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1.运动与三大营养物质

1.运动与三大营养物质

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第一章 运动和营养素

思考题

那么,什么是营养素呢? 你认为营养素包括哪些?

人体不能直接利用外源电能、光能等能量形式作功, 有机物质氧化分解释放能量是人体运动或活动的唯一能量 来源。生命活动或运动过程中能量供应的能源物质是糖、 脂肪和蛋白质。 营养素(nutrient)是指食物中可给人体提供能量、 机体构成成分和组织修复以及生理调节功能的化学成分。 凡是能维持人体健康以及提供生长、发育和劳动所需要的 各种物质称为营养素。人体所必需的营养素有蛋白质、脂 肪、糖类、矿物质、维生素、水等六类。

【本章摘要】 本章主要论述了糖、脂肪和蛋白质、维生素、矿物质等 基础营养素的来源、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。

诸论:人的能量需要
1、人体能量的产生和意义
人不能没有能量(energy)。提供能量的营养素主 要是糖、脂肪、蛋白质。人体能量一方面不断的以热的形 式释放出来,以维持体温恒定;另一方面用于维持各种生 命活动如呼吸、心跳、血液循环、消化、神经传导、和肌 肉收缩等。国际通用使用焦(J)、也用千焦(KJ), 卡(CAL)和千卡(KCAL)有时也在使用。 在常温、常压下,1g水升高1度需吸收4.184J(卡)。

诸论:人的能量需要
2、人体的能量消耗
人体从食物中摄取能量以供给活动的需要,其中包括有基础代谢、 劳动代谢和食物特殊动力作用三个方面。 如果人体摄入的能量能满足 这三个方面的需要,就达到能量的平衡.
糖在体外充分燃烧,彻底氧化至H2O及CO2时产生的能量为17.22kJ· g1,这称为糖的粗热价。糖的消化吸收率为98%,在生理研究中,糖的供热量 在进行校正后以16.80kJ· g-1进行计算,此称糖的生理热价。糖是体内的主要 供能物质,它供给约70%人体所需的能量。脑组织所需能量的唯一来源是糖。 这使糖在能量供给上,更具有其特殊重要性。人体虽然可以依靠其它物质供给 能量,但必须定时进食一定量的糖,维持正常血糖水平以保障大脑的功能。另 外,糖对脂肪的氧化过程也有很重要的作用。

诸论:人的能量需要
2、人体的能量消耗
脂肪也是人体重要的供能物质。它在体外充分燃烧氧化的粗热价为 39kJ· g-1,生理热价为37.8kJ· g-1。脂肪水解成脂肪酸进入血液而运送到肝 脏和肌肉等组织氧化利用。脂肪酸经β氧化形成乙酰辅酶A后,必须进入三羧酸 循环才能彻底氧化成水及CO2并释放能量。乙酰辅酶A还可在肝脏形成酮体。 在正常情况下,酮体进入血液,在骨骼肌和心肌中再形成乙酰辅酶A,进入三 羧酸循环继续氧化代谢。因此,脂肪的氧化必须依赖糖代谢。脂肪是机体储存 能量的重要形式,在进行长时间劳动时,它可被动员经血液源源运送到骨骼肌 ,供给所需的能量。 蛋白体在体内的功能主要是构成体蛋白,而供给能量不是它的主要生理功 能。蛋白质分解成氨基酸,进而再分解成非氮物质与氨基。非氮物质进入三羧 酸循环被氧化利用。氨基则形成氨或尿素随尿排出。这部分尿氮在体外仍可进 一步氧化释放出能量,其量约相当于5.05kJ· g-1蛋白质。蛋白质的粗热价为 23.73kJ· g-1。顾景范根据我国资料统计得出蛋白质生理热价为 23.73×80.5%-1.25=13.86kJ· g-1。在西方一般蛋白质的消化吸收率为 92%,所以其生理热价约为16.8kJ· g-1。

诸论:人的能量需要
2、人体的能量消耗-基础代谢
为了比较个体间的代谢率,医学上采用在不影响代谢的一些情况下,进行 代谢率的测定,其结果称为基础代谢率?;〈坏囊庖迨侨颂逦宋稚?,各器官进行最基本的生理机能消耗的能量。在正常情况下,人体的基础代谢 率比较恒定,根据前人的研究成果,一个成年人在保持健康状态的情况下,其 基础代谢率20年内不会偏离正常平均值的±5~10%;在同年龄、同体重、同 性别的正常成年人群内,有85%的人其基础代谢率在正常平均值的±10%以 内。 (1)24小时基础代谢的能量消耗(BEE),可以用公式真接计算:

男:BEE=66+13.7*体重(kg)+5.0*身高(cm)-6.8*年龄(岁) 女:BEE=65.5+9.5*体重(kg)+1.8*身高(cm)-4.7*年龄(岁)

