運(yùn)動(dòng)飲料中電解質(zhì)、氨基酸、維生素營(yíng)養(yǎng)概述

1、運(yùn)動(dòng)飲料中電解質(zhì)、氨基酸、維生素功能概述一、 有關(guān)水和電解質(zhì)代謝除了氧以外，水是人類賴以生存的最重要因素。一般情況下，如果有水的供給，即使沒(méi)有食物，生命也可以維持?jǐn)?shù)十天。一個(gè)很好的例證就是在 1976年唐山大地震中，井下的煤礦工人們被困整整 27天，沒(méi)有任何食物供應(yīng)，但是由于有充足、并且相對(duì)潔凈的水供應(yīng)，他們奇跡般的生存下來(lái)，終于等到了救助人員的到來(lái)。如果缺水，生命僅能維持幾天。倘若在沙漠地帶，環(huán)境極度干燥，溫度極高，在沒(méi)有水供給的情況下， 24小時(shí)內(nèi)就可導(dǎo)致死亡。當(dāng)發(fā)燒、運(yùn)動(dòng)、高氣溫等各種原因造成機(jī)溫升高時(shí)，機(jī)體調(diào)節(jié)體溫的一個(gè)重要方式是通過(guò)增加出汗來(lái)降低體溫。這時(shí)就需要增加飲水和補(bǔ)充電解質(zhì)來(lái)

2、彌補(bǔ)汗液水分和電解質(zhì)的丟失。當(dāng)腹瀉和攝入有利尿作用的食物時(shí)（酒精、咖啡因等），機(jī)體通過(guò)腸道和尿液丟失的水分和電解質(zhì)增加，此時(shí)也同樣需要增加飲水和補(bǔ)充一定的電解質(zhì)來(lái)保持水和電解質(zhì)的平衡。合理的補(bǔ)充水和電解質(zhì)，還有助于預(yù)防和糾正由于水和電解質(zhì)代謝的紊亂造成的體液酸堿平衡。 這里，水份和電解質(zhì)的補(bǔ)充都應(yīng)根據(jù)丟失情況進(jìn)行科學(xué)的配比，不合理的電解質(zhì)補(bǔ)充會(huì)延緩、甚至不利于各種代謝紊亂和脫水的糾正。保持水、電解質(zhì)、酸堿平衡的藝術(shù)就在于飲用水的同時(shí)，補(bǔ)充特定成分和數(shù)量的無(wú)機(jī)鹽；也在于合理的液體溫度、含氣量、滲透壓、補(bǔ)充量、補(bǔ)充時(shí)間和其它有益成分的補(bǔ)充。在運(yùn)動(dòng)和發(fā)燒等體溫較高或高氣溫的情況下，補(bǔ)充的液體的溫度低

3、一些，有助于降低體溫。飲料中含有一定的糖，即可以補(bǔ)充能量，在適宜的濃度下（ 6-7%），還有助于促進(jìn)腸道對(duì)水的吸收。此外，飲料的滲透壓對(duì)其通過(guò)胃腸的速度和腸道的水吸收也有影響。因此，防治脫水的飲料，其滲透壓需要進(jìn)行專門(mén)的技術(shù)設(shè)計(jì)。防治脫水的飲料一般也不鼓勵(lì)充氣，一方面含氣飲料會(huì)引起胃腸脹氣，產(chǎn)生不適感，同時(shí)也降低可補(bǔ)充的液體量。體液中的水和無(wú)機(jī)鹽并非處于靜止不動(dòng)的狀態(tài)，它們?cè)谏顒?dòng)中始終處于不斷交換和變化的過(guò)程中。細(xì)胞內(nèi)外的水和無(wú)機(jī)鹽在不斷的交換、不同組織間的水和無(wú)機(jī)鹽也在不斷的交換、 體內(nèi)的水和無(wú)機(jī)鹽同時(shí)還不斷地與外界環(huán)境進(jìn)行著交換。 通過(guò)這種交換，水和無(wú)機(jī)鹽在機(jī)體細(xì)胞內(nèi)外和各個(gè)組織之間的

