成都藝術(shù)職業(yè)大學(xué)

運(yùn)動營養(yǎng)學(xué) 論 文

題 目 健身訓(xùn)練中運(yùn)動營養(yǎng)的作用分析

專 業(yè) 社會體育指導(dǎo)與管理

作 者 李濤

指導(dǎo)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(yǎng)素………………………………………………………………………1頁

1.1 糖代謝………………………………………………………………… 1頁

1.2 脂類代謝………………………………………………………………2頁

1.3 蛋白質(zhì)代謝……………………………………………………………3頁

1.4 其他營養(yǎng)素的調(diào)節(jié)……………………………………………………4頁目前應(yīng)用的運(yùn)動營養(yǎng)補(bǔ)劑功效和機(jī)制………………………………………4頁

2.1 中草藥功能調(diào)節(jié)………………………………………………………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(jī)鹽的補(bǔ)充…………………………………………………………7頁

3小結(jié)………………………………………………………………………………8頁

參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………8頁

摘要：本文主要內(nèi)容包括營養(yǎng)在健身活動中的作用、健身活動的供能特點(diǎn), 以及糖、脂肪酸、蛋白質(zhì)、維生素對恢復(fù)疲勞所起的作用。從一定程度上對健身者疲勞的營養(yǎng)恢復(fù)提供依據(jù), 最后對健身者的營養(yǎng)補(bǔ)充提出相應(yīng)的建議。

關(guān)鍵詞：健身,疲勞,營養(yǎng)

前言：

伴隨著運(yùn)動營養(yǎng)學(xué)的快速發(fā)展以及世界各國的健身水平不斷提高、不斷發(fā)展、加上如今健身行業(yè)的日益發(fā)展, 健身人士在比賽或訓(xùn)練中承受的負(fù)荷日趨漸重。如何使健身人士合理利用運(yùn)動營養(yǎng)學(xué)的知識進(jìn)行訓(xùn)練和比賽, 從而達(dá)到促進(jìn)健身人士技能水平的提高和加快身體機(jī)能的恢復(fù)成為了人們關(guān)注和研究的焦點(diǎn)。所以運(yùn)動營養(yǎng)學(xué)更加備受人們關(guān)注, 尤其是健身事業(yè)發(fā)展較快的歐洲國家, 通過改善健身人士食物中的營養(yǎng)成分, 從而進(jìn)一步推動健身人士訓(xùn)練水平的提升。我國不管是專業(yè)健身人士還是從事業(yè)余健身愛好者的人員, 在關(guān)于健身的飲食搭配上越來越注意科學(xué)化。將運(yùn)動營養(yǎng)和健身訓(xùn)練的效果更加有效地結(jié)合。從而推動體育事業(yè)快速發(fā)展。尤其是投入較多的歐洲國家, 已經(jīng)在運(yùn)動營養(yǎng)的運(yùn)用中取得了相當(dāng)不錯的成就, 進(jìn)一步推動了體育事業(yè)的發(fā)展。

1基本營養(yǎng)素

常規(guī)的能量攝入主要有糖、脂肪、蛋白質(zhì)共三大營養(yǎng)物質(zhì)組成, 各物質(zhì)之間的動態(tài)平衡伴隨著多種能量變化;同時(shí)水、鈉、鉀等無機(jī)物代謝過程及其調(diào)節(jié), 對機(jī)體調(diào)控也具有重要的作用。

