運動營養學是一門用營養學、運動訓練學和生物化學等手段來研究和評估運動人體的代謝和體能狀況,并提供營養學強身和恢復手段的科學。它又是一門多學科綜合應用科學。在我國,經過 50 多年的發展,已成為一個相對獨立的學科,并成為運動科學中的研究熱點。它在競技體育中發揮增強體能和保證健康的積極作用,為我國“奧運爭光計劃”的實施和優秀運動成績的取得提供了良好的物質基礎。幾十年來,我國有一批專業人員從事運動營養研究工作,在理論體系和實踐方面取得了豐碩的研究成果。
1 運動營養食品的概念及分類
運動營養理念的建立和運動員營養食品的發展始于西方國家。在我國,運動營養食品的起步比西方國家晚了 10~15 年,楊則宜在運動營養食品與國民體質和健康的研究中闡述,1994 年美國國會通過了“膳食補充健康教育活動”法案,并正式定義 :當一種產品(除煙草之外)意欲促進健康,且含有維生素、礦物質、氨基酸、草藥、植物氨基酸等營養成分或保健用途成分,類似藥品形態,如片劑、膠囊、粉末、口服液等的食品即膳食補充劑。這一法案在推動美國膳食補充劑快速發展的同時,也增加了運動員營養食品的市場份額。我國 1994開始發布了一系列運動營養食品的標準,2009 年發布的《運動營養食品通則》第 1 次將運動營養食品定義為“補充和滿足人體營養特殊需求的營養物質的食品”.楊則宜在運動營養生物化學研究中認為,有些營養素或者是其在機體內代謝的中間體不僅直接參與機體代謝,還具有調節機體新陳代謝和生理機能的作用。通過這些物質的補充,可以提高訓練的效果,并有助于消除疲勞,從而改善和提高運動能力。
根據強力營養素的作用目標,我們通常將其分成 4 類 :(1) 增加肌肉合成代謝和肌力的強力營養素 ;(2) 促進能量代謝的強力營養素 ;(3) 促進疲勞消除和體能恢復的強力營養素 ;(4) 減輕和控制體重的膳食安排和特殊營養素補充。
韓雨梅、習守扶、邸慧君對運動營養補充品發展現狀進行研究,大量的動物及人體實驗證明,合理補充運動營養補充品可使動物及運動員機能水平提高,抗疲勞能力增強。不同的運動營養補充品對機體的作用效果也不同。運動營養補充品是專門為運動員使用,可加到膳食中的一些物質,由維生素、礦物質、草藥、植物性物質、氨基酸、活菌、代謝產物、食物組成物或提取物等制成的一類有特定功能的食品?,F階段常用的營養補充品有糖、蛋白質、氨基酸、維生素、提取物、微量元素、肌酸、?;撬?、活菌、中草藥等一些食品。
李文波對運動營養食品及其功能性成分進展進行研究,闡述我國在 2009 年發布的《運動營養食品通則》中按人體運動對能量和營養物質的不同需求,分為 :(1)補充能量類 ;(2)控制能量類;(3)補充蛋白質及其水解物類;(4)補充維生素、礦物質類(;5)補充恢復運動性疲勞的營養物質類;(6)其他類。
運動營養食品的設計原則是 :(1)能量比例原則 ;(2)氨基酸平衡原則 ;(3)抗自由基原則 ;(4)礦物質補充原則 ;(5)維生素補充原則 ;(6)低滲原則 ;(7)電解質平衡原則 ;(8)運動營養特殊性原則 ;(9)安全性原則 ;(10)先營養值后口味原則 ;(11)采用天然物料原則。
何立群、徐琪分析運動營養補劑的研究趨勢,認為運動營養補劑的命名目前還不統一,有稱運動補劑、運動員營養補品、運動功能食品等,而采用運動營養補劑這一命名法,保持和國家體育總局有關文件名稱一致。
因運動時能量物質消耗比安靜時增加,物質代謝加強,則要求增加營養的補充。在增加糖類、脂類、蛋白質、水、維生素和無機鹽等基本營養素的基礎上,要根據運動需要補充相應的營養品,運動員都應在每天的基本營養中合理增加營養補劑。運動營養補劑包括中藥補劑、功能性食品和運動營養補劑。
2 運動營養生化監控
運動營養生物化學是運用營養學和生物化學的手段來研究和評估運動人體的代謝和體能狀況,并提供營養學強力和恢復手段的科學。在競技體育中,我國建立了一個“運動營養生化監控恢復系統”.該系統采用營養學和生物化學的手段,整體地評價運動員的代謝身體機能狀況,為運動員訓練和比賽計劃的調整提供科學依據,同時也為運動員合理的膳食和營養補充做出科學的安排。
