高級運動營養(yǎng)學（第2版）

高級運動營養(yǎng)學第2版目錄\h第一篇運動員的營養(yǎng)來源\h1能量營養(yǎng)素\h2維生素與礦物質\h3液體與電解質\h4強化劑\h第二篇獲得最佳運動表現(xiàn)的營養(yǎng)因素\h5胃腸道功能與能量傳遞\h6營養(yǎng)素和液體的攝入時機\h7氧的轉運及利用\h8抗炎與肌肉保健策略\h第三篇影響營養(yǎng)需求的因素\h9旅行\(zhòng)h10高海拔\h11性別與年齡\h12身體成分與體重\h第四篇特殊能量系統(tǒng)的營養(yǎng)策略\h13高強度爆發(fā)力—力量型運動員的無氧代謝\h14耐力型運動的有氧代謝\h15爆發(fā)力—耐力型運動的代謝需求\h第五篇專項運動的營養(yǎng)計劃\h16爆發(fā)力—速度型運動項目\h17耐力型運動項目\h18爆發(fā)力—耐力型運動項目第一篇運動員的營養(yǎng)來源1能量營養(yǎng)素體育運動的一個關鍵特征是加快了能量（即熱量）的消耗速率。因此，與非運動員相比，運動員需要更多的能量營養(yǎng)素（碳水化合物、蛋白質和脂肪）。同時，在確保能量底物的最佳分配，為各種強度和持續(xù)時間的運動提供支持的基礎上，許多研究將重點放在了滿足這些能量需求的最佳策略上。運動強度越高，碳水化合物的供能比例就越大，這一點已經(jīng)非常明確。為了優(yōu)化糖原的儲備，許多關于“糖原最佳消耗模式”的研究提供了有價值的見解，確保了訓練和比賽過程中碳水化合物的可用性，減少了肌肉酸痛，同時提高了肌肉的恢復能力。目前，關于蛋白質在肌肉功能和恢復方面的作用的理解較之前有了較大的提高，而且關于碳水化合物、蛋白質和脂肪如何影響神經(jīng)和肌肉功能這一點，目前有大量的信息可供參考。目前，高蛋白、高脂肪和低碳水化合物膳食非常流行，這會對運動員的成績產(chǎn)生嚴重的、潛在的負面影響。不過，如果從食物不耐受性和食物敏感性方面，而非影響運動表現(xiàn)的潛在可能性的角度分析，我們就能夠更好地理解這些飲食方案流行的根本原因了。對運動員和教練員來講，了解合理的能量攝入和能量底物的分配如何幫助優(yōu)化神經(jīng)和肌肉功能尤為重要。本章介紹了運動過程中碳水化合物、蛋白質和脂肪代謝的基本要素，以及這些基本物質是如何在優(yōu)化運動員的運動表現(xiàn)方面發(fā)揮作用的重要科學觀點（表1.1，可參見附錄A以了解美國醫(yī)學研究所提供的宏量營養(yǎng)素的膳食參考攝入量）。在物理學中，術語“卡路里”是一個能量計量單位，1卡路里代表在1標準大氣壓下1g水的溫度升高1℃所需的能量。在營養(yǎng)學中，術語“卡”是指大卡，其所代表的能量是物理學中卡路里所代表能量值的1000倍，因此被稱為千卡（kcal）。盡管有這樣的差別，但在討論營養(yǎng)問題時，通常提到的“卡”實際上指的就是千卡。在本書中，能量單位統(tǒng)一使用kcal。表1.1能量底物的基本功能碳水化合物在許多運動員的觀念中，碳水化合物的作用位列蛋白質之后。之所以出現(xiàn)這種情況，一方面在于運動員對碳水化合物對于運動的重要影響認識不足，另一方面有可能是對碳水化合物本身的常見誤解導致的。表1.2涵蓋了常見的碳水化合物的相關術語，闡明了碳水化合物的復雜性。一些運動員雖然說要避免攝入碳水化合物，但是當他們被問及吃了什么時，他們首先列舉的食物居然是水果和蔬菜，要知道水果和蔬菜幾乎完全是由碳水化合物組成的。表1.2常見碳水化合物的相關術語事實上，碳水化合物種類繁多，我們的身體對每種類型的碳水化合物的反應也是不同的。例如，葡萄糖和麩皮都是碳水化合物，但它們卻處于能量譜的兩個極端。葡萄糖能夠以較快的速度進入血液，并快速引起高胰島素反應，但是麩皮由于難以消化，從來不會成為血液中的能量來源，而是通過減慢其他能量源進入血流的速率來調節(jié)胰島素反應。鑒于碳水化合物的這種自身差異，運動員不應認為所有的碳水化合物類食物都會產(chǎn)生相同的結果，而是應認真考慮運動前、運動中和運動后最適合的碳水化合物種類。葡萄糖是產(chǎn)生肌肉能量的主要原料，而能量則主要以腺苷三磷酸（AdenosineTriphosphate，簡稱ATP）的形式存在。如果無法持續(xù)向工作肌肉輸送葡萄糖，就無法維持高強度的活動（俗稱“撞墻”）。因此，了解如何避免葡萄糖耗竭應成為運動員營養(yǎng)實踐的重點。與蛋白質或脂肪不同，人體對碳水化合物的儲備能力是有限的，因此維持充足的碳水化合物儲備是一個有待解決的難題。血糖（即血液中的葡萄糖）是大腦的主要能量來源。不管肌肉中儲備的能量有多少，當血糖濃度降低時，就會發(fā)生神經(jīng)疲勞，而神經(jīng)疲勞會導致肌肉疲勞。假設僅以肝糖原和血糖作為工作肌肉的能量來源，那么仍然可以繼續(xù)運動約18分鐘（肝糖原可維持16分鐘，血糖可維持2分鐘），之后將出現(xiàn)神經(jīng)疲勞（進而出現(xiàn)肌肉疲勞）。值得慶幸的是，身體活動的能量來源并不僅限于肝糖原和血糖，但是強度較高的活動會使血糖和肝糖原的消耗速率加快。僅這個事實就足以說明，應鼓勵運動員采用碳水化合物攝入策略來預防其能量耗竭。在進行較高運動強度的訓練時，保持足量的碳水化合物攝入尤其重要，因為在這種情況下，身體對作為肌肉主要能量來源的碳水化合物的依賴性更高。因此，高強度訓練方案可能需要更頻繁地攝入碳水化合物以滿足身體的需要（圖1.1）。盡管多年來的研究已證實保持碳水化合物的供給對維持肌肉耐力和神經(jīng)功能的重要性，但是很多運動員仍然認為蛋白質是實現(xiàn)運動成功的唯一的、最關鍵的營養(yǎng)素。雖然蛋白質的重要性不言而喻，但在正確的時間提供適量的碳水化合物，可以優(yōu)化有限的碳水化合物儲備，確保碳水化合物能夠更好地輸送到大腦，減少碳水化合物儲備耗盡的情況發(fā)生，并能夠保持高水平的運動表現(xiàn)。盡管蛋白質對健康至關重要，并且在維持和增加肌肉量，減輕肌肉酸痛，以及改善肌肉恢復方面起著重要的作用，但如果用蛋白質完全取代碳水化合物，即使攝入大量蛋白質也對提高運動員的運動成績作用甚微。圖1.1訓練強度及碳水化合物的供能比例碳水化合物的種類并非所有類型的碳水化合物都具有相同的形式，能夠產(chǎn)生相同的功能，對健康產(chǎn)生相同的影響。所有碳水化合物的基本單位都是單糖或單分子碳水化合物。常見的單糖都有6個碳原子，雖然它們在氫和氧的構成上變化很小，但這些微小的變化卻構成了重要的代謝差異。人類細胞的基本代謝單位是葡萄糖，其他單糖具有使其本身轉化為葡萄糖的生物化學途徑。結合在一起的單糖數(shù)量是碳水化合物分類的主要依據(jù)（表1.3）。表1.3碳水化合物的分類3種最常見的膳食單糖（葡萄糖、果糖和半乳糖）具有不同的溶解特性、甜度，以及與其存在的食物環(huán)境之間的反應性。除了果糖以高果糖（玉米）甜味劑的形式存在于越來越多的加工食品中外，多數(shù)單糖都是由食物中的雙糖（即通過2個單糖連接形成的糖）分解來供給的。有一點需要理解：葡萄糖和果糖在高果糖玉米糖漿中的比例與蔗糖（食糖）相似，但是前者含有較高比例的未與葡萄糖鍵合的游離果糖。這種差異會使那些對果糖敏感的運動員遇到麻煩，因為他們可能會因果糖消化問題而出現(xiàn)腹瀉癥狀。還有一些跡象表明，游離果糖可能導致較高的尿酸水平而引發(fā)痛風性關節(jié)疼痛。蔗糖、乳糖和麥芽糖是3種主要的雙糖，每種雙糖都具有不同的單糖組合（表1.4）。單糖和雙糖統(tǒng)稱為簡單碳水化合物或簡單糖類，而多糖通常被稱為復雜碳水化合物。難以消化的碳水化合物也屬于復雜碳水化合物，但它們通常被稱為膳食纖維。糖類（單糖和雙糖）具有不同的甜度特性，其中果糖最甜，然后依次是蔗糖、葡萄糖和乳糖（甜度最低）。另一方面，糖類的口感和溶解度也不同（例如，果糖比蔗糖更不易溶解），所有這些都會對食品制造商在食品制作中的用糖產(chǎn)生影響。目前，運動員有大量的運動飲料和凝膠可以選擇，每種運動飲料和凝膠都含有不同比例的單糖和雙糖，而且運動凝膠還含有不同類型的碳水化合物聚合物。同時，每種配方都試圖在口味、口感、腸道耐受性、胃排空、電解質補充及工作肌肉供能方面達到最佳組合，并最終使運動員取得卓越的成績。表1.4單糖與雙糖的關系碳水化合物的代謝人體能夠儲存約350g（1400kcal）肌糖原，另有90g（360kcal）糖原儲存在肝中，還有少量（約5g，或者約20kcal）葡萄糖在血液中循環(huán)。肌肉體積越大，潛在的糖原儲備量和潛在的需要量也就越大。