成都藝術職業大學

運動營養學 論 文

題 目 健身訓練中運動營養的作用分析

專 業 社會體育指導與管理

作 者 李濤

指導教師 孫小敏

成 績

2021年12月

目 錄

摘要 …………………………………………………………………………… 1頁

前言 ……………………………………………………………………………1頁

1基本營養素………………………………………………………………………1頁

1.1 糖代謝………………………………………………………………… 1頁

1.2 脂類代謝………………………………………………………………2頁

1.3 蛋白質代謝……………………………………………………………3頁

1.4 其他營養素的調節……………………………………………………4頁目前應用的運動營養補劑功效和機制………………………………………4頁

2.1 中草藥功能調節………………………………………………………4頁

2.2 咖啡因…………………………………………………………………6頁

2.3 碳酸氫鈉………………………………………………………………6頁

2.4 丙酮酸肌酸……………………………………………………………6頁

2.5 無機鹽的補充…………………………………………………………7頁

3小結………………………………………………………………………………8頁

參考文獻…………………………………………………………………………8頁

摘要：本文主要內容包括營養在健身活動中的作用、健身活動的供能特點, 以及糖、脂肪酸、蛋白質、維生素對恢復疲勞所起的作用。從一定程度上對健身者疲勞的營養恢復提供依據, 最后對健身者的營養補充提出相應的建議。

關鍵詞：健身,疲勞,營養

前言：

伴隨著運動營養學的快速發展以及世界各國的健身水平不斷提高、不斷發展、加上如今健身行業的日益發展, 健身人士在比賽或訓練中承受的負荷日趨漸重。如何使健身人士合理利用運動營養學的知識進行訓練和比賽, 從而達到促進健身人士技能水平的提高和加快身體機能的恢復成為了人們關注和研究的焦點。所以運動營養學更加備受人們關注, 尤其是健身事業發展較快的歐洲國家, 通過改善健身人士食物中的營養成分, 從而進一步推動健身人士訓練水平的提升。我國不管是專業健身人士還是從事業余健身愛好者的人員, 在關于健身的飲食搭配上越來越注意科學化。將運動營養和健身訓練的效果更加有效地結合。從而推動體育事業快速發展。尤其是投入較多的歐洲國家, 已經在運動營養的運用中取得了相當不錯的成就, 進一步推動了體育事業的發展。

1基本營養素

常規的能量攝入主要有糖、脂肪、蛋白質共三大營養物質組成, 各物質之間的動態平衡伴隨著多種能量變化;同時水、鈉、鉀等無機物代謝過程及其調節, 對機體調控也具有重要的作用。

1.1 糖代謝

糖代謝是哺乳動物細胞重要的能量來源和碳源之一, 也是重要的運動燃料。葡萄糖吸收入血后, 通過濃度差進行轉運, 此過程主要依賴于葡萄糖轉運體(Glucose Transporters, GLUTs), 一旦進入細胞內, 葡萄糖受到己糖激酶的磷酸化變為葡萄糖-6-磷酸(Glucose-6-Phosphate, G6P), 作為糖原儲備、ATP或合成代謝中產物。中等強度運動利用儲存的糖原作為能量來源, 可防止糖原以脂肪的形式儲存[2]。在耐力運動中糖代謝則發生顯著變化, 由此對運動過程中糖攝入提出更具體和更個性化的建議。新提出的指導方針認為, 進行持續性的運動時, 尤其是長時間、大強度的干預, 建議不限制攝糖水平。研究表明, 在持續約1h的運動中, 單一的糖來源可以高達約60g/h的氧化速率, 尤其針對長時間(2-3h)的運動;而對于大強度耐力運動, 建議高于約90g/h水平。以如此高的攝取率攝取糖必須是多種可運輸的糖代謝水平, 以允許高氧化速率, 并防止糖代謝在腸道中的累積。糖的來源可以是液體、半固體或固體, 并且當絕對運動強度低, 并且糖氧化率也低時, 可能需要向下調整糖攝入量[3]。在預防肥胖、糖尿病的水平上, ACSM建議每周5d, 每天至少30min的中等強度運動, 達到減肥或預防的效果[2]。在耐力訓練和適量限食的運動干預中發現, 訓練和限食顯著降低體重和體脂成分, 還會顯著降低血糖恢復水平和血清胰島素水平, 訓練+限食的干預則會改善股四頭肌肌糖原含量, 進而提高骨骼肌糖代謝[4]。