诸论:人的能量需要
2、人体的能量消耗-身体活动
日常生活中,人们需要进行各种脑力、体力活动或劳动统称为身体 活动。身体活动所消耗的能量通常占总能量的15%-30%,随着活动 量的增加,其能消耗量也公增加。这是最大部分,也是人体保持能量 平衡、维持健康的能理消耗部分。其多少与三个因素有关: (1)肌肉发达程度;(2)体重;(3)活动时间和强度。
营养学上根据能量消耗水平把人体活动分为五个等级,极轻体力活动、轻体 力活动、中等体力活动、重体力活动和极重体力活动。

诸论:人的能量需要
2、人体的能量消耗-食物特殊动力作用
人体的代谢因进食而稍有增加。譬如,某人基础代谢率为 168.80kJ· h-1,当摄取相当于168.80kJ的食物,并处于基础代谢条 件下,经测定,这时的代谢率不是168.80kJ· h-1而是176.40kJ· h-1 。显然,这部分增加的代谢值是因进食引起的。 这一现象最早为Rubner发现,他称之为“食物特殊动力作用”。 食物特殊动力作用与进食的总热量无关,而与食物的种类有关。进食 糖与脂肪对代谢的影响较小,大约只是基础代谢的4%,持续时间亦只 1h左右。但进食蛋白质对代谢的影响则较大,可达基础代谢的30%。 持续时间也较长,有的可达10~12h。食物特殊动力作用的机理,是 食物在消化、吸收和代谢过程中的耗能现象。例如,某些酶的活力增 加,代谢过程中某些物质在细胞与间质间的主动转移等,氨基酸的脱 氨基作用的耗能现象更加明显。

诸论:人的能量需要 3、人体需要量的确定
确定各类人群或个体的能量需要量,对于指导人们改善自身的膳食 结构、膳食规律,维持能量平衡,提高健康水平是非常重要的,也是 营养学工作和研究中经常进行的工作。现主要采用下面三种方法。
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一、直接法 原理是人体释放的能量多少,可反映机体能量代谢情况,进而可求出机体 的能量需要。测定时,将受试者放入四周被水包围的小室,人体释放的能量可 全部被水吸收而使水温升高,根据水温的变化和水量,即可计算出释放的总能 量。这是一种实用价值不大的方法,很少采用。

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二、间接法 (一)间接测热法 其原理是产热营养素在体内氧化产生02和H20并释放能量满足机体 需要。因此需测出氧气的消耗量或水的产生量。测定氧气的消耗是使 用一种特殊的设备,可准确记录人体吸入空气和呼出的气体量,并根 据两种气体中含氧量的差,计算出氧气的消耗量。按每消耗1L氧气可 产热20.3kJ(4.852kcal)的能量,就可以算出能量的消耗量。 (二)稳定同位素测定法 这是目前较为精确、易行的最新的方法,但需要专门的测试仪器, 一般单位难以具备这种条件。 (三)能量摄入的调查 一种简便、易行但相对粗糙的方法,对于确定个体或群体的能量需 要均可行,且被广为使用.

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三、计算法 能量需要=基础代谢消耗+体力活动需要+食物热效应 基础代谢消耗=基础代谢率×24 体力活动需要=基础代谢率×体力活动水平系数 食物热效应=基础代谢消耗×10% (标准体重=身高(CM)—105)如体重超过标准体重,就 不要加食物的热效应,如标准体重或低于标准体重则要加食物热效应 一、基础代谢的计算方法 1、体表面积法 ①算出体表面积=0.00659×身高(cm)+0.0126 ×体重 (Kg)-0.1603 ②查人体的基础代谢率表 ③查表所得×体表面积×24

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表一、人体的基础代谢率表 年龄/岁男kcal/m²女kcal/m²年龄/岁男kcal/m² 女kcal/m² 1—2 53.0 53.0 20—24 38.6 35.3 3—4 51.3 51.2 25—29 37.5 35.2 5—6 49.3 48.4 30—34 36.8 35.1 7—8 47.3 45.4 35—39 36.5 35.0 9—10 45.2 42.8 40—44 36.3 34.9 11—12 43.0 42.0 45—49 36.2 34.5 13—14 42.3 40.3 50—54 35.8 33.9 15—16 41.8 37.9 55—59 35.4 33.3 17—18 40.8 36.3 60—64 34.9 32.7 19 39.2 5.5 65— 34.4 32.2

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(二)体力活动需要 各种体力活动消耗的能量在总能量消耗中约占15%~30%。各种体力活动消耗的 能量在总能量消耗中占主要部分(约占15%~30%)。它消耗能量变化大,是影响机 体保持能量平衡与否的重要因素。体重越重,肌肉越发达,活动强度越大、时间越长, 消耗的能量就越多。体力活动量的大小,一般根据活动的强度及持续时间(即能量消耗 水平)来估计,通常分为3级:即轻、中、重体力活动。 表一、中国营养学会建议的我国成人活动水平分级 活动水平 工作内容举例 PAL 轻办公室工作、修理电器钟表、售货员、酒店服务员、讲课等1.551.56 中学生日?;疃?、驾驶员、电工安装、车床操作、金工切割等1.781.64 重非机械化农业劳动、炼钢、舞蹈、体育运动、装卸、采矿等2.101.82 注:PAL 体力活动水平系数

