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第1章 能量消耗和体成分
对于大部分运动员来说,无论性别、项目如何,体成分是众多后天可改变的身体特征中最为重要的一项,而改善体成分无非有以下两个目的。
•增加肌肉量。
•减少脂肪量。
改善体成分可以提升运动表现,但对于很多健身爱好者来说,改善体成分只是为了使体形更美观。除了涉及运动表现和美观度,过多的体脂,特别是内脏脂肪,可能会导致很多疾病,例如心脏病、胰岛素抵抗、非胰岛素依赖型糖尿病、睡眠呼吸暂停综合征、某些癌症和骨关节炎。
然而,运动员最关心的是体脂过高会影响运动表现。在多数运动项目中,保持最佳体成分与竞技表现息息相关。例如,若体脂升高的同时未增加相应的肌肉量,可能会导致加速能力、跳跃能力减弱,以及在任何产生身体位移的活动中的整体功率下降。尤其是在需要高功率体重比的运动项目中,运动员不希望体脂过高。因此,运动员经常竭尽全力去改善或保持体成分。体成分可以通过膳食、运动、营养补剂、药物和手术进行改变。本章主要讨论两种影响体成分的基本营养策略:利用高热量食物增加体重和利用低热量食物减轻体重,特别是体脂。此外,本章还会讨论运动相对能量缺乏症,这种综合征以前被称为女性运动员三联征,而运动相对能量缺乏症是一个更全面的术语,它涵盖了因缺乏能量而遭受有害影响的更多的人群。
第1节 能量平衡
人们可以通过改变营养摄入,主要是改变摄入的营养总量和类型,来改变体重和脂肪量。改变体成分最简单的方法就是改变能量平衡公式。根据能量平衡公式,在能量平衡状态下,摄入的能量等于通过正常代谢和活动,锻炼消耗的能量。当运动员处于能量平衡状态时,这意味着他摄入了等热量膳食。等热量膳食指含有维持现有体重所需的日常总能量的膳食。能量平衡通过平衡个体的总能量摄入与总能量消耗,TEE,total energy expenditure,实现。总能量消耗是一天中消耗的总热量,与基础代谢率、食物热效应和运动有关。总能量消耗可能会因人的体形、性别、体成分、基因和体力活动水平而异。
能量平衡公式在体重波动过程中不会总保持在完美的平衡状态。当个体的能量摄入量低于个体的能量消耗量时,个体处于能量赤字状态,体重倾向于减轻。反之,当个体的能量摄入量高于能量消耗量时,个体处于能量盈余状态,体重倾向于增加(见图1.1)。导致能量赤字的膳食称为低能量膳食或低热量膳食。导致能量盈余的膳食称为高能量膳食或高热量膳食。
小节1.1: 食物热效应
总能量摄入和所摄入营养物质中宏量营养素的比例,对体重的增加和减轻至关重要。碳水化合物、蛋白质和脂肪代谢分解释放的能量分别是4千卡每克、4千卡每克和9千卡每克。但容易被忽视的是,消化、吸收、运输和存储各种宏量营养素的过程会消耗能量,这一过程称为食物热效应或膳食生热效应,DIT,diet-induced thermogenesis,它会以热量的形式释放能量。实际上,食物热效应会在餐后一段时间内使人体新陈代谢消耗的能量超过正常安静值。
由于食物热效应,人体摄入的每种宏量营养素产生的净可用热量变少了。此外,一些宏量营养素在消化、吸收、运输和存储的过程中可能需要消耗更多的能量。具体来说,脂肪、碳水化合物和蛋白质的食物热效应分别为0至3%、5%至10%和20%至30%。换言之,脂肪的食物热效应较低,蛋白质的食物热效应最高,碳水化合物的食物热效应水平居中。一些研究人员考虑修改目前的食物标签来反映减去消化和存储宏量营养素所消耗的热量后的实际净热量,即净代谢能量,NME,net metabolizable energy。如果能够改变目前的能量计算方式,那么能量平衡公式会更精确,也更有意义。
当我们通过制订营养计划来增加或减轻体重时,需谨记食物热效应的存在,因为在生物学上,并不是所有供能相同的食物耗能也相同。例如,一个人在一年内每天多摄入300千卡的蛋白质,另一个人在一年内每天多摄入300千卡的蔗糖。理论上,这两种额外摄入的宏量营养素所导致的体重增长数不一样,因为不同宏量营养素的产热特性不一样。当运动员开始通过低热量膳食来减轻体重时,这一过程常伴随着肌肉量的减少;而增加低热量膳食中蛋白质的比重可以从两个方面使处于减重期的运动员受益。首先,较高的蛋白质含量有助于保持肌肉量;其次,因为蛋白质具有较高的食物热效应,所以它会在消化、吸收、运输和存储等过程中消耗更多热量。
小节1.2: 能量限制膳食的不利影响