楊則宜研究運動營養生化監控系統的形成及其在運動實踐中的應用,論述訓練的目的是提高運動能力,這就要求運動員在超生理極限的強度下訓練。超負荷的運動量將帶來疲勞并打破運動員的機體內環境原有的平衡。當運動員通過綜合的恢復手段從疲勞中恢復后,就會形成機能的超代償。如果疲勞得不到消除,并發生積累,就可能帶來一些與代謝失衡伴隨發生的醫學問題。這些醫學問題可能涉及以下幾個方面 :(1) 中樞神經系統疲勞 ;(2) 內分泌功能抑制 ;(3) 免疫機能下降 ;(4) 造血系統功能抑制 ;(5) 機體抗過氧化能力下降等。因此,訓練期定期的生化監控顯得非常重要。目前采用的各種檢測指標中,生化指標最能靈敏地反映運動員各方面的代謝和機能狀態。
生化監控主要檢測血樣和尿樣。根據檢測指標所反映的機體物質代謝和機能狀況的不同,一般將檢測分為以下幾類:(1)運動員體能狀態和能力的評定指標 ;(2)血液學指標 ;(3)反映肌肉狀態及蛋白質代謝的相關指標;(4)內分泌學指標;(5)免疫學指標 ;(6)自由基生成及抗過氧化能力的評定指標伊木清、楊則宜通過對運動營養的研究、實踐和展望,闡述運動營養生化監控恢復系統是有營養生化監控、營養干預和技能狀態調整三部分構成的一個有機整體。
在訓練和比賽實踐中,運動員使用強力營養素的現象十分普遍。我國運動營養界在一些方面的研究取得突破性的進展。
如 :關于肽在腸道的運轉特點、促進肌肉快速修復、增長和運動疲勞的恢復將產生良好作用等 ;又如 :我國在中藥維持和提高自身睪酮水平,促肌肉合成的研究上取得了不少高科技成果,對反對使用類固醇類的興奮劑起到了積極作用。另外,研究不同速度減重對運動員代謝的不良影響,并在此基礎上形成了一個基本完整的營養控制系統。通過個體化的膳食干預,同時配合減重系列食品使用,科學地減、控體重。
3 運動營養實踐及對策
對于高競技水平的運動員來說,合理的膳食營養是大強度、大運動量訓練的最基本保證,然而僅有這些是不夠的。要趕超國際競技運動水平,除真正做到科學訓練外,還應輔以營養學的強化手段(杜絕運動員使用違禁藥物)。
關璐、李躍敏對乳清蛋白與運動營養的研究認為,乳清蛋白是一類利用先進工藝從牛奶中提取的蛋白質,它具有很高的生物學價值。它對運動能力的影響主要表現為 :提供長時間運動時骨骼肌的能量供應 ;促進蛋白合成和肌肉增長 ;清除自由基和抗氧化性 ;提高機體免疫能力和延緩中樞疲勞。乳清蛋白是一種理想的運動營養食品,它在運動營養中將發揮越來越重要的作用。
楊則宜對肌酸的補充與運動能力進行綜述。國外大量有關肌酸的文獻認為,運動人體使用肌酸使運動后磷酸肌酸的再合成速度加快,力量和速度增強。肌酸使肌細胞通過水的攝取來促進蛋白合成率,從而改變體成分。肌酸與單糖一起使用可以刺激胰島素的分泌,使肌肉攝取更多的肌酸。肌酸已成為最流行的能力增強劑。目前尚未見肌酸對肝、腎和血液系統功能的副作用和肌酸引起肌肉痙攣和損傷的研究報道。
日本專家談賽前的運動營養認為,賽前運動員要盡可能多地儲存糖原,糖原補充對馬拉松等耐力項目及足球等球類項目很有效。另外,賽前、賽中和賽后都要補充氨基酸,特別是耐力項目,足球、橄欖球等球類項目,一場比賽下來能使肌肉內的糖原枯竭。為避免枯竭,需要賽前和中場休息時補糖和氨基酸,以保證比賽的能量供應,賽后為了超量恢復,也不能忘記補充糖和氨基酸。運動員攝取蛋白質應是普通人的 2 倍。
紀慧君、方勇、杜國璽研究運動營養補劑的使用原則和種類,闡述競技體育中促進能量代謝效率和刺激能量生成的營養補劑有 :1,6 一二磷酸果糖(FDP) 、肌酸、L 一肉堿、丙酮酸鹽,此外,還有一類被稱為抗過氧化物的營養品,如維生素 E、C 和輔酶 Q10 等,以及減體質量和控體質量期的強化食品。
張文棟、楊則宜綜述了國內外運動員碳水化合物攝入被忽視的現狀,分析了碳水化合物功能不足對運動員機體代謝和體能恢復的危害,從不同角度闡述了運動員需要采用不同的碳水化合物補充策略。強調碳水化合物是體能訓練和比賽中體能保障的關鍵。