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第一节 运动和糖
一、糖类的概念和分类 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。根 据分子结构可分为: 单糖(葡萄糖、果糖、半乳糖):味甜、易被人体吸收 ;双糖(蔗糖、麦芽糖、乳糖):经消化酶作用,可分解

为单糖;多糖(淀粉、糖原、纤维素):味不甜,经淀粉 酶催化分解为葡萄糖。

二、糖的来源

※膳食中糖的主要来源是谷类和根茎类食品,例如各种谷类(大米、 小米、面粉、玉米等)、干豆类(黄豆、蚕豆等)、硬果类(栗 子、花生等)和根茎类(土豆、红薯等)含糖比较丰富,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,还是纤维素和果胶主要来源。常用 食品中糖的含量见表1-1。

表1-1 常用食物中糖的含量 (克/100克)
食物名称 含糖量 食物名称 含糖量 食物名称 含糖量

大米
面粉 玉米面 高粱面 小米 马铃薯 甘薯 芋头 藕 藕粉

77
75 71 76 73 18 13 16 18 85

莲子(干)
花生 板栗 柿子 苹果 柑橘 橙 菠菜 大白菜 牛奶

61.9
15.5 41.5 15 13 13 10 4 3 5

豌豆(干)
赤豆 猪肉 鲤鱼 甘蔗 甜菜 菠萝 玉米秸 胡萝卜

57.5
61 0.9 1.0 14~18 16~20 12~15 8~12 3

牛奶粉(全脂) 52

(引自齐波《人体营养与营养素》)

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,

肌糖原贮量愈高,运动员运动至疲劳的时间愈长,冲刺能力愈 强,运动水平愈高。

四、糖类的生理功能
? (一)供给能量

※这是糖类在体内最重要的生理功能。糖是机体最主要的供能 物质。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能量4千卡,即使在缺氧的条件 下也能通过酵解作用为机体供能。它不但是肌肉活动时最

有效的燃料,而且是心肌收缩时的应急能源,脑组织和红 细胞也要靠血液中葡萄糖供给能量。

四、糖类的生理功能
(二)构成机体成分和参与细胞多种活动 ※由糖参与构成的糖蛋白、黏蛋白、糖脂和核酸等参与构成细 胞核、细胞膜、细胞间质和结缔组织、神经鞘等,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。 ?

四、糖类的生理功能
(三)调节脂肪酸代谢 ※三羧酸循环是糖、脂肪、糖白质分解代谢中彻底氧化释放 能量的一个共同途径。若缺乏糖,脂肪分解不能经三羧酸

循环而完全氧化,因而形成丙酮、β-羟丁酸和乙酰乙酸( 即所谓的酮体)。当酮体在血液中达到一定浓度即发生酮 病,引起酸中毒。体内糖代谢正常进行,将会减少酮体的 生成。

四、糖类的生理功能
(四)节省蛋白质 ※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。主要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。当能量不足时,增 加糖的供给量,可见氨基酸在血中的含量降低,且对其他 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?;?作用。

四、糖类的生理功能
(五)保肝解毒作用 ※当肝糖原储备较充足时,肝脏对某些化学毒物如四氯化 碳、酒精、砷等有较强的解毒能力;对各种细菌毒素的抵

抗力增强。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。

四、糖类的生理功能
(六)增加饱腹感 ※摄入含糖食物,容易增加饱腹感,尤其是吸收缓慢和抗消 化吸收的糖,更能延长饥饿到来的时间。

五、运动过程中糖的补充
? 由于在长时间耐力运动和比赛中体内要消耗大量肌糖原 和肝糖原,在运动前和运动后补充适量的糖是有好处的, 可以防止低血糖发生,使血糖维持在较高水平上,推迟疲 劳的产生,保持良好的耐力和最后冲刺的能力。关于服糖 的类型、数量和补糖的方法目前已有不少研究。

五、运动过程中糖的补充
(一)补糖的类型 ※补充淀粉或葡萄糖有利于肌糖原的合成; ※补充果糖有利于肝糖原的合成,补给果糖时肝糖原合成的速

度比以同样的方式补充葡萄糖提高3.7倍。
※目前给高水平运动员补糖大多补充低聚糖(含3~8 分子葡 萄糖),补充低聚糖有血液渗透压较小又易消化等优点。

五、运动过程中糖的补充
(二)补糖的方法
? 1.运动前补糖 ※在赛前补充糖时,每千克体重约补充1克糖为宜,一次补糖的总 量应控制在60克之内,补糖量不超过2克/千克体重。

※可在大运动量前数日内增加膳食中糖类至总能量的60%~70% (或10克/千克体重);在赛前1~4小时补糖1~5克/千克体重 (宜采用液态糖);不宜在赛前30~90分钟内吃糖,以免血糖 有下降;在赛前15分钟或赛前2小时补糖,血糖升高快,补糖效 果较佳,有利于提高运动员运动能力。