1.1 糖代謝

糖代謝是哺乳動物細(xì)胞重要的能量來源和碳源之一, 也是重要的運(yùn)動燃料。葡萄糖吸收入血后, 通過濃度差進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn), 此過程主要依賴于葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體(Glucose Transporters, GLUTs), 一旦進(jìn)入細(xì)胞內(nèi), 葡萄糖受到己糖激酶的磷酸化變?yōu)槠咸烟?6-磷酸(Glucose-6-Phosphate, G6P), 作為糖原儲備、ATP或合成代謝中產(chǎn)物。中等強(qiáng)度運(yùn)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(yùn)動中糖代謝則發(fā)生顯著變化, 由此對運(yùn)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(dǎo)方針認(rèn)為, 進(jìn)行持續(xù)性的運(yùn)動時(shí), 尤其是長時(shí)間、大強(qiáng)度的干預(yù), 建議不限制攝糖水平。研究表明, 在持續(xù)約1h的運(yùn)動中, 單一的糖來源可以高達(dá)約60g/h的氧化速率, 尤其針對長時(shí)間(2-3h)的運(yùn)動;而對于大強(qiáng)度耐力運(yùn)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(yùn)輸?shù)奶谴x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(dāng)絕對運(yùn)動強(qiáng)度低, 并且糖氧化率也低時(shí), 可能需要向下調(diào)整糖攝入量[3]。在預(yù)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(qiáng)度運(yùn)動, 達(dá)到減肥或預(yù)防的效果[2]。在耐力訓(xùn)練和適量限食的運(yùn)動干預(yù)中發(fā)現(xiàn), 訓(xùn)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(fù)水平和血清胰島素水平, 訓(xùn)練+限食的干預(yù)則會改善股四頭肌肌糖原含量, 進(jìn)而提高骨骼肌糖代謝[4]。

1.2 脂類代謝

運(yùn)動不僅涉及到補(bǔ)糖, 還涉及到改善糖和脂肪代謝, 研究發(fā)現(xiàn), 在營養(yǎng)干預(yù)下, 運(yùn)動還會改善脂類代謝水平[5], 內(nèi)源性甘油三酯是耐力運(yùn)動的重要能量來源。運(yùn)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(yùn)動的反應(yīng)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(jìn)釋放的脂肪酸向骨骼肌的傳遞。脂肪酸動員的改變以及運(yùn)動過程中脂肪和肌內(nèi)甘油三酯的相對利用率在很大程度上取決于運(yùn)動強(qiáng)度。與未經(jīng)訓(xùn)練的人以相同強(qiáng)度進(jìn)行鍛煉, 接受耐力訓(xùn)練的人在運(yùn)動時(shí)脂肪氧化程度更高, 而不增加脂肪分解?，F(xiàn)有證據(jù)表明, 訓(xùn)練誘導(dǎo)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(qiáng)度運(yùn)動中的脂肪氧化比中等強(qiáng)度運(yùn)動更低, 部分原因是由于運(yùn)動肌肉的脂肪酸遞送減少。高強(qiáng)度運(yùn)動期間腸外脂質(zhì)補(bǔ)充可增加脂肪氧化, 但長鏈或中鏈甘油三酯對運(yùn)動過程中底物代謝的影響較不明顯[6]。

1.3 蛋白質(zhì)代謝

蛋白質(zhì)及其肽類食品, 是人體重要的營養(yǎng)物質(zhì), 動物對蛋白質(zhì)的需求即是對氨基酸的需要, 氨基酸代謝則是蛋白質(zhì)研究中的重點(diǎn), 蛋白質(zhì)營養(yǎng)包括氨基酸營養(yǎng)和肽營養(yǎng)2個方面[7]。和氨基酸相比, 短肽更容易被其運(yùn)載體(Pep T1)吸收, 更有利于機(jī)體中組織和器官的利用, 從而構(gòu)成氨基酸營養(yǎng)吸收和利用的基礎(chǔ)[8]。氨基酸循環(huán)水平升高可刺激肌肉蛋白質(zhì)合成能力, 引起骨骼肌蛋白質(zhì)合成需要激活雷帕霉素復(fù)合物1(m TORC1)信號傳導(dǎo), 運(yùn)動可激活m TORC1信號并調(diào)節(jié)骨骼肌蛋白質(zhì)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(dāng)攝取少量時(shí), 氨基酸攝取能力可刺激骨骼肌蛋白質(zhì)合成的能力[9]。研究發(fā)現(xiàn), 老年人的膳食蛋白質(zhì)需求量大于目前的推薦量, 尤其是通過運(yùn)動更有利于肌肉蛋白質(zhì)的合成, 還發(fā)現(xiàn)漸進(jìn)式阻力訓(xùn)練或力量訓(xùn)練可導(dǎo)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(yǎng)素的調(diào)節(jié)

