Sports Performance and Nutrition - A Comprehensive Guide

运动表现与营养 - 综合指导

Michael Long
BSc, ND
https://www.ontariohealth.org
3 July 2014
简体中文

运动表现与营养 - 综合指导
By: Michael Long, ND, BSc
Optimum Integrative Health Centre
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www.ontariohealth.org
dr.long@ontariohealth.org

运动员的营养需求


运动员的营养需求

如果您很专注运动，或者认识这样的人，您就会了解运动员与常人的不同。他们挑战人体生理极限，依靠肾上腺素取得优秀表现。他们的成功经常取决于秒、磅、盎司、英寸这些常见单位。运动员很少不断提升，达到标准后便设立下一个目标。他们在古训“熟能生巧”的激励下，总尽力做到更强更快，但不管一个人是业余爱好者还是运动精英，训练只是提升的一部分。营养不良或缺乏也会阻碍运动员的水平发挥 [1]。

科学揭示了营养摄入对运动员表现的影响。保持巅峰状态的运动员的能量可维持剧烈运动 [2]。这些人可将体内存储的能量高效地转化为力量和耐力，两者对运动员的杰出表现都十分重要。为达到这一目的，运动员需要时刻警惕，摄入适当种类和正确数量的卡路里。从身体角度而言，人体可视为大量存储的能量。我们以卡路里的形式摄入能量，维持呼吸、循环、运动等功能。身体活动越剧烈，需要消耗的卡路里越多。因此，运动员的运动量大于常人，卡路里需求也更高。理解这一过程只需要一个简单的数学公式：卡路里摄入量-需求量=净卡路里。

当摄入的卡路里大于需求时，净卡路里为正值，剩余的卡路里转化为脂肪进行储存，以供将来的活动使用，因此体重会增加。若摄入的卡路里小于需求，净卡路里为负值，卡路里储存减少，体重减轻。严重的剩余或不足等失衡都会引起新陈代谢疾病，影响运动员的表现 [3]。因此合理为运动员提供能量的关键在于平衡，使净卡路里值为0，即保持在中性状态，摄入的卡路里量与需求量大致相等。个人运动员卡路里的理想摄入值至关重要，但不在本文探讨范围之内。总体而言，如果有充足能量进行运动且体重没有剧烈波动，摄入的卡路里量就大致适当。只要能避免严重的能量剩余或缺乏，新陈代谢活动可进行自我调节 [4]。

如果运动员的体重在所需的状态，保持能量中性可帮助运动员达到理想状态。但如果运动员想要增加或减少体重时必须慎重进行，以免影响运动表现。卡路里受严重限制时，新陈代谢会减慢，以保存能量 [5]，也就是人体会节约营养，避免在身体活动中消耗能量。这一限制消失时，人体会储存卡路里，导致体重上升 [5]。因此，严格的卡路里限制不仅会影响运动表现，而且只会暂时降低体重。相反地，通过过量摄入卡路里增重的运动员，无论训练日程严格与否，如果剩余的营养转化成脂肪而非肌肉进行储存，运动表现都有可能受影响 [6]。调节体重和身体成分的关键在于将变化限制在能量中性状态的10%-20%以内[7]。

运动员饮食指南 运动员饮食指南

运动员的能力取决于调用体内营养基质并用于肌肉收缩的能力。为提高效率，进行体育运动时应当摄入足量适当种类的营养。能量缺乏会导致过早疲惫，影响运动表现。每日运动营养制可为个人运动员设定理想值，为运动提供能量。

为理解运动员应当摄入特定营养的原因，读者应当首先理解人体运用能量的方式。碳水化合物、脂肪和蛋白质这三种高分子都是潜在的能量来源。血糖在血液中流动，并聚集与骨骼肌中。进行体育运动时，这类自由循环的糖类直接为肌肉提供能量，直到60-120秒后消耗完[8]，维持长度取决于运动员的健康程度。由此而言，人体需要释放储存的碳水化合物、脂肪和蛋白质，并在有氧情况下燃烧，以提供能量。提供能量的人体基质根据运动剧烈程度变化[9]，随运动强度增大更依赖于血糖[85]。运动员达到自身最佳状态的85%时，血糖为其提供三分之二以上的能量，其余由长期脂肪存储提供[11]。

