身體供能首先是體內糖原的代謝供能,然後是脂肪供能,只有達到力竭時才會消耗蛋白質。
無氧運動需要消耗體內的肌糖原,比如短跑、力量練習等。
脂肪是體內過剩能量的儲存方式,一般有氧運動時就會釋放能量,成為主要的供能物質。
蛋白質的主要功能不是供應能量,只有當體內的碳水化物或脂肪供能不足或攝入氨基酸過多,超過體內需要時,蛋白質才會參與功能。一般進行力竭性的運動時,身體內的能量物質消耗巨大時,體內陳舊或已破損的組織細胞中的蛋白質才會不斷分解釋放能量。尤其是跑步嚴重超過自身體能水平時才會出現消耗蛋白質的情況。
人體在飢餓時血糖含量降低,此時人體葡萄糖會消耗,在人體飢餓時,最先消耗的會是糖原,在消耗完糖原之後會消耗脂肪,再消耗完脂肪之後,最後會消耗蛋白質,但是如果等到消耗蛋白質的時候,就說明人體整個機能都是處於崩潰的狀態。
(一) 運動與碳水化合物
碳水化合物對於運動機體最主要的功能之一就是提供能量。
1.碳水化合物在運動過程中的供能特點
運動中最直接和最快速的能量是三磷酸腺苷( ATP),但體內ATP的儲存量很少,僅能維持幾秒鐘,ATP需要不斷合成。糖是劇烈運動中ATP再合成的主要基質,以糖原的形式分別儲存於肌肉和肝臟。在無氧和有氧的情況下均能分解為ATP供給機體使用。糖在有氧氧化時耗氧量少,不增加體液的酸度,是機體基本的首選的供能物質。糖無氧酵解可生成2分子ATP,反應終產物為乳酸,測定血乳酸可反映運動員運動強度、訓練水平、疲勞程度等情況。
2.運動中的糖儲備
機體的糖儲備是影響運動耐久力的重要因素。研究證明,糖儲備與運動能力呈正相關,而且,肌糖原降低與運動性疲勞和運動性損傷的發生有密切關係。糖儲備包括肌糖原、肝糖原和血糖。全身肌糖原約250g,肝糖原75~90g,血糖5~6g,糖儲備總量約300 ~ 400 g。一些長距離運動專案可使糖儲備消耗殆盡。
大腦細胞主要靠血糖供能,而且幾乎沒有糖儲備。糖儲備耗竭後,極易引起中樞性疲勞,甚至發生低血糖。膳食中碳水化合物比例高,有利於糖原的合成和糖儲備的增加。
3.運動員膳食中糖的適宜比例
運動員飲食中碳水化合物的攝人量應占總能量的55%一65%,耐力運動專案和缺氧運動專案可達70%。近年營養調查顯示,運動員碳水化合物攝人較低而脂肪攝人較高的現象非常普遍。主要原因是運動員膳食中動物性食品所佔比例較高,穀類、喜類等碳水化合物的食物攝人較少。實際工作中,可在餐中和餐外適量補充純碳水化合物食品,同時降低高脂肪、高蛋白質的動物性食品攝入水平。
4.運動與補糖
(1)補糖的意義:補糖可分為運動前、運動中和運動後補糖。運動前補糖可增加肌糖原和肝糖原儲備,還可增加血糖的來源。運動中補糖能夠提高血糖水平,減少肌糖原消耗,延長耐力時間。運動後補糖促進肌糖原合成,有利於疲勞恢復。運動後補糖時間越早,肌糖原合成的速率越快,這是因為運動後骨骼肌糖原合成酶含量增高,活性增大,隨著時間延長,酶含量和活性均逐步下降。
(2)補糖的方法:運動前補糖有兩種,一是在大運動負荷訓練和比賽前數日,將膳食中碳水化合物佔總能量比增加到60% ~70% (或10g/kg); 二是在運動前1~4h補糖1~5 g/kg。固體糖和液體糖均可,但運動前1h補糖最好使用液體糖。
運動中補糖:一般採用液體糖,應遵循少量多次的原則,每隔30~60min補充1次, 補糖量一般不低於60g/h。
運動後補糖:原則是補糖越早越好。最好在運動後即刻、頭2個小時內以及每隔1~2小時連續補糖, 補糖量為0.75~1 g/(kg.h), 24h內補 糖總量達到9~12 g/kg。
(3)補糖的種類:有多種型別的糖可供選擇,葡萄糖吸收快,有利於肌糖原的合成;果糖較葡萄糖慢,主要參與肝糖原的合成,引起胰島素分泌的作用較小,但使用量大時能引起腸胃不適,故使用量不宜超過35g/L,同時應與葡萄糖聯合使用。低聚糖一般由3~8個單糖組成,吸收速度比單糖和雙糖慢,可延長耐力運動中糖的供應時間。純澱粉或澱粉類食品吸收消化慢,緩慢釋放入血,不會引起血糖或胰島素的突然增加,有益於耐力性運動中不斷供能,一般用於加強賽前餐以及賽後餐。