水在維持機(jī)體中代謝平衡發(fā)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(fēng)險(xiǎn), 過度脫水會出現(xiàn)嚴(yán)重的健康問題, 例如腎功能、免疫功能、胃腸功能受損, 甚至?xí)?dǎo)致意識模糊[11]。對馬拉松運(yùn)動員的調(diào)查發(fā)現(xiàn), 水分的攝入需要依據(jù)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(diào)查中發(fā)現(xiàn), 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(xué)合理的利用水資源尤為重要。

維生素是維持人體正常物質(zhì)代謝和特殊生理功能不可或缺的低分子有機(jī)化合物。維生素E具有:抗氧化能力作用:清除脂質(zhì)過氧化物和自由基;抑制核酸內(nèi)切酶的活性;促進(jìn)受損DNA的清除;預(yù)防和減緩運(yùn)動性自由基損傷[12]。維生素C同樣能夠清除細(xì)胞外液和內(nèi)液中超氧陰離子、過氧化氫、羥自由基、次氯酸等自由基, 當(dāng)服用維生素C時(shí), 會明顯減輕運(yùn)動后體內(nèi)自由基含量[13]。研究指出, 運(yùn)動過程中產(chǎn)生的自由基被維生素C和維生素E等抗氧化即及時(shí)清除后, 能夠保證骨骼肌維持在正常水平。同樣的, 大劑量補(bǔ)充維生素A或胡蘿卜素也可引發(fā)促氧化反應(yīng), 通過電子轉(zhuǎn)移、脫氫反應(yīng)和加和反應(yīng)發(fā)揮抗氧化能力, 基于此, “抗氧化劑復(fù)合物鏈”假說得到了進(jìn)一步的探索, 主要包括維生素間的協(xié)調(diào)性作用、維生素與無機(jī)鹽之間的協(xié)調(diào)性作用、維生素與其他有機(jī)成分之間的協(xié)調(diào)性作用[13]。其中維生素D主要與骨骼代謝相關(guān)聯(lián), 是骨生長的必須激素, 研究發(fā)現(xiàn), 年齡、季節(jié)、海拔等和維生素D狀態(tài)密切相關(guān), 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(fā)現(xiàn), 鈣劑聯(lián)合普通維生素D或活性維生素D對改善絕經(jīng)后女性生活質(zhì)量沒有顯著性變化, 而強(qiáng)化運(yùn)動對于提高絕經(jīng)后女性生活質(zhì)量有明顯幫助[15], 推測認(rèn)為, 運(yùn)動干預(yù)和維生素D的補(bǔ)充對于骨骼質(zhì)量的提高更加明顯。目前應(yīng)用的運(yùn)動營養(yǎng)補(bǔ)劑功效和機(jī)制

2.1 中草藥功能調(diào)節(jié)

