临大运动营养学教案第7讲 运动与其它营养素

第7讲运动与其它营养素

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节【授课专业】【授课性质】新授课【教学目的与要求】掌握膳食纤维的概念、分类、生物学功能和膳食来源；掌握水在体内的储量、水的生理功能、水与运动的关系；氧气与运动能力的关系；了解空气与运动能力的关系、核酸的概念、生物学功能、与运动能力的关系以及膳食来源。【教学重点】膳食纤维的生物学功能、水与运动的关系【教学难点】人体内水的总平衡、核酸的生物学功能【教学方法与手段】讲授、讨论与多媒体教学相结合【教学时数】1学时【相关概念】膳食纤维、纤维素、木质素、水、核酸【教学内容】

一、运动与食物纤维

（一）食物纤维的概念和分类1、概念：膳食纤维（DietaryFiber）是植物性食物中含有一些不能为人体消化酶所分解的物质，它们不能被机体吸收利用，但却是维持身体健康所必需的，这类物质主要包括纤维素、半纤维素、木质素、果胶、琼脂等营养学上统称之为“膳食纤维”。2、分类：食物纤维可分为非水溶性纤维及水溶性纤维两类（1）非水溶性膳食纤维（在食物营养成份表中称为粗纤维）包括：纤维素：由葡萄糖聚合而成，有吸水的能力，且不溶于水及一般溶剂。未加工的麸质、全麦面粉、豆类、根茎菜类、高丽菜、小黄瓜、青花菜、芽甘蓝含量都很丰富。半纤维素：含多醣醛酸的复杂多醣类。海藻类、全谷类、麸质谷类及芥菜、芽甘蓝等蔬菜中最多。木质素：木材、竹子、稻草、蔬菜较老的茎含量最多，不易下咽，一般已不称为膳食纤维。（2）水溶性膳食纤维则包括：植物胶：植物胶是一种能溶于水形成胶状有黏性的物质，如燕麦、大麦、干豆类、车前子、爱玉子等含植物胶丰富。果胶：苹果和柑橘类水果、柿子、梨、香蕉、草莓、干豆类、花椰菜、红萝卜、高丽菜、番瓜、马铃薯含量高，果胶是胶状的多醣类，保水性极强。粘质：是一种存在海藻类和种子中，黏性及保水性都极强的多醣类，如海带所含的海藻酸，遇水很容易形成胶，而能把种种物质包围并排出体外，包括胆固醇、胆汁等，因之能降低血液中胆固醇含量，预防动脉硬化功效。（二）食物纤维的功能1、防止便秘食物纤维在肠道内相对地不溶解，在体内不能被消化吸收。它以原形到达大肠，能促进肠道蠕动，有利于粪便排出防止便秘。2、降低血清胆固醇摄入一定量的食物纤维可阻断胆酸的肠肝循环，降低胆汁和血清胆固醇浓度，对防治动脉粥继样硬化和胆石形成有良好作用。3、防病作用膳食过分精细，食物纤维含量过少，脂肪、肉类过多是导致结肠癌的原因之一。食入大量食物纤维可影响大肠细菌的活动，使脂肪代谢物胆酸在大肠内生成量减少，防止产生癌性病变4、治病作用果胶能延长食物在胃内的停留时间，降低葡萄糖的吸收速度，使餐后血糖上升缓慢，有利于糖尿病的好转；另外，食物纤维在口腔与唾液混合增加饱满感，可使肠道保持一定的充盈度，可减少食物的摄入量，降低热量，对减轻体重，控制肥胖，防治糖尿病的并发症有一定作用。（二）食物纤维的供给量及来源食物纤维对人体健康具有一定的生理意义，它的供给量不足对人体健康不利。膳食纤维摄入量过多会影响某些营养成分的吸收利用，使食物中的营养素遭受损失。例降低锌、铁在体内的利用率，引起胀气和大便次数增多等腹部不适等。西方膳食中食物纤维含量约为4-10g，我国需要量也在此范围内，每日膳食不宜过分精细，主食要粗细搭配，副食要有晕有素。食物纤维广泛存在于谷类、豆类、蔬菜、果皮等食物中。

