4运动与其他营养素

1、第一节第一节 运动与食物纤维运动与食物纤维第二节第二节 运动与水运动与水第三节第三节 空气空气一、水的概念二、水的生理功能三、人体内水的总平衡四、水与运动的关系五、饮水量与饮水方式第四节第四节 运动与热能运动与热能 第一节第一节 基本概念与术语基本概念与术语 l人类为了维持生命、从事劳动以及体育运动必须每天从各种食物中取得能量，以满足机体的需要。l事实上，不仅劳动或运动时需要能量，就是机体处于安静状态，也要消耗一定的能量。例如心脏跳动、血液循环、肺的呼吸和腺体分泌等都需要消耗能量，这些能量的来源就是每天摄取食物中的糖类、脂肪和蛋白质三种营养素。一、能量与能量单位l 能有很多的表现形式，如化学能

2、、机械能、热能、光能、电能、核能等。能量是能的大小量度。不同形式的能可以相互转变的。l 人体进行的各种生理活动，是因为体内的化学能转变成其他能量形式的结果。l 对人类来说，机体可以从食物中获得能量，食物中能作为能源物质的只有糖、脂肪、蛋白质三大类物质，这三类物质又统称为热源物质或能源物质。l 这些物质在体内经酶催化，进行一系列复杂的化学反应，逐步、分次地释放出其中蕴藏的能量。l 热量的单位，营养学上用“千卡(kcal)”表示l 按照量和单位国家标准热量的单位应采用“焦耳”(Joule) 表示。营养学上仍习惯采用卡或千卡 千卡(kcal) 4.184千焦耳（ KJ ） 焦耳（KJ）0.239（

3、kcal） 二、食物的卡值 l食物中的供能物质主要是糖、脂肪和蛋白质，通常把1供能物质氧化分解时所释放的热量，称为该物质的卡价。l 糖、脂肪、蛋白质三大营养物在体内氧化的卡值分别为：4.1 kcal/g（17 KJ/g）、9.3 kcal/g （39 KJ/g）、4.1 kcal/g （17 KJ/g）。三、ATP与能量代谢 l 糖类、脂肪和蛋白质在体内氧化燃烧，最后生成二氧化碳和水。营养素在体内被氧化成为二氧化碳和水并放出能量的过程可以称为生物氧化，在生物氧化过程中，有腺苷三磷酸(ATP)形成，ATP在细胞内普遍存在。l ATP分子中含有两个高能磷酸键，ATP在ATP酶的作用下水解并释放能量

4、。l ATP分子水解时可释放能量是机体进行各种生命活动所需能量的来源。四、氧热价l 营养物质在体内氧化时，每消耗1升氧气所释放的热量称为该物质的氧热价。食物在体内氧化要消耗氧，但由于食物的分子结构不同，所以氧化分解时的耗氧量也不同。l 1糖完全氧化需耗氧气0.83升，根据1糖的卡价为4.1kcal，就可算出每消耗1升氧来氧化糖类食物时，其氧热价为5kcal。l 1脂肪完全氧化需耗氧气2.06升，根据1脂肪的卡价为9.3kcal，就可算出每消耗1升氧来氧化糖类食物时，其氧热价为4.5kcal。五、呼吸商 l 食物在体内被从肺吸入的O2最终氧化成CO2和H2O，同时释放能量。不同食物所含的能源物质

5、碳、氢、氧等化学组成不尽相同，故在氧化中所需的O2及生成的CO2也就不同。食物在体内氧化生成CO2体积与同时消耗O2的体积之比称为呼吸商（）l 糖的呼吸商为1.0l 脂肪的呼吸商为0.7l 蛋白质的呼吸商为0.8l 普通膳食所含糖类，脂类及蛋白质往往不同，因此其呼吸商是有差异的。根据实验，食进普通膳食的呼吸收约为0.85，多食糖类则呼吸商增高，多食脂类和蛋白质则呼吸商降低。正常的呼吸商不能高于1.0 亦不能低于0.7。l 由于运动强度不同,各种能源供能比例不同,呼吸商会出现差异。影响人体热能需要量的因素影响人体热能需要量的因素 l 人体热能需要量主要决定于下列三个方面： 1. 维持基础代谢所需