1.2 脂類代謝

運動不僅涉及到補糖, 還涉及到改善糖和脂肪代謝, 研究發現, 在營養干預下, 運動還會改善脂類代謝水平[5], 內源性甘油三酯是耐力運動的重要能量來源。運動中甘油三酯氧化逐漸增加, 其具體比率取決于肌肉工作的能量需求、脂肪酸向肌肉線粒體的輸送以及其他底物的氧化。兒茶酚胺對運動的反應增加了脂肪組織中甘油三酯的脂肪分解。另外, 脂肪組織和肌肉血流增加減少了脂肪酸再酯化, 并促進釋放的脂肪酸向骨骼肌的傳遞。脂肪酸動員的改變以及運動過程中脂肪和肌內甘油三酯的相對利用率在很大程度上取決于運動強度。與未經訓練的人以相同強度進行鍛煉, 接受耐力訓練的人在運動時脂肪氧化程度更高, 而不增加脂肪分解?，F有證據表明, 訓練誘導的脂肪氧化水平增加, 主要是由于非血漿衍生的脂肪酸氧化增加。高強度運動中的脂肪氧化比中等強度運動更低, 部分原因是由于運動肌肉的脂肪酸遞送減少。高強度運動期間腸外脂質補充可增加脂肪氧化, 但長鏈或中鏈甘油三酯對運動過程中底物代謝的影響較不明顯[6]。

1.3 蛋白質代謝

蛋白質及其肽類食品, 是人體重要的營養物質, 動物對蛋白質的需求即是對氨基酸的需要, 氨基酸代謝則是蛋白質研究中的重點, 蛋白質營養包括氨基酸營養和肽營養2個方面[7]。和氨基酸相比, 短肽更容易被其運載體(Pep T1)吸收, 更有利于機體中組織和器官的利用, 從而構成氨基酸營養吸收和利用的基礎[8]。氨基酸循環水平升高可刺激肌肉蛋白質合成能力, 引起骨骼肌蛋白質合成需要激活雷帕霉素復合物1(m TORC1)信號傳導, 運動可激活m TORC1信號并調節骨骼肌蛋白質代謝, 雖然骨骼肌對氨基酸可利用性的敏感性似乎隨著年齡而降低, 但至少當攝取少量時, 氨基酸攝取能力可刺激骨骼肌蛋白質合成的能力[9]。研究發現, 老年人的膳食蛋白質需求量大于目前的推薦量, 尤其是通過運動更有利于肌肉蛋白質的合成, 還發現漸進式阻力訓練或力量訓練可導致肌肉尺寸和力量的增加, 這對于肌肉量和肌無力顯著缺陷的老年人來說尤為重要[10]。

1.4 其他營養素的調節

水在維持機體中代謝平衡發揮重要作用, 每天攝入水較少或輕微失水會增加患慢性病的風險, 過度脫水會出現嚴重的健康問題, 例如腎功能、免疫功能、胃腸功能受損, 甚至會導致意識模糊[11]。對馬拉松運動員的調查發現, 水分的攝入需要依據天氣、比賽速度、海拔、個人身體差異性等[2]。在對6-19歲年齡段人群的調查中發現, 54.5%的人體積水合成水平不充分[11], 這說明, 充分的了解和評估不同個體和人群的差異性, 對于科學合理的利用水資源尤為重要。

維生素是維持人體正常物質代謝和特殊生理功能不可或缺的低分子有機化合物。維生素E具有:抗氧化能力作用:清除脂質過氧化物和自由基;抑制核酸內切酶的活性;促進受損DNA的清除;預防和減緩運動性自由基損傷[12]。維生素C同樣能夠清除細胞外液和內液中超氧陰離子、過氧化氫、羥自由基、次氯酸等自由基, 當服用維生素C時, 會明顯減輕運動后體內自由基含量[13]。研究指出, 運動過程中產生的自由基被維生素C和維生素E等抗氧化即及時清除后, 能夠保證骨骼肌維持在正常水平。同樣的, 大劑量補充維生素A或胡蘿卜素也可引發促氧化反應, 通過電子轉移、脫氫反應和加和反應發揮抗氧化能力, 基于此, “抗氧化劑復合物鏈”假說得到了進一步的探索, 主要包括維生素間的協調性作用、維生素與無機鹽之間的協調性作用、維生素與其他有機成分之間的協調性作用[13]。其中維生素D主要與骨骼代謝相關聯, 是骨生長的必須激素, 研究發現, 年齡、季節、海拔等和維生素D狀態密切相關, 尤其是老年人皮膚維生素D含量顯著下降, 其主要原因是由于老年人表皮中7-脫氫膽固醇含量下降所致[14], 薛瑜等人的研究發現, 鈣劑聯合普通維生素D或活性維生素D對改善絕經后女性生活質量沒有顯著性變化, 而強化運動對于提高絕經后女性生活質量有明顯幫助[15], 推測認為, 運動干預和維生素D的補充對于骨骼質量的提高更加明顯。目前應用的運動營養補劑功效和機制

