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1、当前运动生化与营养的几个问当前运动生化与营养的几个问题题第1页，本讲稿共21页2022/11/30 运动生化与运动营养学关系十分密切。营养运动生化与运动营养学关系十分密切。营养 学是学是以代谢为基础的。以代谢为基础的。Maclarem(1999)统计了统计了19811999年的体育刊物，其中关于糖、脂肪和蛋白质代年的体育刊物，其中关于糖、脂肪和蛋白质代谢的运动营养论文为谢的运动营养论文为:19811990年年:约约400篇篇 19901999年年:4750篇篇 他认为这是他认为这是“运动营养学兴运动营养学兴 起起 ”的标志的标志。第2页，本讲稿共21页2022/11/30 1.运动员平衡膳食的
2、生化问题运动员平衡膳食的生化问题 平衡膳食是指保证人体膳食的能量和各平衡膳食是指保证人体膳食的能量和各 种营养素全面达到生理需要量，又在各营养种营养素全面达到生理需要量，又在各营养 素之间建立代谢的协调平衡。因此，平衡膳素之间建立代谢的协调平衡。因此，平衡膳 食的基本作用是各营养素在消化、吸收、运食的基本作用是各营养素在消化、吸收、运 输和利用的动态过程中使身体各组织都能正输和利用的动态过程中使身体各组织都能正 常作用，或使各营养素达到所需的合理浓度，常作用，或使各营养素达到所需的合理浓度，任何一种过多或过少都会影响代谢平衡。任何一种过多或过少都会影响代谢平衡。第3页，本讲稿共21页2022/
3、11/30 1.1 糖和脂肪的代谢平衡糖和脂肪的代谢平衡表表1 1 足球运动员食用高糖足球运动员食用高糖(65%)(65%)和低糖和低糖(30%)(30%)膳食，在赛前、膳食，在赛前、赛中和赛后的血液值赛中和赛后的血液值 高糖组高糖组 低糖组低糖组 血液指标血液指标 前前 45分后分后 全场后全场后 前前 45分后分后 全场后全场后 自由脂肪酸自由脂肪酸 318 532 888 634 905 138 (mol.l(mol.l-1-1)241 334 471 172 251*298*甘甘 油油 77 202 266 106 293*366*(mol.l-1)32 60 67 28 57 88葡
4、 萄 糖 4.5 8.0 7.2 5.1 7.5 5.8*(mol.l-1)1.0 1.3 0.8 0.7 1.3 0.8乳 酸 1.1 4.5 3.9 1.3 3.6 3.0(mol.l-1)0.4 2.1 1.6 0.5 2.7 1.3 （引自（引自Balsom P.D.Balsom P.D.等）等）第4页，本讲稿共21页2022/11/30 可见，高糖膳食可以保持运动后血糖可见，高糖膳食可以保持运动后血糖 正常及血脂肪酸和甘油水平较低，而低糖正常及血脂肪酸和甘油水平较低，而低糖 膳食则会引起血脂肪酸升高，血糖下降，膳食则会引起血脂肪酸升高，血糖下降，因脂肪酸参加代谢增加而使输出功率下降，
5、因脂肪酸参加代谢增加而使输出功率下降，运动能力随之下降。运动能力随之下降。1.2 水与代谢平衡水与代谢平衡:水参与代谢和维持水参与代谢和维持 代代 谢的内环境，运动时失水增加，要从水谢的内环境，运动时失水增加，要从水 代谢平衡特点补水。代谢平衡特点补水。1.3 体液酸碱平衡和食物选择体液酸碱平衡和食物选择:运动员运动员 可以通过选择碱性食物改善运动后体液偏酸可以通过选择碱性食物改善运动后体液偏酸 性的内环境。性的内环境。第5页，本讲稿共21页2022/11/301.4 平衡膳食平衡膳食 1.4.1 平衡膳食是一个过程平衡膳食是一个过程：运动员平衡膳食要求满足人的心：运动员平衡膳食要求满足人的心