二、运动与水

运动员在运动过程中皮肤和肺要失去大量的水分，水担负着极其重要的生理功能，运动员体内水分缺少，不仅影响运动能力，而且机体内物质代谢，血液循环，体温调节和各器官的机能活动都要受到严重影响，严重时甚至危及生命，没有水，生物不能生存，更无法运动。（一）水的概念水是无色、无味、无嗅的液体。水是生物组织中含量最多的成分。人的体液由水、电解质、低分子有机化合物和蛋白质等组成，其中水占90%以上。成人体液总量占体重约65%，其中细胞内液占体重约45%，血浆占体重约5%，组织间液约占体重的15%，体液广泛分布在细胞内外，构成人体内环境。人体各器官都含有水，如血液含水约83%，心脏含水约79%，肝脏含水约70%，骨骼也含水30%。人体若丢失水份20%以上，生命活动将无法维持，水对于人类的生存来说是最为重要的营养素之一。（二）水的生理功能1、生命的介质水是生命体内各种化学反应的介质，同时它本身也参与反应。水的溶解性大，流动性大，有利于物质的运输。从物质的消化、吸收、生物氧化以至排泄都需要水参与，否则代谢就不能正常进行。2、调节体温。水对调节体温有重要作用，这是由于水的三个方面特性决定的：（1）水的比热高：即使1克水升高１℃需要1卡能量，水的这些特性使水能吸收运动代谢释放的大量热而又不使其本身温度发生明显的波动。（2）汽化热高：在37℃时，每毫升水的汽化热为579.5千卡，只须蒸发少量的水即可散发大量的热，人体正是靠这种机制来稳定其体温。（3）导热性强：人体内各组织的代谢强度不一样，产能量不等，但可通过水的良好导热作用，而保持体内各组织，各器官的温度基本一致，水的这种性质有利于维持正常的体温。3、维持腺体正常分泌。各种腺体均是分泌液体，没有水，其分泌受到影响。4、维持血容量。血液含水量平均为80%，剧烈长时间运动大量失水可使血容量减少，引起低血压，从而影响各器官组织机能的活动。5、水是润滑剂。水是关节、肌肉和体腔的润滑剂，对人体组织和器官起到一定的缓冲保护作用。6、维持脏器的形态和机能。体内结合水与蛋白质、粘多糖和磷脂等相结合而形成胶体，使脏器维持一定的形态和坚实性。例如，心脏含水79%，主要含结合水，故它的形态坚实而成固体，而血液含水83%，主要含游离水，有利于血液循环流动。（三）人体内水的总平衡在正常情况下，成人每日有2.5～3.0L水进入和离开身体。人体每日摄入和排出水的量应该相等，保持着水平衡。1、水摄入人体的途径体内水份的摄入有三个途径：（1）食物中的水我们每日通过食物摄取的水约为1000ml。（2）饮料水和其它的饮料是摄入体内水的主要来源，每日约为1200ml。（3）有机物在体内氧化产生的水三大营养物质在体内氧化释放能量的同时，还会生成水，这部分水称为代谢水(又称氧化水)。正常人体内每日氧化有机物所产生的水约为800ml。这样，人体每日摄入水的总量约为2500ml。2、水排出人体的途径体内水分的排出有四个途径：（1）肾脏体内的水主要以尿的形式被排出体外，正常成人每日排尿量约为1400ml。（2）皮肤蒸发的水成人经皮肤蒸发的水每日约为500-700ml（3）呼吸道经呼吸道排出的水约为300ml。（4）胃肠道在正常情况下经肠道随粪便排出的水不多，约为100ml。但在腹泻、呕吐时经肠道会丢失大量的水。