在有体重限制的运动项目中,运动员对于减轻体重、改善体成分的需求更为复杂。想要减轻体重的理由多种多样,包括提升运动表现、参加低量级比赛、保持体形美观等。无论减重的目的是什么,运动员都应该侧重于减去过多的身体脂肪,并尽可能减少肌肉流失。
需要注意的是,去脂体重往往会伴随身体脂肪的减少而减少。实际上,一项研究表明,在尝试了连续6周的低热量膳食后,一名肥胖受试者的体重减轻了大约11.5干克。但是,在减轻的这些体重中,大约63%剧旨肪,剩下的37%是肌肉。其他研究也发现,在短期内限制膳食的热量会导致肌肉量出现不同程度的减少。只有在极少数情况下,运动员希望同时减少肌肉和脂肪。在大多数情况下,运动员减轻体重的主要目标是减少脂肪而不是肌肉;然而,为了实现主要目标,他们不得不牺牲一些肌肉量。
第2节 低热量膳食
当运动员需要减轻体重的时候,他们做的第一件事通常就是选择限制热量的膳食,即低热量膳食,LCD,low-calorie diet。低热量膳食是一种摄入的热量远低于维持现有体重所需的热量的膳食。低热量膳食可以适度或大幅减少总能量摄入。有些人甚至会采取极端措施,利用超低热量膳食,VLCD,very low-calorie diet,来减轻体重。对于运动员来讲,超低热量膳食会不同程度地影响竞技表现。
根据美国国家心肺和血液研究所的定义,超低热量膳食是一种特殊的膳食,其每日允许摄入的热量低于800千卡。通常情况下,这种膳食中含有相对较多的膳食蛋白质,70至100克每天或0.8至1.5克每千克理想体重、相对适中的碳水化合物,80克每天和最低限度的脂肪,15克每天。但超低热量膳食往往能够提供达到膳食推荐摄入量,RDA,recommended dietary allowance,的所有必需维生素和矿物质,这些物质经常被人们以摄入液体的形式补充。超低热量膳食通常只适用于肥胖人群,而且必须在医生、心理专家、营养师和运动生理专家的指导下使用。
超低热量膳食的典型方案是先进行12至14周的热量限制,然后在接下来的2至3个月内逐步恢复正常膳食,从而维持体重。采用超低热量膳食每周可使体重平均减轻1.5至2.5干克,12至16周后,体重可以减轻20干克,但这种体重减轻状况很难维持。在一项研究中,113位男性和508位女性坚持采用了12周超低热量膳食,在这期间他们的体重分别减轻了25.5%和22.6%。随后研究人员对这些受试者进行了2年的追踪,发现只有77.5%的男性和59.9%的女性保持了5%以上的体重减轻。
低热量膳食是一种与超低热量膳食类似的膳食,每日允许摄入的热量是1000至1500千卡。蔡和瓦登对超低热量膳食和传统低热量膳食在减轻体重方面的功效进行了荟萃分析,发现超低热量膳食的早期减重效果更好。蔡和瓦登认为,进行膳食热量限制一年之后,超低热量膳食与传统低热量膳食的减重效果没有显著差别,但这与以往的研究结果不一致。他们认为,先前的荟萃分析没有真正地对超低热量膳食和低热量膳食进行对比,而是过度推断了文献的结果,而这些文献涉及的研究可能只采用了一种膳食。此外,蔡和瓦登引用了美国国家心肺和血液研究所专家的结论,更提倡采用低热量膳食。从实际的角度出发,对于每天坚持节食的大多数人而言,低热量膳食更实用。
正如前文所讨论的,热量限制膳食对肌肉有不利影响,我们也不推荐运动员采用超低热量膳食。运动员采用超低热量膳食可能会严重影响竞技表现,因为摄入的总能量大幅降低会导致骨骼肌中的糖原含量下降。此外,还有报道显示,超低热量膳食会削弱绝对力量和肌肉耐力。这些潜在的不利影响可能会削弱运动员进行高强度训练的能力,影响其训练后的恢复程度。对于想要减轻体重的运动员而言,低热量膳食是更好的选择,因为其导致的能量缺乏不是很严重,所以这些运动员可以更好地保持肌肉量。虽然低热量膳食对骨骼肌中的糖原含量有所影响,但是糖原并不会完全耗尽,因此低热量膳食对训练强度的影响没有超低热量膳食那么大。
小节2.1: 高碳水化合物,低脂肪膳食
长久以来,人们对于减重期间以何种比例摄入碳水化合物、蛋白质和脂肪争论不休,并且至今未达成共识。富含碳水化合物的低脂膳食在运动员人群中已流行多年。然而,由于高蛋白低碳水化合物膳食的出现,这种膳食在过去几年内的流行程度逐渐下降,特别是在非运动员人群中。
一项持续了12个月左右的研究表明,低碳水化合物膳食可能比高碳水化合物膳食更能在短期内改善体成分。但是目前长期研究的结果表明,高碳水化合物低脂膳食和高蛋白低碳水化合物膳食的减重功效相似。有关膳食中何种碳水化合物的减重效果最佳,目前还没有定论。
