高级运动营养学是什么

2017-06-05

高级运动营养学——剖析脂肪与运动

管最近一些文献错误地支持高脂肪(例如从脂肪中摄入热量占总热量的30%或更多)摄入好处，脂肪是一种高浓缩的燃料，但是，过量摄入不能提高运动成绩、改进身体成分或体重。成年人AMDR (Acceptable Macronutrient Distribution Range)，可接受的大营养素分配比例)中总脂肪摄人是总热量的20%-35%，然而并没有科学资料显示:脂肪的热量摄人超过总热量的25%对运动员更有益。

但是，对于因大量能量消耗(如越野滑雪者)难以维持体重，或是必须维持高体重(如橄榄球队的前锋)的运动员来说，更高的(达到AMDR的极限值35%)脂肪摄入也许是必不可少的。美国人从脂肪中摄入的能量很少低于总体能量的35%，因此低脂肪摄人并不那么容易，除非采取措施从其他物质(主要是更多的复杂碳水化合物)中摄取足够的能量，以替代减少摄人的脂肪。否则，运动员就有可能身处能量负平衡状态，这对运动成绩将不利。因此，减少脂肪摄入通常是有益的，但当脂肪摄人减少时，必须有意识地做到供给足够的总体能量。由于脂肪产生的热量比蛋白质或碳水化合物(9千卡/克，4千卡/克)的高两倍多，因此应当摄人高于两倍的食物量，以补足脂肪减少造成的能量不足。

胆固醇、油类、黄油与人造黄油都是脂肪或脂质，但每种物质的特性略有不同。脂质共同的特征是它们都溶于有机溶剂，而不溶于水(任何试图馄合意大利调味品的人都知道，无论如何使劲地摇动调味瓶，调味品中的油最终都会浮在上面)。脂肪一词通常应用于室温下呈固态的脂质。脂质最常用的摄人形式是甘油三酷，它由三个脂肪酸与一个甘油分子组成(甘油三醋因此而得名)。尽管脂质有多种形态，我们仍可以从食物中获得所有的脂质，并且还能够通过组合其他物质的碳单元来合成许多种脂质。身体中的每个细胞几乎都有制造胆固醇的能力，这就是为什么一个人即使是摄人低胆固醇膳食，也可能出现高血液胆固醇的原因。我们还可以制造磷脂、甘油三酸脂与油类。事实上，正是这种有效地制造出不同脂质的能力，限制了摄人大量脂质的必要性。

脂肪的功能

一定数量的脂肪(占摄人总体热量的20%-35%)是确保充足的能量与营养素摄入所必需的。脂溶性维生素A, D, E, K必须借助脂肪才能供给机体。特定的机体功能所需要、而自身又无法合成的必需脂肪酸，也是必须摄人的。在进食过程中，也需要一些膳食脂肪给予我们饱食感，并产生重要生理信号，该停止进食了。膳食脂肪比碳水化合物的胃排空时间长，这有助于我们产生饱足感。当然，脂肪还能使食物的味道更鲜美。

脂质的结构

脂质具有不同水平的饱和度，饱和度是指在碳链上所具有的双键的数量。没有双键的脂肪酸是饱和的，具有一个双键的脂肪酸为单一不饱和脂肪酸，具有多个双键的脂肪酸为多不饱和脂肪酸。单键比双键更稳定，具有较低的化学活性，因此双键的数量越多，脂肪酸与其化学环境发生反应的机会就越多。正是这种化学活性的差异，使得双键的数量成为人体营养学的一个重要因素。

饱和脂肪酸在动物性脂肪、棕搁仁油与椰子油中最为普遍。单不饱和脂肪在橄榄油与菜籽油中含量最高，也存在于动物性脂肪中。多不饱和脂肪在蔬菜油中含量最高(橄榄油除外，其含有高于75%的单不饱和脂肪)。在脂肪摄人不超过总能量35%的情况下，单和多不饱和脂肪应是摄人脂肪的主体。饱和脂肪酸与高胆固醇水平有关，因此应当尽量减少摄人。最好是通过减少动物性脂肪、巧克力糖(通常具有高含量的饱和热带植物油)、油炸食品与高脂肪乳制品的摄人来实现。

甘油三脂

我们摄人的脂质大多是甘油三脂，它含有三个脂肪酸与一个甘油分子。脂肪是以甘油三醋的形式储存的，当摄人过多的能量时，机体就会合成甘油三脂。在脂肪组织(成群的脂肪细胞)与肌细胞内部(肌肉甘油三脂)储存甘油三脂，需要时两者都可以用做能量来源。当脂肪作为能量来源消耗时，甘油三脂便从储存中被调用，并分解为脂肪酸与甘油分子。接着，脂肪酸被分解(每次两个碳单位)并进人线粒体生成ATP，以产生热量并为肌肉活动提供能量。这个过程被称为β氧化代谢途径，因为脂肪的完全氧化除了需要碳水化合物以外，还需要氧。