6、理和生理的进食欲望，又能满足生理和心理的物质需要。运理和生理的进食欲望，又能满足生理和心理的物质需要。运动员平衡膳食要和不同运动项目、不同训练水平等要求相适动员平衡膳食要和不同运动项目、不同训练水平等要求相适应。平衡膳食是人类理想的膳食。平衡膳食指的是一个过程，应。平衡膳食是人类理想的膳食。平衡膳食指的是一个过程，运动员的平衡膳食应如何衡量，以周为单位，还是以训练周运动员的平衡膳食应如何衡量，以周为单位，还是以训练周期为单位？期为单位？1.4.2 平衡膳食要突出运动专项特点：平衡膳食要突出运动专项特点：运动导致营养需求增加运动导致营养需求增加具有专项特点，故在突出专项营养要求时，必需注意整体平
7、具有专项特点，故在突出专项营养要求时，必需注意整体平衡，如提高耐力的衡，如提高耐力的Endura(美国产美国产)，除含糖，除含糖7080%外，从平外，从平衡出发增加牛磺酸、甘氨酸镁、钠、钙、维生素等衡出发增加牛磺酸、甘氨酸镁、钠、钙、维生素等20种成份；种成份；又如国产的冲刺能量泵，由糖、柠檬酸、维生素和肌酸等配又如国产的冲刺能量泵，由糖、柠檬酸、维生素和肌酸等配成，效果比单一营养成分好。成，效果比单一营养成分好。第6页，本讲稿共21页2022/11/30 1.4.3 运动员平衡膳食宝塔运动员平衡膳食宝塔 中国营养学会提出我国人平衡膳食宝塔为：中国营养学会提出我国人平衡膳食宝塔为：第7页，本讲
8、稿共21页2022/11/30 在这个基础上如何制定运动员的膳食宝塔？在这个基础上如何制定运动员的膳食宝塔？Portugalor(1998)提出了提出了“运动员营养宝塔运动员营养宝塔”。l 训练计划训练计划 l 水平水平3 特殊营养补剂特殊营养补剂 l 营养补充营养补充l 水平水平2 （蛋白质、糖、维生素补充）（蛋白质、糖、维生素补充）l 营养素辩论和补水营养素辩论和补水l 水平水平1 （水或盐平衡）（水或盐平衡）l 图图 2.运运 动动 营营 养养 宝宝 塔塔 第8页，本讲稿共21页2022/11/30Portugalor认为认为l水平水平1是基本营养素，特别注意补水是基本营养素，特别注意补
9、水l水平水平2是指特殊营养物质，如高蛋白、高糖、是指特殊营养物质，如高蛋白、高糖、l 氨基酸、肉碱等氨基酸、肉碱等l水平水平3是指专用的运动营养补充品，而是指专用的运动营养补充品，而 不是不是l 兴奋剂兴奋剂l 这个运动员膳食宝塔适合中国运动员吗？这个运动员膳食宝塔适合中国运动员吗？第9页，本讲稿共21页2022/11/30 1.4.4.运动员膳食供给量运动员膳食供给量(RDA)和和 膳食摄取量上限膳食摄取量上限(UL)l国外在国外在RDA的基础上提出了的基础上提出了UL(1994)因为某些营养素过多因为某些营养素过多会引起慢性病，如脂肪过多导致肥胖病、冠心病等，肉食会引起慢性病，如脂肪过多导
10、致肥胖病、冠心病等，肉食过多引起痛风症等。这在退役运动员中常见。美国目前已过多引起痛风症等。这在退役运动员中常见。美国目前已制定出的制定出的UL有有:l RDA UL RDA UL l 钙钙 900mg 2.5g 镁镁 320mg 4.0mgl 磷磷 1420mg 4.og VD 115IU 2000IUl 目前在国外的运动营养补充品中己说明镁钙的目前在国外的运动营养补充品中己说明镁钙的UL%值，值，我们在食用时应注意。我们在食用时应注意。第10页，本讲稿共21页2022/11/302.运动营养补充品问题运动营养补充品问题l2.1 运动营养补充品的定义运动营养补充品的定义 l 是专门为运动员用
11、的一类功能性食品。由维生素、矿物质、是专门为运动员用的一类功能性食品。由维生素、矿物质、草药、植物性物质、氨基酸草药、植物性物质、氨基酸、代谢产物、食物提取物等制成，、代谢产物、食物提取物等制成，并经检测不含国际奥委会规定的禁用药物。并经检测不含国际奥委会规定的禁用药物。l2.1.1 不用不用“保健食品保健食品”的名称。市售的保健食品同样是具有调节生理机的名称。市售的保健食品同样是具有调节生理机能的特定功能食品，但它不是为运动员专门用的，大多未做兴奋剂检测，能的特定功能食品，但它不是为运动员专门用的，大多未做兴奋剂检测，运动员不要随便购用市售保健食品。运动员不要随便购用市售保健食品。l2.1.
