不同體育項(xiàng)目、不同訓(xùn)練階段乃至不同個(gè)體的營養(yǎng)需求差異顯著,制定個(gè)性化、科學(xué)化的營養(yǎng)補(bǔ)給方案,是運(yùn)動(dòng)營養(yǎng)學(xué)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。本文通過系統(tǒng)分析體育運(yùn)動(dòng)中食品營養(yǎng)的重要性及其供給對(duì)策,探討通過科學(xué)的營養(yǎng)支持優(yōu)化運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)、促進(jìn)運(yùn)動(dòng)員健康,以期為運(yùn)動(dòng)營養(yǎng)領(lǐng)域提供新的思路和方法,為運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練和比賽提供健康合理的營養(yǎng)保障方案。
一、運(yùn)動(dòng)中的營養(yǎng)需求
(一)運(yùn)動(dòng)員的能量需求
運(yùn)動(dòng)員的能量需求取決于運(yùn)動(dòng)類型、訓(xùn)練強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)員的體重和體脂比例及其代謝效率,如表1所示。因此,運(yùn)動(dòng)員必須攝取足夠的能量以維持體能輸出和日?;顒?dòng)所需,同時(shí)還需考慮到體能恢復(fù)和肌肉重建的額外能量。
運(yùn)動(dòng)員的能量攝取不足會(huì)導(dǎo)致訓(xùn)練質(zhì)量下降、恢復(fù)時(shí)間延長、免疫力下降,因此,科學(xué)地評(píng)估和滿足能量需求對(duì)于運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)和身體健康至關(guān)重要。在實(shí)踐中,除了根據(jù)運(yùn)動(dòng)類型和個(gè)體差異調(diào)整能量攝入外,還要注意能量來源的質(zhì)量,優(yōu)先選擇富含營養(yǎng)、易于吸收的食物,以支持身體對(duì)訓(xùn)練的適應(yīng)和恢復(fù)過程。
(二)主要營養(yǎng)素
體育運(yùn)動(dòng)主要營養(yǎng)素包括蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂肪,它們支持能量的產(chǎn)生,涉及到身體修復(fù)、肌肉功能及激素平衡等方面。
如表2所示,蛋白質(zhì)是構(gòu)建和修復(fù)肌肉組織的基本元素,在高強(qiáng)度訓(xùn)練后,充足的蛋白質(zhì)攝入對(duì)于加速恢復(fù)至關(guān)重要。碳水化合物是運(yùn)動(dòng)過程中最快的能量來源,對(duì)于耐力運(yùn)動(dòng)和高強(qiáng)度間歇性訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)員具有關(guān)鍵作用,可以幫助維持運(yùn)動(dòng)性能并延緩疲勞。脂肪提供了必需的脂肪酸和溶解維生素,是長時(shí)間低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的主要能量來源。
(三)微量營養(yǎng)素
微量營養(yǎng)素的需求量相對(duì)較小,但對(duì)于運(yùn)動(dòng)員的身體健康、體能維持、疾病預(yù)防以及生理功能優(yōu)化都是不可或缺的。其中,維生素和礦物質(zhì)是人體不能自行合成的必需微量營養(yǎng)素,只能通過飲食攝取。比如,B群維生素是代謝過程中不可或缺的輔酶,幫助身體從攝入的食物中釋放能量,在碳水化合物和蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)換過程中起到核心作用。鐵、鈣、鉀和鎂等礦物質(zhì)同樣較為重要,如鐵是紅血球中血紅蛋白的組成部分,對(duì)氧氣在體內(nèi)的運(yùn)輸至關(guān)重要,缺鐵會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)能力下降和疲勞感增強(qiáng);鈣是維持骨骼健康所必需的,涉及到肌肉收縮和神經(jīng)傳遞的過程,對(duì)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)有直接影響;鉀和鎂是人體必須的電解質(zhì),在長時(shí)間或高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)中,流汗的同時(shí)會(huì)丟失大量的電解質(zhì),及時(shí)補(bǔ)充富含鉀和鎂的飲料或食物有助于維持電解質(zhì)平衡,有效預(yù)防抽筋和肌肉痙攣,這對(duì)于長時(shí)間進(jìn)行高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)員尤為重要。
二、營養(yǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的影響