此外，更多的糖原儲備量與更多的液體儲備量相關，其比例一般是儲存1g糖原需要額外儲存3g的水。在有些運動中，這種與糖原相關的較高的液體儲存比例被認為是有利的（例如，想象一名在炎熱天氣中進行比賽的馬拉松運動員，其需要更多的身體水分來維持出汗速率）。但在另外一些運動中，這種與糖原相關的較高的液體儲存比例也許是個問題（例如，想象一名體操運動員，其需要具備盡可能高的力量—體重比才能完成一套空翻動作——此時需要糖原快速產(chǎn)生肌肉ATP能量，而多余的水分就可能成為負擔）。顯然，運動員應該以最適合其特定運動的方式來優(yōu)化糖原儲備。我們的身體系統(tǒng)通過產(chǎn)生胰島素和胰高血糖素，使血糖水平維持在一個相對較窄的范圍內(nèi)（3.89～6.11mmol/L）。胰島素和胰高血糖素是胰腺激素，它們協(xié)同作用來控制血糖水平。胰島素過多會導致低血糖，進而積累過多的脂肪；胰島素分泌不足或無效，就會導致高血糖和糖尿病。圖1.2以圖解的方式解釋了胰腺激素如何使血糖水平維持在正常的范圍內(nèi)。圖1.2胰腺對維持正常血糖水平的影響胰島素由胰腺B細胞分泌，而胰高血糖素由胰腺A細胞分泌。胰島素分泌的刺激源是高血糖（葡萄糖濃度越高，胰島素反應越強烈），但即使血糖在正常范圍內(nèi)，胰腺也會不斷分泌少量胰島素，這樣葡萄糖就可以穩(wěn)定地流向大腦和肌肉細胞。胰島素通過影響肌肉和脂肪細胞的細胞膜，使來自血液的葡萄糖進入到細胞內(nèi)，從而降低血糖水平。這種作用導致血液中的葡萄糖流向細胞內(nèi)，這也解釋了胰島素降低血糖水平的作用；它還使細胞能夠接收所需的能量源。圖1.3以圖解的方式闡釋了血糖可能的去向。圖1.3血液葡萄糖可能的去向當出現(xiàn)低血糖（這種情況可能出現(xiàn)在兩餐之間和運動過程中）時，胰腺將分泌胰高血糖素，從而分解肝糖原，并將分解所得的游離葡萄糖釋放到血液中。較低的血糖水平將導致產(chǎn)生更多的胰高血糖素。胰高血糖素也可能刺激糖異生（從非葡萄糖物質生成葡萄糖）。例如，在糖異生過程中，丙氨酸會從骨骼蛋白中釋放出來，并被肝轉化成葡萄糖。在由肝釋放的用于維持血糖水平的葡萄糖中，約60%的葡萄糖來自肝糖原儲備，其余則來自乳酸鹽、丙酮酸鹽、甘油和氨基酸（包括丙氨酸）所合成的葡萄糖[1]。在運動過程中，肝臟葡萄糖進入血液的速率是運動強度的一個函數(shù)，運動強度越高，肝臟葡萄糖的釋放速率就更快[2]。在進行長時間的活動時，較低水平的血胰島素與較高水平的腎上腺素和胰高血糖素的組合，將刺激肝臟葡萄糖的釋放。除了胰島素和胰高血糖素，還有其他兩種激素也影響血糖。腎上腺素是一種應激激素，它能夠引發(fā)肝糖原極快地分解，從而迅速提高血糖水平。腎上腺分泌的皮質醇也是促進肌肉蛋白分解代謝的應激激素。這種蛋白質分解產(chǎn)生糖異生所需的某些生糖氨基酸[3]，最終導致血糖水平升高。在運動相關壓力的作用下，腎上腺素和皮質醇被釋放出來，二者的分泌都可以通過維持血糖水平進行調節(jié)?？刂颇I上腺素的產(chǎn)生有助于保留肝糖原，而控制皮質醇的產(chǎn)生則有助于保留肌肉蛋白質。這是運動員在訓練過程中消耗碳水化合物的有力論據(jù)，同時也是教練員在比賽前和比賽過程中必須保持冷靜的有力論據(jù)，因為對運動員的施壓行為可能會增加他們的心理壓力，而心理壓力與更高水平的腎上腺素有關，因此將導致肝糖原消耗得更快。血液中的葡萄糖主要來自膳食碳水化合物，其中淀粉是主要的食物來源。復雜碳水化合物（淀粉）被消化成單糖（葡萄糖、果糖和半乳糖），以備吸收到血液中。有些人乳糖酶合成不足，無法將奶制品中的糖——乳糖分解成它的組分單糖（葡萄糖和半乳糖），導致乳糖進入腸道時無法被充分消化，這種情況被稱為乳糖不耐受。乳糖不耐受會導致腹脹、腹痛、腹瀉和脫水。肝和肌肉中多余的葡萄糖將作為糖原儲存起來，但只能達到糖原儲備的飽和限度。肝的糖原最大儲備量一般為87～100g（348～400kcal），而對體形較大的人而言，肌肉可以平均儲存約350g（1400kcal）或更多的糖原。當糖原儲備飽和時，向細胞提供額外的葡萄糖將導致過量的糖原以脂肪的形式儲存起來（在肌肉和脂肪細胞內(nèi)）。肝糖原主要負責穩(wěn)定血糖水平，而肌糖原主要負責為可以通過有氧及無氧兩種方式代謝的工作肌肉提供能量來源。當肝糖原耗盡時，即使肌糖原儲備充足，此時血糖水平也不容易維持。血糖是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的主要能量來源。低血糖導致中樞神經(jīng)系統(tǒng)活動減弱，同時伴隨煩躁不安、注意力下降等癥狀。對運動員來說，低血糖可能與神經(jīng)疲勞有關，而神經(jīng)疲勞會導致肌肉疲勞。由于即使是進行短時間的活動，肝糖原和血糖儲備也很容易被耗盡，因此在活動期間攝入碳水化合物就成為維持神經(jīng)功能并最終維持肌肉功能的關鍵因素。簡而言之，那些放任其血糖水平低于正常水平的運動員，他們的運動表現(xiàn)會下滑，因為他們的中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能已經(jīng)受損，盡管他們的肌肉仍然充滿能量。糖酵解腺苷三磷酸（ATP）是細胞的高能化合物。因為組織內(nèi)儲存的可立即使用的ATP有限，所以在運動過程中必須即時生成ATP。但是，在將能量底物轉化為機械力方面，人類的效率低下。60%～80%的ATP能量都以熱的形式損失了，只有其中20%～40%的部分真正參與了肌肉的運動。由于我們不能獲得額外的代謝熱（即體溫不能顯著上升），所以以磷酸肌酸的形式儲存起來并可立即合成ATP的能量也是有限的。如果事實不是這樣，我們將以非?？斓乃俾十a(chǎn)生大量熱量，以至于冷卻無法及時進行，結果導致快速過熱和死亡。因此，儲存有限的、現(xiàn)成可用的ATP可以被認為是一種自我保護機制。運動強度越高，就必須以更快的速率重新生成ATP。在穩(wěn)態(tài)下，也就是低強度活動中，可以通過碳水化合物和脂肪的氧化，以有氧的方式產(chǎn)生充足的ATP。但是，隨著運動強度的增加，運動員需要的ATP生產(chǎn)水平不能完全通過有氧方式提供[4-5]。能量代謝系統(tǒng)總結見表1.5。表1.5能量代謝系統(tǒng)糖酵解是一個過程，在這個過程中糖原快速分解為葡萄糖，葡萄糖通過一系列的轉化，最終生成大量ATP。糖酵解可以在有氧（有氧糖酵解）或無氧（無氧糖酵解）條件下發(fā)生，使糖原成為高度靈活的能量物質。有氧糖酵解能夠產(chǎn)生比無氧糖酵解更多的ATP，而且與無氧糖酵解不同，有氧糖酵解可以在產(chǎn)生ATP的同時不產(chǎn)生乳酸。因此，無氧糖酵解也被稱為乳酸系統(tǒng)。在某些活動中，當活動強度超過有氧代謝系統(tǒng)引入足夠的氧氣來滿足能量需求的能力時，無氧糖酵解就成為產(chǎn)生ATP的主要途徑。但是，極高強度的無氧活動具有自限性，因為乳酸的累積，極高強度的運動只能持續(xù)1.5～2分鐘。這通常是為高強度運動提供恢復體力的緩沖期。舉例來講，藝術體操場地的常規(guī)活動時間為1.5分鐘，之后體操運動員就可以休息并恢復體力，為下一次高強度活動做準備；曲棍球運動員經(jīng)常設置替補隊員（曲棍球運動員幾乎不會連續(xù)滑冰超過2分鐘），這樣運動員就可以完成肌肉恢復。對于在無氧糖酵解過程中產(chǎn)生的乳酸，對它最好的理解是“一種暫時的能量儲存形式”，它在靜候足夠的氧氣以備重新進入代謝系統(tǒng)。當運動強度降低，并且運動員體內(nèi)有足夠的氧氣來進行有氧代謝時，乳酸將重新轉化成丙酮酸，然后通過有氧方式生成ATP。注意：極度劇烈的活動產(chǎn)生的大量乳酸更容易對脫水運動員而不是水合充足的運動員產(chǎn)生負面影響，這是因為后者體內(nèi)接受從細胞內(nèi)排出的乳酸的液體池（血容量）更大，因此能更好地緩沖pH的變化（即相對酸度的變化）。俗話說的好，“污染的解決方法是稀釋”。糖異生糖異生是指通過非碳水化合物生成葡萄糖的過程。血糖對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能至關重要，同時有助于脂肪代謝，并且能夠向工作細胞供應能量。但是，由于其儲備能力有限，因此可以通過非碳水化合物制造葡萄糖這樣的方式，來維持一個最低的葡萄糖水平。糖異生包含3個主要系統(tǒng)。1.甘油三酯是人體脂肪的主要儲存形式，通過3個脂肪酸連接到甘油分子上形成。