虽然少数有关减重的研究的受试者为运动员和受过训练的人群,但是在大部分研究中,受试者都是超重或者肥胖的非运动人群。因此,许多与减重相关的研究结论只能外推到运动人群身上。在很多采用富含碳水化合物的低脂低热量膳食的研究中,研究人员会控制摄入的碳水化合物的类型,从而确定碳水化合物对减重效果的影响。2004年,欧洲国家膳食碳水化合物比例管理,CARMEN,Carbohydrate Radio Management in European National diets,研究表明,人食用"低脂+高单一碳水化合物膳食"和"低脂+高复合碳水化合物膳食"在保持肌肉量的前提下,减重和减脂的效果类似。
斯洛特及其同事发现,当受试者摄入的食物除碳水化合物的类型不同而其他宏量营养都一样时,受试者10周后减轻的体重和脂肪几乎一样,并且两组受试者的肌肉减少量也几乎一样。在达斯等人的研究中,受试者补充低血糖负荷食物,40%碳水化合物、30%脂肪、30%蛋白质,或高血糖负荷食物,60%碳水化合物、20%脂肪、20%蛋白质后,两组受试者在体重、体脂、静息代谢率、饥饿度或饱腹感等方面没有任何差别。12个月后,低血糖负荷组和高血糖负荷组受试者的体重分别减轻了7.81%和8.04%,体脂分别下降了17.9%和14.8%。还有一项对比低热量膳食的研究发现,不同类型的碳水化合物的减重效果相似。
与上述研究结果不同的是,德鲁热蒙及其同事在一项为期5周的研究中发现,补充低血糖指数食物的受试者比补充高血糖指数食物的受试者体重减轻得更多。另外,两组受试者的脂肪量都小幅减少,且两组间没有显著差异。布什及其同事也进行了一项为期5周的研究,发现与高血糖指数的膳食相比,低血糖指数的膳食能更多地减少脂肪量,并且在没有改变体重的情况下增加了瘦体重。
虽然研究结果并不一致,但是有研究发现,低血糖指数膳食还有其他益处。具体来说,这种膳食可以增强饱腹感、改善血脂代谢,以及强化胰岛素和血糖控制。运动员经常被建议在训练后即刻补充高血糖指数的碳水化合物来促进运动后糖原的再合成。在一段时间的节食过程中,这种膳食也可能影响减重效果和肌肉量的改变。然而,该领域的许多研究结果并不一致。因此,我们需要进行更多的研究来得出结论,是高血糖指数膳食还是低血糖指数膳食能更有效地改善运动人群的体成分和减轻体重。
脂肪摄入仍然是科学研究关注的对象,但是截至目前,人们对脂肪摄入的推荐量仍然没有达成一致。斯特里查报道,在减重计划中降低脂肪的总摄入量有利于体成分的改善,但是研究人员对最佳脂肪比例还没有形成统一意见。尽管如此,2009年,美国饮食营养协会,ADA,American Dietetic Association、加拿大营养师协会,DC,Dietitians of Canada,和美国运动医学会就营养学及运动表现方面给出了关于脂肪摄入量的指导建议。该建议指出,"脂肪摄入量应提供足够的必需脂肪酸和脂溶性维生素,并为维持体重提供能量""脂肪摄入量应占总能量摄入量的20%至35%。如果脂肪提供的能量少于总能量的20%,就会给运动表现带来不利影响"。脂肪是运动员膳食的一个重要组成部分,因为脂肪是能量、脂溶性维生素和必需脂肪酸的来源。
总之,超低热量膳食和低热量膳食能够显著减轻体重。但是,在通常情况下,我们不建议运动员采用此类膳食,因为此类膳食可能会影响运动员的运动表现和恢复。研究已经证明,含有较多碳水化合物和较少脂肪的低热量膳食能够降低身体脂肪含量并改善体成分。但是,能够促进减重的膳食中的最佳脂肪含量仍然是未知的。此外,关于高血糖膳食、低血糖膳食或血糖负荷是否会影响减重效果,还存在争议。但是应该考虑的一点是,参加高强度运动的运动员和静坐少动或很少运动的个体的需求是不一样的。具体来说,高强度运动主要由骨骼肌内的肌糖原提供能量。鉴于此,碳水化合物在个体的每日膳食中的占比应与其运动强度成正比。
小节2.2: 高蛋白膳食
高蛋白膳食通常伴随着限制碳水化合物摄入的措施,这种膳食是减重、改善体成分、抑制饥饿感,以及改善某些旨特征和胰岛素敏感性的一种常用的方法。已发表的研究结果表明,由于蛋白质的饱食效应和食物热效应较高,高蛋白膳食最有可能帮助减重。实际上,约翰斯顿及其同事已经证实蛋白质含量相对较高的膳食,复合碳水化合物、单糖、蛋白质和脂肪分别提供30%、10%、30%和30%的能量的食物热效应大约是高碳水化合物膳食,复合碳水化合物、单糖、蛋白质和脂肪分别提供50%、10%、15%和25%的能量的两倍。
