第二章 运动和三大营养物质

第二章运动和三大营养物质

【本章摘要】本章主要论述了糖、脂肪和蛋白质的来源、生理生化与营养功能。介绍了糖与肥胖、糖与疾病的关系，体育锻炼对血脂成分的影响，优质蛋白质的概念及食物来源。结合运动时人体代谢特点介绍了运动过程中糖的补充类型和方法；运动过程影响脂肪代谢的因素如运动强度和运动持续的时间，体内肉碱含量，糖代谢水平，氧供应量，机体内脂肪酶活性，运动训练程度与水平等以及氨基酸和蛋白质在运动中的作用。人体不能直接利用外源电能、光能等能量形式作功，有机物质氧化分解释放能量是人体运动或活动的唯一能量来源。生命活动或运动过程中能量供应的能源物质是糖、脂肪和蛋白质。第一节运动和糖一、糖类的概念和分类※糖是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物的总称，亦可称为糖类，是由碳、氢、氧三种元素构成一大类化合物。根据分子结构可分为：

单糖（葡萄糖、果糖、半乳糖）：味甜、易被人体吸收；双糖（蔗糖、麦芽糖、乳糖）：经消化酶作用，可分解为单糖；多糖（淀粉、糖原、果胶、纤维素）：味不甜，经淀粉酶催化分解为葡萄糖。※膳食中糖的主要来源是谷类和根茎类食品，例如各种谷类（大米、小米、面粉、玉米等）、干豆类（黄豆、蚕豆等）、硬果类（栗子、花生等）和根茎类（土豆、红薯等）含糖比较丰富，其次还可来自各种纯糖（红糖、白糖、蜜糖、麦芽糖等）。※蔬菜、水果中除含少量单糖外，还是纤维素和果胶主要来源。常用食品中糖的含量见表1-1。二、糖的来源食物名称含糖量食物名称含糖量食物名称含糖量大米77莲子(干)61.9豌豆(干)57.5面粉75花生15.5赤豆61玉米面71板栗41.5牛奶粉(全脂)52高粱面76柿子15猪肉0.9小米73苹果13鲤鱼1.0马铃薯18柑橘13甘蔗14～18甘薯13橙10甜菜16～20芋头16菠菜4菠萝12～15藕18大白菜3玉米秸8～12藕粉85牛奶5胡萝卜3

表1-1常用食物中糖的含量（克/100克）（引自齐波《人体营养与营养素》）

※糖在人体内的存在形式有3种，即肌糖原、肝糖原和血糖。糖在人体内总贮量为500克左右，其中肌糖原在人体内的贮量为400克左右，肝糖原在人体内的贮量为100克左右，血糖在人体内的贮量为5克左右。※训练水平较高的运动员肌糖原贮量可高达600～800克左右，肌糖原贮量愈高，运动员运动至疲劳的时间愈长，冲刺能力愈强，运动水平愈高。三、人体内糖的贮量

（一）供给能量

※这是糖类在体内最重要的生理功能。糖是机体最主要的供能物质。它在人体内消化后，主要以葡萄糖的形式被吸收，葡萄糖能迅速氧化给机体供能。※每克葡萄糖完全氧化可释放能量4千卡，即使在缺氧的条件下也能通过酵解作用为机体供能。

四、糖类的生理功能※由糖参与构成的糖蛋白、黏蛋白、糖脂和核酸等参与构成细胞核、细胞膜、细胞间质和结缔组织、神经鞘等，某些糖类还是构成一些具有重要生理功能的物质如抗体、酶、血型物质和激素的组成成分。（二）构成机体成分四、糖类的生理功能※三羧酸循环是糖、脂肪、糖白质分解代谢中彻底氧化释放能量的一个共同途径。若缺乏糖，脂肪分解不能经三羧酸循环而完全氧化，因而形成丙酮、β-羟丁酸和乙酰乙酸（即所谓的酮体）。当酮体在血液中达到一定浓度即发生酮病，引起酸中毒。体内糖代谢正常进行，将会减少酮体的生成。（三）调节脂肪代谢四、糖类的生理功能※当蛋白质与糖一起被摄入时，氮在体内的贮留量比单独摄入蛋白质时要多。主要因为糖的氧化增加了ATP的形成，有利于氨基酸的活化以及蛋白质合成。（四）增加蛋白质

四、糖类的生理功能

※当肝糖原储备较充足时，肝脏对某些化学毒物如四氯化碳、酒精、砷等有较强的解毒能力；对各种细菌毒素的抵抗力增强。（五）保肝解毒作用四、糖类的生理功能※摄入含糖食物，容易增加饱腹感，尤其是吸收缓慢和抗消化吸收的糖，更能延长饥饿到来的时间。缓慢：多糖》双糖》单糖（六）增加饱腹感四、糖类的生理功能