五、运动过程中糖的补充
(二)补糖的方法
2. 运动中补糖 ? 每隔30~60分钟补充含糖饮料或容易吸收的含糖食物, 补糖量一般不大于60克/千克体重,多数采取饮用含糖饮料的 方法,少量多次;也可补充易消化的含糖食物。

五、运动过程中糖的补充
(二)补糖的方法
3. 运动后补糖 ? 运动后补糖时间越早越好。理想的是在运动后即刻、头2 小时以及每隔1~2小时连续补糖,运动后6小时以内,肌肉 中糖原合成酶活性高,可使肌糖原的恢复达到最大,补糖效 果最佳。

六、糖营养与健康
? 很多人都认为,吃糖对人体有害无益,但不少学者就 这一问题分别从食品营养与卫生、人体生物学、基础及临 床医学、运动生理学等不同学科,对食糖与健康的关系进 行了科学的论证,做出了“适量吃糖,有利于人体健康” 这一论断。其理由有:

六、糖营养与健康
(一) 糖是人体最经济、最安全的能源物质
※糖是人体重要的结构物质,其生理功能具有不可替代性。 ※糖是经绿色植物光合作用合成的有机物。 ※糖在人体内的代谢过程中,经过“燃烧”释放能量,供人体运动及 生长需要,人的脑组织仅依靠葡萄糖供能,这是其他任何能量无法 替代的。 ※糖还参与人体多种重要的生命活动,它与体内的其他物质结合构成 酶、抗体、激素等,对调节人体的生理功能具有十分重要的意义。

六、糖营养与健康
(二) 糖与肥胖
※ “食糖容易引起肥胖,增加心血管及糖尿病的发病率”是一种误解。 ※专家们指出,肥胖除了遗传因素和内分泌因素外,重要的病因是人体 总能量的摄入大于支出。为人体提供能量的物质除食糖外,还有脂肪 和蛋白质。 ※代谢试验表明,人体对于来自糖的多余能量的储存能力是有限的,而 过多的脂肪释放的能量却不能促进其完全的“燃烧”,而直接以脂肪 的形式在体内储存。由此得出结论,膳食中最易导致肥胖的是脂肪, 而不是糖。

六、糖营养与健康
(三) 糖与疾病的关系
? 1. 糖与糖尿病的关系 ※ 现代医学认为,糖尿病的发病原因除遗传、精神疲劳和感染外, 肥胖也是重要的发病因素。糖既不能直接诱发肥胖,其导致糖尿 病的主因也就无从谈起。

六、糖营养与健康
(三) 糖与疾病的关系
2. 糖与心脑血管疾病的关系 ※ 心脑血管疾病的病理基础是高血压和高血脂症。引起高血压发病 的膳食营养因素主要是能量过剩引起的肥胖和高盐、饮酒等不良 饮食习惯。 ? 3. 糖与高血脂症的关系 ※ 高血脂症与膳食中总脂肪,特别是不饱和脂肪酸和胆固醇的摄入 量高有密切的关系,二者与糖的摄入无明显的因果关系。 ?

六、糖营养与健康
(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。
※ 虽然影响含糖食物血糖指数的因素很多,如食物颗粒大小、结构

特征、黏度、可溶性纤维、烹调加工程度、是否含果糖与乳糖、 淀粉中支链淀粉与直链淀粉的比例、淀粉中的蛋白质和脂肪的干 扰、抗营养素如植酸和植物凝集素以及水果的成熟程度等都可影 响,但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)。

表1-2 含糖食物的血糖指数
食物名称 高糖血指数 (GI≥70) 葡萄糖 玉米薄片饼 椰子汽水 即食土豆糊 烤土豆 运动饮料 血糖指数(GI) 100 84 77 83 85 95

豆冻
白面包 西瓜 蜂蜜

80
70 72 73

表1-2 含糖食物的血糖指数

中度糖血指数(GI 为55~70)

全麦面包 1分钟燕麦 牛奶什锦早餐 圆形小甜面包 软饮料 糙米/白米饭 葛粉饼干 冰淇淋 芒果 桔汁 蔗糖

69 66 68 62 68 59 66 61 55 57 65

表1-2 含糖食物的血糖指数
低血糖指数(GI≤55) 熟香蕉 和水或牛奶煮成麦片 混合谷类面包 全麦麸 半熟米饭 牛奶 加味酸奶 巧克力 不熟的香蕉 苹果 橘子 面食覆以肉酱或干酪 烤豆 菜豆、肾豆 红扁豆 果糖 52 49 45 42 47 27 33 49 30 36 42 41 40 27 26 20

(引自陈吉棣主编《运动营养学》)

也可把血糖指数看作是含糖食物消化速率、引起血糖 浓度上升速度的一个指标。进食同样数量食物时,其消化 速率愈快,引起的血糖浓度上升的幅度愈高,血糖指数越 大,对胰岛细胞分泌胰岛素的刺激作用也就愈明显。久而 久之,会降低人体组织细胞对胰岛素的敏感性,产生胰岛 素抵抗,导致血糖升高,甚至可能与糖尿病的控制有关。 因此,为了提高人体的健康水平,在可选择的情况下,尽 量选用血糖指数较低的含糖食物。