(二)運動與脂肪
脂肪是運動的主要能源之-。某些長時間運動專案如馬拉松、鐵人三項等,可適當增加脂肪的攝人,不僅可以提供較多的能量,還可維持飽腹感。運動訓練可增加機體對脂肪的氧化利用能力, 脂肪供能的增加可節約體內的糖原和蛋白質。
運動強度不同,脂肪的動員和供能也不同。
當運動強度為25%vo2max時,脂肪組織動員利用的脂肪供能量多,隨著運動強度增大,呈 減少趨勢。而骨骼肌脂肪在25% vo2max強度時利用減少,當強度達到 65% vo2max時,運動員利用最多,在85% vo2max強度時出現減少。此時,機體主要利用碳水化合物供能。
脂肪也有不利於運動的方面:脂肪不易消化吸收,增加胃腸消化吸收的負擔。脂肪氧化供能時耗氧量高,產生相等能量時脂肪的耗氧量比碳水化合物高11%。脂肪代謝物會增加肝和腎的負擔。脂肪還可以引起血脂增高,使血液黏度上升,血流變慢,影響氧的運輸,對運動造成不利。高脂飲食可使運動員在運動後血丙酮酸和乳酸含量增加。
一般來說, 運動員脂肪的攝人量佔總能量的25% ~ 30%,游泳和冰雪專案可增加到35%。而登山運動員由於經常處在缺氧狀態,膳食中的脂肪量比其他運動員應更少一些。 所攝人的脂肪中,飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸的比例為1:1:1~1.5,特別要注意控制飽和指防酸和膽固醇的攝人量。由於脂肪代謝產物蓄積會降低耐力並引起疲勞,運動前或比賽前不主張攝取高脂肪食物。
(三) 運動與蛋白質
蛋白質在運動中供能的比例最小。蛋白質在運動中供能的比例取決於運動的型別、強度、持續時間及體內肌糖原的狀況。體內肌糖原儲備充足時,蛋白質供能僅佔總消耗的5%左右,肌糖原耗竭時可上升到10% ~ 15%,在一般運動情況下,蛋白質提供6% ~ 7%的能量。骨骼肌可選擇性攝取支鏈氨基酸(亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸)在長時間耐力型運動中進行氧化供能。
高強度和大運動負荷的訓練比賽可造成肌肉組織的損傷,而組織細胞的修復需要蛋白質。運動後休息期機體蛋白質和氨基酸的合成代謝增強,以利於組織細胞的修復和骨骼肌支鏈氨基酸的儲備。劇烈運動或高溫下運動機體排汗增加,汗氨和尿氮排出量增多。同時運動可使與運動有關的組織器官如肌肉、骨骼增大增粗,這些均表明運動引起蛋白質的消耗量和需要量增加。
蛋白質供給不足,不利於細胞組織對運動性損傷的修復,還可引起運動性貧血,但蛋白質的攝人量不宜過高,過多的蛋白質可加重肝腎的負擔,增加酸性代謝產物,使疲勞提前出現。
運動員應多攝取含優質蛋白質豐富的瘦肉、魚、蛋、大豆製品等,特別提倡大豆製品與穀類食品的搭配,可使氨基酸模式得到互補,提高蛋白質的質量。我國運動員蛋白質的推薦攝人量應占總能量的12%~15%, 力量型專案增加到15% ~16%,在攝取的蛋白質中,優質蛋白質應占1/3以上。多數研究表明,適當補充支鏈氨基酸可預防血漿支鏈氨基酸水平下降,增加運動能力。但補充量不宜過大,因為劑量大可使血氨水平明顯升高,最好低劑量補充,一般每次補充5~15 g,運動前30min補充比運動中補充的效果要好。
過量補充氨基酸和蛋白質是有副作用的,部分運動員錯誤地認為增加蛋白質營養會促進肌肉組織的增長,但事實已證明必須在進行漸進性力量訓練的前提下,並有適宜的蛋白質營養支援才能使肌肉增長,而且過量補充氨基酸或蛋白質會引起一系列的副作用。
因此運動員在食用平衡膳食的條件下,不要過量補充氨基酸和蛋白質。