陳吉棣就營養與體能和健康進行研究,闡述營養是影響競技能力、機能狀態、體力適應和恢復的一個主要因素。營養結合科學訓練可明顯提高運動能力。據調查,約有 50 % 的運動員都在使用營養補充品。這些補充品大致可歸納為兩大類 :一是運動訓練的營養補充 ;另一類是營養強力物質。運動訓練的營養補充用于體育訓練的前、中或后,如運動飲料、高能量飲料、液體膳食、鐵補充劑等。該研究較多,目的是用作為補充或達到平衡膳食或高糖飲食的要求。使用營養強力物質的目的主要是提高競技能力。營養強力物質常含有大劑量營養素或化學品,其作用常被夸大,有些尚缺乏科學根據。某些強力物質使用不當會有副作用。
王貝根據第 59 屆美國運動醫學年會上美國營養和運動科學系教授的演講?;仡櫫私?30 年來美國運動營養研究的變化和進步,以美國飲食營養協會歷年來提供的運動員飲食營養標準和科研成果為依據,討論了歷年來對運動員碳水化合物、蛋白質、脂肪、水和電解質,以及營養補充劑的攝入建議。
頓耀山、石月、彭曉廬、陳寧研究 2000 年后文獻報道的中藥運動營養補劑,并從 5 個方面進行總結和探討 :(1) 中藥運動營養補劑的常用藥物成分和配方 ;(2) 中藥運動營養補劑的實驗設計 ;(3) 中藥運動營養補劑抗運動疲勞的機制 ;(4) 中藥運動營養補劑提高免疫力的機制 ;(5) 中藥運動營養補劑抗氧化與增強免疫的相關信號通路。
艾華對當前運動營養研究熱點作一研究述評,對包括能量營養素和能量、維生素、礦物質、膳食纖維的營養素、補液,以及運動營養保健補品等研究內容進行了簡單介紹。
4 小 結
營養在提高運動成績和避免疾病及損傷方面是不可或缺和至關重要的部分。隨著現代人對健康生活方式的追求,經常參加體育鍛煉的人口日趨增加,運動營養的重要性逐漸被大眾所接受。提供給運動員的營養指導從原先的一般化、籠統化和模糊化漸漸演變為現在提倡的個體化、細致化和專業化。未來的各種營養策略都應以實驗證據為基礎,利用相關的生物指標進行監控,針對不同訓練項目、訓練級別、訓練時期、年齡階段和性別的運動員,制訂出不同的膳食標準,適應個體化需求。
以實驗數據為依據,充分了解營養補充劑的安全性、有效性和合法性,在膳食營養攝入均衡和充足的基礎上,專業的營養專家或健康專業人員可對運動員營養補充劑的使用進行指導。
與此同時,科研工作者將競技體育方面的運動營養研究成果向全民健身領域拓展,初步形成了一套適合于增進健身者健康和體能的生理生化評估方法和系列的營養補充劑。這一評估方法和營養補充系統的推廣使用,將大大提高健身運動的質量和健身人群的健康水平。
參考文獻
[1]楊則宜。運動營養食品與國民體質和健康[J].中國食品學報,2011,11(2)
[2]楊則宜。運動營養生物化學研究進展[J].中國運動醫學雜志,2004,23(2)
[3]韓雨梅,習守扶,邸慧君。運動營養補充品發展現狀[J].首都體育學院學報,2002,14(3)
[4]李文波。運動營養食品及其功能性成分進展[J].湖北體育科技,2010,29(5)
[5]何立群,徐琪。運動營養補劑的研究趨勢[J].北京體育大學學報,2011,34(3)
[6]關璐,李躍敏。乳清蛋白與運動營養[J].四川體育科學,2003(4)
[7]紀慧君,方勇,杜國璽。運動營養補劑的使用原則和種類[J].冰雪運動,2000(4)
[8] 張文棟,楊則宜。碳水化合物攝入與體能訓練效能最大化[J].山東體育科技,2012,34(5)
[9]陳吉棣。營養與體能和健康的研究進展[J].體育科學,1998,18(3)
[10]王貝。運動營養研究的過去 、現在和將來[J].北京體育大學學報,2012,35(8)
[11]頓耀山,石月,彭曉廬,等。中藥運動營養補劑作用機制的研究進展[J].食品科學,2013,34(15)[12]艾華。當前運動營養研究述評[J].中國運動醫學雜志,2010,29(2)