这样每日排出水的总量约为2500ml，与水的摄入总量相同，如表1。但是，在剧烈运动或处于热环境中，人体内水分的丢失将会明显增多，如不及时供应水分，就会发生严重脱水。表1人体水平衡表（ml）液体摄入摄入水量液体消耗消耗水量流质食物中的水分体内食物代谢水1250900350尿中水便中水呼吸中排出的水皮肤中挥发的水1400100300700合计2500合计2500（四）水与运动的关系1、失水影响运动能力人不吃食物只喝水还可生存数十天，如果无水供应则只能活四天。失水会严重影响运动能力，一般人的失水量达到体重的2%时，工作能力会下降10%-15%。失水量为体重的5%时，运动员的运动能力可下降10%-30%，运动员在训练或比赛中发生肌肉抽搐与严重的脱水可能有关，即使是老练的运动员不重视饮水问题也难以出好成绩，相反会陷入困难状态。2、排汗率与排汗量运动员在热环境下运动时，物质代谢产热过程激烈，加上外环境热的作用，使内环境变化大，体热太大的增加，维持内环境相对稳定与保持运动能力关系十分密切。为了防止机体过热，籍大量排汗散热来维持体热的平衡。运动中的排汗率和排汗量与运动强度，密度和持续时间等因素有关。如在气温27～30℃条件下，4小时长跑训练的出汗量可达到4.5升；在气温37.7℃，70min的足球运动，出汗量可达到6.4升，汗丢失量可达到体重的6%～10%，排汗所丢失的主要是水分。这些水主要来自血浆，细胞间液和细胞内液体。3、保持水平衡为原则运动员的水分摄取量以满足失水量，保持水分平衡为原则，观察水分丢失量和恢复情况最简便的方法，可观察出汗前后的体重差及体重的恢复情况。人在感觉口渴时，往往已失去相当1%体重的水分了。运动员为了预防失水，要采取少量多次补充的饮水方法，运动前一次大量饮水会增加胃、心脏、肾脏负担，增加排尿和出汗量。运动中大量饮水，水在胃中贮留会感到不适，影响膈肌运动和呼吸，反而影响运动能力。运动后一次大量喝水，造成胃液稀释，心血管负担加重，影响食欲和消化，延长恢复时间，久之可造成胃病。（五）饮水量与饮水方式一般每人每天需水量约2000-2500ml，运动员饮水量要根据年龄、气候和运动强度等来定。运动前饮水300-500ml，保证运动员体内有充足的水分贮备；运动中每15min左右补水200-300ml；运动后少量多次为原则，1小时不宜超过800ml，水温以8-12℃为宜，较凉的水补充溶液易被胃吸收入血。（六）健身运动中的水份补充进行重量训练及健身时，身体水份、盐份代谢旺盛，丧失的水分很多。合理适时的补充水分不仅有助于血液量的维持，对身体的血液循环和身体的散热也是相当有利的。那么如果体内水份不能及时补充的时侯，就会引起血液浓缩、脉博跳动加快、体温升高、运动能力下降、很容易就会产生疲劳。在运动前要合理的补充份水份，但不能过多，过多会使得胃部的不适、影向食欲及消化吸收，水份太多同时影向了心脏、肾脏、排泄器官的负担，也使得血液较为稀释。运动进行中及训练后也不宜大量喝水。在运动中及运动后必须以少量多次的方式来补充水份，使得身体逐渐得到水份的补充，以保持水份的平衡。以每15分钟补充一次，每次250CC左右，每小时不超过1000ml为宜，水温在8至12度之间最佳，对于降低运动时体温及预防过热较有帮助水份的补充可以运动饮料代替，以及时补充体内丢失较多的维生素和无机盐。三、空气