一、脂类的概念和分类?
? 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。脂肪在常温下有固态脂肪

和液态脂肪的区别,动物脂肪为固态称为脂,植物脂肪为 液态称为油;植物脂肪的营养价值高于动物脂肪。通常说 的膳食脂类主要包括:甘油三酯、磷脂和胆固醇。

一、脂类的概念和分类
磷脂主要有卵磷脂和脑磷脂,它们是神经细胞的“营 养因子”,有人称卵磷脂和脑磷脂为脑黄金,在坚果中含 量丰富。? 胆固醇酯是人体内又一类脂类化合物。关于胆固醇的 利弊争论颇多,如胆固醇可引起心脑血管疾病,危害人体健 康。但胆固醇也有其重要的生理功能,如胆固醇可转化为 雄性激素、雌性激素、维生素D、胆汁酸、胆盐等生理生 化活性物质。

二、脂类的生理功用
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(一)脂肪是组成人体组织细胞的重要组成成分

? 细胞膜具有由磷脂、糖脂和胆固醇组成的类脂层,脑 和外周神经组织都含有鞘磷脂。磷脂对动物的生长发育非

常重要,固醇是体内合成固醇类激素的重要物质,中性脂 肪构成机体的储备脂肪,例如皮下脂肪等。脂肪一方面在 机体需要时可被动用,参加脂肪代谢和供给能量,同时也 可隔热保温和支持?;ぬ迥诟髦衷嗥饕约肮亟诘?。

(二)促进脂溶性维生素的吸收
? 维生素A、D、E、K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。

(三)脂肪是一种富含能量的营养素
? 每克脂肪在体内可供给9千卡(37.62千焦尔)能量。 一般膳食中所含的总能量约有17%~30%来自脂肪。由于

脂肪富含能量,所以是一种比较浓缩的食物,可缩小食物的 体积,减轻胃肠负担。脂肪在胃中停留时间较长,因此富含 脂肪的食物具有较高的饱腹感。

(四)?;ぶ匾鞴?br />? 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,?;ふ庑┢鞴倜馐苷竦春驮硕鹕?。

(五)食物中的脂肪可向人体供应必需脂肪酸
?

亚油酸、亚麻油酸,花生四烯酸等不饱和脂肪酸为人体所必需,在 体内不能自行合成,必需由食物中脂肪供给,故称为“必需脂肪酸”,

必需脂肪酸是细胞的组成成分,对细胞膜和线粒结构的维持具有重要意
义,对胆固醇的代谢和运输、对毛细血管壁的完整性都有重要作用;还 有促进发育,?;てし艉徒档偷ü檀嫉壬碜饔?。人体缺乏必需脂肪酸

(主要是亚油酸)将引起皮肤病、生育异常和代谢紊乱,甚至危及生命
。

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:在运动开始后的前10分钟,血浆中的游离脂肪酸和甘 油为肌肉利用而浓度下降;②代谢期:运动30分钟左右血 浆中游离脂肪酸和甘油水平逐渐升高并超出正常含量;③ 恢复期:运动后,血浆游离脂肪酸和甘油水平上升至最高 水平,然后再恢复到正常值。

运动过程中脂肪代谢的速度受肌肉氧化脂肪酸的能力和 肌细胞转运脂肪酸过程的快慢的影响。在运动过程中脂肪

组织动员脂肪的分解较慢,常在运动30~60分钟后脂肪 分解为甘油和脂肪酸的速度才达到最大,血浆游离脂酸浓 度达到最高水平,血浆游离脂肪酸才成为肌肉收缩的主要 能源。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 ? 剧烈运动抑制脂肪组织的分解;在低强度运动(25% 最大吸氧量运动)中,脂肪组织的分解受到强烈刺激,血浆

游离脂肪酸进入血浆并氧化供能是最多的;随着运动强度的 增加,脂肪酸氧化供能逐渐下降;但脂肪在65%最大吸氧 量的运动强度时氧化率最高,随着运动强度增加到85 %最 大吸氧量运动,脂肪氧化减少。由于脂肪动员达到最大反应 速度需30~60分钟,所以,要有效的消耗肌体储存的脂肪 ,要选择时间为30~60分钟以上的中等强度的运动。

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2. 肉碱对脂代谢的影响 游离脂肪酸从骨骼肌细胞质进入线粒体分解 需要肉碱的转运系统。肉碱可以促进游离脂肪酸

?

