，或稱疲勞性骨折）的風險。所以飲食攝取不足的運動員發生壓力性骨折的風險也隨之提高。無論什麼位置一旦確診壓力性骨折，運動員回到賽場的平均所需時間約為12至13週，這對運動員來說是很大的時間損失。

「運動相對能量不足（RED-S）」的十大健康不良影響

運動相對能量不足會導致不同系統的功能異常，對健康造成不良影響，下列是國際奧林匹克委員會於2014年整理出來的十大健康不良影響：

1. 造成月經週期異常（月經次數減少或閉經）
2. 影響骨骼健康（骨質疏鬆、壓力性骨折）
3. 造成內分泌失調
4. 影響能量代謝系統（降低葡萄糖利用，近一步減少體脂肪存量）
5. 影響造血功能（貧血）
6. 影響生長發育
7. 影響心理（心理問題又會進一步造成RED-S）
8. 增加心血管疾病風險
9. 增加腸胃道疾病風險（食道炎、胃食道逆流、食道穿孔等）
10. 影響免疫功能

上列十項影響中，能量不足、月經週期異常，以及骨質問題三項就是過去我們慣稱的「女性運動員三聯症」，其餘七項則是根據近年研究整理出的結果。在2018年IOC新發表的RED-S觀念更新中就有詳細的說明，之後Dr.6會有文章仔細探討這十大健康不良影響。

「運動相對能量不足（RED-S）」對運動表現的十大影響

如果說到對健康的影響不夠有說服力，那運動表現的影響對運動員來說可能就更有直接的切身體驗了。無論是有氧運動或是無氧運動表現，都會受到RED-S的影響而降低。

1. 耐力運動表現變差
2. 肌肉力量降低
3. 受傷機會增加
4. 身體對訓練的反應（訓練效果）變差
5. 判斷能力降低
6. 協調性下降
7. 注意力下降
8. 變得易怒
9. 容易沮喪
10. 肝醣存量減少

「運動相對能量不足（RED-S）」對男性運動員的影響

這次的觀念大改其中很重要的環節就是把男性運動員也納入能量不足的危險群中，儘管飲食紊亂（DE）及飲食異常（EDs）在男性運動員的發生率低於女性運動員，仍影響多達50%的菁英男性自由車選手，24%的重力相關運動員，18%的體重分級運動員。飲食問題在馬術運動員被發現與低骨質密度相關。即使沒有飲食問題，男性耐力運動員（如長跑選手）及游泳、自行車等非負重運動選手，也被發現有較高的低骨質密度風險。低能量可用性（LEA）在男性運動員也會改變內分泌功能而近一步影響骨質健康。

運動相對能量不足（RED-S）的診斷

RED-S的篩檢及診斷充滿挑戰，需要定期（如每年）的進行理學檢查及病史追蹤，儘管徵兆的表現可能不明顯，一但病人表現出飲食問題（DE/ED）、體重改變、生長發育異常、月經週期異常、反覆受傷生病、表現下降或情緒波動的時候，就要留意RED-S的可能性。唯有早期發現異常、早期治療，才能避免運動選手表現下降以及未來可能的健康影響。

先前提到能量可用性（EA）是RED-S很重要的一個環節，但光從能量可用性來診斷會比較複雜。複習一下，能量可用性= （進食攝取能量- 運動消耗能量）/ 非脂肪體重，針對這三個變量我們說明估計方法如下，但因爲這樣的計算太過複雜，除了存在可能的誤差以外，在日常的訓練及診斷時可行性也不高。

• 進食攝取能量（EI）：可以透過飲食日誌或電子照相紀錄，搭配熱量表來計算。
• 運動消耗能量（EEE）：可以透過運動紀錄（exercise log）以及運動能量消耗表（energy expenditure table）來估算，也可以透過科技化的心率監測器、GPS系統、及功率監測儀來計算。
• 非脂肪體重（FFM）可以透過「雙能量X光吸收儀（Dual-energy DXA）」、「生物電阻體脂測量（bioelectrical impedance analysis, BIA）」或「皮脂鉗測量（skin-fold anthropometry, SFA）」等方式來測定。