4、分布和含量等方面形成特定的動(dòng)態(tài)平衡，同時(shí)也使水和無(wú)機(jī)鹽在機(jī)體內(nèi)形成的內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境之間形成動(dòng)態(tài)平衡。當(dāng)水平衡處于入不敷出的情況時(shí)，機(jī)體就發(fā)生脫水。脫水可以在大量出汗、尿液分泌增加、呼吸失水和飲水不足等情況下發(fā)生。高氣溫、運(yùn)動(dòng)、蒸汽浴、緊張或者衣服穿得過(guò)多，都可以增加出汗量。身體浸在水中（游泳、洗澡）、寒冷、酒精和咖啡因等可以刺激尿液的分泌，低溫和干燥的環(huán)境可以增加呼氣帶走的水份，腹瀉時(shí)，會(huì)從腸道丟失大量的水。這些情況都使體內(nèi)的水丟失1 / 4增加，如果得不到適量的液體補(bǔ)充，就會(huì)造成脫水。脫水時(shí)引起血液粘稠度增加、心血管負(fù)擔(dān)加重，表現(xiàn)為心率加快、血壓下降和缺氧；脫水降低出汗率，不能充分散失體內(nèi)

5、的熱量，造成體溫升高；脫水還會(huì)造成電解質(zhì)的代謝紊亂，影響神經(jīng)功能，出現(xiàn)肌肉無(wú)力、煩躁、焦慮等癥狀。嚴(yán)重脫水可以造成人的虛脫、衰竭、神志不清、昏迷等，以至于死亡。脫水造成細(xì)胞內(nèi)外水和電解質(zhì)的平衡破壞，對(duì)免疫細(xì)胞以及整個(gè)免疫系統(tǒng)必然造成不利影響。由于不可能承受長(zhǎng)時(shí)間的脫水，脫水一般情況下都是一種急性過(guò)程，一般也不會(huì)對(duì)身體機(jī)能造成長(zhǎng)久的損害。因此機(jī)體的水和電解質(zhì)代謝紊亂的急性變化得到糾正后，免疫功能也應(yīng)很快恢復(fù)。在這一過(guò)程中，有關(guān)免疫指標(biāo)的變化還沒(méi)有見(jiàn)到系統(tǒng)的研究。但是，在疾病過(guò)程中發(fā)生的脫水，如發(fā)燒，及時(shí)足量的補(bǔ)水是最有效的治療措施之一。理論上講，這一過(guò)程中觀察到的疾病癥狀的緩解和免疫指標(biāo)的改善與

6、水和電解質(zhì)代謝紊亂的糾正有必然的聯(lián)系。水和電解質(zhì)代謝平衡是機(jī)體中一切生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，包括免疫功能。因此，通過(guò)補(bǔ)充水和電解質(zhì)維持機(jī)體正常的水和電解質(zhì)的代謝有助于保護(hù)機(jī)體的免疫系統(tǒng)正常發(fā)揮功能，但是并不能理解為這種補(bǔ)充可以增強(qiáng)免疫力。二、 有關(guān)蛋白質(zhì)和氨基酸營(yíng)養(yǎng)蛋白質(zhì)組成的基本單位是氨基酸，人類體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有 20余種氨基酸，它們按照一定序列編碼連接起來(lái)，并形成一定的立體結(jié)構(gòu)。不同蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)差異決定了它們生理功能上的差異。人類有 9種氨基酸為必需氨基酸和 2種為條件必需氨基酸。必需氨基酸包括亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、蘇氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、組氨酸（嬰幼兒期）。它們?cè)谌梭w內(nèi)不能合成

7、或合成速度滿足不了代謝需要，必須由膳食供給。胱氨酸和酪氨酸為條件必需氨基酸。補(bǔ)充蛋白質(zhì)和氨基酸對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的影響（一） 維持血糖 由于體內(nèi)糖儲(chǔ)備的耗竭，血糖水平的降低是肌肉疲勞和中樞疲勞發(fā)生的重要原因。氨基酸的糖異生作用是體內(nèi)維持血糖穩(wěn)態(tài)的重要機(jī)制之一。體內(nèi)絕大多數(shù)氨基酸脫去氨基以后的碳骨架都可進(jìn)入糖的代謝途徑，并可轉(zhuǎn)化為葡萄糖。其中丙氨酸和谷氨酰胺占氨基酸異生葡萄糖的 30%。肌肉在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中， 葡萄糖氧化產(chǎn)生的丙酮酸，與賴氨酸等氨基酸通過(guò)轉(zhuǎn)氨基反應(yīng)生成丙氨酸。丙氨酸進(jìn)入血液，回流到肝臟，經(jīng)過(guò)糖異生代謝途徑生成葡萄糖，增加運(yùn)動(dòng)中血糖的來(lái)源。因此，丙氨酸 - 葡萄糖循環(huán)對(duì)運(yùn)動(dòng)中血糖的維持具有重要