甘油三酯分解會形成游離甘油（三碳物質），2分子甘油可以在肝中產(chǎn)生1個葡萄糖分子（六碳物質）。甘油是人體營養(yǎng)學中唯一的單脂（脂肪），它最終可以像碳水化合物一樣被代謝。2.肌肉蛋白分解后形成一系列游離氨基酸，它們是肌肉的結構單元。其中有幾種氨基酸是生糖氨基酸（即能夠生成葡萄糖的氨基酸），并且可以通過肝臟的作用轉化為葡萄糖。僅在40分鐘的劇烈訓練后，游離丙氨酸（生糖氨基酸）就可以增加60%～96%。如果在低血糖的條件下進行訓練的話，這個比例將會更高[6]。這一點有力地證明：如果運動員在體育運動期間任由血糖水平下降，那么將很快出現(xiàn)肌肉分解的情況。3.在無氧糖酵解中，由細胞產(chǎn)生并排出乳酸，以此作為維持細胞內(nèi)pH的一種手段。這些乳酸可以重新轉化為丙酮酸，通過有氧方式生成ATP，或者2個乳酸分子在肝臟中結合而生成葡萄糖。將乳酸轉化為葡萄糖的這個過程稱為科里循環(huán)（CoriCycle，指肌肉排出乳酸以及生成的葡萄糖重新返回肌肉的過程）。我們不應該認為乳酸鹽（通常作為乳酸的同義詞使用）是有害的，因為它有助于維持細胞功能，并且可用作能量。運動過程中碳水化合物的利用碳水化合物水平較低將導致運動疲勞。碳水化合物的儲備（即糖原儲備）量及可用游離葡萄糖的供應量有限（肝臟中約有350kcal當量的糖原，肌肉中約有1400kcal當量的糖原，血液中約有40kcal當量的葡萄糖），因此運動員應該考慮，當糖原儲備充足時應該如何開展運動，以便能夠在所需的強度水平下持續(xù)開展活動，或者考慮建立一個使糖原儲備不被耗盡的程序。即使肌糖原儲備量足夠，肝糖原儲備量低也會導致低血糖和神經(jīng)疲勞，而神經(jīng)疲勞會導致肌肉疲勞。運動強度越高，運動員就越依賴碳水化合物作為能量底物。但是，即使是從脂肪中獲取大部分能量的低強度訓練（主要是有氧運動），仍然需要一定的碳水化合物代謝水平來幫助實現(xiàn)脂肪的完全燃燒并維持血糖水平。因此，所有身體活動模式都在一定程度上依賴碳水化合物。多個因素影響運動過程中碳水化合物對總能量需求的貢獻比例。以下因素將增加運動過程中運動員對碳水化合物的依賴性。高強度的活動。持續(xù)時間長的活動。在極熱或極寒條件下開展運動。在高海拔地區(qū)運動。年齡（年輕男孩比成年男性對碳水化合物的依賴性更高）。以下這些因素可以降低對來自碳水化合物的相對能量的消耗。耐力訓練。良好的有氧訓練。溫度適應。性別。人們存在一種誤解，認為低強度活動[最高達65%最大攝氧量（VO2max）]是最有效的減脂手段。實際上，當下許多流行的運動計劃都是圍繞這個想法組織展開的，認為低強度有氧運動（圖1.4）是“燃燒”大量脂肪最有效的方式。但是，不應該將燃燒的脂肪比例與燃燒的脂肪量相混淆。當你坐著閱讀這句話時，你很可能正在通過脂肪獲得絕大部分的能量。但是，燃燒掉的脂肪總量非常低。（如果事實不是這樣，那么看電視將是一種了不起的減脂手段。）當運動強度增加時，從脂肪中獲得能量的比例會降低，而從碳水化合物中獲得的能量比例會升高，但總有一定水平的脂肪在燃燒。在高強度活動中，單位時間的總熱量需求要比低強度活動時高得多，而且在高強度活動中燃燒的脂肪量也要高得多（盡管只有較低比例的脂肪來滿足總的能量需求）。因此，運動員應該在規(guī)定的時間內(nèi)盡可能地劇烈運動，從而增加脂肪消耗并優(yōu)化身體成分（參見第12章）。圖1.4不同運動強度下人體對能量物質的需求改編自RomijnJA,CoyleEF,SideossisLS,etal.Regulationofendogenousfatandcarbohydrateinrelationtoexerciseintensityandduration.AmJPhysio,1993,265（3）：E380-391。經(jīng)美國生理學會授權使用舉例如下。喬進行了60分鐘的低強度（有氧）活動，消耗了300kcal熱量，其中80%（240kcal）的熱量來自脂肪。杰克進行了60分鐘更高強度的活動，消耗了500kcal熱量，其中60%（300kcal）的熱量來自脂肪。雖然喬的脂肪消耗比例較高，但是與喬相比，杰克卻多消耗了200kcal的總熱量，并且多消耗了60kcal的脂肪熱量。碳水化合物是運動員的關鍵能量來源，這是因為與其他任何能量來源相比，運動員可以利用碳水化合物，在單位氧氣量的基礎上更有效地生成能量。1L氧氣可以通過碳水化合物產(chǎn)生約5kcal的能量，但只能通過脂肪產(chǎn)生4.7kcal的能量。此外，有氧糖酵解可以比脂肪氧化更快、更大量地產(chǎn)生ATP來滿足肌肉的需要。碳水化合物能量效率的提高有助于解釋高強度活動中，當肌糖原將要耗盡時就會發(fā)生肌肉疲勞這種現(xiàn)象。此時運動員根本不能向工作肌肉提供足夠的ATP來維持運動。中樞神經(jīng)系統(tǒng)疲勞理論在向工作肌肉供應能量方面，腺苷二磷酸（AdenosineDiphosphate，簡稱ADP）向ATP的轉化速率是其中關鍵的一步。碳水化合物的不足會降低ADP向ATP的轉化速率，結果導致肌肉不可能在高強度水平下繼續(xù)運動。此外，如果無法將ADP轉化為ATP，那么將導致ADP積累，這也會導致疲勞[7]。涉及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的其他因素也會引起肌肉疲勞[8]，它們共同構成了中樞神經(jīng)系統(tǒng)疲勞理論，它們會促使超過常規(guī)量的色氨酸通過血腦屏障，并進一步刺激5—羥色胺（Serotonin，5-Hydroxytryptamine，簡稱5-HT）的合成量增加。5—羥色胺是一種神經(jīng)遞質，能夠使人們感到放松，但在產(chǎn)生的神經(jīng)遞質達到一定的量時，人就會感到困倦和嗜睡。對運動員而言，這種情況可能會轉化為肌肉疲勞，因為神經(jīng)疲勞會導致肌肉疲勞。第1個因素：血糖是大腦的主要能量來源，而大腦必須持續(xù)運轉。如果血糖水平降低，大腦會刺激血糖生成，這個過程稱為糖異生（即從非葡萄糖物質生成葡萄糖的過程）。隨著血糖水平和肌糖原儲備量的下降，肌肉的分解產(chǎn)物就成為糖異生的重要物質來源。這種情況將導致支鏈氨基酸（BranchedChainAminoAcid，簡稱BCAA）的分解代謝增強，結果使循環(huán)血液中的支鏈氨基酸減少[9]。支鏈氨基酸和色氨酸會競爭相同的受體載體，它們需借助受體載體通過血腦屏障。當支鏈氨基酸水平較高時，通向大腦的色氨酸是受控的。但是，當血液中的支鏈氨基酸水平降低時（比如需要它們進行分解代謝來供能時），色氨酸可以螯合更多的受體載體，那么將有更多的色氨酸進入大腦。色氨酸將刺激5—羥色胺的合成。為了防止這種情況發(fā)生，必須維持血液和肌肉中的血糖水平，以避免出現(xiàn)糖異生。第2個因素：食用色氨酸含量高的食物（如火雞或牛奶）后，通過血腦屏障的色氨酸的量會增加，從而導致5—羥色胺的合成量增加，進一步導致過早地出現(xiàn)疲勞[10]。第3個因素：脂肪會與色氨酸在血液中競爭相同的蛋白質載體。高水平的脂肪攝入會優(yōu)先競爭這種蛋白質載體，結果留下較高比例可以通過血腦屏障的游離色氨酸。這會導致5—羥色胺的合成量增加，從而可能導致過早出現(xiàn)疲勞[10]。雖然支鏈氨基酸和碳水化合物的攝入可能會減少5—羥色胺的合成，進而抑制精神和身體上的疲勞，這聽起來似乎是合乎邏輯的，但這方面的研究并未得出定論，這是因為目前還難以區(qū)分其對大腦和肌肉的效果[11]。此外，可能還有來自化合物（例如咖啡因）的干擾。研究結果表明，攝入咖啡因后，咖啡因由于暫時性地刺激中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用，因而可以延緩疲勞[12]。（關于咖啡因及其對運動成績的影響，請參見第4章強化劑的相關內(nèi)容。）對碳水化合物的需求美國醫(yī)學研究所（InstituteofMedicine）推薦每日攝入130g（520kcal）碳水化合物，這也是大腦最低的葡萄糖平均消耗量[11]。碳水化合物攝入量的理想范圍是總熱量攝入的45%～65%，這個范圍也被稱為宏量營養(yǎng)素可接受范圍（AcceptableMacronutrientDistributionRange，簡稱AMDR），食品標簽上的每日碳水化合物值（DV）是推薦總熱量攝入量的60%。這些推薦還指出，糖（單糖和雙糖）在碳水化合物中的占比不應超過25%[13-14]。關于膳食纖維（來自難于消化的多糖和部分可消化的多糖）的攝入量，成年男性每日應攝入38g，成年女性每日應攝入25g[15]。