由于高蛋白膳食能带来更强的饱腹感,采用这种膳食的人更有可能在随后的一餐中进食得更少。分别有研究发现,一顿高蛋白膳食可能导致下一餐时少摄入12%或31%的热量。与脂肪和碳水化合物不同,高蛋白膳食使人更具饱腹感的原因之一是,蛋白质是胃肠激素胆囊收缩素,CCK,cholecystokinin,的一个相对强的刺激因子。动物和人体研究均已经证明,胆囊收缩素水平上升会抑制食物摄入。
研究人员发现,当高蛋白膳食(46%碳水化合物、25%蛋白质和29%脂肪)或高碳水化合物膳食(59%碳水化合物、12%蛋白质、29%脂肪)的受试者都被允许随意摄入食物时,高蛋白膳食的受试者摄入的总热量明显更少。此外,高蛋白膳食的受试者减重幅度更大,其体重和脂肪分别减少了8.9千克和7.6千克;而高碳水化合物膳食的受试者的体重和脂肪分别减少了5.1千克和4.3千克。莱曼及其同事研究了两种低热量等能量膳食的功效。在这两种膳食中,碳水化合物和蛋白质的比率不一样,一种为3.5,另一种为1.4。结果表明,这两种膳食的减重功效基本一样,但是蛋白质含量较高的膳食能够更多地减少脂肪量和更有效地保持肌肉量,并改善体成分。
布雷姆和达莱西奥持续12个月的随机对照研究表明,相较于低蛋白膳食,高蛋白膳食能更有效地减轻体重、保持肌肉量和改善几种心血管风险因素。因此,适当增加蛋白质与限制碳水化合物和脂肪摄入的膳食对减轻体重和改善体成分更有益。
库什纳和德夫勒在一篇综述中指出,来自长期研究的数据不断证实,低碳水化合物膳食的受试者和低脂膳食的受试者在体重减轻方面没有显著差别。此外,并非所有研究结果都显示高蛋白低碳水化合物膳食可在短期内减重和改善体成分,传统的低脂高碳水化合物膳食在长期研究中同样显示出减重和改善体成分的效果。尽管高蛋白低碳水化合物膳食看起来更有前景,但研究人员指出,高蛋白膳食对心血管和新陈代谢的长期功效还有待研究。截至目前,评估高蛋白膳食对心血管风险的潜在影响的大多数研究发现,与传统的西方膳食相比,高蛋白膳食可以降低这些潜在的心血管风险。
总之,蛋白质含量稍高而碳水化合物含量稍低的膳食似乎能更有效地减轻体重和改善体成分。此外,在减重期间选择增加蛋白质而不是其他营养素的摄入量来增加总热量的摄入,有助于预防负氮平衡、减少肌肉流失、提高静息代谢率。但是,摄入充足的碳水化合物对保持或优化运动表现和进行高强度运动也至关重要。通常情况下,对经常运动的个体而言,大幅减少碳水化合物的摄入量是不明智的,因为这样会减少肌糖原储备,给运动表现带来不利影响。如果一种运动需要消耗很多碳水化合物,那么在赛季采用限制碳水化合物摄入的低热量膳食是一种很不明智的做法。但是,在非赛季采用这种膳食有助于运动员减轻体重。需要注意的是,运动员应尽可能在非赛季减轻体重,因为非赛季不涉及比赛表现,在此期间通过改变膳食来保持理想的体重和体成分对比赛表现没有直接的影响。
小节2.3: 结合膳食和运动的减重
到底是有氧运动结合低热量膳食,还是只采用低热量膳食便能够在统计学上显著地减轻体重或改善体成分?这一问题的答案还不太明确。尼曼及其同事发现,肥胖人群进行有氧运动并结合低热量膳食的做法并未比仅限制膳食热量的做法能减轻更多的体重或更好地改善体成分。类似地,与限制热量摄入的人相比,经常不运动的男性即便每周进行3次中等强度的自行车运动,每次运动30分钟,持续运动16周,也不会减轻更多的体重或更好地改善体成分。克雷默及其同事也发现,即便增加了有氧运动,在适度限制热量摄入期间,这样的做法既不能减轻更多的体重,也不能减少身体脂肪。其他研究也表明,在采用低热量膳食的同时进行有氧运动,并没有比只限制膳食热量有更好的减轻体重或改善体成分的效果。
然而,在一些研究中,采用低热量膳食并进行有氧运动的受试者比只限制膳食热量的受试者存在着更多的能量赤字,很多对二者进行比较的研究人员并没有在研究中控制能量赤字。因此,很难对这些研究进行精确比较或者做出准确解释,也很难确定有氧运动结合低热量膳食和只限制膳食热量这两种方式中的哪一种能更有效地减轻体重和改善体成分。但是,雷德曼及其同事在研究中对能量赤字进行了控制,受试者随机加入以下3组,参与了为期6个月的实验。
•对照组,采用保持体重的膳食。
•实验组1,限制25%的热量摄入。
•实验组2,限制12.5%的热量摄入,同时进行有氧运动,增加12.5%的能量消耗。