(一)碳水化合物在能量代謝中的作用
在高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)和長時(shí)間耐力運(yùn)動(dòng)中,碳水化合物是最快速、最有效的能量來源,主要體現(xiàn)在其對(duì)于肌肉糖原和血糖水平的調(diào)節(jié)上。第一,碳水化合物的攝入直接影響肌肉細(xì)胞內(nèi)糖原的合成。肌肉糖原是肌肉細(xì)胞中儲(chǔ)存的多糖,是運(yùn)動(dòng)員能量供應(yīng)的主要儲(chǔ)存形式,在進(jìn)行無氧和高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的過程中,肌肉糖原通過糖酵解過程迅速分解,生成乳酸和ATP(三磷酸腺苷),后者是細(xì)胞內(nèi)能量傳遞的“能量貨幣”,為肌肉收縮和其他體能活動(dòng)提供直接能量。糖酵解過程的效率和速度取決于可用糖原的量,而碳水化合物的適時(shí)補(bǔ)充能夠維持糖原的正常水平,從而支持運(yùn)動(dòng)性能的最大化。第二,運(yùn)動(dòng)時(shí)體內(nèi)的血糖水平需要維持在一定范圍內(nèi),以確保大腦和其他關(guān)鍵器官的正常功能運(yùn)作。碳水化合物的攝入有助于穩(wěn)定血糖水平,通過刺激胰島素的分泌,增加葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞的速率,從而優(yōu)化能量的利用和產(chǎn)生。
(二)蛋白質(zhì)與肌肉恢復(fù)
在高強(qiáng)度或長時(shí)間的運(yùn)動(dòng)后,肌肉纖維經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)微小損傷,蛋白質(zhì)通過支持肌肉合成來幫助修復(fù)這些微損傷,從而加速恢復(fù)過程。第一,蛋白質(zhì)是肌肉生長和維護(hù)的關(guān)鍵,特別是通過其氨基酸組成促進(jìn)肌肉蛋白的合成。運(yùn)動(dòng)后,肌肉細(xì)胞在激素如胰島素樣生長因子(IGF-1)和機(jī)械生長因子(MGF)的作用下增強(qiáng)了蛋白質(zhì)合成的速度,這些生長因子激活了哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信號(hào)通路,該通路是細(xì)胞生長和復(fù)制的關(guān)鍵調(diào)控機(jī)制,攝入足夠的蛋白質(zhì)可以觸發(fā)此信號(hào)通路,從而優(yōu)化肌肉修復(fù)和增長的過程。第二,運(yùn)動(dòng)引起的肌肉損傷常常伴隨著炎癥反應(yīng),而蛋白質(zhì)中的某些氨基酸如谷氨酸和精氨酸,可以支持抗炎介質(zhì)的產(chǎn)生,有助于減輕肌肉酸痛和腫脹,使運(yùn)動(dòng)員能夠更快恢復(fù)到訓(xùn)練狀態(tài)。
(三)水化作用與電解質(zhì)平衡
水分的攝入和排出需要精確控制,以確保細(xì)胞處于適宜的水環(huán)境,這會(huì)直接影響到細(xì)胞的代謝活動(dòng)和生理功能。在運(yùn)動(dòng)過程中,通過汗液散熱是體溫調(diào)控的基礎(chǔ)機(jī)制,但同時(shí)也導(dǎo)致大量水分和電解質(zhì)的流失。若未及時(shí)補(bǔ)充,將導(dǎo)致脫水,進(jìn)而影響心率、血壓及血液循環(huán),最終降低運(yùn)動(dòng)表現(xiàn),甚至增加熱射病的風(fēng)險(xiǎn)。及時(shí)、適量的水分補(bǔ)充可以維持血漿容量,保證足夠的心輸出量和有效的散熱,從而支持持續(xù)的身體活動(dòng)和體溫的穩(wěn)定。而電解質(zhì)參與調(diào)節(jié)體內(nèi)水分分布和酸堿平衡,還是細(xì)胞興奮性、肌肉收縮和神經(jīng)傳遞的重要參與者,確保電解質(zhì)的及時(shí)補(bǔ)充,特別是在長時(shí)間或高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)中,可以幫助運(yùn)動(dòng)員保持神經(jīng)肌肉功能的最佳狀態(tài),從而維持良好的運(yùn)動(dòng)性能。
三、體育運(yùn)動(dòng)中的營養(yǎng)供給問題和挑戰(zhàn)
(一)運(yùn)動(dòng)員營養(yǎng)缺乏
在長期和高強(qiáng)度訓(xùn)練的環(huán)境中,營養(yǎng)缺乏是影響運(yùn)動(dòng)員整體表現(xiàn)和健康的重要因素。比如,鈣是肌肉收縮的關(guān)鍵離子,其濃度的變化是肌肉收縮和放松的信號(hào),缺鈣會(huì)導(dǎo)致肌肉功能障礙,包括收縮力的減弱和恢復(fù)能力的下降,在高強(qiáng)度或耐力運(yùn)動(dòng)中尤為致命。
(二)訓(xùn)練與比賽期間的飲食挑戰(zhàn)