攝入足夠的膳食纖維有助于維持正常的血糖水平（通過控制吸收速率），降低心臟病和便秘的風險。膳食纖維的推薦攝入量存在性別差異，因為通常女性攝入食物的總質量和總熱量較少。有人認為，我們對碳水化合物唯一真正的需要是合成維生素C。維生素C是一種六碳物質，類似于葡萄糖，大多數(shù)動物都能夠通過酶的作用將葡萄糖轉化為維生素C。一些歷史證據(jù)表明：我們的祖先只食用了非常少的碳水化合物并幸存下來。但是，當考慮到運動員的情況，以及大量研究證明碳水化合物是限制運動員運動表現(xiàn)的物質時，有一點變得清晰起來，即人類的生存和人類的運動表現(xiàn)完全是兩碼事。不論運動處于從無氧運動到有氧運動鏈條上的哪個區(qū)間，運動員都需要碳水化合物[16]。運動員對碳水化合物的需求基于多種因素。運動員必須攝入足夠的碳水化合物才能滿足以下生理需求。提供能量，從而滿足大部分的熱量需求。優(yōu)化糖原儲備。在體育活動后使肌肉恢復。在訓練和比賽過程中，提供具有良好耐受能力的能量來源。在兩餐之間快速、簡單地提供能量，從而維持血糖水平。提供能量來源，從而在體育運動期間維持血糖水平。一直以來，確定能量攝入量的傳統(tǒng)指南都是按攝入的碳水化合物占總能量攝入量的比例來考慮的。對一般人群的建議是，碳水化合物應提供總能量的50%～55%，成年男性和成年女性的膳食參考攝入量（DietaryReferenceIntake，簡稱DRI）為130g/d（520kcal/d）。但是，假設總能量攝入是足夠的，通常推薦運動員的碳水化合物攝入量占總能量的55%～65%。確定碳水化合物需要量的另一個方法，顯然也是更好的方法，是根據(jù)每千克體重應攝入的碳水化合物的量（g）來計算。耐力訓練運動員的碳水化合物推薦攝入量是每天每千克體重7～8g（一些建議甚至高達10g）[17-18]。以下是目前對運動員攝入碳水化合物的建議。運動員應攝入足量的碳水化合物，以滿足其訓練計劃對能量的大部分需求，并優(yōu)化體育運動間期肌糖原儲備的恢復情況。運動員應在運動后即刻和運動后最多4小時內(nèi)，按照每小時每千克體重1.0～1.2g的量，頻繁地攝入碳水化合物。例如，一名體重為70kg（150lb）的運動員，如果他希望在運動后的4小時內(nèi)，每小時攝入1.2g碳水化合物，那么他在體育運動結束后的4小時內(nèi)，將攝入1344kcal來自碳水化合物的能量，即70×1.2g×4×4kcal/g=1344kcal。對于完成中等時長、低強度訓練的運動員，在進行日?；謴蜁r，運動員每天每千克體重應攝入5～7g碳水化合物。例如，一名體重70kg的運動員，如果按照每千克體重攝入6g碳水化合物，那么他將攝入1680kcal來自碳水化合物的能量，即70×6g×4kcal/g=1680kcal。對于完成中等強度到高強度耐力訓練的運動員，在進行日?；謴蜁r，運動員應按照每天每千克體重7～12g的量來攝入碳水化合物。例如，一名體重為70kg的運動員，如果他希望每千克體重攝入10g碳水化合物，那么他將攝入2800kcal來自碳水化合物的能量，即70×10g×4kcal/g=2800kcal。對于完成每天持續(xù)4～6小時（或更長時間）極限強度的訓練的運動員，在進行日?；謴蜁r，運動員應按照每天每千克體重10～12g的量攝入碳水化合物。例如，一名體重為70kg的運動員，如果他希望每千克體重攝入12g碳水化合物，那么他將攝入3360kcal來自碳水化合物的熱量，即70×12g×4kcal/g=3360kcal。這些建議應根據(jù)運動員的個體情況進行調整，至少應在一定程度上考慮運動員的身體調節(jié)狀態(tài)、運動持續(xù)時間及運動強度。請注意：如果運動員的水合狀況欠佳，那么糖原的恢復會更為困難。選擇包含碳水化合物及其他各種營養(yǎng)素且有助于運動員恢復體力的食物，這一點很重要[18]。例如，蛋白質就是身體恢復所需要攝入的食物中重要的組成部分，因為它有助于糖原恢復。那些運動間隔休息時間不足8小時的運動員，應該在第一次訓練后立即補充高碳水化合物、營養(yǎng)豐富的食物，從而對可用的進餐時間進行優(yōu)化。如果兩次運動之間有較長的休息時間，這時運動員的進餐模式就可以更加靈活。對不同類型運動員的碳水化合物攝入情況進行的研究發(fā)現(xiàn)，運動員在碳水化合物攝入量方面存在差異。不同運動項目運動員的碳水化合物攝入量（通常都不足）總結見表1.6。表1.6不同項目類型的運動員的碳水化合物攝入量*注：*基于每千克體重應攝入碳水化合物的量。經(jīng)授權改編自BurkeLM.Dietarycarbohydrates//MaughanRJ.Nutritioninsport.Oxford：BlackwellScience,2000：82。這些數(shù)據(jù)表明：運動員通常每千克體重攝入5～10g碳水化合物，或每千克體重攝入20～40kcal當量的碳水化合物。假設一名運動員的體重為70kg（155lb），那么他將攝入1400～2800kcal的碳水化合物能量，這個碳水化合物的攝入量遠遠高于膳食參考攝入量（520kcal）。假設碳水化合物提供的能量約占總熱量的60%，那么該運動員每天將總計攝入2300～4700kcal的熱量。如果順著這個邏輯推理，一名體重為136kg（300lb）的足球運動員，每天僅通過碳水化合物就可以攝入2700～5400kcal的熱量，而這個量的碳水化合物對運動員來說是非常難消化的，因為相對而言碳水化合物的能量密度比較低（每克只有4kcal的熱量）。一般情況下，推薦的碳水化合物攝入量是基于運動強度和運動持續(xù)時間制訂的。因此，運動持續(xù)時間更長且強度更高的運動，其能量需求越大。但是，這不應被解釋為對參與持續(xù)時間較短且強度較低運動的運動員，就可以配制低碳水化合物食譜。大量證據(jù)表明：對所有運動員來說，無論是何種類型的訓練，如果他們常規(guī)地攝入碳水化合物含量較高的食物，那么他們?nèi)〉玫倪\動成績將會更好。表1.7中列舉的實例介紹了運動員應該消耗多少碳水化合物才能優(yōu)化成績和體力恢復情況。表1.7運動員對碳水化合物的需要量大多數(shù)碳水化合物都來自谷物、豆類、水果和蔬菜，肉類中幾乎沒有碳水化合物，牛奶和奶酪中只含有少量的碳水化合物。一些乳制品（酸奶、冰淇淋）中加入了糖，使它們得以被廣泛接受，可以作為碳水化合物的來源。血糖指數(shù)和血糖負荷血糖指數(shù)是一個測量值，它表明所攝入的碳水化合物轉化為血糖的速率。當我們將食物與攝入的葡萄糖進行比較時發(fā)現(xiàn)，葡萄糖可以快速進入血液，因為葡萄糖不需要消化并且容易吸收。血糖指數(shù)越高，攝入該食物時的血糖反應也就越大；血糖指數(shù)越低，攝入該食物時的血糖反應也就越小。葡萄糖的血糖指數(shù)為100，這個值是與其他食物進行比較的基準。我們在等熱量（即所有食物都提供等量的熱量）基礎上對食物進行比較，這聽起來似乎是合乎邏輯的，但也導致了血糖指數(shù)相關的一些混亂。舉個例子來講，胡蘿卜的血糖指數(shù)高（>85），但是通常胡蘿卜的攝入量非常低，以至于通過攝入胡蘿卜而進入血液的葡萄糖的總熱量非常少。一些食物的血糖指數(shù)非常高，高得讓人感到吃驚，另外一些食物的血糖指數(shù)則非常低，低得同樣讓人感到吃驚。舉個例子，食糖的血糖指數(shù)是65，而與食糖相比，玉米片谷物的血糖指數(shù)（84）要高得多。但是，在評估這兩種食物的碳水化合物成分后，就可以明白其中的原因。玉米片谷物中的谷粒主要由雙糖麥芽糖組成，雙糖麥芽糖是由2個葡萄糖分子組成的。而食糖的組成成分是蔗糖，蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖組成的。果糖必須通過肝臟轉化為葡萄糖，這種額外的轉化步驟降低了食糖轉化為血糖的速率?？紤]到葡萄糖的體積及葡萄糖進入血液的速率會影響胰島素的生成量，因此人們普遍希望食用血糖指數(shù)中等甚至偏低的碳水化合物類食物。（血糖指數(shù)≥70的食物被認為是高血糖指數(shù)食物，血糖指數(shù)為56～69的食物被認為是中等血糖指數(shù)食物，而血糖指數(shù)≤55的食物被認為是低血糖指數(shù)食物。）但是有時，例如運動期間和運動后，高血糖指數(shù)的食物對運動員來說可能更好。表1.8為碳水化合物類食物的血糖指數(shù)和血糖負荷的實例。