结果发现,两个限制热量摄入的实验组中的受试者都减轻了大约10%的体重、减少了24%的脂肪和27%的内脏脂肪。他们认为,有氧运动结合低热量膳食与只限制膳食热量这两种方式在减轻体重或改善体成分方面的效果是一样的。这两个实验组中的受试者都减少了2至3千克的肌肉,且组间未见显著差异。研究人员还指出,如果在减轻体重的同时进行一些运动会带来更多益处,如增强有氧耐力和改善心血管健康状况。因此,要想使身体更健康,我们建议在适度控制膳食热量的同时加强运动。
抗阻训练与有氧运动相比,结合低热量膳食能更有效地保持肌肉量和减少脂肪含量。研究证明,减轻体重后,参加抗阻训练而不是进行有氧运动的个体能保持肌肉量和静息代谢率。弗里梅尔及其同事也发现,一个循序渐进的抗阻训练计划结合低热量膳食能保持肌肉量,而只控制膳食则做不到这一点。德姆林和德桑蒂在一项为期12周的研究中探究了适度低热量、高蛋白的膳食结合抗阻训练对体成分的影响,其中的高蛋白膳食使用了两种不同的蛋白质补剂,酪蛋白和乳清蛋白溶液。研究人员将这两组采用不同蛋白质补剂的受试者与只采用低热量膳食的受试者进行对比,发现3组受试者都减轻了大约2.5千克体重。但是,控制膳食组、控制膳食结合运动并补充酪蛋白组、控制膳食结合运动并补充乳清蛋白组的受试者,其体脂率分别从27%降至25%、从26%降至18%、从27%降至23%。3组受试者的平均减脂量分别为2.5千克、7.0千克和4.2千克。此外,只控制膳食的受试者的肌肉量没有增加,而补充酪蛋白和乳清蛋白的受试者的肌肉量却分别增加了4千克和2干克。这项研究的结果受到需要减少身体脂肪的运动员的欢迎。因为几乎所有运动员都会通过抗阻训练来增强自己在比赛中的功能性力量。此外,这项研究的结果还为在节食期间进行抗阻训练有助于运动员保持肌肉量的论断提供了科学证据。
然而,在一些研究中,抗阻训练结合有氧运动和低热量膳食并没有比只控制膳食更能减轻体重或改善体成分。一项为期4周的研究发现,在采用每天允许摄入大约812千卡热量的超低热量膳食时,增加抗阻训练也无法使受试者保持瘦肌肉质量或静息代谢率,但这很可能是这种超低热量膳食每天只提供40克蛋白质所导致的。过低的蛋白质摄入很有可能无法阻止蛋白质的过量降解。
小节2.4: 减少身体脂肪的秘诀
1.如有可能,在非赛季或赛季前期减脂。
2.记录食物和液体的摄入量,记录摄入的食物和液体的质量、类型,以及与食物和液体摄入相关的感觉、次数和地点。
3.减少身体脂肪最简单的方法就是改变能量平衡公式,也就是保持能量赤字。
4.对于大多数运动员而言,每天可少摄入大约500千卡热量,或者比维持现有体重所需的热量约少20%。
5.通过减少膳食中来自脂肪的热量来减少热量摄入。当采用低热量膳食时,保持或稍微增加蛋白质的摄入量,蛋白质的推荐用量为每天1.8至2.7克每千克体重。
6.经常测量体成分,确保减轻的体重来自存储的身体脂肪而不是肌肉。
7.逐渐减轻体重,确保最大限度地减少脂肪和保持肌肉量。对于大多数运动员而言,最好是每周减少0.45千克。
第3节 高热量膳食
改善体成分的另一个目的是增加体重,特别是增加肌肉量。如果未经训练的个体摄入过量的热量,即采用高热量膳食,即便没有参加抗阻训练,他们的脂肪和肌肉量也会增加。此外,个体的体成分差异也会影响因采用高热量膳食增加的体重的类型。福布斯在一篇综述中指出,瘦人增加的体重中有60%至70%属于肌肉,至少持续3周的过量膳食。然而,肥胖人群增加的体重中只有30%至40%是肌肉。
如果改善体成分的主要目的是增加肌肉量,那么必须做到以下两点。首先,必须给骨骼肌施加适当的刺激以促进肌肉的增生。在通常情况下,这可以通过持续的抗阻训练计划来实现。其次,摄入的热量应该大于消耗的热量。摄入的热量类型也会影响增加的体重的类型。一般情况下,如果想要尽可能多地增加肌肉量和减少脂肪量,那么摄入的热量应该主要来自蛋白质-氨基酸和碳水化合物,而应尽可能少地来自脂肪,特别是饱和脂肪。
施加适当的抗阻训练和补充充足的蛋白质可以实现正氮平衡。当蛋白质合成超过蛋白质降解时,就会实现正氮平衡。需要注意的是,骨骼肌中的蛋白质合成离不开剂量适当的20种氨基酸尤其是必需氨基酸。因此,必须通过膳食补充充足的氨基酸。下页列出了一些能够增加肌肉量的建议。每周增加100至700克体重是一个比较实际的目标,但是,实际能够增加的肌肉量的比例在个体之间存在很大差异。