转移进入线粒体进行氧化代谢。
3. 糖代谢水平对脂代谢的影响

糖代谢利用增加时,脂肪分解受到抑制。

4. 氧供应量对脂代谢的影响
? 肌肉中氧供应量充分时,利用游离脂肪酸供能 比例增 高,且会抑制肌肉摄取葡糖糖,从而减少糖的利用。

5. 脂肪酶活性对脂代谢的影响
? 脂肪动员分解需要脂肪酶,因此脂肪酶的活性是影响 脂肪利用的又一重要环节。

6. 运动训练程度对脂代谢的影响
? 运动训练是提高人体氧化利用脂肪酸能力最有效的 措施,可使骨骼肌线粒体数量、体积、单位肌肉毛细血

管密度、线粒体酶和脂蛋白脂酶的活性增加。因此,训 练有素的运动员利用脂肪酸的能力比一般人强。

(二)运动对血脂、脂蛋白含量的调节
? 运动是改善体内的脂肪代谢,降低血脂含量,减轻体重和减少体 脂的一种有效措施。运动还可增加血液中高密度脂蛋白的含量,高密 度脂蛋白能加速血中胆固醇的运输与排出,对于防止动脉硬化起着重 要作用。长时间运动可使血浆中甘油三酯和胆固醇下降。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)。

表1-3 体育锻炼对血脂含量的影响
血脂成分 甘油三酯 总胆固醇 锻炼前(毫克﹪) 223.3 ± 94.2 244.7 ± 19.8 锻炼后(毫克﹪) 108.8 ± 65.6 220.0 ± 39.1 平均下降﹪ 42.5 23.8

(引自体育院系教材《运动生物化学》)

(三)运动员的脂肪需要量
?

对于能量消耗大,机体散热较多和长时间运动项目 ,如马拉松跑、滑雪、滑冰和游泳等,应适当增加脂

肪供给量的比例。 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。?

?

一般认为每日膳食中有50克脂肪即能满足此项需要。 在我国每日膳食中营养素供给量建议中,未明确规定脂肪 的供给量;一般认为脂肪供给量应占每日需要能量的17% ~20%左右。今后随着生产、生活水平的不断提高,我国 人民膳食中动物性食品的数量亦将不断增多,因此,脂肪 摄入量亦将随之而增加,而且主要是动物性脂肪。

摄入过多的脂肪,对机体不利。有人用大鼠进行试验,发 现摄入高脂肪饲料者寿命显著缩短。所以,膳食中的适量 脂肪是保证合理营养的重要因素,而过量的脂肪,对机体 有害。因此,应该适当控制膳食中脂肪含量,特别是动物 性脂肪。应该尽量选择熔点低、消化吸收率高和含脂溶性 维生素与必需脂肪酸较多的脂肪。一般情况下,植物性油 脂比动物性油脂好。

五、膳食脂肪营养价值的评价
?

膳食脂肪的消化率
消化率与熔点相关,碳链短、不饱合脂肪酸含量 高的熔点低。低于体温消化率可达97—98%,花生 油消化率达98%,牛油的消化率只有89%.

?

膳必须脂肪酸的含量
含量越高,营养价值越高。植物脂肪如大豆油、 花生油、芝麻油较一般的动生性脂肪要高。海鱼油、 菜籽油中n-3系列脂肪酸含量较高,其营养价值高。

?

脂溶性维生素的含量
含量越高,营养价值越高。如动物的肝脏,尤其 是海鱼肝脏中脂肪中富含维生素A、D,动物肝脏的 营养价值较其它部位较高。

中国人“吃油”误区 误区一:橄榄油怎么吃都健康
误区二:调和油实惠又营养 误区三:选准一款油就不再更换

?

?

?

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。目前发现组成蛋白质 的氨基酸有20种,其中有8种在人体内不能合成,全部通过食物来满 足机体对它们的需要,这8种氨基酸(赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、 苏氨酸、甲硫氨酸、亮氨酸、异亮氨酸及缬氨酸)称为必需氨基酸。 食物中含必需氨基酸越多,其营养价值就越高。

二、蛋白质的生理功能
(一)构成和修补机体组织 ? 蛋白质是细胞的主要组成成分,占细胞内固体成 分的80%以上。肌肉、血液中血红蛋白、腱、骨、

软骨等都由蛋白质组成。体内代谢与破损的组织,也 必须由蛋白质修复,因此,蛋白质维持组织的生长、 更新和修复。

二、蛋白质的生理功能
(二)维持机体的渗透压和酸碱平衡 ? 蛋白质是体内缓冲体系的组成成分,有利于维 持酸碱平衡,而血浆蛋白质在维持机体的渗透压方

面具有一定的作用。

二、蛋白质的生理功能
(三)催化功能 ? 生物体内的反应几乎都是在酶的催化下进行的,而 目前发现的1 000余种酶的化学本质都是蛋白质。由于

酶的存在,使许多在一般化学条件下难以发生的反应在 生物体内却很容易进行。

二、蛋白质的生理功能
(四)防御和?;すδ?? 在生物体内存在有一类可以防御异体侵入功能的蛋白 质,如各种免疫球蛋白,它能识别外源物质如病毒、细菌

和异种蛋白等,并能与之结合,使这些异体物失去活性。 这样可以防御各种疾病发生。血纤蛋白原是另外一类具有 ?;すδ艿奈镏?,它在动物体皮肤破伤时,可以迅速转变 成血纤蛋白,封堵伤口,防止液体大量流失和异体物质侵 入。

二、蛋白质的生理功能
(五)激素功能 ? 蛋白质类激素是动物体内一类重要的激素,它们对 生物体的生理活动起着调节控制作用。如胰岛素可以降

低血糖。胰高血糖素可以促进糖原分解和糖异生作用, 提高血糖浓度。
?