表1.8常見食物的血糖指數(shù)和血糖負荷注：雖然人們普遍認為人類健康的許多問題是由食糖引起的，但是與玉米片、白面包、烤土豆和米糕相比，食糖具有較低的血糖指數(shù)和血糖負荷。盡管如此，這一點不應該成為鼓勵人們沒有節(jié)制地食用食糖的理由，因為食糖不含維生素或礦物質。經(jīng)授權改編自HigdenJ.Anevidence-basedapproachtodietaryphytochemicals.NewYork：Thieme,2007：197。蒂姆醫(yī)學出版社（ThiemeMedicalPublishers）版權所有。一般來說，富含纖維的碳水化合物類食物的血糖指數(shù)較低，因此對運動員來說它們是很好的選擇。然而，膳食纖維可能是產(chǎn)生氣體和造成脹氣的根源，這又使得它們不適合在比賽前和比賽期間食用?？扇苄岳w維食物可能不太成問題，但運動員需要通過試驗才能確定哪些食物最容易耐受。表1.9為富含可溶性纖維和不溶性纖維的食物清單。運動員經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，具有低纖維濃度的淀粉類碳水化合物，例如面食，是最容易耐受的，并且面食能夠為運動員提供其所需要的大量碳水化合物。碳水化合物的攝入量也會影響血糖水平和胰島素反應。為了說明這一點，我們引入“血糖負荷”的概念。某種食物的血糖負荷是通過以下方式計算的：用該種食物的血糖指數(shù)乘以該食物提供的碳水化合物的質量（g），再除以100。膳食血糖負荷代表所有攝入食物的血糖負荷之和[19]。表1.9富含可溶性纖維和不溶性纖維的食物碳水化合物與體育運動因為體育運動大大提高了能量消耗的速率，所以運動員必須做好計劃，以最有效的方式提供所需的能量，從而取得成功。有一點至關重要，那就是運動員必須攝入足夠的能量來支持總的能量需求，包括維持正常組織代謝、生長發(fā)育（兒童和青少年）、組織修復和開展運動本身所需的能量。首先，我們需要明確一個概念，即如何最好地滿足總能量的需求，然后才有可能討論能量底物的理想分配。雖然滿足總能量需求似乎是一個合乎邏輯而又簡單的行為，但幾乎所有調查都發(fā)現(xiàn)，所有運動員都沒有攝入足夠的能量來充分滿足他們的需求。這個情況和下面這個例子類似：你計劃開法拉利行駛100mi（160km），并將適量的高辛烷值汽油加入油箱中，但是所加的汽油只夠行駛80mi（128km）。盡管燃料質量很高，但是法拉利就是無法抵達目的地。同理，能量供應不足的運動員也很難實現(xiàn)最佳競技表現(xiàn)。一旦確立獲得足夠能量的策略，運動員和教練員就可以合理地考慮如何將能量分配到能量底物（即碳水化合物、蛋白質和脂肪）的最佳陣列。人們普遍接受的一個觀點是，運動員應攝入足夠的碳水化合物來滿足與運動相關的大部分的能量需求，并在兩次運動期間恢復肌糖原的儲備[18]。比較理想的情況是，運動員應盡可能地攝入復雜碳水化合物（即非糖碳水化合物），但是可以在運動期間和運動過后立即攝入簡單碳水化合物。同時，運動員還應該攝入其他能量底物（蛋白質和脂肪），從而滿足總的營養(yǎng)需求，但是仍應將碳水化合物作為主要的能量來源。因為碳水化合物的熱量密度較低（每克碳水化合物只能產(chǎn)生4kcal熱量，而每克脂肪能夠產(chǎn)生9kcal熱量），所以很難讓運動員獲得足夠的能量和碳水化合物，除非有一個針對運動項目來補充足夠能量和碳水化合物的完善的計劃。運動員應牢記一點：如果沒有一個健全的、動態(tài)關聯(lián)的營養(yǎng)計劃支持訓練，訓練本身是存在自我限制的。脂肪脂肪是一種高能量密度的物質，與碳水化合物和蛋白質相比，每克脂肪能夠提供9kcal能量，但是每克碳水化合物和蛋白質均只能提供4kcal的能量。因此，少量脂肪在增加能量供給方面發(fā)揮著重要作用?，F(xiàn)有文獻表明，多攝入脂肪（在總能量攝入中，有30%以上的能量來自于脂肪）是有好處的，但是尚沒有證據(jù)表明，過量攝入膳食脂肪有助于提高運動成績、改善身體成分或控制體重。成年人脂肪總攝入量的可接受范圍是總能量的20%～35%。目前沒有科學資料表明，當全部能量的25%或者更多來自脂肪時對運動員來說是有益的。但是，對于那些由于能量消耗巨大而難以維持體重的運動員（比如越野滑雪者），或者必須維持較高體重的運動員（比如橄欖球線衛(wèi)球員和相撲運動員），較高的脂肪攝入量（達到可接受范圍的上限：35%）可能有利于他們滿足能量需求。幾乎沒有幾個美國人能夠做到攝入的脂肪能量低于全部能量攝入的35%。所以要攝入更少的脂肪并不是一件容易的事情，而且除非采取其他措施，通過其他底物（主要是更多的復雜碳水化合物）提供足夠的能量來替代攝入的脂肪，否則，從本質上講，運動員可能會置身于一種不利于提高成績的能量缺乏狀態(tài)。因此，雖然減少脂肪攝入通常是有用的，因為這樣就可以攝入更多的碳水化合物和蛋白質來滿足能量需求，但是當脂肪攝入量減少時，應該有意識地提高能量供給，以保證足夠的總能量攝入。由于脂肪的能量密度是蛋白質或碳水化合物能量密度的2倍多，因此必須攝入脂肪重量2倍以上的食物才能彌補脂肪攝入量的減少。膽固醇、油、黃油和人造奶油都是脂肪或脂質，但是它們的特征略有不同。脂質的一個共同屬性是它們可溶于有機溶劑，但是不溶于水。（那些曾經(jīng)試圖混合意式沙拉醬的人都清楚這一點。不論多么用力地搖晃瓶子，沙拉醬中的油最終都會上升到頂部。）“脂肪”一詞通常是指在室溫下呈固態(tài)的脂質，而“油”這個詞則是指在室溫下呈液態(tài)的脂質。最常攝入的脂質是甘油三酯，它是由3分子脂肪酸和1分子甘油構成的（因此命名為甘油三酯）。盡管脂質有多種形式，但是我們可以從食物中獲得所有這些脂質，而且人體還可以以其他物質為前體，自行合成很多其他類型的脂質。人體中幾乎每一個細胞都能合成膽固醇，這就是人即使攝入低膽固醇食物，血液膽固醇水平仍會較高的緣故。實際上，與膽固醇攝入量相比，脂肪攝入量與血液中膽固醇的含量的關系更為密切，主要原因如下：消耗的脂肪（不論什么類型）越多，就需要產(chǎn)生越多的乳化劑來消化并吸收這些脂肪。這種乳化劑（膽汁）就相當于50%的膽固醇，這種膽固醇與攝入的脂肪同時被吸收，這樣就增加了身體內(nèi)的膽固醇含量。除了合成膽固醇，我們的身體還可以合成磷脂、甘油三酯和油。實際上，正是人體這種能夠有效合成不同類型脂質的能力，降低了大量攝入膳食脂質的必要性。脂肪的功能脂肪提供的熱量占攝入總熱量的20%～35%，是確保足夠的能量和營養(yǎng)素攝入量所必需的。脂溶性維生素——維生素A、維生素D、維生素E、維生素K必須以脂肪為載體轉運。亞油酸是一種必需脂肪酸，是身體發(fā)揮特定功能所必需的，而且必須通過食物攝入，因為我們的身體無法合成亞油酸。我們還需要一些膳食脂肪，這類脂肪會使我們在就餐時產(chǎn)生飽腹感，從而向我們發(fā)出一個重要的生理信號，使我們停止進食。與碳水化合物相比，膳食脂肪的胃排空時間更長，這種情況有助于人們在食用膳食脂肪后產(chǎn)生飽腹感。當然，脂肪也會使食物更美味。不同類型的脂肪提供不同種類的脂肪酸。亞油酸是一種ω-6脂肪酸，這種脂肪酸碳鏈中的遠端雙鍵位于碳鏈遠端的第6位碳原子上。ω-3脂肪酸是指遠端雙鍵位于碳鏈遠端的第3位碳原子的脂肪酸。當ω-6脂肪酸與ω-3脂肪酸的比例為3：1時有利于健康。ω-3脂肪酸具有某些特性，可以減輕肌肉和關節(jié)的炎癥，從而給運動員帶來益處（本章后面的部分將對此進行詳細闡述）。脂質的結構脂質具有不同的飽和度，飽和度這個術語是指碳鏈中雙鍵的數(shù)量。沒有雙鍵的脂肪酸是飽和的，具有一個雙鍵的脂肪酸是單不飽和脂肪酸，具有多個雙鍵的脂肪酸是多不飽和脂肪酸。與雙鍵相比，單鍵更強大，而且化學反應性也更低。因此雙鍵數(shù)量越多，脂肪酸與其所處的化學環(huán)境發(fā)生反應的機會就越大。正是這種不同的反應能力，使得雙鍵數(shù)量成為人類營養(yǎng)學中的一個重要因素。飽和脂肪酸在動物脂肪、棕櫚仁油和椰子油中最為普遍。單不飽和脂肪在橄欖油和菜籽油中含量最高，也存在于動物脂肪中。植物油中的多不飽和脂肪含量最高（橄欖油除外，橄欖油中75%以上是單不飽和脂肪）。為了降低健康風險，最好多攝入多不飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸，而少攝入飽和脂肪酸。因為飽和脂肪與較高的膽固醇水平有關，所以應盡量減少飽和脂肪的攝入量。這一點很容易做到，方法是減少動物脂肪、巧克力糖（飽和熱帶油的含量通常較高）、油炸食物和高脂肪乳制品的攝入量。改變脂肪的來源，同時維持較高的脂肪攝入量，并不會對健康產(chǎn)生預期的積極影響。