在运动界中，蛋白质因其在肌肉形成中的作用而被再三强调。实际上，蛋白质在产生能量中的作用最小，只在剧烈运动中提供3-5%的能量[12]。运动员每天需要的蛋白质大约为每千克体重摄入1.5克[13]，而每天摄入大量蛋白质的人很有可能摄入过量。与通常的看法不同的是，多余的蛋白质不会转化成肌肉，而是转化成脂肪为将来提供能量，或被肾排出，产生严重的新陈代谢压力[13]。无论如何，蛋白质严重剩余只会阻碍运动表现，有害无益。运动员应当每天摄入1.0-1.5g/kg蛋白质，也就是每天卡路里摄入量的10%-15%[13]。

运动营养中最重要的当属碳水化合物。它是运动员产生能量的前体基质，因此也应当作为运动员摄入营养的主要成分。个人运动员每日摄入的碳水化合物量随运动种类而变化，随耐力强度提高而增加。鉴于理想的运动营养摄入应使能量摄入等于消耗量，应当谨慎计划运动员的碳水化合物摄入量。低强度到中强度的运动需要每日摄入5-7g/kg，而耐力强度高的运动需要摄入7-10g/kg [14]，即每日卡路里摄入量的55%-70%。保证竞技中碳水化合物充足，是保持运动员巅峰状态最重要的因素。考虑到高脂肪饮食的运动员可保持最佳状态达57分钟，采用脂肪和碳水化合物混合饮食的运动员可保持114分钟，采用高碳水化合物饮食的运动员则可保持167分钟[15]。碳水化合物消耗完后，运动员就会“碰壁”，无法为肌肉和大脑功能提供充足能量，因此无论从大脑还是身体的角度都无法继续运动。

脂肪组织是人体储存长期能量的场所。即使最瘦的运动员，体内也存储着50000-100000卡路里脂肪，理论上可支撑2000km长跑且无需补充能量[16]。理论上说，它是支持运动最完美的燃料，但遗憾的是，它的新陈代谢过程过于缓慢，无法满足运动的新陈代谢需求，且目前尚无证据表明高脂肪饮食对运动表现的积极影响[16]。然而，随身体健康程度提高，运动员的身体会进行适应，更有效地利用自由脂肪这一能量基质[17]。只需消耗脂肪能量的20-25%即可达到理想运动状态。

运动员的营养时间和食物选择 运动员的营养时间和食物选择

一旦运动员确定了达到理想状态所需的能量数量和比例，就需要实行策略以满足该需求。充足的证据表明，摄入适当数量卡路里对达到巅峰状态至关重要[18]。在适当时间摄入最佳种类卡路里对提升表现的作用不可忽视。每日食谱的目的时满足运动的能量需求，但在运动开始前、运动中和运动结束后需要适当增加营养。

正如此前讨论，运动员根据其不同状况，每日应当摄入适当数量卡路里，以达到能量中性状态，比例大致为55-70%的碳水化合物、20-25%脂肪、10-15%蛋白质。首先，运动员应当平均摄入能量，每日少量多次。一项研究表明，在摄入卡路里总量相同的情况下，平均摄入的人群运动水平超过摄入更为集中的人群[19]。力量和耐力得到改善，瘦体重[lean body mass]上升，体脂下降[20]。

至于理想的食物选择，研究者仍未达成共识。10位专家可能会有10种不同观点。然而，鉴于运动员对身体素质的依赖程度，摄入最健康的食物至关重要。一种与“地中海食谱”[Mediterranean diet]相似的抗炎全麦食谱可为身体提供坚实的营养基础[21]，并预防短期受伤和长期的慢性病[22]。炎症引发的肌肉和关节疼痛会严重影响运动员的表现[23]，因此摄入食物减轻炎症反应只会有益无害。大量研究表明实行抗炎食谱的重要性。总体而言，该食谱避免加工食物、红肉、土豆和奶制品，推荐鲜艳的果蔬、瘦肉、鱼肉、全麦食品、橄榄油、椰子油、坚果、种子、豆类和烹调香料[21]。