8、意義。 谷氨酰胺的生糖過(guò)程同樣存在著與此類似的谷氨酰胺 - 葡萄糖循環(huán)，也參與運(yùn)動(dòng)中血糖的維持機(jī)制。（二）氧化提供能量 蛋白質(zhì)在運(yùn)動(dòng)中供能的比例一般情況下較小，約占總熱能需要的 5% -7%。在耐力運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中，肌肉糖原耗竭以后，氨基酸的供能比例增加。體內(nèi)絕大2 / 4多數(shù)氨基酸都可以進(jìn)入到三羧循環(huán)或無(wú)氧酵解代謝途徑， 經(jīng)氧化產(chǎn)生能量。 在丙氨酸 - 葡萄糖和谷氨酰胺 - 葡萄糖循環(huán)過(guò)程中，部分由丙氨酸和谷氨酰胺在肝臟轉(zhuǎn)化生成的葡萄糖，可以重新進(jìn)入肌肉細(xì)胞，氧化產(chǎn)生能量；而在肌肉組織丙氨酸和谷氨酰胺的生成過(guò)程中，提供氨基的氨基酸轉(zhuǎn)化為 a- 酮酸，進(jìn)入有氧代謝途徑氧化供能。此外，肌肉還可以利用血

9、循環(huán)中的氨基酸。一些研究顯示，運(yùn)動(dòng)中肌肉攝取支鏈氨基酸速率增加，在長(zhǎng)時(shí)間大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)中，其氧化數(shù)量可以增加數(shù)倍。因此，補(bǔ)充支鏈氨基酸的強(qiáng)力作用曾經(jīng)引起很多關(guān)注。雖然在理論上應(yīng)用支鏈氨基酸能夠改善運(yùn)動(dòng)肌肉的能量供給，但是到目前為止，在設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜梭w試驗(yàn)中，還沒(méi)有證實(shí)這種做法可以改善運(yùn)動(dòng)能力。（三）氨基酸與生長(zhǎng)激素分泌 精氨酸、賴氨酸、鳥(niǎo)氨酸可以刺激垂體分泌生長(zhǎng)激素。但是，運(yùn)動(dòng)員服用以后，觀察不到生長(zhǎng)激素水平增高的現(xiàn)象。目前為止，也還沒(méi)觀察到它們可以刺激肌肉合成和幫助運(yùn)動(dòng)員增加肌肉力量的作用。（四）?；撬??；撬嵩诩∪夂蜕窠?jīng)系統(tǒng)中的濃度最高。具有調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞膜功能、抗氧化和解毒、維持細(xì)胞內(nèi)外滲透壓等

10、作用，與谷氨酸形成的二肽，是一種神經(jīng)介質(zhì)。（五）蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)與免疫功能 蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良時(shí)， 免疫功能受損， 更容易發(fā)生感染。一些氨基酸對(duì)免疫功能有獨(dú)特的影響，例如，一些研究顯示谷胺酰氨的補(bǔ)充有助于改善免疫系統(tǒng)的能量供應(yīng)。?；撬岬目寡趸饔茫灿兄诿庖吖δ艿母纳?。大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，影響機(jī)體的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制，一些研究顯示此時(shí)的免疫功能降低。因此在大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)訓(xùn)量期間，更應(yīng)保證與免疫功能有關(guān)的營(yíng)養(yǎng)供給。三、 有關(guān)維生素營(yíng)養(yǎng)維生素指體內(nèi)一類小分子化合物，由于體內(nèi)不能合成或合成數(shù)量不足，必需從食物中攝取。各種維生素在體內(nèi)都有重要的生理功能，如果食物中的供給量不能滿足機(jī)體的需要，可以產(chǎn)生各種缺乏癥狀，嚴(yán)重時(shí)可以