（一）空气与能量代谢空气及水是取之不尽，用之不竭的，其对人体营养的重要性，往往被忽略。人数十日不吃食物尚能生存，若一旦缺空气则在很短时间内即会死亡。空气充满空间，不是由一种气体所组成，但其中只有氧气才是人体所需要和能利用的。氧气从肺部进入体内，由红细胞携带，经血液流动输送到全身各个细胞，供氧化供能。在氧化磷酸化过程中，O2可以被激活形成氧负离子，与氢离子结合形成H2O。而氧化磷酸化途径是人体内形成ATP的主要途径，据分析，人体内90%以上的ATP是通过该途径形成的。如果空气稀少，O2供应不足，体内ATP产生量将会降低，这对于人体的正常活动和体育运动都会带来不利的影响。（二）氧与运动能力空气对人体来说，来源是一自然过程，但人体要充分利用空气中的O2，有两点应该引起注意。一是要有好的空气，也就是人们常说的新鲜空气。基本要求是空气中氧应占20.85%，不含或少含CO、SO2等有害成分。二是要高效率的吸收、运输和利用O2，必须加强身体锻炼，扩大肺活量，增强心脏功能，注意血液营养，防止缺铁性贫血和运动性贫血。对于许多运动员来说，如何最大限度摄入和利用氧气，更是取胜的关键之一。最近几年来，科学家采用纯氧加压法制备“富氧水”，给运动员服用，成为一些运动员的秘密武器。这种富氧水虽然味道和普通水完全相同，但是其中溶解的氧气比平常的水多7倍。运动员喝了这种水后，其中部分氧气最终被人体吸收利用。对比试验测试了25位马拉松运动员，结果发现83%的运动员在喝了富氧水之后，运动成绩有所提高，其中14人将成绩缩短了30秒之多。