由于在长时间耐力运动和比赛中体内要消耗大量肌糖原和肝糖原，在运动前和运动后补充适量的糖是有好处的，可以防止低血糖发生，使血糖维持在较高水平上，推迟疲劳的产生，保持良好的耐力和最后冲刺的能力。五、运动过程中糖的补充※补充葡萄糖有利于肌糖原的合成；※补充果糖有利于肝糖原的合成，补给果糖时肝糖原合成的速度比以同样的方式补充葡萄糖提高3.7倍。※目前给运动补糖大多补充低聚糖(含3～8分子葡萄糖)，补充低聚糖有血液渗透压较小又易消化等优点。（一）补糖的类型五、运动过程中糖的补充

1.运动前补糖※在赛前补充糖时，每千克体重约补充１克糖为宜，一次补糖的总量应控制在60克之内。※在赛前15分钟，血糖升高快，补糖效果较佳，有利于提高运动员运动能力。（二）补糖的方法五、运动过程中糖的补充少量多次2.运动中补糖五、运动过程中糖的补充运动后补糖时间越早越好。理想的是在运动后即刻连续补糖，可使肌糖原的恢复达到最大，补糖效果最佳。3.运动后补糖五、运动过程中糖的补充

很多人都认为，吃糖对人体有害无益，但不少学者就这一问题分别从食品营养与卫生、人体生物学、基础及临床医学、运动生理学等不同学科，对食糖与健康的关系进行了科学的论证，做出了“适量吃糖，有利于人体健康”这一论断。其理由有：

六、糖营养与健康※糖是人体重要的结构物质，其生理功能具有不可替代性。※糖是经绿色植物光合作用合成的有机物。（一）糖是人体最安全的能源物质六、糖营养与健康※“食糖容易引起肥胖，增加心血管及糖尿病的发病率”是一种误解。※专家们指出，肥胖除了遗传因素和内分泌因素外，重要的病因是人体总能量的摄入大于支出。为人体提供能量的物质除食糖外，还有脂肪和蛋白质。※代谢试验表明，过多的脂肪释放的能量不能促进其完全的“燃烧”，而直接以脂肪的形式在体内储存。由此得出结论，膳食中最易导致肥胖的是脂肪，而不是糖。（二）糖与肥胖

六、糖营养与健康

1.糖与糖尿病的关系※现代医学认为，糖尿病患者主要是因为胰岛素分泌少了或发生了胰岛素抵抗，造成血糖调节异常。1型糖尿病是未知环境因素中由病毒引发自身免疫功能缺陷。最常见的2型糖尿病具有很强的遗传因素，再加上生活方式等环境因素增加发病的危险性，如膳食因素、缺乏锻炼和超重。（三）糖与疾病的关系

六、糖营养与健康

2.糖与心脑血管疾病的关系※心脑血管疾病的病理基础是高血压和高血脂症。引起高血压发病的膳食营养因素主要是能量过剩引起的肥胖和高盐、饮酒等不良饮食习惯。

3.糖与高血脂症的关系※高血脂症与膳食中总脂肪，特别是饱和脂肪酸和胆固醇的摄入量高有密切的关系，二者与糖的摄入无明显的因果关系。

六、糖营养与健康

一、脂类的概念和分类

脂类包括中性脂肪和类脂质。脂肪仅指中性脂肪，是甘油和三分子脂肪酸组成的酯。脂肪在常温下有固态脂肪和液态脂肪的区别，动物脂肪为固态称为脂，植物脂肪为液态称为油；植物脂肪的营养价值高于动物脂肪。通常说的膳食脂类主要包括：甘油三酯、磷脂和胆固醇。第二节运动和脂类磷脂主要有卵磷脂和脑磷脂，它们是神经细胞的“营养因子”，有人称卵磷脂和脑磷脂为脑黄金，在坚果中含量丰富。胆固醇是人体内又一类脂类化合物。胆固醇可引起心脑血管疾病,危害人体健康。一、脂类的概念和分类（一）脂类是组成人体组织细胞的重要组成成分

细胞膜具有由磷脂、糖脂和胆固醇组成的类脂层，脑和外周神经组织都含有鞘磷脂。

二、脂类的生理功用

维生素Ａ、Ｄ、Ｅ、Ｋ都溶于脂肪，称为脂溶性维生素。脂肪中往往含有一定数量的脂溶性维生素。（二）提供脂溶性维生素二、脂类的生理功用

每克脂肪在体内可供给９千卡（37.62千焦尔）能量。一般膳食中所含的总能量约有17％～30％来自脂肪。由于脂肪富含能量，所以是一种比较浓缩的食物，可缩小食物的体积，减轻胃肠负担。脂肪在胃中停留时间较长，因此富含脂肪的食物具有较高的饱腹感。（三）脂肪是一种富含能量的营养素二、脂类的生理功用