在所有运动中,很少有运动像健美运动一样关注肌肉量的增加。目前的文献已经清楚地表明,人们需通过高热量膳食来增加肌肉量,这一过程强调蛋白质的摄入,而不是碳水化合物和脂肪的摄入。为了促进运动人群的肌肉量的增加,建议其蛋白质摄入量应高于非运动人群的蛋白质推荐摄入量。在保证摄入充足的蛋白质以促进肌肉增长的同时,运动人群需摄入充足的碳水化合物为高强度抗阻训练提供充足的能量;还需合理摄入脂肪,以保证体内有充足的原料供睾酮合成使用附。蛋白质合成需要三磷酸腺昔,ATP,adenosine triphosphate,因此热量不足的膳食会减少蛋白质合成。作为结果,建议运动人群采用热量稍高一些的膳食来促进肌肉蛋白质的合成。这种膳食比含有维持体重所需的热量的膳食多出大约15%的热量。
坎贝尔及其同事观察了两种不同的饮食方案,高蛋白:每天每千克体重摄入2.5克蛋白质,以及低至中等蛋白:每天每千克体重摄入0.9克蛋白质,结合抗阻训练计划对女性运动员体成分差异的影响。经过8周的抗阻训练和每天额外消耗400千卡热量的训练后,与低至中等蛋白组受试者相比,高蛋白组受试者的肌肉量增加了。尽管高蛋白组受试者的脂肪量减少了1.1千克,但变化与低至中等蛋白组受试者相似。研究结果进一步表明,运动员在参加抗阻训练时,应保持相对较高的蛋白质摄入量,以增加肌肉量。
在抗阻训练期间,宏量营养素的摄入时机对肌肉量增加和体成分改善有重要作用。蒂普顿及其同事证实,在训练前补充碳水化合物和必需氨基酸溶液可能比在训练结束后即刻补充这些物质更能促进训练后的肌肉合成。这一研究组也对比了抗阻训练前和抗阻力训练后补充乳清蛋白的功双以探究补充时机对蛋白质合成的影响。结果发现,抗阻训练前和抗阻训练后补充乳清蛋白都会在一定程度上促进蛋白质合成,但是二者无显著差异。其他研究人员也证实了蛋白质摄入时机的重要性,以及摄入时机对最大限度地提高抗阻训练的合成代谢刺激的影响。
目前,所有专家对促进肌肉量增加的蛋白质摄入量意见不一致。但是,国际运动营养学会,ISSN,International Society of Sports Nutrition,颁布了有关蛋白质和运动的如下指导意见。
•大部分研究结果表明,参加常规运动或训练的个体比不运动的个体需要补充更多的膳食蛋白质。
•为了保持正氮平衡,经常锻炼的个体每天每千克体重应摄入1.4至1.7克蛋白质。
•进行抗阻训练时,更高的蛋白质摄入量,每天每千克体重的摄入量大于3.0克,可能会对体成分尤其是肌肉量产生有益影响。
•为了最大限度地刺激肌肉蛋白质的合成,蛋白质摄入量中应包含相对较高的亮氨酸含量。
•当蛋白质作为营养均衡、丰富的膳食的一部分时,上述摄入量不会对有运动习惯的健康个体造成肾功能和骨代谢方面的损害。
一项涵盖了49项研究和1800多名参与者的大规模荟萃分析研究发现,补充蛋白质配合长时间抗阻训练在一定程度上提高了肌肉增长的程度。研究人员认为,当蛋白质总摄入量超过每天每千克体重1.6克时,蛋白质的增益作用就达到了极限。但是,坎贝尔及其同事发现,如果女性运动员均参加抗阻训练计划,那么与低蛋白摄入组,每天每千克体重0.9克,相比,高蛋白摄入组,每天每千克体重2.5克,的肌肉量会增加。在对日常参加舞蹈训练的女大学生舞者的研究中也发现了相似的结果,相较于连续12周摄入低蛋白的舞者,连续12周摄入高蛋白的舞者的身体成分指数,BCI,body composition index,得到了显著改善。身体成分指数反映的是体成分的宏观变化,研究人员可据此广泛了解个体全身组织的变化。将研究前后的肌肉量,LMM,lean muscle mass,差值和脂肪量,FM,fat mass,差值相加即可得到个体的身体成分指数(见公式1.1)。
女大学生舞者的体成分发生了变化,而体重没有明显变化,这是需要展现形体美的运动员群体必须考虑的关键因素。
需要强调的是,略微增加蛋白质摄入量不会对健康的成年人产生不利影响,反而能增强其对增肌等训练的适应性。因此,想要增加肌肉量和改善体成分的运动员可以考虑稍微增加蛋白质的摄入量。我们推荐每天摄入1.4至1.7克每千克体重的蛋白质,想要增加肌肉量的运动员应该摄入上限量的蛋白质。总之,为了增加体重,运动员应该尽可能采用高热量善食。但是,如果需要增加的只是肌肉量,那么运动员在采用高热量膳食的同时还需要进行抗阻训练,并摄入充足的蛋白质来促进蛋白质合成。
小节3.1: 增加肌肉量的建议
1.采用高热量膳食。高热量膳食含有的热量应比维持现有体重所需的热量多
2.每天进食5餐或6餐,均匀补充热量。
3.参加持续的抗阻训练。
4.补充40%至50%的碳水化合物、30%的蛋白质和20%至30%的脂肪。要想获得更多热量,补充高蛋白质和高脂肪的食物。
5.每天摄入充足的蛋白质,每天1.4至1.7克每千克体重。
第4节 运动相对能量缺乏症