大多數(shù)人，包括絕大多數(shù)的運動員，都應減少脂肪的總攝入量，而且在攝入的脂肪中，應含有較高比例的單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸。簡而言之，要避免攝入大多數(shù)油炸食物、高脂肪乳制品和其他動物脂肪，以及加工肉類，同時多食用新鮮水果、新鮮蔬菜和全麥谷物。甘油三酯我們攝入的脂質大多是甘油三酯，其含有3個脂肪酸和1個甘油分子（圖1.5）。脂肪以甘油三酯的形式儲存，當我們攝入過剩的能量時，機體就會合成甘油三酯。甘油三酯儲存在脂肪組織（脂肪細胞群）和肌肉細胞內(nèi)（作為肌內(nèi)甘油三酯），兩者均可在需要時作為能量來源，但肌內(nèi)甘油三酯可以以更快的速率供能。當脂肪作為能量來源進行供能時，儲存的甘油三酯會從儲備狀態(tài)被動員起來，每個分子被分解為脂肪酸和甘油。然后，每個脂肪酸分子將分解（每次釋放2個碳單位），并被投入到“細胞能量爐”——線粒體中，用于產(chǎn)生ATP，從而生成能量并為肌肉工作提供能量。該過程被稱為β氧化代謝途徑，因為脂肪的完全氧化除了需要一些碳水化合物外，還需要氧氣。碳水化合物可以通過有氧或無氧方式代謝，但是與碳水化合物不同，脂肪酸只能以有氧方式代謝。圖1.5甘油三酯的結構甘油是一種獨特的脂質，它像碳水化合物一樣而不是像脂肪那樣燃燒，而且它還是一種有效的保濕劑（能夠保持水分）。一些進行長時間耐力訓練的運動員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，與單獨飲用水相比，將甘油添加到水中有助于他們保留更多的水分（即超級水合）。在極度炎熱、潮濕的環(huán)境中，水分的流失可能會高于運動員的液體補充能力，因此在超級水合狀態(tài)下開始比賽可能會帶來一些益處。對網(wǎng)球運動員和參加奧運會競賽距離鐵人三項的運動員進行的研究發(fā)現(xiàn)，那些在比賽之前飲用甘油水溶液的運動員，當他們在高溫下比賽時，他們都在一定程度上體會到了高水合帶來的保護性益處[20-21]。但是最近，世界反興奮劑機構（WorldAnti-DopingAgency，簡稱WADA）將甘油列入禁用名單，所以在禁止使用甘油的賽事中，運動員不得服用甘油。還應注意的是，超級水合狀態(tài)可能給人帶來一定程度的不適感，因此需要適應一段時間。運動員在服用含有甘油的液體后，經(jīng)常描述其感受為身體內(nèi)含有額外的水分，使得自己感覺“像個水袋”“沉重”或“僵硬”。必需脂肪酸ω—6脂肪酸（例如亞油酸）和ω—3脂肪酸（例如亞麻酸）是必需脂肪酸。與所有攜帶“必需”標簽的營養(yǎng)素一樣，它們是代謝過程所必需的，但我們的身體不能合成它們，因此必須從我們吃的食物中攝取。ω—6脂肪酸是指這些多不飽和脂肪酸的遠端雙鍵位于從碳鏈末端起的第6位碳原子上。ω—3脂肪酸是指這些多不飽和脂肪酸的遠端雙鍵位于從碳鏈末端起的第3位碳原子上。ω—6脂肪酸中的亞油酸是脂質膜的一種基本組分，是維持正常皮膚健康所必需的，ω—3脂肪酸中的亞麻酸是維持神經(jīng)功能和生長所必需的。ω—6脂肪酸攝入量的可接受范圍占每日總能量攝入的5%～10%（11～22g/d），ω—3脂肪酸攝入量的可接受范圍占每日總能量攝入的0.6%～1.2%（1.3～2.6g/d）[13]。這兩種脂肪酸都很容易從植物油（如玉米油、紅花油、油菜籽油）和深海魚油中獲得。人們已經(jīng)開始關注ω—3脂肪酸對提高運動成績的潛在益處。按照布奇（Bucci）提出的理論[22]，ω—3脂肪酸對提高運動成績的潛在益處體現(xiàn)在以下方面。因為血液黏度降低，所以向肌肉和其他組織輸送氧氣和營養(yǎng)素的情況有所改善。因為向細胞輸送氧氣的能力增強，所以有氧代謝得以改善。在對運動、睡眠和饑餓等正常刺激做出響應時，促生長素（生長激素）釋放情況的改善可能會產(chǎn)生合成代謝作用，或縮短運動后恢復所需的時間。減輕由肌肉疲勞和過度用力引起的炎癥，從而可能縮短運動后所需的恢復時間。有可能預防組織炎癥。還有證據(jù)表明，通過攝入魚油補充ω—3脂肪酸，有助于減輕精英運動員的運動誘發(fā)性支氣管收縮（EIB）的癥狀[23]。一般來講，針對ω—3脂肪酸有效性進行的評估研究未發(fā)現(xiàn)ω—3脂肪酸能夠持續(xù)改善力量和耐力，也沒有證據(jù)表明ω—3脂肪酸可以減輕肌肉酸痛[24-26]。攝入ω—3脂肪酸的主要影響可能是增強有氧代謝過程，這對于提升運動表現(xiàn)及有效燃燒脂肪這種能量底物都是很重要的?，F(xiàn)已證實，這些油還可以降低紅細胞聚集的能力，從而降低形成有害血栓的可能性[27]。這樣就降低了心臟病發(fā)作的風險，因為心臟病通常是由心臟的主要動脈中形成的血塊導致的。但是，這并不表明脂肪總攝入量的增加是獲得這些益處的必需或者必要條件。相反，較高的攝入量通常與運動成績下降有關。但是，運動員可以考慮改變攝入的脂肪類型?？梢远ㄆ凇⒂幸?guī)律地在他們的食譜中添加4～5oz（125～150g）鮭魚、長鰭金槍魚、大西洋鯡魚和其他冷水魚，以增加可用ω—3脂肪酸的比例。即使每周吃一次冷水魚，也足以顯著降低心臟病發(fā)作和發(fā)生卒中的風險[11]。關于運動員的ω—3脂肪酸攝入量，另外一個推薦標準是每日1～2g。比較理想的情況是，ω—6脂肪酸與ω—3脂肪酸的比例為3：1。在大多數(shù)西方飲食中，ω—6脂肪酸相對于ω—3脂肪酸的比例過高，這種情況可能會危及健康。雖然在宏量營養(yǎng)素可接受范圍方面并不明顯，但是人們普遍接受的一個理解是，改善ω—3脂肪酸與ω—6脂肪酸的比例（更重視ω—3脂肪酸），可能有助于降低疾病風險。以下各項都是ω—6脂肪酸的良好食物來源。葵花油。南瓜油。紅花油。大豆油。玉米油。核桃油。芝麻油。小麥胚芽油。大麻油。ω—3脂肪酸可以從高脂冷水魚（富含二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸）和某些種子及堅果中獲得。以下各項都是ω—3脂肪酸的食物來源。二十碳五烯酸（EicosapentaenoicAcid，簡稱EPA），來源于食用魚。二十二碳六烯酸（DocosahexaenoicAcid，簡稱DHA），來源于食用魚。α—亞麻酸（ALA），食物來源如下。種子和果仁。亞麻籽和亞麻籽油。大豆和大豆油。核桃。巴西堅果。對脂肪的需求從訓練的角度講，沒有理由相信增加脂肪的攝入量可以提高運動成績，除非增加脂肪攝入量是運動員獲得足夠能量的唯一可用的方法。對那些每天需要超過4000kcal的熱量來滿足生長、運動和維持組織的綜合需求的運動員來講，他們可能需要適度增加膳食脂肪（最好是來自于植物和魚類的膳食脂肪）的攝入量。由于與碳水化合物或蛋白質相比，脂肪是一種更加濃縮的能量形式，所以如果食物中含有更多的脂肪，則可以通過攝入體積相對較小的食物來獲取更多的能量。如果運動員試圖完全限制脂肪的攝入，那么其可能需要攝入更多的食物（碳水化合物和蛋白質的能量密度不及脂肪能量密度的一半），結果是難以安排足夠的餐次或者難以安排足夠的就餐時間來攝入所需的能量。這種情況會導致能量攝入不足，并引發(fā)一系列的不良后果。脂質與體育運動即使是最瘦的健康運動員也有一個能夠儲備大量脂質的能量池。脂肪組織的平均能量儲備量為50000～100000kcal，或者在理論上可以完成500～1000mi（800～1600km）步行或跑步所需的足夠能量，而期間無須額外補充能量。步行1mi（1.6km）的能量消耗量約為100kcal。此外，運動員會在其肌肉組織內(nèi)儲備能夠提供2000～3000kcal熱量的脂質。當氧氣條件合適且氧化酶又可用時，這些以甘油三酯形式儲備的脂質可用作燃料。以占總能量的百分比來衡量，當達到60%～65%最大攝氧量時，脂肪的氧化效率最高；但是當脂肪的供能比例較高時，最大攝氧量需要維持在更高的水平上[28]。儲存在脂肪組織中的甘油三酯被分解成其組成分子——甘油和脂肪酸，并運送到血漿中。所有組織都能獲得甘油來進行能量代謝。游離脂肪酸將被運送至工作肌肉中，并氧化供能。甘油也可以在工作肌肉中燃燒來產(chǎn)生能量，或者被運送到血漿中，成為其他組織的能量來源。甘油是一種獨特的單脂，因為它可以被肝臟轉化為葡萄糖，從而幫助維持血糖水平。事實上，它是唯一一種像碳水化合物一樣進行代謝的脂質。運動強度越低，通過脂肪的燃燒滿足能量需求的比例就越大。隨著運動強度的增加，脂肪燃燒供能的比例會下降，但碳水化合物燃燒供能的比例會增加。