四、核酸

核酸加入抗疲劳制品也是猛牛牌抗疲劳胶囊对抗疲劳研究的一大贡献。核酸是随着生物科技的发展逐渐被人类认识的一种新的营养素。核酸大量存在于细胞核中，指导蛋白质的合成，细胞分裂繁殖，支配生命的遗传现象。北京天施康公司的研究人员发现，疲劳细胞不仅功能下降，而且繁殖能力也在降低，细胞分裂速度变慢，于是组织器官迅速老化。核酸可以修复“疲劳毒素”对细胞的损害，防止细胞老化，这对恢复疲劳细胞的生物活性具有重大意义。（一）核酸的基本概念核酸分脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）两大类，与蛋白质等一样是构成人体细胞的生物大分子。核酸具有编码遗传命令的功能，携带基因食物中的核酸被肠道中存在的核酸酶降解，生成没有遗传功能的碱基、核苷、核苷酸，食物中核酸真正被吸收的是这三种物质，而不是具有遗传功能的核酸。因此核酸能被消化、吸收、转化成生理物质和营养物质，核酸食品不是基因食品。（二）核酸营养的生物学功能1、提高免疫力核酸营养是维持正常免疫的必需营养物质，可提高免疫力，尤其是提高细胞免疫功能和免疫调节能力。免疫监视功能低下是肿瘤发生的重要原因。研究表明，核酸营养不仅对免疫功能的最初形成是必需的，而且在维护老年免疫功能正常时的需求量比年轻时还要大。营养不良和饥饿造成的免疫抑制状态，可通过补充核酸营养恢复正常，但补充蛋白质就起不到这种作用。2、抗氧化作用补充食物核酸有很强的抗生物氧化作用。许多疾病的发生、发展与脂质过氧化程度高度相关，如血管壁过氧化脂质含量越高动脉粥样硬化程度就越高、血清过氧化脂质含量越高患高血压、心肌梗塞、糖尿病、高脂血症和肝损害等等疾病的可能性就越大。脂质过氧化同时可造成DNA的损伤，而DNA损伤可进而引起基因及其遗传功能的异常。3、影响脂肪代谢补充核酸营养可增加单不饱和脂肪酸含量，增加血清高密度脂蛋白的水平，降低胆固醇含量。4、促进细胞再生与修复对术后伤口癒合、受损肠黏膜康复、肝细胞再生等都有良好的作用。对肝脏的研究表明食物核酸是维持肝脏处于正常生理状态的必需营养物质，对皮肤、毛发状况也有很好的改善作用。血液中的红细胞、白细胞、血小板和血浆蛋白等也都是代谢较快的人体组成成分，加之它们几乎没有从头合成核酸的能力，因此它们的代谢和功能也都依赖于食物核酸。5、抗放射线和化疗损伤有研究证明应用cAMP（核苷酸的一种）时，放疗对癌细胞的杀伤效果毫无下降，但却保护了毛发和小肠黏膜等容易同时被损伤的正常组织细胞，这是由于恶性肿瘤细胞株的核酸代谢及细胞增殖，与正常细胞的核酸代谢及增殖不同所致。6、改善痴呆等神经障碍食物核酸提取物对痴呆症状的改善非常令人鼓舞。美国哈佛大学的研究表明，老年痴呆患者脑内神经细胞病变多的部位，RNA合成就显著减少，因此发生记忆障碍；内源性核苷、核苷酸的不足可能与衰老性或遗传性记忆缺陷有关，因这些缺陷可被饮食中添加核苷和核苷酸所改善；体外添加核苷酸培养神经细胞能促进神经细胞的生长；另外，美国修斯顿的得克萨斯大学卫生科学中心研究证明，核酸营养可修复小鼠中枢神经系统的信息传递；饮用核酸可使吗啡戒断症状减轻。这些研究结果都与脑细胞不能从头合成核酸有关。7、维持肠道正常菌群小肠中优势菌是双歧杆菌，双歧杆菌通过水解各种糖降低肠道内的pH而抑制病原菌的生长和增殖。体外实验中，在双歧杆菌培养基中添加核苷酸促进了双歧杆菌的生长。8、影响营养素利用饮食核酸除可调节脂肪的代谢外，对三大营养要素的吸收和利用也起着调节作用。如果蛋白质摄取不够，补充食物核酸能促进蛋白质的吸收利用，并消除低蛋白饮食造成的各种不良影响。次黄嘌呤还能促进肠道内铁的吸收和利用。9、其他作用饮食核酸可提高机体对环境变化的耐受力，具有显著的抗疲劳、增强机体对寒、暑的抵抗力、促进氧气利用等作用，还能促进实验小鼠生殖系统的发育。核酸是随着生物科技的发展逐渐被人类认识的一种新的营养素。但部分专家认为体内核酸充足，额外补充对健康成人无明显的作用。核酸营养对不同人群的保健作用尚需进一步研究。（三）核酸的供给量和食物来源正常人服用这种核酸补充物不会产生副作用，但正常人代谢能量下降还不明显时，补充效果不如婴幼儿、少年儿童、孕妇、中老年人和某些疾病患者人群显著。对于嘌呤代谢异常和高尿酸血症的人，补充食物核酸会加重症状，应持慎重态度。专家建议核酸安全补充剂量为每天2.0克，过量使用核酸可能会引发痛风。（四）核酸的供给量和食物来源富含核酸的食物依次有，海鲜类：如沙丁鱼、鲑鱼(我国常见的是大马哈鱼)和其他海鱼类；动物内脏：如猪肝、鸡肝、鸡心、牛肾、牛肝等；干豆类：如黑豆、斑豆、豌豆和小扁豆等。其中动物内脏的胆固醇含量较高，对于血脂较高的人不大适合。如果每周能有4餐饭多吃沙丁鱼或8餐饭多吃干扁豆，基本能达到适宜人群对核酸的需求。日常食物中富含其他营养素的牛奶及奶类制品、蛋类和一般蔬菜水果中仅含有微量的核酸，米面中更少；蔬菜中的菠菜、竹笋、蘑菇含量稍高些。对于富含核酸的食物烹调，没有特殊要求，可根