6、的能量； 2. 从事活动包括日常生活学习、体育锻练和劳纫所消耗的能量； 3. 物特殊动力作用所消耗的能量。l 其中最主要的是活动所消耗的热能，所占比重较大。 一、维持基础代谢所需要的能量l 基础代谢能量 是机体处于清醒、神经肌肉完全安静与空腹状态下，维持生命所必需的最低热能需要量，亦即机体静卧在的环境中，完全处于休息状态，既无体力劳动也无脑力劳动，而且在小时前已停止进食，消化系统也处于静止状态，基本上是维持体温和器官内脏最基本活动所需的最低能量。l 机体处于安静状态时用于体温维持，心脏跳动、肺的呼吸和肌肉紧张度的维持，所消耗的能量，称之为基础代谢能量 。影响基础代谢的因素 ： l 种族l 年龄

7、l 性别l 身体成分及体型l 营养状态l 疾病l 内分泌l 气温l 影响运动员的基础代谢的因素l 1 训练水平l 2 每日运动量l 3 运动员系统训练后，机体肌肉量增加，使基 础代谢相应提高；另一方面，运动训练使迷走神经的紧张度增加、心跳、呼吸变慢，肌肉放松，使基础代谢下降。两者相抵，结果是运动对基础代谢影响不大。实际测定运动员的基础代谢，有的比正常人高，也有的比正常人低，这与受试者的肌肉量及其测定日的身体状况等因素有关，应具体分析。l 基础代谢率 以每小时每千克体重或每平方米体表面积所散发的热量表示基础代谢，称为基础代谢率（简写）l 基础代谢率单位 千卡小时千克体重（kcal/hkg-1）

8、千卡小时单位体表面积（ kcal/h/hm2）l 随着年龄的增长基础代谢率逐渐下降；l 男性基础代谢率比女性基础代谢率高46 ； 我国正常人基础代谢率平均值我国正常人基础代谢率平均值 表表-基础代谢率（）基础代谢率（）年龄（岁）年龄（岁） 男男 女女 年龄（岁）年龄（岁） 男男 女女 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .二、从事体力活动所消耗的能量 l 根据劳动强度不同，一般将劳动分成五级l 1.极轻体力劳动：身体主要处于坐位的工作，如办公室工作、开会、读书和装配、修理钟表或收音机等。l

9、2.轻体力劳动：主要是站立为主的工作，例如商店售货员、化学实验室工作和教师讲课等。l 3.中等体力劳动：如重型机械操作、拖拉机驾驶、汽车驾驶和一般农田劳动等。l 4.重体力劳动：如非机械化农业劳动、半机械化搬运工作、炼钢和体育活动等l 5.极重体力劳动：如非机械化的装卸工作、采矿、伐木和开垦土地等l 从事劳动所消耗的能量在人体能量总需要量中占主要部分。l 劳动所消耗的热能与劳动强度、劳动持续时间以及工作熟练程度有关，即劳动强度越大、持续时间越长、工作越不熟练，能量消耗越多 . 不同劳动强度需要的热能不同劳动强度需要的热能 表表-不同劳动强度的热能需要不同劳动强度的热能需要活动类型 每天每kg体

10、重 60kg男子每日 所需热能(kcal) 所需热能(kcal)极轻体力劳动 3540 21002400 轻度体力劳动 4045 24002700 中度体力劳动 4550 27003000 重体力劳动 5060 3000 3600极重体力劳动 6070 3600 4000不同项目运动的能量需要不同项目运动的能量需要 表表- 体育专业学生不同运动项目体育专业学生不同运动项目一天能量消耗（一天能量消耗（kcal/d ） 运动训练项目运动训练项目 男男 生生 女女 生生 体体 操操 田田 径径 排排 球球 篮篮 球球 表表-7 不同项目运动员热量消耗量和需要量不同项目运动员热量消耗量和需要量 运动项

11、目运动项目 性别性别 一日平均热一日平均热 热量需要量热量需要量(k) 名称名称 能消耗量能消耗量(k) 一日总热量一日总热量 每每kg体体重重 游 泳 男 女 篮 球 男 女 三、食物特殊动力作用的能量消耗l食物的特殊动力作用 是指食物经过消化吸收后,单体在机体内合成有机大分子过程中消耗的能量。l不同食物特殊动力作用消耗的能量 1. 蛋白质的特别动力作用最高，为30； 2. 糖类者次之，为6； 3. 脂类最低，只有4； 4. 正常混合膳食约为10。l 运动员的食物特殊动力作用稍高于一般人，其原因是训练能引起机体的兴奋性提高和消化机能减低，而且运动员的蛋白质摄入量比一般人多（是因能量消耗增多所