11、引起相關(guān)的缺乏病。因此，在特定生理情況下，各種維生素都必須達(dá)到一定的攝入量，才能夠保證機(jī)體正常生理功能的維持。但是，一些維生素在過(guò)量攝入時(shí)可以產(chǎn)生毒性。維生素分為脂溶性（ A、 D、E、K）和水溶性（ B 族、 C等）兩類。運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)體的能量代謝、肌肉組織蛋白質(zhì)的合成和轉(zhuǎn)換、參與運(yùn)動(dòng)的骨關(guān)節(jié)、神經(jīng)和內(nèi)分泌等系統(tǒng)都處于一個(gè)非?；钴S的功能狀態(tài)。 根據(jù)各種維生素所參與的生理功能，有關(guān)維生素的代謝會(huì)受到運(yùn)動(dòng)影響。理論上，運(yùn)動(dòng)可以從如下幾個(gè)方面增加機(jī)體對(duì)這些維生素的需要：（1）運(yùn)動(dòng)員的瘦體重大，維持增加的肌肉、骨骼等組織的代謝，有關(guān)維生素的需要量更高；（2）運(yùn)動(dòng)對(duì)胃腸功能和腸道能量供給（如谷氨酰胺）的影

12、響，使維生素的吸收率降低；3 / 4（3）運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)體的新陳代謝加強(qiáng)，也加快了維生素的周轉(zhuǎn)；（4）運(yùn)動(dòng)還可以使一些維生素及其代謝產(chǎn)物經(jīng)過(guò)汗液和尿液的丟失增加；（5）運(yùn)動(dòng)中要求快速的代謝反應(yīng)， 如能量生成， 在一定時(shí)間內(nèi)需要處理更多的底物。為此，機(jī)體對(duì)訓(xùn)練的適應(yīng)性反應(yīng)，會(huì)合成更多與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的功能分子（如酶和輔酶），有關(guān)的維生素的組織水平也相應(yīng)增加；（6）運(yùn)動(dòng)引起的組織超微結(jié)構(gòu)損傷和外傷的預(yù)防及修復(fù)過(guò)程，也需要更多維生素的參與。在實(shí)踐中，針對(duì)不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)群和強(qiáng)度，確定某一個(gè)維生素在運(yùn)動(dòng)時(shí)需要增加的供給量，要有大量的科學(xué)研究基礎(chǔ)。最有說(shuō)服力的數(shù)據(jù)來(lái)自于有關(guān)維生素在運(yùn)動(dòng)人群中的代謝研究。此外，設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?/p>

13、人群調(diào)查數(shù)據(jù)也有一定參考價(jià)值。維生素 B6 目前建議每克蛋白質(zhì)攝入應(yīng)供給0.19mg維生素 B6。當(dāng)飲食中蛋白質(zhì)含量增加時(shí)， B6的需要量應(yīng)相應(yīng)增加。肌糖原分解，乳酸和氨基酸的生糖作用都與B6相關(guān)。運(yùn)動(dòng)中血漿磷酸吡哆醛（ PLP）增加，據(jù)認(rèn)為這種增加可能與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度無(wú)關(guān)。而且這種變化通常在運(yùn)動(dòng)后一小時(shí)恢復(fù)，因此也不說(shuō)明這種升高是運(yùn)動(dòng)加速能量代謝的結(jié)果。但是血PLP增加，可以同時(shí)增加吡哆酸（4-PA）的生成，從而增加尿的丟失。Rokitzki推算一個(gè)馬拉松跑的全過(guò)程可以丟失1mg維生素 B6。另外， 在男性跑步者每天攝入 1.5 0.1mg維生素 B6的情況下，有 17%的人血漿 PLP低于正常水

14、平， 而有 35%的人紅細(xì)胞轉(zhuǎn)氨酶活性指數(shù)在正常范圍之外。但是，別的學(xué)者在運(yùn)動(dòng)人群進(jìn)行的代謝試驗(yàn)沒(méi)有證實(shí)運(yùn)動(dòng)增加 B6的需要量。維生素 B12 運(yùn)動(dòng)可以加快血紅細(xì)胞的新陳代謝，也可以誘發(fā)氧化應(yīng)激，肌肉體積的增加也伴隨著核酸代謝加強(qiáng)，這些過(guò)程都需要維生素 B12參與，而運(yùn)動(dòng)使這些代謝速率增加的同時(shí)，是否也增加了維生素B12的需要量，目前還沒(méi)有報(bào)道。運(yùn)動(dòng)可以誘發(fā)氧化應(yīng)激，這一變化可以影響運(yùn)動(dòng)中的疲勞和運(yùn)動(dòng)后的恢復(fù)過(guò)程。而體內(nèi)的抗氧化系統(tǒng)有多種維生素的參與，包括維生素 E、C、B2、葉酸、 B6、B12等。這些維生素缺乏，可以明顯降低機(jī)體免疫功能。一些學(xué)者認(rèn)為，額外補(bǔ)充這些維生素，可以增強(qiáng)免疫功能。有報(bào)道在 90公