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《运动营养学》第一章:运动和三大营养物质 三大营养物质

  【本章提要】本章主要论述了糖、脂肪和蛋白质的来源、生理生化与营养功能。介绍了糖与肥胖、糖与疾病的关系,体育锻炼对血脂成分的影响,优质蛋白质的概念及食物来源。结合运动时人体代谢特点介绍了运动过程中糖的补充类型和方法;运动过程影响脂肪代谢的因素如运动强度和运动持续的时间,体内肉碱含量,糖代谢水平,氧供应量,机体内脂肪酶活性,运动训练程度与水平等以及氨基酸和蛋白质在运动中的作用。

  第一节 运动和糖

  一、糖类的概念

  糖是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物的总称,亦可称为糖类,是由碳、氢、氧三种元素构成一大类化合物。

  二、糖的来源

  膳食中糖的主要来源是谷类和根茎类食品,其次还可来自各种纯糖(红糖、白糖、蜜糖、麦芽糖等)。蔬菜、水果中除含少量单糖外,还是纤维素和果胶的主要来源。常用食品中糖的含量见表1-1。

  三、人体内糖的贮量

  糖在人体内的存在形式有3种,即肌糖原、肝糖原和血糖。糖在人体内总贮量为500克左右,其中肌糖原在人体内的贮量为400克左右,肝糖原在人体内的贮量为100克左右,血糖在人体内的贮量为5克左右。训练水平较高的运动员肌糖原贮量可高达600~800克左右。

  四、糖类的生理功能

  (一)供给能量

  (二)构成机体成分和参与细胞多种活动

  (三)调节脂肪酸代谢

  (四)节省蛋白质

  (五)保肝解毒作用

  (六)增加饱腹感

  五、运动过程中糖的补充

  (一)补糖的类型

  (二)补糖的方法

  1. 运动前补糖

  2. 运动中补糖

  3. 运动后补糖

  六、糖营养与健康

  “适量吃糖,有利于人体健康”,其理由有:

  (一) 糖是人体最经济、最安全的能源物质

  1. 糖是人体重要的结构物质,其生理功能具有不可替代性。

  2. 糖是经绿色植物光合作用合成的有机物。

  3. 糖在人体内的代谢过程中,供人体运动及生长需要,人的脑组织仅依*葡萄糖供能,这是其他任何能量无法替代的。

  4. 糖还参与人体多种重要的生命活动,对调节人体的生理功能具有十分重要的意义。

  (二) 糖与肥胖

  (三) 糖与疾病的关系

  1. 糖与糖尿病的关系

  2. 糖与心脑血管疾病的关系

  3. 糖与高血脂症的关系

  (四)含糖食物的血糖指数(GI)

  血糖指数是根据进食某一种含糖食物后与进食参考食物 (葡萄糖或白面包) 后血糖反应的比较值,是对食物进行分类的一种方法。按空腹状态下进食50克被试食物后血葡萄糖曲线内增加的面积与等量参考食物对比进行计算。血糖指数是近年来营养学界公认并可被接受的含糖食物的分类方法(见表1-2)。

  第二节 运动和脂类

  一、脂类的概念和分类

  脂类是由四碳以上的脂肪酸和醇等组成的酯类及其衍生物,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。通常说的膳食脂类主要包括:甘油三酯、磷脂和胆固醇。

  二、脂类的生理功用

  (一)脂肪是组成人体组织细胞的重要组成成分

  (二)促进脂溶性维生素的吸收

  (三)脂肪是一种富含能量的营养素

  (四)保护重要器官

  (五)食物中的脂肪可向人体供应必需脂肪酸

  三、运动与脂肪代谢

  (一)运动中脂肪代谢

  运动中,人体组织内的甘油三酯被动员后,游离脂肪酸(FFA)在血液中的浓度变化可分为三个时期:①循环期;②代谢期;③恢复期。影响运动中脂肪代谢的因素有以下几个方面。

  1. 运动强度和运动持续的时间对脂代谢的影响

  2. 肉碱对脂代谢的影响

  3. 糖代谢水平对脂代谢的影响

  4. 氧供应量对脂代谢的影响

  5. 脂肪酶活性对脂代谢的影响

  6. 运动训练程度对脂代谢的影响

  (二)运动对血脂、脂蛋白含量的调节

  运动可以改善体内的脂肪代谢,降低血脂含量,减轻体重和减少体脂,还可增加血液中高密度脂蛋白的含量,运动可使血浆中甘油三酯和胆固醇下降。运动时机体的能量消耗增加,骨骼肌、心肌摄取游离脂肪酸增多,从而进入肝脏的脂肪酸减少,使体内甘油三酯合成降低。运动能提高脂蛋白脂肪酶活性,清除甘油三酯的功能加强,因而使血脂含量下降(见表1-3)。

  (三)运动员的脂肪需要量

  运动员膳食中,脂肪的供给量一般应占总能量的30%左右,脂肪的摄取量按每千克体重15克为宜, 应多用植物性脂肪和磷脂(大豆中含量高),动物性脂肪不宜超过总能量的10%。

  四、膳食中脂肪供给量与健康

  膳食中脂肪供给量易受饮食习惯、季节和气候的影响,变动范围较大,不似蛋白质供给量明确。主要原因是脂肪在体内供给的能量,亦可由糖类物质来供给。至于为了供给脂溶性维生素、必需脂肪酸以及保证脂溶性维生素的吸收等作用,所需的脂肪并不太多。