12、致），因此宜采用总热量消耗的作为运动员的食物特殊动力效应。 l 在计划一个人的膳食时，其能量的供给比 其基础代谢与劳动所需者的总和应高约，以补偿食物特别动力作用耗去的能量。第三节第三节 能量平衡能量平衡l 人体每天的热能需要量应以消耗量的多少为基准，热能供给过多或不足都会影响健康，甚至引起疾病。l 长期热能供给不足，可发生营养不良症，热能过剩，则在体内转变成脂肪，形成肥胖。 一、膳食中热能供给标准l 年 中国生理科学会曾修订并建议我国人民每日膳食中热能供给量标准。参照最近几年来有关科学的进展，可以认为这一建议仍基本适用。现列表如下（表-）。 表表2-9 我国人民每日膳食热能供给量我国人民每日膳

13、食热能供给量劳劳 动动 情情 况况 热热 能（）能（） 成年男子成年男子（体重（体重65kg） 极轻体力劳动极轻体力劳动 轻体力劳动轻体力劳动 中等体力劳动中等体力劳动 重体力劳动重体力劳动 极重体力劳动极重体力劳动 成年女子成年女子（体重（体重55kg） 极轻体力劳动极轻体力劳动 轻体力劳动轻体力劳动 中等体力劳动中等体力劳动 重体力劳动重体力劳动 孕妇，后个月孕妇，后个月 乳母，年之内乳母，年之内 少年男子少年男子(1316岁，体重岁，体重42kg)(1619岁，体重岁，体重54kg)少年女子少年女子(1316岁，体重岁，体重42kg)(1619岁，体重岁，体重50kg) 儿童（不分性别）

14、儿童（不分性别） 岁岁 岁岁 3岁岁 1岁岁 （续表）（续表）l 关于 气温的变化对能量代谢的影响，过去认为如以年平均气温10为标准，年平均气温每增高10，热能供给量减少5，年平均气温每降低10，则热能供给量增加3。但现在认为实际上气温变化对人体热能需要量影响不大，可以不做校正。 二、不同年龄阶段热能供给量l 人在不同年龄阶段，体内热能代谢有所不同。儿童少年，生长发育迅速，代谢旺盛，能量代谢相对较高，年龄越小基础代谢和活动所消耗的能量也越多。l 儿童少年代谢过程中同化（合成）作用超过异化（分解）作用。因此，在确定儿童少年热能需要时，除根据基础代谢、食物特殊动力作用及各种活动等三方面的消耗外，还

15、应考虑供应生长发育所需的能量物质。l 这一部分热量占总热量的比例大致如下： 学前期儿童占1516， 小学阶段占10， 中学阶段占1315。l 对积极参加体育活动的儿童少年，热能供给量应高于同龄儿童少年。进入青春发育期后，在形态和生理功能上都发生一系列的变化 ，各个器官发育逐渐成熟，对营养的供给也需提出更高要求。l 我国对青少年热能的供给量超过从事中等体力劳动的成年人，若长期热能供给不足，将会出现疲劳、乏力、身体消瘦、发育迟缓或停滞、抵抗力下降等一系列营养不良症状。l 人体进入中年以后，基础代谢率逐渐降低，体力活动减小，因而体内热能消耗也随之减少。l 目前国际上根据年龄增长而校正热能供给量的方法

16、，是以20-39岁成人，男子体重为65kg，女子体重为55kg的热能供给量为基础，l 超过此年龄的，逐年递减。其减少标准： 4049岁减5， 6059岁减10， 6069岁减20， 70岁以上减30。l 此数一般可满足生活需要，防止热量入超。l 运动员的热能消耗较大，必须供给充足的热量以满足机体的需要。多数项目运动员一日热能消耗量在35004000kcal范围内，按体重计算约为50-60kcal/kg，但乒乓球运动员一日总热能消耗量较少。因此，不同项目运动员热能需要量差异范围较大。三、膳食中热能来源l 人体所需热能来源是食物中的糖类、脂肪和蛋白质。这些营养素在体内的氧化过程与在体外燃烧有类似之

17、处，但由于其最终产物不同，所以释放的热能并不完全相等。l 另外，食物中所含营养素在消化道内，并非100%被吸收，根据营养素在体内氧化所释放的热能时，还应考虑吸收率。l 正常人吃普通混合膳食时，糖类物质平均吸收率为98、脂肪为95%、蛋白质92%；l 因此，上述三种营养素所供给热能的数量(或称食物的卡价)可按每克碳水化物4kcal热能、每克脂肪9kcal热能和每克蛋白质4kcal热能计算。l 至于供给热能的营养素在膳食中占的比例，可因它们的特点、在机体中作用、饮食习惯和各地食品的种类而不同。l 一般情况下，我国人民膳食中大约总热量的来自碳水化物，来自蛋白质和来自脂肪。所以糖类物质是最重要的热能来