我國作為一個中醫(yī)藥大國, 草本植物的研究一直是研究的熱點(diǎn), 中藥作為功能性食品或運(yùn)動功能補(bǔ)劑, 在國內(nèi)外已經(jīng)得到了廣泛的認(rèn)可, 相比于化學(xué)合成的藥物補(bǔ)劑或其他生物制劑等, 中藥可對運(yùn)動生理機(jī)能狀態(tài)進(jìn)行整體提高與改善, 尤其表現(xiàn)在免疫能力、抗氧化能力、以及抗疲勞能力, 從而提高機(jī)能儲備, 血紅蛋白含量, 有氧工作能力, 細(xì)胞免疫, 抑制淋巴細(xì)胞凋亡, 調(diào)節(jié)細(xì)胞因子和機(jī)體內(nèi)分泌水平, 最終提高增強(qiáng)運(yùn)動水平[16]。中草藥能夠有效消除骨骼肌內(nèi)乳酸堆積, 增強(qiáng)代謝酶活性。研究指出, 利用養(yǎng)肝揉筋方對運(yùn)動大鼠進(jìn)行干預(yù), 發(fā)現(xiàn)養(yǎng)肝揉筋方可有效改善大鼠運(yùn)動過程中骨骼肌能源物質(zhì)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(tài)糾正后, 線粒體的氧化能力提高, 肌肉的能量來源得到補(bǔ)充[17]。從靈芝、冬蟲夏草、蘆薈等提取出來的多糖物質(zhì), 具有抗運(yùn)動疲勞的能力。在植物多糖方面, 板栗多糖能夠顯著提高運(yùn)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(yǎng)物質(zhì), 并具有抗腫瘤、抗缺氧、降血糖、增強(qiáng)免疫功能和松馳骨胳肌等作用, 對小鼠進(jìn)行野生馬齒莧灌胃后發(fā)現(xiàn), 小鼠游泳至力竭時(shí)間有所延長, 表現(xiàn)出明顯的運(yùn)動性抗疲勞作用, 同時(shí)還呈現(xiàn)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(shí)降低血糖值, 調(diào)節(jié)心血管反應(yīng), 并在運(yùn)動過程中充當(dāng)營養(yǎng)素, 以更好的適應(yīng)運(yùn)動水平。有證據(jù)表明, 小劑量和重復(fù)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(zhì)網(wǎng)釋放、引起AMPK磷酸化水平增強(qiáng)、鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶II(calmodulin dependent protein kinase, Ca MKII)激活、促進(jìn)GLUT4轉(zhuǎn)運(yùn)升高, 最終引發(fā)更高的葡萄糖攝取?？Х纫驍z入量與有氧運(yùn)動相關(guān), 并控制正常大鼠和糖尿病大鼠的葡萄糖水平, 對大鼠進(jìn)行40min的游泳訓(xùn)練后發(fā)現(xiàn), 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(xué)生每天進(jìn)行3.3mg/kg的咖啡因攝入, 能夠有效縮短大強(qiáng)度運(yùn)動后恢復(fù)時(shí)間, 同時(shí)提高耐力運(yùn)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(shí), Na HCO3還能降低乳酸水平。研究發(fā)現(xiàn), 急性中度低氧暴露會嚴(yán)重影響運(yùn)動水平, 并伴隨氫陽離子(H+)的惡化, 通過補(bǔ)充Na HCO3能夠有效緩解酸性應(yīng)激。在急性常壓低氧條件下對11名活動鍛煉者進(jìn)行干預(yù), 發(fā)現(xiàn)急性中度缺氧條件下, 在間歇性運(yùn)動期間Na HCO3起到積極的作用[21]]。在應(yīng)對力量或短跑運(yùn)動項(xiàng)目時(shí), 對籃球運(yùn)動員進(jìn)行Na HCO3補(bǔ)充發(fā)現(xiàn), 葡萄糖和Na HCO3的補(bǔ)充在籃球比賽的第四節(jié)中, 會延緩運(yùn)動性疲勞的發(fā)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(yùn)動員的運(yùn)動表現(xiàn)。也有研究指出, 雖然Na HCO3的補(bǔ)充能夠顯著性提高運(yùn)動員的抗疲勞水平和運(yùn)動能力, 但仍然存在運(yùn)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(yùn)動是ATP和CP的再合成, 進(jìn)而提高運(yùn)動能力, 但會導(dǎo)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(yīng)產(chǎn)物就是機(jī)體內(nèi)的丙酮酸和肌酸成分。在運(yùn)動干預(yù)中, 選取36名國家青年籃球隊(duì)運(yùn)動員, 隨機(jī)分為對照組和補(bǔ)給組, 經(jīng)過6周的常規(guī)訓(xùn)練后, 使用丙酮酸肌酸補(bǔ)劑的運(yùn)動員, 其體質(zhì)成分下降、肌肉重量和去脂體重明顯增加, 并顯著提高運(yùn)動水平, 尤其是在系統(tǒng)訓(xùn)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(jìn)行7周的灌胃丙酮酸肌酸實(shí)驗(yàn), 大鼠的腿肌質(zhì)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(zhì)沉積水平。