運(yùn)動(dòng)員面臨的飲食挑戰(zhàn)主要集中在如何優(yōu)化營養(yǎng)攝入以支持高強(qiáng)度的體能需求和快速恢復(fù)方面。一方面,運(yùn)動(dòng)員在比賽前的飲食應(yīng)聚焦于補(bǔ)充足夠的碳水化合物以增加肌肉和肝臟中的糖原儲(chǔ)備,這是防止比賽中能量耗盡的關(guān)鍵策略。但碳水化合物的攝入不應(yīng)過于臨近比賽開始時(shí)間,很可能會(huì)導(dǎo)致胃腸道不適或影響血糖水平,因此運(yùn)動(dòng)員應(yīng)根據(jù)自己的身體反應(yīng)和習(xí)慣以及比賽的具體時(shí)間,合理安排賽前的碳水化合物攝入計(jì)劃,為自身儲(chǔ)備充足的能量。另一方面,運(yùn)動(dòng)員在比賽中因大量出汗而失去大量水分和電解質(zhì),適時(shí)補(bǔ)充水分和電解質(zhì)對(duì)于維持血液循環(huán)、體溫調(diào)節(jié)和神經(jīng)肌肉功能至關(guān)重要。但過量的水分?jǐn)z入又會(huì)導(dǎo)致低鈉血癥,特別是當(dāng)補(bǔ)充的液體中缺乏適量鈉鹽時(shí),因此要特別注意為運(yùn)動(dòng)員提供含有適量鈉鹽的水源。
(三)不同體育項(xiàng)目的特別考慮
不同體育項(xiàng)目的物理需求、運(yùn)動(dòng)時(shí)長、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度以及比賽和訓(xùn)練的特定環(huán)境均有所差異。具體而言,耐力運(yùn)動(dòng)對(duì)能量的需求較高,運(yùn)動(dòng)員要在比賽前后攝入高碳水化合物,以最大化肌肉和肝臟的糖原儲(chǔ)備。這種能量補(bǔ)充策略需要在比賽前幾天開始,通過增加碳水化合物攝入比例來實(shí)現(xiàn)。在比賽過程中,由于長時(shí)間持續(xù)的體力消耗,補(bǔ)充快速吸收的碳水化合物(如能量膠或運(yùn)動(dòng)飲料)成為必須,可以保持血糖水平并延緩疲勞的發(fā)生。相較而言,力量型和短距離爆發(fā)力的項(xiàng)目則更注重于蛋白質(zhì)的攝入,以支持肌肉的增長和修復(fù),這類運(yùn)動(dòng)員的營養(yǎng)策略著重于提高蛋白質(zhì)質(zhì)量和攝入時(shí)機(jī)的優(yōu)化。
四、營養(yǎng)供給的有效策略
(一)餐飲計(jì)劃與時(shí)機(jī)
餐飲計(jì)劃的核心是確保運(yùn)動(dòng)員在需要最大能量輸出之前,體內(nèi)已有充足的能量儲(chǔ)備,并在運(yùn)動(dòng)后為其迅速恢復(fù)體能提供有效支持。這通常意味著在比賽或高強(qiáng)度訓(xùn)練前2-4h,運(yùn)動(dòng)員應(yīng)攝入富含碳水化合物、低脂肪且易于消化的餐食,以避免比賽中出現(xiàn)胃腸道不適的情況,同時(shí)保證持續(xù)的能量供給。比賽或訓(xùn)練結(jié)束后,運(yùn)動(dòng)員應(yīng)該適時(shí)攝入一定比例的碳水化合物和蛋白質(zhì),以促進(jìn)肌肉糖原的重建和肌肉組織的修復(fù),可以選擇蛋白質(zhì)奶昔、含蛋白質(zhì)的酸奶或者恢復(fù)飲料,迅速補(bǔ)充流失的營養(yǎng),加快恢復(fù)進(jìn)程。
(二)補(bǔ)充劑與增效劑
補(bǔ)充劑和增效劑的核心作用在于補(bǔ)充日常飲食中缺乏的營養(yǎng)素,以及提供運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目所需的特定營養(yǎng)支持。比如,蛋白質(zhì)補(bǔ)充劑可以幫助運(yùn)動(dòng)員快速補(bǔ)充訓(xùn)練后必需的氨基酸,支持肌肉修復(fù)和生長,減輕訓(xùn)練后的肌肉疼痛,從而提高連續(xù)訓(xùn)練的能力。肌酸屬于增效劑,通過增加肌肉細(xì)胞內(nèi)的磷酸肌酸含量,幫助快速重新合成三磷酸腺苷(ATP),這是肌肉在高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)中的直接能量來源。通過補(bǔ)充肌酸,運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行短時(shí)間、高強(qiáng)度的爆發(fā)力運(yùn)動(dòng)時(shí)可以實(shí)現(xiàn)更快的能量恢復(fù),從而在訓(xùn)練和比賽中表現(xiàn)更佳。
(三)個(gè)性化營養(yǎng)計(jì)劃
個(gè)性化營養(yǎng)計(jì)劃的設(shè)計(jì)需要考慮到個(gè)體的生理特征、訓(xùn)練強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)類型及個(gè)人健康狀況等因素,通過精確調(diào)整營養(yǎng)攝入來滿足特定的能量和營養(yǎng)需求。比如,根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的耐力訓(xùn)練需求增加碳水化合物的比例以保持高水平的糖原儲(chǔ)備,而對(duì)于力量型運(yùn)動(dòng)員,則更注重蛋白質(zhì)的攝入,以支持肌肉增長和功能維護(hù)。另外,不同訓(xùn)練階段對(duì)營養(yǎng)的需求有所不同,比如賽季前需要更多的營養(yǎng)支持以增加肌肉質(zhì)量和力量,賽季中則更注重快速恢復(fù)和能量補(bǔ)充。