  第三节 运动和蛋白质

  一、蛋白质定义和组成

  蛋白质是以氨基酸为组成单位、由肽键相连的具有稳定空间结构的生物大分子,是由碳(C)、氢(H)、氧(O)和氮(N)四种基本元素组成的。某些复杂的蛋白质还含有硫,有的还含有铜、铁、锌等金属元素。组成蛋白质的基本单位是氨基酸。

  二、蛋白质的生理功能

  蛋白质是生命现象的主要物质基础之一,它广泛存在于活细胞中。由于蛋白质的结构各不相同,故它们有着各种各样的生理功能。其重要的生理功能列举如下。

  (一)构成和修补机体组织

  (二)维持机体的渗透压和酸碱平衡

  (三)催化功能

  (四)防御和保护功能

  (五)激素功能

  (六)传递信息功能

  (七)调节神经肌肉的兴奋与传导

  (八)供给能量

  三、运动员对蛋白质的需要量

  食物中蛋白质的主要作用是用来建造人体自身组织,人体对蛋白质的需要量是随年龄、性别、不同运动项目、运动量和身体状况的不同而异。一般成人蛋白质需要量每日为1.2~1.5克/千克体重,每日蛋白质供给量应占总能量的12%~14%,儿童少年的蛋白质供给量每天约为2.5克/千克体重。儿童运动员应增至3克/千克体重。

  四、优质蛋白质及其食物来源

  (一)蛋白质的生理价值

  具体食物蛋白质的生理价值见表1-4。根据食物中必需氨基酸的含量,可将蛋白质分为完全性蛋白质和非完全性蛋白质。完全性蛋白质含有全部8种必需氨基酸,含量丰富,比例也符合人体的需要。非完全性蛋白质中缺乏一种或数种必需氨基酸。

  世界卫生组织(WHO)推荐的必需氨基酸构成比例见表1-5。

  将谷类食品和豆类食品同时混合食用,其所含的氨基酸就能互相补充,满足人体的需要,提高食物的营养价值,这一作用叫做蛋白质的互补作用。互补的几种食物最好同时食用,这样必需氨基酸可同时被吸收利用。如果几种食物分别食用时间相隔过长,则不能起到互补作用(见表1-6)。

  (二)蛋白质的主要食物来源

  谷类、豆类、坚果类、肉类、禽类、鱼类、蛋类、奶类。

  五、氨基酸和蛋白质在运动中的作用

  长时间运动会耗尽身体内的糖类储备,这个时候会分解体内的蛋白质作为能量来源,而赛后身体更加需要蛋白质来修复损耗的肌肉组织。蛋白质的补充可选择支链氨基酸 (BCAA)、谷氨酰胺和增肌粉等氨基酸和蛋白质补剂。

  (一)支链氨基酸

  支链氨基酸的作用是:

  1. 增强肌肉耐力和重建肌肉内的蛋白质。

  2. 支链氨基酸在运动可氧化分解提供能量生成ATP。

  3. 在运动中,补充足够的支链氨基酸可以促进运动后恢复期蛋白质的合成代谢,加速肌肉合成,减少肌肉组织的分解,有助于肌肉块的增大。

  4. 支链氨基酸还是体内骨骼肌供能的主要氨基酸。

  5. 训练期间摄入支链氨基酸能刺激生长激素的释放和提高胰岛素水平,从而起到促进合成代谢的作用。支链氨基酸还可以抑制色氨酸进入大脑产生5-羟色胺,从而预防中枢疲劳。

  (二)增肌粉

  增肌粉是一种由高蛋白、低能量、低脂肪构成的一种营养补剂,不仅能为肌肉的生长提供丰富的原料,而且还能刺激激素的分泌,并具有抵抗肌肉分解和增加糖原合成的作用,增加瘦体重、不增加体脂。增肌粉的组成成分有清蛋白、L-谷氨酰胺、牛磺酸、单纯肌酸、磷酸钾、肉碱等。

  (三)谷氨酰胺

  当机体在大强度运动时,体内谷氨酰胺水平会下降50%,而且要在运动后较长一段时间才可恢复到原来的水平。若运动时不能及时地补充足够的谷氨酰胺,机体就会分解肌肉蛋白以满足机体对谷氨酰胺的需求。及时适量地补充谷氨酰胺能有效地防止肌肉蛋白的分解、增加细胞体积、促进肌肉增长;同时谷氨酰胺还可刺激生长激素、胰岛素和睾酮的分泌,使机体处于合成状态。谷氨酰胺还在一定程度上可减少运动中的乳酸堆积造成的运动能力下降和疲劳。

  (四)乳清蛋白

  乳清蛋白易于吸收、含有完整氨基酸群,在市场上拥有极高的评价。无论是单独补充乳清蛋白或与其他产品搭配使用,乳清蛋白对机体的修复和肌肉壮大作用都有良好的效果。

  (五)大豆蛋白与人体健康

  大豆蛋白的营养价值,首先大豆及其产品蛋白质含量高,其次,大豆蛋白含有8种人体必需氨基酸,不但种类齐全,而且各种必需氨基酸含量、构成比例比较接近人体的需要。除蛋氨酸偏低,赖氨酸偏高,其他接近WHO推荐的“理想蛋白质”标准。值得提出的是,粮谷类蛋白质中蛋氨酸含量丰富,赖氨酸含量偏低,因此豆类蛋白与粮谷蛋白质是非常理想的互补蛋白。

  此外,由于大豆蛋白有少量异黄酮,具有弱雌激素活性,称植物性雌激素,可用于防治骨质疏松和改善更年期综合症。

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