甘油三酯的结构

甘油是唯一一种像碳水化合物而不像脂肪那样燃烧的脂质，同时它还是一种有效的湿润剂(含有水)。一些耐力运动员发现，与单独摄入水比较，在水中添加甘油可以帮助他们保持更多的水分(如高效水合)。在极度炎热与潮湿的环境中，水分的流失有可能高于运动员补充体液的能力，因此，在高效水合状态下开始比赛具有一定的优势。在关于网球与奥运会铁人三项研究中发现，当在高温下进行比赛时，赛前摄人甘油水溶液的运动员可以体会到超水合状态带来的好处。但是，处于超水合状态可能会有一定程度的不舒适感，需要逐渐适应。运动员摄人含甘油的液体后，通常将体内含有额外水分的感觉描述为，使他们感觉“像个水袋”“很重”或“不灵活”。尽管如此，他们坚信比赛终点时的感觉比刚开始比赛时的感觉更重要，因此在赛前饮料中加人甘油，已经成为一些运动员的惯有程序。

必需脂肪酸

亚油酸(Ω-6)与亚麻酸(Ω-3)都是必需脂肪酸;虽然它们都是新陈代谢所必需的，但是我们无法自身合成。“Ω一6”族的定义是，这些多饱和脂肪酸的双键在从碳链末端数的第六位碳上。“Ω一3”族的定义是，这些多饱和脂肪酸的双键在从碳链末端数的第三位碳上。亚油酸是脂质膜的基本部分，为正常健康的皮肤所必需。亚麻酸是神经功能与生长所必需的。Ω-6与Ω-3脂肪酸的可接受的大营养素分配比例((AMDR)分别是每天5-10克和0.6- 1.2克。两种脂肪酸都可以方便地从蔬菜油(玉米、红花、菜籽油等)与深海鱼油中获得。

最近有很多人关注富含,Ω-3脂肪酸的鱼肝油。这种油已经被证明能够降低红细胞的凝集能力，因此减少了不必要的血栓的发生，从而降低了心脏病(通常由心脏一条主要动脉发生堵塞引起)发作的风险。深海鱼油是Ω-3脂肪酸二十碳五烯酸((EPA)与二十二碳六烯酸(DHA)的主要来源。即使每周只摄人一次深海鱼就足以大大降低心脏病发作的风险。尽管有这些发现，过量摄人这种鱼油也可能会产生问题，包括增加细胞氧化造成的损害。最好的经验法则是，在每周膳食中定期摄入这种鱼，没必要再补充Ω-3脂肪酸。

脂肪的需求

从运动的角度来说，没有理由相信增加脂肪的摄入会提高竞技能力，除非脂肪入的增加是运动员获得充足能量的唯一合理的方式。对于每天需要4000多千卡热量来满足生长、运动与修复综合需要的运动员来说，适度增加膳食脂肪(最好源自植物和鱼类)或许是需要的。因为脂肪无论与碳水化合物还是蛋白质相比，能量的密度更大，如食物中含有较多的脂肪，在较少的食物份额中就可以摄人更多的能量。如果运动员试图完全限制脂肪，那么需要进食的食物的量就会增大，以至于无法安排足够的餐数或进餐时间来获取所需要的能量，从而导致能量摄入不足。

脂质与体育活动

即使是最精瘦、最健康的运动员也有一个可观的存储脂质能量库。脂肪组织的平均贮藏量范围在50000与100000卡之间或者是相当于维持步行或跑步500-1000英里(800-1600千米)的能量。此外，运动员在肌肉组织中存储了2000-3000千卡脂质。脂质以甘油三醋形式存储，并在氧气供给适当的条件下用做燃料。在60%-65%的最大摄氧量条件下，脂肪氧化率最高，但在更高水平最大摄氧量条件下，由于没有足够的氧气供应，所以不能从脂肪代谢中获得大多数能量。

不同运动强度对能量物质的需求

脂肪组织中所存储的甘油三醋能分解为其组成成分甘油和脂肪酸，并运输到血浆中。甘油可用于所有组织的能量代谢，游离脂肪酸被输送到运动肌肉，进行氧化并释放能量。运动肌中储存的甘油三脂分解成甘油与脂肪酸，脂肪酸在其停留的部位被氧化并释放能量。甘油也能够在运动肌中被燃烧并释放能量，或者作为其他组织的能量来源被运输到血浆中。

运动强度越低，脂肪燃烧满足能量需求的比例越大。当运动强度增大时，脂肪燃烧的比例降低，而碳水化合物的燃烧比例增大。这就是为什么许多人都进行低强度活动来燃烧脂肪与降低身体脂肪的原因。但是，在不同强度的体育活动中，燃烧的脂肪比例不能与所燃烧的脂肪总量相混淆。当运动强度增大时，每单位时间所燃烧的热能总量也随之增加。

在高强度活动中，虽然所燃烧的脂肪比例有所下降，但由于总体能量需求的增大，脂肪燃烧的总量却增加了。从这种代谢特点中，我们得到的值得借鉴的经验是，热衷于降低身体脂肪的运动员，在其优化所燃烧脂肪总量的过程中，应至少进行65%最大摄氧量的运动。进行低强度运动虽然比高强度运动燃烧更高比例的脂肪，但总体脂肪燃烧量减少。