2014年,国际奥林匹克委员会发布了一份共识声明,为取代之前的女性运动员三联征引入了一个含义更广泛、更全面的术语:运动相对能量缺乏症。女性运动员三联征和运动相对能量缺乏症之间最显著的差异之一是:运动相对能量缺乏症的影响对象包括男性和女性。女性运动员三联征不仅针对女性,还解释了3个相互关联的具体症状,即可用能量、月经功能和骨骼健康之间的关系。可用能量,EA,energy availability,是能量摄入,EI,energy intake,减去运动能量消耗,EEE,exercise energyexp enditure,的差除以肌肉量所得到的结果,见公式1.2。
当能量摄入不足或运动能量消耗增加时,可用能量可能会受到干扰。运动相对能量缺乏症对女性运动员三联征的3种病因进行了扩展,囊括了更多的生理功能,这些功能可能会因低能量可利用性,LEA,low energy availability,而受损。运动相对能量缺乏症可能会对以下几个方面的健康产生影响。
•免疫功能。
•胃肠道。
•心血管。
•心理,可能在出现运动相对能量缺乏症之前或之后。
•生长与发育。
•血液。
•新陈代谢。
•内分泌。
•骨骼。
•月经功能。
运动相对能量缺乏症进一步囊括了低能量可利用性的潜在影响。以下是部分潜在影响。
•耐力表现变差。
•肌肉力量减弱。
•糖原存储减少。
•抑郁。
•焦虑。
•注意力下降。
•不协调。
•判断力减退。
•训练反应速度下降。
•受伤风险增加。
自此,新的术语被提出,并且它比之前的术语,即女性运动员三联征更全面、更准确。但是,这项提议最初引起了很大的争议,导致国际奥委会在2018年更新了关于低能量可利用性对健康和体能下降的影响的科学证据。此外,关于低能量可利用性阈值和是否有一个适合所有人的临界点的争论仍在继续。目前低能量可利用性的阈值小于每天每千克肌肉30千卡,大约等于平均静息代谢率。但是,与单一的阈值相比,浮动范围可能更实用且更适用于预测月经紊乱。
女性运动员三联征和运动相对能量缺乏症都源自低能量可利用性或能量来源不足,无法支持日常生活和最佳运动表现所需的正常生理功能。引入"运动相对能量缺乏症"这个术语是为了让人们更全面地了解能量不足对身体,包括对男性在内的人群的有害影响。尽管大多数关于低能量可利用性的研究都是在女性人群中进行的,但据报道,男性也表现出了相应的症状。强调瘦或低体重的运动往往是运动员有低能量可利用性表现最普遍的运动。参加重力运动、体重分级的运动和非负重运动的男性运动员患运动相对能量缺乏症的风险最高。不管饮食失调的风险如何,这些运动员患运动相对能量缺乏症的风险都较高。此外,男区动员的低能量可利用性会受到多种因素的影响部分因素如下。
1.体重和体成分循环。
2.长时间能量摄入不足,难以满足运动的高能量消耗需求。
3.训练量或强度的变化。
4.参加剧烈的有氧耐力比赛。
虽然低能量可利用性对女性内分泌系统有不良影响,但其涉及的复杂的激素相互作用仍在研究中。人们认为低能量可利用性会干扰下丘脑中促性腺激素释放激素的释放,进而扰乱黄体生成素和卵泡刺激素的分泌,而这两种激素对雌激素和孕酮的释放来说都是必不可少的。这种激素释放的变化会导致闭经。
目前,还不清楚低能量供应的持续时间和严重程度对女性月经功能紊乱所起的作用。与女性相比,关于低能量供应的持续时间和严重程度对男性内分泌功能障碍的影响的研究要少得多。在不同的男性有氧耐力运动员群体中,之前已确定黄体生成素和睾酮会减少,但研究结果并不一致。以前的研究已经证明,月经功能改变和骨密度,BMD,bone mineral density,降低之间关系密切。骨密度反映了骨骼的强度,它也是预测一个人将来是否有骨折风险的重要因素。月经功能和骨密度改变使女性运动员面临更大的骨应力和骨折的风险。无论性别如何,短期的低能量供应即可导致骨更新率降低。从事非负重运动的运动员由于运动中没有机械负荷,骨密度降低的风险更大。
增重是月经功能恢复的建议治疗策略之一,尤其是通过摄入足够的蛋白质和碳水化合物来恢复糖原并促进黄体生成素的释放。体重增加也可能增强成骨能力,从而提高骨密度,不过骨量完全恢复的可能性很低。施加机械负荷可以大大增加骨密度,因此非负重运动员或骨密度低的运动员每周至少要进行2天或3天的抗阻训练。饮食变化也有助于改善骨密度。血液中的维生素D应在32至50纳克每毫升,因此运动员应每天摄入1500至2000国际单位的维生素D。如果运动员的骨密度低,运动员营养专家则应进一步研究饮食和运动计划,以改善运动员的骨骼健康状况。