在肾脏、心脏周围沉积着一层脂肪垫，维系和固定着这些重要的脏器，保护这些器官免受振荡和运动损伤。（四）保护重要器官二、脂类的生理功用

亚油酸、亚麻油酸，花生四烯酸等不饱和脂肪酸为人体所必需，在体内不能自行合成，必需由食物中的脂肪供给，故称为“必需脂肪酸”，必需脂肪酸是细胞的组成成分，对细胞膜和线粒结构的维持具有重要意义，对胆固醇的代谢和运输、对毛细血管壁的完整性都有重要作用；还有促进发育，保护皮肤和降低胆固醇等生理作用。人体缺乏必需脂肪酸（主要是亚油酸）将引起皮肤病、生育异常和代谢紊乱，甚至危及生命。（五）食物中的脂肪可向人体供应必需脂肪酸二、脂类的生理功用

1.运动强度和运动持续的时间对脂代谢的影响剧烈运动抑制脂肪组织的分解；在低强度运动（25%最大吸氧量运动）中，脂肪组织的分解受到强烈刺激，游离脂肪酸进入血浆并氧化供能是最多的。由于脂肪动员达到最大反应速度需30～60分钟，所以，要有效的消耗肌体储存的脂肪，要选择时间为30～60分钟以上的中等强度的运动。三、运动与脂肪代谢（一）运动中脂肪代谢

2.肉碱对脂代谢的影响游离脂肪酸从骨骼肌细胞质进入线粒体分解需要肉碱的转运系统。肉碱可以促进游离脂肪酸转移进入线粒体进行氧化代谢。

3.糖代谢水平对脂代谢的影响糖代谢利用增加时，脂肪分解受到抑制。

4.脂肪酶活性对脂代谢的影响脂肪分解需要脂肪酶，因此脂肪酶的活性是影响脂肪利用的又一重要环节。

5.运动训练程度对脂代谢的影响运动训练是提高人体氧化利用脂肪能力最有效的措施，可使骨骼肌线粒体数量、体积、单位肌肉毛细血管密度、线粒体酶和脂蛋白脂酶的活性增加。三、运动与脂肪代谢

运动是改善体内的脂肪代谢，降低血脂含量，减轻体重和减少体脂的一种有效措施。运动还可增加血液中高密度脂蛋白的含量，高密度脂蛋白能加速血中胆固醇的运输与排出，对于防止动脉硬化起着重要作用。长时间运动可使血浆中甘油三酯和胆固醇下降。运动能提高脂蛋白脂肪酶活性，清除甘油三酯的功能加强，因而使血脂含量下降（见表1-3）。（二）运动对血脂、脂蛋白含量的调节三、运动与脂肪代谢

表1-3体育锻炼对血脂含量的影响血脂成分锻炼前(毫克﹪)锻炼后(毫克﹪)平均下降﹪甘油三酯223.3±94.2108.8±65.642.5总胆固醇244.7±19.8220.0±39.1

23.8（引自体育院系教材《运动生物化学》）

对于能量消耗大，机体散热较多和长时间运动项目，如马拉松跑、滑雪、滑冰和游泳等，应适当增加脂肪供给量的比例。运动员膳食中，脂肪的供给量一般应占总能量的30％左右，脂肪的摄取量按每千克体重15克为宜，应多用植物性脂肪和磷脂（大豆中含量高），动物性脂肪不宜超过总能量的10％。（三）运动员的脂肪需要量三、运动与脂肪代谢

脂肪的主要作用是供给脂溶性维生素、必需脂肪酸以及保证脂溶性维生素的吸收等作用，所以人体需的脂肪并不太多。一般认为每日膳食中有50克脂肪即能满足此项需要。四、膳食中脂肪供给量与健康摄入过多的脂肪，对机体不利。有人用大鼠进行试验，发现摄入高脂肪饲料者寿命显著缩短。因此，应该适当控制膳食中脂肪含量，特别是动物性脂肪。一般情况下，植物性油脂比动物性油脂好。蛋白质是以氨基酸为组成单位、由肽键相连的具有稳定空间结构的生物大分子，是由碳（C）、氢（H）、氧（O）和氮（N）四种基本元素组成的。某些复杂的蛋白质还含有硫，有的还含有铜、铁、锌等金属元素。组成蛋白质的基本单位是氨基酸。目前发现组成蛋白质的氨基酸有20种，其中有８种在人体内不能合成，全部通过食物来满足机体对它们的需要，这８种氨基酸（赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、亮氨酸、异亮氨酸及缬氨酸）称为必需氨基酸。食物中含必需氨基酸越多，其营养价值就越高。一、蛋白质定义和组成第三节运动与蛋白质

蛋白质是细胞的主要组成成分，占细胞内固体成分的80%以上。肌肉、血液中血