關於飲食紊亂或飲食異常的篩檢及診斷，有許多量表可以使用，但是這些量表都是為女性運動員設置，沒有把男性運動員、身障運動員、或是不同種族運動員的變異性考量進去。常用量表如BEDA-Q、EDE-16、美國精神醫學會的診斷標準等。

女性月經異常也是診斷的一項重要指標，「功能性下視丘無月經（FHA）」的診斷是透過排除其他疾病來建立。要提醒有一部分女性運動員的無月經，如果理學檢查合併有多毛（hirsutism）、頭髮稀疏掉落（alopecia）、青春痘（acne）增多、肥胖等，可能是多囊性卵巢症候群（Polycystic Ovary Syndrome, PCOS）。詳問月經及其他病史、骨盆腔理學檢查、皮脂鉗測量，搭配實驗室診斷如血色素、黃體素（LH）、濾泡刺激素（FSH）、泌乳素（prolactin）、雌激素（estradiol）、甲狀腺素（T4）、甲狀腺刺激素（TSH）、懷孕檢測、男性荷爾蒙（androgen profile）。必要的時候進行骨盆腔超音波、子宮內膜取樣檢查等更可以鑑別診斷其他婦科疾病。

骨密度檢查是對骨質健康狀況很敏感的檢查方式，一旦運動員有六個月以上的飲食紊亂、飲食異常、低能量可用性、閉經等情形，就應該積極利用DXA進行骨質密度檢測，而且最好能包括全身骨骼，而不是只檢測脊椎及髖關節。一般負重運動的運動員骨質密度要高於非運動員5-15%，所以用DXA進行骨質密度檢查的時候除了看一般常用的「T值（T score）」以外，應該要用與同齡人比較的「Z值（Z socre）」標準來判斷。有骨質健康狀況需要追蹤或治療的成人運動員建議每年追蹤DXA，青年運動員則應該至少半年追蹤一次DXA。

運動員的骨密度Z值低於-1個標準差（SD）的時候就值得特別注意。運動員的低骨密度是指Z值在-1.0到-2.0個標準差之間，同時有營養缺乏、應力性骨折、雌激素低下等狀況，或有其他次級骨折風險。當骨密度低於-2.0個標準差，又有其他次級骨折風險時就屬於骨質疏鬆的狀況。次級骨折風險包含各種容易影響骨骼健康的疾病（如氣喘、營養問題、腸胃道疾病、類風濕性關節炎、血液疾病、內分泌疾病等等）或是服用會造成骨質酥鬆的藥物（如類固醇、免疫抑制劑、甲狀腺素、固醇類荷爾蒙、部分癌症用藥、部分精神科用藥、部分抗痙攣藥物等）。

在2015年Margo Mountijoy醫師的團隊以IOC的名義在英國運動醫學雜誌（BJSM）上發表了RED-S-CAT（relative energy deficiency in sport clinical assessment tool）這個有用的量表工具，免費提供全球使用，很適合在評估運動員RED-S風險以及是否適合回場訓練時利用，推薦大家下載放一份在身邊。RED-S-CAT風險量表（BJSM）

預告

這篇文章到這邊已經太長了，但是關於運動員能量不足還有太多內容要探討，包含對健康影響、對運動表現影響、風險分級、治療方法、Dr.6會在後續的文章中繼續為大家解析。

參考資料

1. Mountjoy, Margo, et al. "The IOC consensus statement: beyond the female athlete triad—Relative Energy Deficiency in Sport (RED-S)." Br J Sports Med 48.7 (2014): 491-497.
2. Mountjoy, Margo, et al. "IOC consensus statement on relative energy deficiency in sport (RED-S): 2018 update." Br J Sports Med (2018): bjsports-2018.
3. American Psychiatric Association. Diagnostic and statistical manual of mental disorders (DSM-5®). American Psychiatric Pub, 2013.
4. Sirmans, Susan M, and Kristen A Pate. “Epidemiology, diagnosis, and management of polycystic ovary syndrome.” Clinical epidemiology vol. 6 1-13. 18 Dec. 2013, doi:10.2147/CLEP.S37559