2.5 無機(jī)鹽的補(bǔ)充

無機(jī)鹽是一種無機(jī)化合物, 在生物細(xì)胞內(nèi)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(dāng)鈣攝入不足后, 會降低骨密度, 甚至引起骨質(zhì)疏松和骨折風(fēng)險(xiǎn), 尤其是對患有骨質(zhì)疏松的運(yùn)動員, 可進(jìn)行適量的補(bǔ)鈣和維生素D。骨骼損傷會引起機(jī)體產(chǎn)生高鈣血癥和高磷酸鹽血癥, 運(yùn)動能夠增加血磷和尿磷水平, 主要是由于運(yùn)動的機(jī)械作用促進(jìn)骨細(xì)胞增殖, 鈣鹽的沉積會相應(yīng)的導(dǎo)致血磷升高[24]。鉀可以維持細(xì)胞內(nèi)容量、滲透壓、細(xì)胞內(nèi)酸堿平衡等細(xì)胞代謝水平, 當(dāng)出現(xiàn)低鉀血癥時(shí), 會引起神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)和泌尿系統(tǒng)等功能障礙, 適量補(bǔ)充鉀元素對于改善機(jī)體內(nèi)環(huán)境具有重要作用[25];同時(shí)鉀元素在運(yùn)動損傷中也具有治療效果[26]。鎂能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝, 對低于正常水平的女運(yùn)動員進(jìn)行為期3周的補(bǔ)鎂, 每天360mg的天門冬氨酸鎂后, 發(fā)現(xiàn)補(bǔ)鎂可以降低運(yùn)動引起的細(xì)胞膜損傷, 運(yùn)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(jī)體內(nèi)的鐵成分在神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)和行為系統(tǒng)中至關(guān)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(yùn)動員(尤其是女性運(yùn)動員)最為常見的營養(yǎng)缺乏癥, 而針對缺鐵性貧血的治療需要3個月以上, 及時(shí)進(jìn)行營養(yǎng)干預(yù)是作為有效的手段, 對缺鐵性運(yùn)動員而言, 補(bǔ)鐵能夠有效降低運(yùn)動心率和運(yùn)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(jī)體內(nèi)可作為抗氧化劑, 并與蛋白質(zhì)一起構(gòu)成生物學(xué)作用, 當(dāng)鋅與其他微量元素共同補(bǔ)充時(shí)能夠提高兒童的注意力, 同時(shí)增加免疫功能[25]。對為期6周的運(yùn)動SD大鼠進(jìn)行補(bǔ)鋅實(shí)驗(yàn), 發(fā)現(xiàn)耐力訓(xùn)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(dá), 降低Bax m RNA表達(dá)[28]。硒元素在人體蛋白質(zhì)合成和肌肉功能中具有重要功能, 同時(shí)還具有抗疲勞和抗氧化作用, 通過4周大強(qiáng)度運(yùn)動干預(yù)后, 含硒蛋白補(bǔ)劑對運(yùn)動員產(chǎn)生的運(yùn)動性疲勞癥狀具有顯著的緩解[29]。

3小結(jié)

隨著運(yùn)動大健康的提出, 運(yùn)動營養(yǎng)逐漸受到重視, 除了機(jī)體基本的營養(yǎng)物質(zhì)以外, 對于其他元素的把握同樣尤為重要?；诖? 進(jìn)一步提出深入研究:第一, 三大營養(yǎng)物質(zhì)的補(bǔ)充和運(yùn)動消耗評定, 并針對不同的人群, 包括維持身體機(jī)能水平的運(yùn)動員和減肥人群;第二, 其他營養(yǎng)素的補(bǔ)充, 進(jìn)行合理的膳食引導(dǎo);第三, 關(guān)于攝入運(yùn)動營養(yǎng)補(bǔ)劑的指導(dǎo), 開展針對性的研究和評定。

參考文獻(xiàn)

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