這個基本的事實解釋了，為什么很多人進行低強度的活動來燃燒脂肪和降低體脂水平。但是，不應該將脂肪燃燒供能的比例與不同的運動強度下燃燒的脂肪總量相混淆。隨著運動強度的增加，單位時間內(nèi)消耗的總熱量也會隨之增加。雖然為了滿足更高強度活動的能量總需求，脂肪燃燒供能的比例可能會有所下降，但是因為能量總需求增加得更多，所以燃燒的脂肪總量更大（圖1.4）。從這個代謝事實中，我們可以得出這樣一個結論：那些希望減少體脂的運動員，在訓練期間的運動強度應該至少達到最大攝氧量的65%，來增加燃燒的脂肪總量。較低強度的訓練會提高脂肪燃燒供能的比例，但是與較高強度的訓練相比，燃燒的脂肪總量較少。運動員的體能訓練和脂肪代謝通過耐力訓練計劃來提高運動耐力，可以增加細胞內(nèi)線粒體（和相關氧化酶）的體積和數(shù)量，從而使運動員在體育運動期間消耗更多的脂肪。由于運動員儲備的脂肪熱量比碳水化合物的熱量多得多，因此提高運動員利用脂肪的能力會使運動員對碳水化合物的依賴性相應降低，從而增強運動員的耐力。簡單地說，如果你可以在更高的運動強度下燃燒更多的脂肪，那么儲備的碳水化合物就可以維持更長的時間，從而改善你的耐力情況（圖1.6）。圖1.6耐力訓練后脂肪依賴性的變化改編自MartinWH,DalskyGP,HurleyBF,etal.Effectofendurancetrainingonplasmafreefattyacidturnoverandoxidationduringexercise.AmJPhysiol,1993,265（5）：E708-714。經(jīng)美國生理學會授權使用但是，有一點需要指出：在劇烈運動的過程中，脂肪氧化并不能使機體達到不需要碳水化合物（血糖、肝糖原和肌糖原）的程度。而且，盡管通過脂肪代謝來提供能量的能力提高了，但是我們不鼓勵運動員按比例增加脂肪的攝入量[29]。假設有足夠的能量攝入，那么運動員可以合成并儲存他們需要的脂肪。攝入更多的膳食脂肪是動脈粥樣硬化性心臟病的一個明顯的誘發(fā)因素。即使在短期內(nèi)（3～5天）增加脂肪的攝入量，同時伴隨著碳水化合物攝入量的減少，與高碳水化合物攝入相比，前者也會導致耐力表現(xiàn)下降。中鏈甘油三酯（MCT）有些證據(jù)之間相互矛盾，一些證據(jù)表明中鏈甘油三酯（Medium-ChainTriglycerides，簡稱MCT，其脂肪酸鏈具有6～12個碳原子）可能具有某些對運動員有益的屬性。中鏈甘油三酯可直接吸收并快速分解成脂肪酸和甘油。它能夠簡單、快速地氧化供能，并且其代謝效果似乎更類似于碳水化合物而非脂肪。還有一些證據(jù)表明，它能夠促進脂肪動員，即加快脂肪從儲備狀態(tài)轉換到燃燒供能狀態(tài)的速率，并且還可以提高能量消耗的速率（即更高的能量代謝率）[30-36]。一項研究評估并比較了碳水化合物與碳水化合物加中鏈甘油三酯對自行車計時賽成績的相對影響，碳水化合物提高了100千米距離的騎行成績，但是碳水化合物加中鏈甘油三酯沒有進一步提高騎行成績[37]。然而，另外一項研究顯示，攝入中鏈甘油三酯的時機是影響耐力表現(xiàn)的一個重要因素。在計時賽開始前，攝入13.5oz（400ml）3.44%中鏈甘油三酯溶液，并在比賽過程中補充10%的葡萄糖溶液，與計時賽距離范圍內(nèi)運動成績的提高相關。因此得出結論：降低對糖原的依賴性，提高對脂肪（中鏈甘油三酯）的依賴性，能夠解釋觀察到的運動成績的提升。與此形成對比的是，對訓練有素的男子賽跑運動員進行的研究表明：在常規(guī)攝入中鏈甘油三酯后，耐力和能量代謝都沒有得到改善[38]。有一點非常重要，一些證據(jù)表明，補充中鏈甘油三酯會改變血脂濃度，從而產(chǎn)生不利影響，有心臟病家族史的運動員應認真考慮這一點。對于那些在維持理想的身體成分方面有困難的運動員，攝入中鏈甘油三酯可能會有幫助。與食用等效長鏈甘油三酯（食物中最常見的脂肪形式）相比，那些攝入5～10g（45～90kcal）中鏈甘油三酯的健康人士將經(jīng)歷更明顯的食物熱效應（即能量消耗），這種較高水平的熱效應可能會促進體重下降[39-40]。雖然中鏈甘油三酯在任何食物中都不集中存在，但是很多商店都在銷售中鏈甘油三酯，這是因為中鏈甘油三酯是飽和的、很穩(wěn)定，因而保質期很長。對那些難以攝入足夠的總能量的運動員來說，攝入2～3tbsp（30～45ml）的中鏈甘油三酯可能會有助益。與其他脂肪相比，中鏈甘油三酯的燃燒方式有所不同，因此從理論上講，使用如此少量的中鏈甘油三酯是一個非常好的策略，對于那些難以攝取足夠能量的運動員，能夠確保滿足他們的能量需求。請注意：對大多數(shù)運動員來講，中鏈甘油三酯的單次最大食用量是30g（270kcal）。超過這個數(shù)值，出現(xiàn)胃腸道不適（包括腹瀉）的風險將明顯增加。攝入中鏈甘油三酯的另一個原則是，每日劑量不超過每千克體重1.5g，并至少分為3個劑次食用，以降低腹瀉的風險。雖然中鏈甘油三酯具有潛在的應用價值，但在對總能量攝入的潛在貢獻方面，它存在一些固有的局限性[41]。蛋白質許多運動員認為蛋白質是取得運動成功的關鍵。很難找到拒絕補充蛋白質的運動員（尤其是力量型運動員）。大多數(shù)補充蛋白質的運動員確信他們的成功部分歸功于額外的蛋白質。事實上，多數(shù)運動員攝入的蛋白質多于他們所需，這樣做可能會減少對取得運動成功至關重要的其他必需營養(yǎng)素的攝入量。此外，越來越多的證據(jù)表明，蛋白質的日間攝入模式可能成為所攝入的蛋白質如何成功地用于合成代謝的一個重要影響因素。然而，很少有運動員認為日間攝入模式是一個重要的問題。簡單地說，任何營養(yǎng)素（包括蛋白質）攝入過多，均意味著同等重要的其他營養(yǎng)素的攝入量減少，而且一次性過多攝入某種營養(yǎng)素不能使其利用率達到最佳水平。耐力型運動員比力量型運動員看起來要瘦，且不如其強壯。實際上，他們對蛋白質的需要量（每千克體重）與力量型運動員幾乎相等。一些研究顯示，由于耐力型運動員在正常耐力訓練中會將少量蛋白質作為供能物質消耗，所以其蛋白質的需要量（每單位體重）甚至比力量型運動員更多[42-44]。與此相對的是，力量型運動員通常攝入的蛋白質比其實際需要量要多得多，而且更糟的是，許多運動員會攝入蛋白質粉或氨基酸補劑來進一步增加其蛋白質的攝入量[39]。鑒于1oz（30g）肉可以提供大約7000mg優(yōu)質的氨基酸，而一種典型的氨基酸補劑的供應量僅為500～1000mg，所以許多運動員所遵循的蛋白質攝入策略是不合理的，而且許多補劑要比等量的食物貴得多[45]。蛋白質的功能蛋白質進入機體后被消化成氨基酸，這些氨基酸與體內(nèi)分解形成的其他氨基酸組成氨基酸池[46]（氨基酸的結構如圖1.7所示）。組織從池中攝取氨基酸，并合成身體需要的特定蛋白質（肌肉、毛發(fā)、指甲、趾甲、激素、酶等）。如果其他供能營養(yǎng)素（碳水化合物與脂肪）不能滿足能量需要，這個氨基酸池還可以提供能量（通過一種脫氨基過程）。圖1.7氨基酸的典型結構蛋白質的主要功能如下。1.蛋白質為能量生成反應提供所需的碳源。某些氨基酸可以轉化成葡萄糖，再經(jīng)過代謝提供ATP。氨基酸也可以作為脂肪儲存起來，隨后進行代謝并提供ATP。2.在控制血液與機體組織的液體容積和滲透壓方面，蛋白質是很重要的化合物，這種功能是維持水平衡的重要調控因素。3.蛋白質是兩性化合物（既可以作為酸性物質，也可以作為堿性物質），能夠在酸性與堿性環(huán)境中起緩沖作用，以維持最優(yōu)化的血液pH。4.抗體的主要成分是蛋白質，對于維持健康至關重要。5.蛋白質能形成酶，酶參與消化和其他合成機體所需的化學終產(chǎn)物的細胞過程。6.蛋白質是構成機體組織——包括器官（心臟、肝臟、胰腺等）、肌肉和骨骼等的極其重要的組成成分。7.蛋白質是血液中“聰明的”物質搬運工，能將物質準確運送到受體的位置。例如，運鐵蛋白是運送鐵的蛋白質。8.蛋白質能夠合成控制機體功能的特定激素（如胰島素）和神經(jīng)遞質（如5—羥色胺）。氨基酸與蛋白質的功能概述見表1.10。表1.10氨基酸與蛋白質的功能蛋白質代謝蛋白質由碳原子、氫原子、氧原子、氮原子及硫原子（在某些情況下含硫原子）組成。蛋白質是唯一含氮的營養(yǎng)素，這一點使得它既是必需的物質，又具有潛在毒性。氨基酸結構單元可以組成分子結構更大的蛋白質。其中一些氨基酸可以由另外一些氨基酸合成獲得（因此稱為非必需氨基酸），而有些氨基酸則必須從我們所攝入的食物中獲得（這類氨基酸稱為必需氨基酸，即我們必須從膳食中獲得）。