12、2 不用不用“运动补剂运动补剂”的名称，我国早就认为食补是指营养补充，在中医有的名称，我国早就认为食补是指营养补充，在中医有“虚则补之虚则补之”疗法，所用之药为补剂。用运动补剂一词容易造成食物和药物疗法，所用之药为补剂。用运动补剂一词容易造成食物和药物不分。不分。第11页，本讲稿共21页2022/11/302.2 营养素代谢特点与补充效果营养素代谢特点与补充效果l 2.2.1 糖的代谢特点和补充效果糖的代谢特点和补充效果 l 糖摄入速率糖摄入速率 胃肠道胃肠道 肝脏肝脏l .2.0g/min 1.21.7g/min 糖原糖原l (消化、吸收消化、吸收)1.0g/minl 血流血流l 葡萄糖葡萄
13、糖l 1.0g/minl 肌肉肌肉l 1.0g/minl CO2l 食糖后代谢调节与分布速率图食糖后代谢调节与分布速率图 l l l l 第12页，本讲稿共21页2022/11/30表表2.影响糖在体内转变的主要因素影响糖在体内转变的主要因素 糖转化部位糖转化部位 影响因素影响因素 消化与吸收消化与吸收 糖的种类，烹调技术和处理技术，糖的种类，烹调技术和处理技术，渗透压和水化，酶，转运受体渗透压和水化，酶，转运受体 肝肝 脏脏 肝糖原生成与异生速率，血糖指数，肝糖原生成与异生速率，血糖指数，胰岛素，胰岛素，胰高糖素，肾上腺素，酶胰高糖素，肾上腺素，酶 骨骼肌骨骼肌 血糖指数，胰岛素，胰高血糖素
14、，血糖指数，胰岛素，胰高血糖素，肾上腺素，肾上腺素，糖皮质激素，酶糖皮质激素，酶,影响酶活性因素影响酶活性因素第13页，本讲稿共21页2022/11/30 A.糖的消化吸收糖的消化吸收 食物淀粉在肠中酶水解能力与下列因素关食物淀粉在肠中酶水解能力与下列因素关:1)淀粉结构淀粉结构 直链淀粉氢键结构较紧密直链淀粉氢键结构较紧密,支链淀粉结构较松散支链淀粉结构较松散,易受酶水解易受酶水解,故故 血糖指数血糖指数:支链淀粉支链淀粉直链淀粉直链淀粉 (面包、土豆面包、土豆豆类、米钣豆类、米钣)2)煮熟程度煮熟程度 煮熟后水化程度增加煮熟后水化程度增加.熟淀粉熟淀粉生淀粉生淀粉(20-25%).故用澎化
15、故用澎化 或酸水解淀粉或酸水解淀粉,使成可溶性淀粉糖使成可溶性淀粉糖,以提高消化吸收。以提高消化吸收。第14页，本讲稿共21页2022/11/30 B.糖氧化速率糖氧化速率 运动后运动后5min氧化达最大速率氧化达最大速率 内源糖氧化速率内源糖氧化速率 1.2-(g/min)0.8-高糖高糖 (能加速达最大速率能加速达最大速率)0.4-0.2-低糖低糖 0 120(分分)时间时间(分分)不同补糖对运动时外源性糖氧化速率图不同补糖对运动时外源性糖氧化速率图（Jeukendrup.2000）第15页，本讲稿共21页2022/11/30 不同食物糖和烹调方法会影响在体内的氧不同食物糖和烹调方法会影响
16、在体内的氧.化速率化速率,外源性糖的氧化外源性糖的氧化速率约速率约0.51g/min，可溶性淀粉可提高至，可溶性淀粉可提高至0.8 1.6g/min,如下表：如下表：表表 3 单糖双糖和麦芽聚糖在体内的氧化速率单糖双糖和麦芽聚糖在体内的氧化速率 糖糖 类类 运动强度和时间运动强度和时间 补糖量补糖量 氧化速率氧化速率(g/min)(%VO2max/min)(g)平均平均 同时摄入葡萄糖同时摄入葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 70%1h 155 0.85 半乳糖半乳糖 70%1h 155 0.41 0.85 果果 糖糖 45%3h 150 0.5 0.67 麦芽糖麦芽糖 70%90min 180 1.0
17、0.9 蔗蔗 糖糖 70%90min 90 0.4?65%2h 145 0.87 麦芽聚糖麦芽聚糖 70%80min 220 0.75 0.78 220(46%饮料饮料)1.01.1 （整理自（整理自Jeukendrup等，等，2000)第16页，本讲稿共21页2022/11/30表表4 运动前或运动中口服不同淀粉的运动前或运动中口服不同淀粉的氧化速率氧化速率文文 献献 摄入方案摄入方案 淀粉溶解性淀粉溶解性 运动强度和时间运动强度和时间 氧化速率氧化速率(g/min)和示踪物和示踪物%VO2max/min 平均平均 最高最高Guezennec 运动前运动前1h服服 60/120 0.6 0.