2.1 中草藥功能調節

我國作為一個中醫藥大國, 草本植物的研究一直是研究的熱點, 中藥作為功能性食品或運動功能補劑, 在國內外已經得到了廣泛的認可, 相比于化學合成的藥物補劑或其他生物制劑等, 中藥可對運動生理機能狀態進行整體提高與改善, 尤其表現在免疫能力、抗氧化能力、以及抗疲勞能力, 從而提高機能儲備, 血紅蛋白含量, 有氧工作能力, 細胞免疫, 抑制淋巴細胞凋亡, 調節細胞因子和機體內分泌水平, 最終提高增強運動水平[16]。中草藥能夠有效消除骨骼肌內乳酸堆積, 增強代謝酶活性。研究指出, 利用養肝揉筋方對運動大鼠進行干預, 發現養肝揉筋方可有效改善大鼠運動過程中骨骼肌能源物質的儲存和代謝狀況;涉及到有氧氧化方面, 通過健脾理氣中藥可將脾氣虛狀態糾正后, 線粒體的氧化能力提高, 肌肉的能量來源得到補充[17]。從靈芝、冬蟲夏草、蘆薈等提取出來的多糖物質, 具有抗運動疲勞的能力。在植物多糖方面, 板栗多糖能夠顯著提高運動耐力, 并降低血乳酸和血尿素氮的含量[18]。馬齒莧又名“酸莧”, 富含胡蘿卜素、硫胺素、核黃素、鈣、鐵和鋅等營養物質, 并具有抗腫瘤、抗缺氧、降血糖、增強免疫功能和松馳骨胳肌等作用, 對小鼠進行野生馬齒莧灌胃后發現, 小鼠游泳至力竭時間有所延長, 表現出明顯的運動性抗疲勞作用, 同時還呈現出劑量依賴性[19]。

2.2 咖啡因

咖啡因是一種能提高耐力、性能和力量的有效成分, 同時降低血糖值, 調節心血管反應, 并在運動過程中充當營養素, 以更好的適應運動水平。有證據表明, 小劑量和重復劑量(60mg/d)的咖啡因能夠改善士兵的肌肉能力?？Х纫虼碳a2+肌質網釋放、引起AMPK磷酸化水平增強、鈣調蛋白依賴性蛋白激酶II(calmodulin dependent protein kinase, Ca MKII)激活、促進GLUT4轉運升高, 最終引發更高的葡萄糖攝取。咖啡因攝入量與有氧運動相關, 并控制正常大鼠和糖尿病大鼠的葡萄糖水平, 對大鼠進行40min的游泳訓練后發現, 糖尿病大鼠攝入咖啡因后, 葡萄糖水平得到改善[20]。對女大學生每天進行3.3mg/kg的咖啡因攝入, 能夠有效縮短大強度運動后恢復時間, 同時提高耐力運動水平[2]。

2.3 碳酸氫鈉

碳酸氫鈉(Na HCO3)是體液酸堿平衡中重要的緩沖劑, 同時, Na HCO3還能降低乳酸水平。研究發現, 急性中度低氧暴露會嚴重影響運動水平, 并伴隨氫陽離子(H+)的惡化, 通過補充Na HCO3能夠有效緩解酸性應激。在急性常壓低氧條件下對11名活動鍛煉者進行干預, 發現急性中度缺氧條件下, 在間歇性運動期間Na HCO3起到積極的作用[21]]。在應對力量或短跑運動項目時, 對籃球運動員進行Na HCO3補充發現, 葡萄糖和Na HCO3的補充在籃球比賽的第四節中, 會延緩運動性疲勞的發生[2]], 甚至于還可以通過提高體液緩沖能力, 最終提高籃球運動員的運動表現。也有研究指出, 雖然Na HCO3的補充能夠顯著性提高運動員的抗疲勞水平和運動能力, 但仍然存在運動員胃腸道不適等問題。