竞技状态与脂肪代谢

通过耐力训练计划提高运动员的耐力，能够提高细胞内线粒体(与相关的氧化酶)的大小与数量，提高运动员在体育活动中动用更多数量脂肪的能力。由于运动员所储存的脂肪热能远远大于碳水化合物热能，提高对脂肪的动用能力可以相应地减少对碳水化合物的依赖，因此可以提高耐力。简单地说，如果能够在高强度运动中消耗更多的脂肪，你就能使你的水化合物储存持续的时间更长，从而提高你的耐力。

值得重点强调的是，在剧烈的运动中无法将脂肪的氧化提高到不需要碳水化合物(肌糖原)的程度。此外，脂肪代谢获取能量能力的增强，不应当成为促使运动员摄取更高比例脂肪的理由。假定热量摄取充足的情况下，运动员能够生成并储存所需的脂肪，那么摄人更多的膳食脂肪是引发动脉粥样硬化心脏病的绝对危险因素。与高碳水化合物摄入方式相比，即使是脂肪的摄人暂时增加，而碳水化合物摄人减少的情况仅仅持续3-5天，也会导致耐力水平的下降。

中链脂肪酸(MCTs)

关于MCT(中链脂肪酸)(脂肪酸链在6一12个碳原子范围的甘油三脂)对运动员可以产生有益的效果，有相互矛盾的说词。MCT能够被直接地吸收，并迅速代谢成脂肪酸与甘油。它可以方便、迅速地被氧化并释放能量，从代谢效果上看特别像碳水化合物，而非脂肪。也有一些证据表明，它增强了脂肪从储存到作为能量燃烧的活性，提高了能量燃烧的速率(例如，更高的能量代谢水平)。在一项评价碳水化合物以及碳水化合物加MCT对自行车计时赛成绩影响的研究中，碳水化合物组提高了100公里路程的成绩，而碳水化合物加MCT组没有进一步提高成绩仁洲。另一项研究表明，MCT摄人时间的选择是影响耐力成绩的一个重要因素。在计时赛前摄人400毫升(13.5盎司)3.44%MCT溶液，并在计时赛过程中添加10%的葡萄糖溶液，能够提高整个计时赛中的表现。可以得出如下结论，降低对糖原的依赖性，提高对脂肪(MCT)的的依赖性，是成绩明显提高的原因。相反的研究结论显示，对于训练良好的男性长跑运动员来说，定期摄入MCT既不能提高耐力，也不会改变能量代谢。另外，有些证据表明，补充MCT能够改变血液的脂质饱和度，有家族心脏病史的运动员应当对此予以认真地考虑。

摄入MCT可以对维持理想身体成分有困难的运动员产生良好效果。健康人摄人5一10克(4590千卡)MCT，会体验到食物特殊动力作用比摄人相当数量的长链脂肪酸(是食物中常见的脂肪形式)要强烈，而这种更强烈的生热作用能够刺激体重的减少[。

虽然MCT不集中存在任何食物中，但在许多物质储备中都存在，而且由于是饱和的，所以它很稳定，保存期也很长。对于总能量摄人很难充足的运动员来说，摄人2-3大汤匙(3045毫升)MCT或许是有益的。MCT与其他脂肪的燃烧情况不一样，因此对于难以摄取足够热量的运动员来说，摄人少量这种物质是确保满足其需要的好方法。

需要注意的是，对大多数运动员来说，MCT的最大摄人量不得超过30克(270千卡)。超过这个数量就会极大增加肠胃不适(包括腹泻)的风险。因此，MCT在提高总体能量摄入方面存在一定的限制。

Ω-3脂肪酸

有些人已经关注到,欧米伽-3脂肪酸对于竞技能力的潜在益处。

这些潜在益处包括如下几点:

1.降低血液的戮性，改善氧气与营养素向肌肉与其他组织的运输。

2.向细胞运送的氧气增加，改善有氧代谢。

3.增加生长激素对正常刺激(如运动、睡觉与饥饿)反应时的分泌，从而起合成作用或改善运动后的恢复时间。

4.减少肌肉疲劳与用力过度而引起的炎症，缩短运动后恢复时间。

5.可以防止组织炎症。

一般来说，对Ω-3脂肪酸价值的研究并没有显示出在力量与耐力方面的持续改进，也没有一致的证据表明Ω-3脂肪酸能够降低肌肉疼痛。摄入Ω一3脂肪酸的主要作用，似乎是能够增强机体有氧代谢能力，这对于竞技能力和脂肪供能能力的提高有着很重要的意义。但这并不表明，脂肪摄入总量的增加对于获得这些益处是理想的或必要的。相反，更高水平的脂肪摄人与竞技能力的降低恰恰是相关联的。但是，运动员可以考虑更换所摄人脂肪的种类，并通过在膳食中有规律地(每周一次或两次)增加进食4-5盎司((110-140克)大马哈鱼、金枪鱼、与其他深海鱼，以提高Ω-3脂肪酸的供给比例。