体育运动与营养

体育运动与营养

第一节营养与营养素

一、营养的概念

一切生物的生存都必须依赖一定的营养物质。人类虽然为万物之灵，但人体和其他动植物一样，也是由各种营养素分子组成的。营养物质被摄入机体后，需要一番加工和改造过程后变成自己机体的组成部分，或变成能量为机体所利用。所谓营养，即指生物为了维持生存而从外界摄取必要的材料，并将这些材料在体内进行有效应用而产生的全部现象。营养是一种全面的生理过程，而不是专指某一种养分。所以，“补充营养”是一种不正确的说法，正确的说法应该是“补充营养素”。

二、营养素的概念

机体通过食物与外界联系，以保持内在环境的相对恒定，并完成内外环境的统一与平衡。我们将食物中的有效成分称为营养素，也即是能在体内消化吸收，具有供给热能、构成机体组织和调节生理机能，为机体进行正常代谢所必须的物质。

现在认为，人体所需要的营养素包括七大类：蛋白质、脂肪、糖类（亦称碳水化合物）、维生素、无机盐、水和膳食纤维。在这些物质的共同作用下，使生命活动有条不紊的进行。营养素在人体内的功能各不相同。总的来说大致可归纳为以下3种作用：

1．供给热能、维持体温，并满足生理活动和从事生活劳动和运动训练的需要。

2．构成细胞组织，供给生长、发育和自我更新所需要的材料；并为制造体液、激素、免疫抗体等创造条件。

3．保护器官机能，调节代谢反应，使机体各部分工作能协调地正常运动。

运动员由于训练、比赛等活动、各类物质的消耗较一般人要多，因此，对营养素的需要量相对较高。

三、营养素的生理作用

糖、脂肪、蛋白质是人体的主要组成成分，也是运动时能量的主要来源。

1.糖：

糖（亦称碳水化合物）是自然界广泛存在的一大类具有广谱化学结构和生物功能的化合物，是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物，由碳、氢、氧三种元素组成。此类化合物的分子式中氢和氧的比恰好是2：1，看起来像是碳和水的化合，故亦称碳水化合物，和蛋白质、脂肪并称为三大营养素。

(1)糖的生物学功能

①作为供能物质

糖类是人体从膳食中取得能量的最经济、最主要的来源。人体内糖的含量虽然不多，但正常生理活动中的60%—70%的能量来自糖氧化的过程。它在人体内消化后，主要以葡萄糖的形式被吸收，葡萄糖能迅速氧化给机体供能。每克葡萄糖完全氧化可释放热量４千卡。人体充足的糖原储备是短时间大强度间歇运动和长时间持续运动能量的主要来源，尤其是60分钟左右的运动项目，更是以糖的有氧代谢来维持人体大部分的能量供给。

人体大脑中糖的储量很小（仅有0.1毫克%），所以主要是依靠血糖供能。运动中保持血糖浓度相对稳定，将有利于保证中枢神经和红细胞等持续获得葡萄糖。运动中血糖浓度降低会出现疲劳的现象。人体血糖正常浓度为4.4-6.6mmol/L，空腹时间长时，大脑供能不足，出现头晕的现象；血糖降低是大脑供糖不足及长时间运动引起中枢疲劳的主要原因，

②构成人体的重要物质

细胞膜的糖蛋白、结缔和黏蛋白、神经组织的糖脂以及传递遗传信息的核糖核酸和脱氧核糖核酸都含有糖类，某些糖类还是构成一些具有重要生理功能的物质如抗体、酶、血型物质和激素的组成成分。

③运动中供能

糖的无氧代谢（糖酵解）是短时间剧烈运动的主要供能物质；

糖的有氧代谢则是短时间中等强度运动的供能物质之一；

④参与蛋白质和脂肪代谢的调节

Ⅰ、对蛋白质代谢的调节

当蛋白质与糖一起被摄入时，氮在体内的贮留量比单独摄入蛋白质时要多，这是因为糖的氧化增加了ＡＴＰ的形成，有利于氨基酸的活化以及蛋白质合成。当热量不足时，增加糖的供给量，可见氨基酸在血中的含量降低，且对其它组织的供应和尿素氮的排出减少，保留的氮重新被利用。这种糖节省蛋白质消耗的特异作用称为糖对蛋白质的保护作用。

Ⅱ、对脂肪代谢的调节（抗生酮作用）

体内糖代谢正常进行，将会减少酮体的生成。脂肪代谢过程中，如果糖类供应不足，脂肪氧化便会不完全而产生过量酮体。酮体是酸性物质，它在血中的尝试过高会引起酸中毒。如果糖类供应充足，便不会发生这种有害的情况。脂肪分解代谢时，其产生的脂肪酸经氧化过程进一步降解成乙酰辅酶A。乙酰辅酶A必须与糖氧化的中间产物草酰乙酸结合，才能进入有氧代谢途径而彻底氧化，故脂肪在体内完全氧化必须有糖代谢参与。