2.4 丙酮酸肌酸

肌酸有助于提高運動是ATP和CP的再合成, 進而提高運動能力, 但會導致體重增加、肌肉酸脹;丙酮酸具有減脂、減重、抑制自由基等效果;丙酮酸肌酸具有丙酮酸和肌酸的雙程作用, 并克服乳酸的不足。其原因可能是由于丙酮酸肌酸的主要效應產物就是機體內的丙酮酸和肌酸成分。在運動干預中, 選取36名國家青年籃球隊運動員, 隨機分為對照組和補給組, 經過6周的常規訓練后, 使用丙酮酸肌酸補劑的運動員, 其體質成分下降、肌肉重量和去脂體重明顯增加, 并顯著提高運動水平, 尤其是在系統訓練中, 使用丙酮酸肌酸比肌酸效果更加明顯[22]。與對照組相比, 在對SD大鼠進行7周的灌胃丙酮酸肌酸實驗, 大鼠的腿肌質量相對提高, 大鼠血清和骨骼肌中生糖氨基酸的含量顯著提高[23]。丙酮酸肌酸還具有控制大鼠能量重分配的作用, 降低脂肪量、提高蛋白質沉積水平。

2.5 無機鹽的補充

無機鹽是一種無機化合物, 在生物細胞內只占到鮮重的1%至1.5%, 其成分主要包括, 鈣、磷、鉀、鈉、鎂等大量元素;鐵、鋅、硒等微量元素。鈣是骨骼重要組成成分, 鈣磷比例直接影響著骨健康水平, 當鈣攝入不足后, 會降低骨密度, 甚至引起骨質疏松和骨折風險, 尤其是對患有骨質疏松的運動員, 可進行適量的補鈣和維生素D。骨骼損傷會引起機體產生高鈣血癥和高磷酸鹽血癥, 運動能夠增加血磷和尿磷水平, 主要是由于運動的機械作用促進骨細胞增殖, 鈣鹽的沉積會相應的導致血磷升高[24]。鉀可以維持細胞內容量、滲透壓、細胞內酸堿平衡等細胞代謝水平, 當出現低鉀血癥時, 會引起神經系統、消化系統、心血管系統和泌尿系統等功能障礙, 適量補充鉀元素對于改善機體內環境具有重要作用[25];同時鉀元素在運動損傷中也具有治療效果[26]。鎂能夠調節細胞代謝, 對低于正常水平的女運動員進行為期3周的補鎂, 每天360mg的天門冬氨酸鎂后, 發現補鎂可以降低運動引起的細胞膜損傷, 運動后的血清總肌酸激酶和骨骼肌中肌酸激酶同工酶也低于對照組[25]。

機體內的鐵成分在神經系統、免疫系統和行為系統中至關重要, 鐵作為血紅蛋白和肌紅蛋白的必要元素, 也是能量酶的必要元素, 低鐵儲備是運動員(尤其是女性運動員)最為常見的營養缺乏癥, 而針對缺鐵性貧血的治療需要3個月以上, 及時進行營養干預是作為有效的手段, 對缺鐵性運動員而言, 補鐵能夠有效降低運動心率和運動過程中的乳酸濃度。有研究指出, 通過4到6周攝入100mg硫酸亞鐵可減弱肌肉疲勞[27]。鋅在機體內可作為抗氧化劑, 并與蛋白質一起構成生物學作用, 當鋅與其他微量元素共同補充時能夠提高兒童的注意力, 同時增加免疫功能[25]。對為期6周的運動SD大鼠進行補鋅實驗, 發現耐力訓練后大鼠腓腸肌谷胱甘肽過氧化物酶(GPX)活性、增加腓腸肌Bcl-2 m RNA表達, 降低Bax m RNA表達[28]。硒元素在人體蛋白質合成和肌肉功能中具有重要功能, 同時還具有抗疲勞和抗氧化作用, 通過4周大強度運動干預后, 含硒蛋白補劑對運動員產生的運動性疲勞癥狀具有顯著的緩解[29]。

3小結

隨著運動大健康的提出, 運動營養逐漸受到重視, 除了機體基本的營養物質以外, 對于其他元素的把握同樣尤為重要?；诖? 進一步提出深入研究:第一, 三大營養物質的補充和運動消耗評定, 并針對不同的人群, 包括維持身體機能水平的運動員和減肥人群;第二, 其他營養素的補充, 進行合理的膳食引導;第三, 關于攝入運動營養補劑的指導, 開展針對性的研究和評定。

參考文獻

[1]楊則宜.運動營養食品的現狀和未來[J].中國食品學報, 2006, 6(5):1-5.[2]劉玉倩, 楊雯茜, 殷娟娟.運動營養研究的新進展[J].北京體育大學學報, 2015, 38(8):58-64.