由于“非必需”這個詞暗示雖然它們存在，但機體并不真正需要，所以關于必需氨基酸與非必需氨基酸的說法很容易引起誤解。但是，實際情況是，必需氨基酸與非必需氨基酸在人類的新陳代謝過程中同等重要。非必需氨基酸的概況與必需氨基酸見表1.11。表1.11非必需氨基酸和必需氨基酸注：引自NationalAcademyofSciences.Dietaryreferenceintakesforenergy,carbohydrate,fiber,fat,fattyacids,cholesterol,protein,andaminoacids（macronutrients）.Washington,DC：NationalAcademiesPress,2005：591,593。a組氨酸與其他8種必需氨基酸不同，當膳食中不攝入組氨酸時，不會引起蛋白質不足（即負氮平衡）。CE條件必需氨基酸（在一定的代謝條件下，這些氨基酸可能是必需氨基酸）。BC支鏈氨基酸。獨立的氨基酸可以組合在一起形成更大的蛋白質分子，而氨基酸的排列順序及蛋白質的二級與三級結構決定了蛋白質的功能。當攝入膳食蛋白質時，蛋白質被消化成多肽（小的蛋白質分子），并最終分解為獨立的氨基酸。氨基酸被吸收進入血液，通過血液輸送到不同的組織，并被用來合成機體需要的蛋白質。為了確保組織能夠生成所需要的蛋白質，各種必需氨基酸必須同時存在。有些人認為，如果想擁有看起來健康的頭發(fā)和指（趾）甲，就應攝入與頭發(fā)和指（趾）甲的主要組成成分相同的蛋白質（明膠）。明膠是一種低品質的蛋白質，必需氨基酸的含量很少，因此不會促進和優(yōu)化任何所需蛋白質的合成。簡單地說，進食頭發(fā)與指（趾）甲不會促進和優(yōu)化頭發(fā)和指（趾）甲的合成。為保證所需蛋白質的最佳合成，最好的方法是向細胞同時提供所有的必需氨基酸，使機體可以合成任何需要的蛋白質。肝臟是蛋白質合成的重要場所，不斷調節(jié)著機體蛋白質的需求，并為滿足機體的各種需求而合成氨基酸和蛋白質。蛋白質的合成是通過轉氨基作用與脫氨基反應實現(xiàn)的。在轉氨基作用中，氨基酸的氮被用來生成另一種氨基酸；在脫氨基反應中，氨基從氨基酸中脫去，并轉化成氨（圖1.8）。剩余的碳鏈或重組為脂肪儲存，或轉化成葡萄糖（如丙氨酸和谷氨酸），或被燃燒以釋放能量。在脫氨基反應中產(chǎn)生的氨對身體有一定的毒性，但是肝臟中的酶能夠將氨轉化成尿素，尿素可通過尿液從身體排出。因此，攝入的額外蛋白質越多，需要從機體中排出的氨（以尿素的形式）就越多，而且脫掉氨基的剩余碳鏈大部分會以脂肪的形式儲存。圖1.8脫氨基反應與剩余碳鏈的重組有幾種氨基酸對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有特殊的功能（表1.12）?；谶@些已知的效果，為了進行成果推廣，已經(jīng)有單品氨基酸在出售。例如，色氨酸作為促進放松與睡眠的制劑，已經(jīng)在銷售。盡管如此，高劑量的單品氨基酸的危險性極大。因此，除非在藥劑師的嚴格監(jiān)督之下，否則不得向人們推薦使用。最好的方法是只通過膳食來獲取盡可能豐富的必需氨基酸，以使組織合成各自所需要的氨基酸，從而優(yōu)化機體功能。表1.12具有神經(jīng)遞質產(chǎn)物和功能的氨基酸蛋白質的營養(yǎng)價值許多優(yōu)質蛋白質（即生物學價值高的蛋白質）含有所有的必需氨基酸，且其氨基酸模式有助于細胞蛋白質的合成。確定蛋白質營養(yǎng)價值的兩種常用的方法如下。①計算儲留氮的比例。（儲留氮的比例越高，蛋白質的利用率越高，因此蛋白質的營養(yǎng)價值就越高）。②與雞蛋蛋白（白蛋白）對比，因為雞蛋蛋白質（白蛋白）是已知的具有近乎完美的必需氨基酸模式的蛋白質。下列食物清單顯示分別使用方法①（儲留氮的百分比，從高到低）和方法②（食物蛋白質與雞蛋蛋白質的相似程度）來評價蛋白質的營養(yǎng)價值[47]。在這兩個清單中，蛋白質的營養(yǎng)價值均從高到低排列。儲留氮的百分比乳清蛋白：96%。米飯：83%。全大豆：96%。魚肉：76%。雞蛋：94%。牛肉：74.3%。豆?jié){：91%。大豆凝乳（豆腐）：64%。牛乳：90%。全麥面粉：64%。奶酪：84%。白面粉：41%。與全蛋相比乳清蛋白濃縮物：104。酪蛋白：77。全蛋：100。大豆：74。牛乳：91。小麥面筋：64。牛肉：80。對蛋白質的需求每克蛋白質大約產(chǎn)生4kcal的熱量，其能量密度與碳水化合物相同。普通人的蛋白質推薦攝入量為總熱量的12%～15%。因此，一個人如果每天攝入2000kcal的熱量，則需要攝入60～75g（240～300kcal）的蛋白質。預測蛋白質需要量的一個更好的指標是基于每天每千克體重對蛋白質的需要量。對于非運動員人群，大多數(shù)情況下，每千克體重攝入0.8g的蛋白質即可滿足日常需要。根據(jù)這一原則，一名165lb（75kg）的非運動員每天的蛋白質需要量為60g。如果以每千克體重的蛋白質需要量為單位來計算，由于運動員往往每千克體重所含的去脂體重較多（即體脂率低），組織修復所需的蛋白質較多，而且在體育活動中需要消耗少量的蛋白質以產(chǎn)生能量，因此運動員的蛋白質需要量也較高[48]。這使得運動員對蛋白質的需要量大概是非運動員的2倍（大約為每千克體重1.5g，范圍是每千克體重1.2～1.7g）。因此，一名165lb（75kg）的運動員每天蛋白質的需要量可能為120g（480kcal能量）。雖然每天攝入120g蛋白質看起來很多，但其占每天攝入總能量的比例較低，而且只要遵照2010年的美國膳食指南即可較容易地達到這個攝入量[49]。類似的指南都注重一個前提，即可以并且應當主要通過食物的攝入來滿足營養(yǎng)素的需求。與蛋白質相比，碳水化合物的平均推薦攝入量是7.5g/kg（每千克體重30kcal），范圍是5～12g/kg。因此，這名體重為165lb（75kg）的運動員對碳水化合物來源的能量需求可高達2250kcal。一個典型的2000kcal的膳食計劃中的蛋白質含量見表1.13。與非運動員相比，運動員需要攝入更多的蛋白質，理由如下。在訓練過程中，氨基酸（來自蛋白質）供能占5%～15%。當肌糖原減少時，用于提供能量的蛋白質會增加。通常認為，耐力訓練會比力量訓練消耗更多的糖原，因此耐力型運動容易引起高比例的蛋白質消耗。運動會造成肌肉損傷，組織修復增加了蛋白質的需要量。耐力訓練可能會造成少量蛋白質流失在尿液中（不進行訓練時，尿中通常沒有或幾乎沒有蛋白質）。盡管運動員對蛋白質的需要量有所增加，但多數(shù)運動員的蛋白質（僅從食物中）的攝入量比他們的實際需要量多得多。他們經(jīng)常攝入的食物中的蛋白質含量就顯示了這一點。盡管多數(shù)運動員在攝入足夠的蛋白質方面并無困難，但是對以下幾類運動員的蛋白質攝入情況應進行細致的監(jiān)測，因為對他們來說或許很難攝入足量的蛋白質。有訓練和生長發(fā)育雙重需求的年輕運動員。為達到理想體重或體型而節(jié)食的運動員。不吃肉、魚、蛋類或乳制品的素食運動員。由于宗教或文化原因而限制食物攝入的運動員。盡管我們可以從蛋白質中獲取能量（熱量），但是這樣做就像是用家傳鉆石來點綴早餐食物：雖然你認為這樣做提高了早餐的質量，但這完全是浪費資源。蛋白質對于構建并維持組織及合成激素和酶非常重要，將其作為供能物質可以而且應該認為是非常浪費的。更糟糕的是，當?shù)鞍踪|被用作供能物質時，必須從氨基酸鏈中脫去氮并從機體中排出。這種對含氮廢物排泄量的增多會導致更多的水分以尿液的形式流失。這樣就會導致兩種不良結果：寶貴的蛋白質作為供能底物被浪費了；并且由于含氮廢物排泄的過程增加了水分的流失，脫水的風險增加。此外，有證據(jù)顯示，高蛋白飲食增加了鈣元素在尿液中的排泄量，這對由于其他原因（如雌激素水平低、活動少、維生素D缺乏、鈣含量不足）而已經(jīng)面臨骨骼疾病風險的人來說存在明顯的健康風險。另一個潛在的問題是，高蛋白飲食中的脂肪含量也會偏高，這就可能增加運動員罹患心血管疾病的風險。因此，確保滿足機體蛋白質需求而且不過量的最佳方法是攝入足量的食物，其中主要為復雜碳水化合物，同時分散地攝入定量的乳制品和肉類（對于素食主義者，則應攝入足量的豆類食物）。蛋白質的植物來源見表1.14。表1.132000kcal膳食計劃中的蛋白質含量注：一位體重為120lb的運動員，每千克體重大約需要1.5g的蛋白質。可以采用將體重值（以磅計）除以2.2的方法，將體重的單位由磅換算成千克（120/2.2=55）。然后將體重（kg）乘以1.5（55×1.5=82.5）。那么這位體重為120lb的運動員每日蛋白質的需要