二、蛋白质的生理功能
(六)传递信息功能 ? 不少蛋白质具有接受和传递信息的功用。如存在于细 胞膜上的蛋白质、多肽激素受体;存在于细胞内的固醇类

激素受体等,它们的化学本质都是蛋白质。它们可以专一 性接受某种激素的作用,并将其信息朝一定的方向传递, 以控制细胞内酶的活性或酶的数量,进而达到对生理活动 的调节。

二、蛋白质的生理功能
(六)传递信息功能 接受外界刺激的受体也是蛋白质,这类蛋白质可称 为感觉蛋白。如视网膜上的视色素,味蕾上的味觉蛋白

等。这些感觉蛋白接受刺激后,可将神经冲动传导到中
枢神经,就可产生视觉或味觉反映。

二、蛋白质的生理功能
(七)调节神经肌肉的兴奋与传导
? 蛋白质中某些氨基酸是合成乙酰胆碱的必需物 质,个别氨基酸如蛋氨酸及赖氨酸均有助于条件反 射的建立。 ?

二、蛋白质的生理功能
(八)供给能量 食物中未被利用的蛋白质及体内更新的蛋白质

分解后释放能量,以满足大强度、长时间运动后期 对能量的需求。

三、运动员对蛋白质的需要量

※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%; ※儿童少年正处在生长发育时期,应多供给一些蛋白质,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,大运动量训练或锻炼时,消耗的蛋白质 增加,就应供给较多的蛋白质。
※有学者研究表明,长时间中等强度运动每日蛋白质需要量为2.5~3.0克/ 千克体重,速度和力量项目的运动员每日蛋白质需要量为2.4 ~2.5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 在膳食供应中,不仅要注意蛋白质的数量,而且还要 注意蛋白质的质量,应多供给优质蛋白质(指必需氨基酸 含量多、种类齐全、比例合理的蛋白质),大豆是最理想 的优质蛋白质食物,氨基酸含量丰富,质量好,价格便宜 ,是优质蛋白质的主要来源,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。 例如鸡蛋、牛奶、瘦肉等食品。非完全性蛋白质中缺乏一 种或数种必需氨基酸。非完全性蛋白质主要存在于谷类食 品和豆制品中。

表1-4 常见食物的生物价
蛋白质 鸡蛋蛋白 生物价 94 蛋白质 牛肉 生物价 76 蛋白质 熟大豆 生物价 蛋白质 64 玉米 生物价 60

鸡蛋白
鸡蛋黄 脱脂牛奶 鱼

83
96 85 83

猪肉
大米 小麦 生大豆

74
77 67 57

扁豆
蚕豆 白面粉 小米

72
58 52 57

白菜
红薯 马铃薯 花生

76
72 67 59

(引自洪安瑅主编《营养与膳食指导》)

世界卫生组织(WHO)推荐的必需氨基酸构成比例 见表1-5。
表1-5 世界卫生组织推荐的必需氨基酸构成比例
氨基酸 毫克/克蛋白

异亮氨酸
亮氨酸 赖氨酸 甲硫氨酸+ 胱氨酸

40
70 55 35

苏氨酸
色氨酸 缬氨酸 苯丙氨酸 + 酪氨酸

40
10 50 60

( 引自陈吉棣《运动营养学》)

如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?;ゲ沟募钢质澄镒詈?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)。

表1-6 几种混合食物蛋白质生理价值
食品 玉米 小米 大豆 小麦 小米 牛肉 黄豆 黄豆 小麦 生理价值 60 57 64 67 57 69 64 64 67 混合比例 2 2 1 6 4 2 1 3 7 77 89 73 混合后生理价值

(引自《青少年营养健美须知》)

(二)蛋白质的主要食物来源
※谷类:一般含蛋白质6%~10%,缺乏赖氨酸。 ※豆类:蛋白质含量较高,大豆含蛋白质35%~40%,其他 豆类蛋白质含量为20%~30%,豆类蛋白富含赖氨酸,但 其不足之处是蛋氨酸略显缺乏。 ※坚果类:如花生、核桃、葵花子、莲子等,蛋白含量为15 %~25%。

※肉类:蛋白质含量为10%~20%,所含必需氨基酸齐全, 含量充足属优质蛋白。?