运动员倾向于摄入迅速提升表现的营养素，对日常进食方式缺乏注意。这种行为的代价高昂，因为提供运动能量的营养素在运动环节之间摄入时效率最高，而非运动前和运动中期[24]。许多运动员会参与“碳水化合物装载”项目，以使血糖提供能量的能力最大化，这一项目已提升了多人的运动表现[25]。然而，运动或竞赛前短时间摄入大量营养会阻碍运动表现。比赛前的一餐应在1.5-2小时前食用，包括200-300g易消化的碳水化合物，以使糖分存储饱和。纤维、脂肪和蛋白质含量高的食物会延迟胃部清空，比赛前应当避免食用，否则比赛中可能出现痉挛、胃酸逆流、恶心、呕吐等情况。不会引起上述情况的食物有意面、水果、蔬菜汁和面包。毋庸置疑，比赛日不应食用训练中未经检测的食物。

运动员的努力在比赛中才能获得回报。持续时间短的运动，赛前的营养策略可满足大部分运动员的能量需求，使其保持最佳状态。然而，在体力消耗大的比赛中，需要通过凝胶和运动饮料额外补充碳水化合物和电解质[electrolyte]，以保持体力。运动之后，运动员的糖分缺乏，需要及时补充。然而，由于食欲不振，大部分运动员会在比赛后2.5小时才进行补充[26]，加剧了次日的疼痛。理想的赛后补充餐包括碳水化合物和蛋白质，可补充消耗的糖分存储，促进肌肉恢复[27]。一餐中包含1.0g/kg碳水化合物和0.1g/kg蛋白质，应当在食欲允许时立即食用[28]。

水合和增补剂 水合和增补剂

生命离不开水。水分是人体所有生理活动和运动的基础。它能保持血量，为肌肉输送氧气和养分，润滑关节和肺部，避免体温过高。然而，大多运动员在运动前期、运动中和运动后都没有补充充足的水分[29]。水分对人体至关重要，即使看似微小的缺乏也会严重影响运动表现。水分减少2%时，运动能力会受损，心血管机能和体温调节系统功能减弱[30]。显然，机能下降程度随脱水程度而上升。

运动中的脱水现象源于人体缺乏长期储水机制，以及对口渴感的误解。与通常的看法不同，感到口渴并不是脱水过程的前兆，而是真正脱水的迹象。受体感知血量减少、血压下降等身体信息，以脱水形式体现，刺激大脑释放口渴信号。运动员在运动过程中耗水速度远快于休息时，他们感到口渴时，可能无法在运动中及时补水。运动员需要练习水分摄入，以保证比赛中的适量水分。运动员的需水量与个人体质和运动种类相关，因此很难确定普遍的补水指南。然而，所有运动员都应该在比赛前1.5小时摄入大量水分作为补充，在运动中以耗水速度补充水分，消耗1磅水应当补充500-600毫升。

争议最大的话题当属为提高运动能力而使用补充剂即增补剂。补充剂行业花费大量金钱，说服运动员使用补充剂产品。但补充剂作用的实际证据远不及该行业所言，运动员表现提升的主要原因是卡路里摄入[32]，而补充剂只是起到锦上添花的作用。毋庸多言，补充能量的其他途径成本远低于价格高昂的补充剂。

部分增补剂确实有一定作用：
1.     碳水化合物和电解质-在铁人三项或马拉松等体力消耗大的运动中，能量储存被消耗完，电解质随汗水排出，运动员需要在运动中进行补充。摄入碳水化合物和电解质可显著延迟疲倦并提高耐力[33]。
2.    重要的脂肪酸-研究表明，omega 3脂肪有重要的抗炎作用，可减轻体内的炎症[34]。鉴于高强度训练会导致疼痛，运动员的炎症性负载较高，会影响运动表现，使人体易受伤，并引发慢性疾病[35]。以EPA和DHA2:1的比例摄入2克脂肪酸可规避这一风险。
3.    支链氨基酸[Branched Chain Amino Acids, BCAA]-BCAA曾被认为通过提升血液中的色氨酸减轻疲惫，但研究显示这一机理并不正确[36]。然而，支链氨基酸可减轻运动中的肌肉损伤，促进运动后恢复。
4.    左旋肉碱[L-Carnitine]- 在耐力运动中，消耗大部分体力的运动员表现会更佳。研究表明，左旋肉碱可促进脂肪消耗，提升运动员表现[38]，还有促进肌肉恢复、提升，免疫功能等作用[39]。

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