18、源，其次是脂肪。蛋白质虽然也提供一部分热能，但其在体机的主要功用，并非供给热能。四、影响热能代谢的因素（一） 肌肉活动的影响 ： l 肌内活动对热能代谢的影响最显著。机体进行任何轻微的活动都可提高能量代谢率，特别在剧烈运动或劳动时，产热量可增大到安静时的1530倍,甚致近千倍。运动训练和比赛时的热能消耗较一般劳动时大。l 影响运动时能量消耗的因素主要取决于运动量的大小（即运动强度、密度和运动的持续时间），运动条件和运动技术水平等因素。（二）精神、心理状态的影响 l 人在平静地思考问题时，能量代谢并无明显影响，产热量的增加一般不超过。但当精神紧张伴有情绪激动时，如恐惧、焦急、愤怒、重大比赛前的紧

19、张等情况能量代谢明显增强。这一方面是由于精神紧张时，骨骼肌的紧张性也加强，这时虽无明显的肌肉活动，但热量产生已经提高；另一方面是交感神经兴奋，肾上腺素分泌增加，使机体组织代谢加强，产热量增加。（三） 此外，环境因素的影响，l 食物的特殊动力作用，身体状况等也会对机体的热能消耗产生影响。五、能量平衡l 所谓能量平衡即机体消耗和摄入的能量趋于相等。l 能量平衡是营养学中一个最基本的问题，也是评价营养状况的重要指标。l 当热能的摄入量与消耗量相当时，人体的体重保持恒定；热能摄入量大于消耗量时，体重和体脂会增加；热能摄入量小于消耗量时，则体重会减轻。两者都有损于身体健康。l 人体的热能消耗包括以下几个

20、主要部分：基础代谢的消耗、运动的生热效应、食物的生热效应和机体生长发育所需的能量。l 不同年龄、不同性别每天消耗不尽相同，18岁-20岁青年学生男性每天消耗能10042kJ(2400kcal)到11715kJ(2800kcal),女性则为，9632kJ(2300kcal)到10042kJ(2400kcal)之间。l 人体热能来源主要是食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白质，这三种产热营养素在人体的代谢中，既各有特殊生理功能又相互影响。碳水化合物与脂肪间可相互转化，二者对于蛋白质的消耗也有替代作用。l 在选择食物时，应考虑到各营养素之间的平衡，根据我国人民习惯，一般成年人膳食中碳水化合物、蛋白质和脂肪

21、供能各占总热能的60%70%、10%15%和20%25%。l 人体热能的需要量因受： 1劳动强度、 2年龄、 3性别、 4生理特点l 等因素影响而有所不同，一般成人热能摄入量和消耗量保持平衡，就能维持各种正常的生理活动和身体健康。（一）能量不平衡的危害（一）能量不平衡的危害l 在一定时期内机体的热能收支不平衡，首先反映在体重的变化，然后可发展到降低身体机能，影响健康，引起疾病，甚至缩短寿命。所以，无论热量过多与不足都会对人体健康产生危害。1.热量过多的危害热量过多的危害l 摄入热量过多，其多余部分在体内转变为脂肪，使体脂增多，体重增加，形成肥胖。l 肥胖对健康不利，因为身体肥胖，不但有大量脂肪

22、积聚在皮下，而且还有许多脂肪沉积在一些内脏上。如果大量脂肪沉积在肝脏里，使之变成脂肪肝，肝脏的许多重要生理功能就会受到影响。l 腹腔、肠系膜、大网膜和胸壁上堆积脂肪，可使膈肌活动受限，胸腔容积变小，也会妨碍呼吸和气体交换。如果心包上脂肪增多，也能压迫心脏，影响血液回流。l 使人容易产生疲劳，不能承受较重的体力活动，并常感到头痛、头晕、心悸、腹胀等。肥胖还往往引起体内脂类代谢紊乱，造成血脂过高，易发生动脉粥样硬化。l 所以，许多疾病都与肥胖有关。研究报导。肥胖者冠心病比体瘦者多5倍，高血压比正常人多23倍。肥胖还易并发糖尿病、胆石症、胰腺炎和痛风症等。因而，平均寿命缩短。2热能不足的危害热能不足的危害l 当热能摄入不足时，体内贮存的脂肪和糖原将被动用，甚至体内的重要物质蛋白质也被动用分担供能，使体重减轻，瘦体重也减轻，导致肌力减弱，工作效率下降。l 长期热能摄入不足，影响蛋白质的吸收