(二)蛋白质的主要食物来源
※禽类:蛋白质含量为15%~20%,其氨基酸构成与人体 肌肉蛋白质相似,利用率较高。 ※鱼类:蛋白质含量为15%~20%,鱼类肌组织肌纤维较 短,加之含水量丰富,容易消化吸收。 ※蛋类:蛋白质含量为10%~15%。 ※奶类:蛋白质含量为3.3%。

五、氨基酸和蛋白质在运动中的作用
※ 耐力运动员在长时间运动时,消耗的能量多达10%~20%是来自于 蛋白质分解代谢所释放的能量;而赛后身体更加需要蛋白质来修复损 耗的肌肉组织。每天运动90分钟或其以上的运动员会燃烧身体的蛋白 质作为能源。? ※ 额外的蛋白质补充能帮助因运动而令身体组织受到的损害,提供原料 来重建流失的肌肉蛋白质。 ※ 在运动时或运动后使用糖类补充品,能增加胰岛素的分泌,减少蛋白 质的流失。未经锻炼的肌肉比较容易受伤,新运动员或普通人群在接 受初步或进一步锻炼时,都需要额外的蛋白质补充。

五、氨基酸和蛋白质在运动中的作用
※实验证明运动后服用糖类加蛋白质的补充品,能帮助身体 建造蛋白质,增加肌纤维的横截面积,有利于肌肉的发展 壮大,这不是单纯糖类补充品能做到的。 ※运动之后膳食补充的最佳选择:糖类加蛋白质。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。

五、氨基酸和蛋白质在运动中的作用
(一)支链氨基酸 ? 支链氨基酸是身体的肌肉蛋白质的重要部分,由异亮 氨酸、亮氨酸和缬氨酸组成。当超过30分钟以上的长时间

运动,身体需要更多燃料和能量时,BCAA便往往被充当作 能源物质而消耗。

五、氨基酸和蛋白质在运动中的作用
(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供给运动使用 。 3. 支链氨基酸同骨骼肌的合成有着密切的关系。 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。

五、氨基酸和蛋白质在运动中的作用
(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、?;撬?、单纯肌酸、磷酸钾、肉碱 等。

五、氨基酸和蛋白质在运动中的作用
(三)谷氨酰胺
? 谷氨酰胺是一种氨基酸,是肌肉中最丰富的游离氨基 酸,占人体游离氨基酸总量的60%,在高强度运动或疾

病、营养状态不佳等情况下,机体自身的合成远远无法满 足此时对谷氨酰胺的需求。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。

五、氨基酸和蛋白质在运动中的作用
(三)谷氨酰胺
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。这不仅影响了肌

肉的大小、肌肉的力量,而且还会降低机体的免疫能力。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。

五、氨基酸和蛋白质在运动中的作用
(四)乳清蛋白 目前最流行的蛋白质补充品中最好的是乳清蛋白。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。
由于乳清蛋白具有优异的生理价值,其生物价(BV值: 食物中可以被人体吸收保留的氮之百分比),高于鸡蛋、牛

肉,因此受到健身者极大的重视。标准用法是:运动后30~ 40分钟内,喝1~2份(约22~45克)乳清蛋白。

五、氨基酸和蛋白质在运动中的作用
(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,整 粒大豆、大豆粉、浓缩大豆蛋白、大豆分离蛋白分别含大豆蛋白 42%、50%、70%、 90% ~95%。相当于稻米的5倍, 小麦的3.3倍,鸡蛋的3倍,瘦猪肉、牛肉、鱼、虾、鸡的2~3 倍。此外,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。

五、氨基酸和蛋白质在运动中的作用
(五)大豆蛋白与人体健康
※ 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。 ※科学研究证明,大豆蛋白的生物活性成分主要有蛋白质(氨基 酸)、异黄酮(三羟基异黄酮和黄豆甙原)、皂甙、蛋白酶抑 制剂、微量元素及其他。大豆蛋白可使低密度脂蛋白胆固醇降 低12.5%。

五、氨基酸和蛋白质在运动中的作用
(五)大豆蛋白与人体健康
大量的流行病学调查表明,乳腺癌、前列腺癌、结肠癌的发 病率,中国和日本低于西欧和北美;而膳食结构中大豆蛋白摄入 量,中国和日本远高于西欧和北美。有关专家证明,大豆中至少 有5种物质具有防癌功效,即异黄酮、蛋白酶抑制剂、皂甙、肌 醇磷酸酯、植物固醇等,并指出,大豆蛋白防癌作用与其配比有 关。

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。

六、食物蛋白质营养价值评价

1、生物学价值 食物蛋白经过消化吸 收后,被人体利用的程 度不同,营养学上常用 蛋白质的生物学价值( 简称生物价)来评价蛋 白质的利用率。

食物 面粉 小米 蚕豆 花生 玉米 大豆 马铃薯 扁豆 红薯

蛋白质生物 价 52 57 58 59 60 64 67 72 72

食物 大米 猪肉 牛肉 虾 鸡蛋白 鱼 脱脂牛奶 全鸡蛋 鸡蛋黄

蛋白质生物 价 77 74 76 77 83 83 85 94 96

六、食物蛋白质营养价值评价

2、必需氨基酸 必需氨基酸指的是人体自身不能合成或合成速度不能满足人体需要,必须 从食物中摄取的氨基酸。它是人体(或其它脊椎动物)必不可少,而机体内又 不有合成的,必须从食物中补充的氨基酸,称必需氨基酸。对成人来讲必需氨 基酸共有八种:赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮 氨酸、缬氨酸。如果饮食中经常缺少上述氨基酸,可影响健康。它对婴儿的成 长起着重要的作用。对婴儿来说,组氨酸也是必需氨基酸。



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