由前面讨论的运动相对能量缺乏症对生理健康的影响,我们可以得出一个合理的结论,即低能量可利用性可能会降低运动表现。人们认为,低能量可利用性会通过多种间接机制降低运动表现,例如恢复能力受损、糖原储备减少和肌肉蛋白质合成降低。处于低能量可利用性状态的运动员也容易患病和受伤,而这将直接影响其运动表现。运动员如果健康状况不佳,则无法进行训练或参加比赛。伍兹及其同事认为,当训练负荷增加而能量摄入没有变化时,训练恢复速度就会变慢。这是在5千米计时赛中,运动员体能下降的部分原因。尽管有证据支持低能量可利用性可能会降低运动表现,但研究人员仍需进行进一步的干预研究,以增进对与运动相对能量缺乏症相关的各种后果的了解。
小节4.1: 低能量供应的生理后果
1.新陈代谢: 在进行了4周的高强度训练,且随后的能量摄入没有增加的情况下,优秀赛艇运动员的静息代谢率下降。
2.心血管: 以前有报道称,闭经女性运动员患有内皮功能障碍和血脂异常。
3.胃肠道: 在诊断为进食障碍的严重低能量供应病例中,后果包括括约肌功能受影响、胃排空延迟和便秘。
4.免疫耐受: 据报道,处于低能量供应状态的运动员会出现呼吸道感染、身体疼痛和头部的相关症状。
5.心理: 求瘦倾向有可能导致能量缺乏、效率低下、限制性进食和贪食症。
第5节 专业应用
如果目标是改善体成分,运动员可以通过增加肌肉量或者减少身体脂肪来达到这个目标。虽然很多研究详细探讨了如何增加或减轻体重,但是有些方式并不适合运动员。例如,尽管采用低热量膳食会减轻体重,但是如果运动员没有摄入足够的蛋白质或者没有进行相应的抗阻训练,那么他们减轻的可能更多的是肌肉。此外,低热量膳食可能会让运动员患上运动相对能量缺乏症,从而对其健康和运动表现造成各种不利影响。类似地,尽管采用高热量膳食会增加体重,但是如果运动员不相应地调整抗阻训练计划或健身计划,那么他们增加的体重可能更多的是脂肪。
试图减轻体重的运动员可以尝试增加体育活动或者减少能量摄入。如果运动员正在进行力量训练、技术训练和耐力训练,那么其在增加体育活动时必须考虑到可能随之增加的过度训练的风险。因此,在通常情况下,我们建议想要减轻体重的运动员减少能量摄入。但是,需要注意的是,减少能量摄入也会增加运动员过度训练的风险,减少其历尽千辛万苦获得的肌肉。为了尽可能多地减去脂肪和防止肌肉量减少,运动员需要在控制饮食的同时持续进行抗阻训练。此外,尽管能量摄入减少了,但是少摄入的能量应该主要来自碳水化合物和脂肪,尽量不要减少蛋白质的摄入量。尽管这种膳食结构的调整有助于最大限度地减少脂肪和保持肌肉量,但是碳水化合物摄入量的减少可能会影响训练强度和运动表现。鉴于此,如有可能,运动员应该在非赛季减轻体重。
想要通过增加肌肉量的方式增加体重的运动员应该遵守两条基本规则:
1.持续进行抗阻训练;
2.摄入超过消耗量的能量。
更确切地说,多摄入的能量应该主要来自蛋白质和碳水化合物,并且来自脂肪的能量只能小幅增加。这样可以尽可能多地增加肌肉量,尽可能少地增加脂肪。那么,到底应该在维持当前体重的基础上多摄入多少能量呢?刚开始多摄入大约15%的能量即可。例如,一名女子篮球运动员想要增加肌肉量,而且其需要2100千卡能量来维持当前体重,那么可以建议她将摄入的能量增加到2415千卡。另外,在此期间,监控体成分也很重要,这样能确保增加的主要是肌肉而不是脂肪。除了改变摄入的能量,一水肌酸补剂也被证实可以显著增加肌肉量。
第6节 本章小结
1.对运动员和经常锻炼的人而言,要想以减少身体脂肪的方式减轻体重,应在减少能量摄入的同时,保持每天1.8至2.7克每千克体重的蛋白质摄入量。
2.如果运动员想要以增加肌肉量的方式增加体重,那么其可以在维持当前体重的基础上多摄入约15%的能量。
3.无论运动员的目标是减少身体脂肪还是增加肌肉量,他们都必须持续执行经过良好设计的抗阻训练计划。
4.无论运动员的目标是减轻体重还是增加体重,他们都应该监控体成分变化。因为如果没有达到预期目标,运动员可以随时调整膳食计划和抗阻训练计划。
5.运动相对能量缺乏症描述了低能量供应的许多后果,其后果涉及月经功能、骨骼健康、心血管健康、新陈代谢、免疫功能、心理健康和胃肠道健康等多个方面。运动相对能量缺乏症及其引发的运动表现和生理机能改变没有性别差异。
第1章 结束
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截图时间:03/8/2024