⑤护肝

肝脏中的糖原储备充足时，对某些化学毒物（如四氯化碳、酒精、砷等）和各种致病微生物产生的毒素有较强的解毒能力。摄入足够的糖可使肝脏中肝糖原丰富，在一定程度上即可保持肝脏免受有害因素的损害，又能保持肝脏正常的解毒功能。

（2）糖的供给量及来源

①糖的供给量

糖的供给量依工作性质、劳动强度、饮食习惯、生活水平而定。一般认为由糖所提供的热量应占热量的60％～70％。成年人每日每公斤体重约需4克～6克，而运动员每日每公斤体重约需8克～12克。

②糖的来源：

糖（红糖、白糖、蜜糖、麦芽糖等）

谷类（大米、小米、面粉、玉米等）

干豆类（黄豆、蚕豆等）

根茎类（土豆、红薯等）

硬果（栗子、花生等等）

（3）糖与运动能力

糖在能量代谢中十分重要，它对人体运动能力有很大的影响。

国内外研究证实，糖是运动中的重要能源，运动时肌肉的摄糖量可为安静时的20倍以上，体内糖原贮存量与运动能力成正比。若糖原贮备减少，不仅使机体耐力下降，而且也使大强度运动时的最大吸氧量降低。运动前和运动中合理地补充糖，可以减少糖原消耗，提高血糖水平，有利于提高运动成绩，但不同种类糖的功效有所不同，如葡萄糖、蔗糖较易引起

胰岛素反应，而果糖的此种反应较小。

我国的研究表明，低聚糖对增加糖原贮备，维持血糖，减少胰岛素反应，提高运动能力等有良好的作用。运动后补充糖可促进糖原贮备的恢复。运动后即刻摄入果糖对肝糖原的效果较好，葡萄糖与蔗糖可使肌糖原贮备在24h后保持较高水平。

2.脂类（脂肪）

脂类包括中性脂肪和类脂质。脂肪仅指中性脂肪，是甘油和三分子脂肪酸组成的酯（甘油三酯）。脂肪在常温下有固态脂肪和液态脂肪的区别,动物脂肪为固态,植物脂肪为液态；植物脂肪的营养价值高于动物脂肪。

(1)脂肪的生物学功能

①供给和储存能量：

一般膳食中所含的总热量约有１７％～３０％来自脂肪。脂肪与糖或蛋白质相比，氧的百分含量小，可氧化元素百分含量高，所以同样质量的脂肪产能量最多，每1g脂肪可产生37.66kJ的能量，而1g糖类只能产生17.35kJ能量。1g蛋白质产生16.74kJ的能量。而且因其疏水性，可以作为能源的储存形式蓄积在体内。

脂肪提供长时间低强度运动（如马拉松跑和铁人三项等）时机体所需的大部分能量。但是，脂肪酸氧化时的耗氧量高，与糖相比，产生相同能量时脂肪的耗氧量要比糖高出11%。脂肪氧化功能具有降低蛋白质和糖消耗的作用。当脂肪氧化供能提高时，则与糖一样，具有降低蛋白质消耗的作用。高水平耐力性运动员对脂肪氧化分解的能力也高，运动时机体增大脂肪供能的比例，同样可降低糖的消耗，有效地提高运动成绩。

②防震和隔热保温作用

脂肪层由于具有弹性所以又具有缓冲和保护作用。皮下和体内重要的脏器等都有脂肪层附着和包裹，它们可以起到防震作用，在一定程度上使人体避免由于跑动、跳跃、翻腾、滚动时对身体和内脏器官的震动。在肾脏、心脏周围沉积着一层脂肪垫，维系和固定着这些重要的脏器，保护这些器官免受振荡和运动损伤。

又因脂肪是热的不良导体，所以具有保温作用。皮下脂肪层对防止体温过分散失起重要作用，这对水上运动项目的运动员来说具有积极意义。

③促进脂溶性维生素的吸收：

维生素Ａ和胡萝卜素、维生素Ｄ、Ｅ、Ｋ不溶于水，都溶于脂肪、称为脂溶性维生素。脂肪中往往含有一定数量的脂溶性维生素，膳食中含有一定数量的脂肪可以促进脂溶性维生素的吸收。

④脂肪在食物中具有特殊属性：

脂肪能赋予食物特殊的风味，改善食物的色、香、味等感官质量，并可激发人的食欲；且含油脂较多的食物在进入十二指肠后，可刺激机体产生肠抑胃素，使肠道蠕动刺激延缓，从而延迟了胃排空时间，故可给人以饱腹感。

（2）脂肪的供给量及来源

①脂肪的供给量

脂肪无供给量标准。不同地区由于经济发展水平和饮食习惯的差异，脂肪的实际摄入量有很大差异。一般认为，在人类合理膳食中，人所需要热量的20%-30%应由脂肪供给。推荐成人为20%-30%，儿童、青少年为25%-30%。必需脂肪酸占总热量的2%，饱和脂肪酸（SFA）、单不饱和脂肪酸（MFA）和多不饱和脂肪酸（PUFA）之间的比例以1:1:1为宜。

②脂肪的来源