18、81 (1989)100g点心点心+400ml水水 (13C标记标记)Guezennec等等 运动前运动前1h 服服 淀粉软食品淀粉软食品 60/120 0.33 0.55 (1993)60g淀粉淀粉+400ml水水 支链淀粉支链淀粉(天然天然)0.41 0.50 支链淀粉支链淀粉(胶状胶状)0.68 0.82Hawley等等 运动前、中服运动前、中服 可溶性淀粉可溶性淀粉 70/90 1.6 1.8 180g淀粉溶于淀粉溶于100ml水水 (14C标记标记)Jarvis等等 运动前运动前35min服服 精制麦片精制麦片 40/240 0.23 0.40(1992)700g淀粉膳食淀粉膳食+4
19、00ml水水 精制麦片和燕麦棒精制麦片和燕麦棒 0.23 0.31 (体外13C标记葡萄糖)0.23 0.33 (接下表)第17页，本讲稿共21页2022/11/30（承前）Saris等等 316g淀粉溶于淀粉溶于2100ml水水 可溶性淀粉可溶性淀粉 60/150 0.84 1.10 (自然自然13C标记标记)不溶性淀粉不溶性淀粉 0.50 0.81 (自然自然13C标记标记)不溶性淀粉不溶性淀粉 0.91 1.23 (13C外来标记葡萄糖外来标记葡萄糖)Wagenmakers 270g溶于溶于1800ml水水 复合淀粉衍生物复合淀粉衍生物 65/120 0.43 0.53 等等(1993)
20、1440g溶于溶于1800ml水水 麦芽聚糖溶液麦芽聚糖溶液 0.63 0.86 216g溶于溶于1800ml水水 (自然自然13C标记标记)0.71 1.0 288g溶于溶于1800ml水水 0.75 1.06 (引自引自Guezennec 1995)可见可见,补糖时除考虑分子量补糖时除考虑分子量,渗透压渗透压,溶解性外溶解性外,更更 要注意代谢和代谢调节及抗代谢等因素。要注意代谢和代谢调节及抗代谢等因素。第18页，本讲稿共21页2022/11/30 2.2.2 蛋白质和氨基酸代谢与补充蛋白质和氨基酸代谢与补充 人体总蛋白中约人体总蛋白中约3%是是“贮存蛋白贮存蛋白”或或 称称“不稳定蛋白不
21、稳定蛋白”(Lable protein),它与体它与体 液中氨基酸交换迅速液中氨基酸交换迅速,人饥饿时先消耗人饥饿时先消耗 不稳定蛋白不稳定蛋白,血亮氨酸下降血亮氨酸下降,然后是消耗然后是消耗 肌肉蛋白质。肌肉蛋白质。1和和3h运动后，血尿素增运动后，血尿素增 加不是由于蛋白质分解，在蛋白质和加不是由于蛋白质分解，在蛋白质和 氨基酸营养中如何应用这一理论？氨基酸营养中如何应用这一理论？第19页，本讲稿共21页2022/11/303.对运动营养补充品研究的建议对运动营养补充品研究的建议 运动营养补充品主要作用是改善调节运动营养补充品主要作用是改善调节 功能功能,我国目前开发研究主要在改善内分泌我
22、国目前开发研究主要在改善内分泌,即主要在第一信使水平上即主要在第一信使水平上(细胞外信使分子细胞外信使分子);在第二信使水平在第二信使水平(细胞内信息分子细胞内信息分子,如如cAMP、IP3、DAG、Ca+)上刚起步。第三信使水上刚起步。第三信使水 平平(细胞核信息传递分子，调节基因转录水细胞核信息传递分子，调节基因转录水 平平)还未开展，应怎麽办？还未开展，应怎麽办？第20页，本讲稿共21页2022/11/30总结总结 运动生化和运动营养关系密切，运动生化和运动营养关系密切，平衡膳食和运动营养补充品的使用平衡膳食和运动营养补充品的使用,都都 要从代谢水平上研究其效果要从代谢水平上研究其效果,才能达到才能达到 运动实际的要求。运动营养补充品要运动实际的要求。运动营养补充品要 在细胞内水平上调节（第二和第三信在细胞内水平上调节（第二和第三信 使使),加速开发研究。加速开发研究。第21页，本讲稿共21页2022/11/30