運動飲料中電解質(zhì)、氨基酸、維生素營養(yǎng)概述

1、運動飲料中電解質(zhì)、氨基酸、維生素功能概述一、 有關水和電解質(zhì)代謝除了氧以外，水是人類賴以生存的最重要因素。一般情況下，如果有水的供給，即使沒有食物，生命也可以維持數(shù)十天。一個很好的例證就是在 1976年唐山大地震中，井下的煤礦工人們被困整整 27天，沒有任何食物供應，但是由于有充足、并且相對潔凈的水供應，他們奇跡般的生存下來，終于等到了救助人員的到來。如果缺水，生命僅能維持幾天。倘若在沙漠地帶，環(huán)境極度干燥，溫度極高，在沒有水供給的情況下， 24小時內(nèi)就可導致死亡。當發(fā)燒、運動、高氣溫等各種原因造成機溫升高時，機體調(diào)節(jié)體溫的一個重要方式是通過增加出汗來降低體溫。這時就需要增加飲水和補充電解質(zhì)來

2、彌補汗液水分和電解質(zhì)的丟失。當腹瀉和攝入有利尿作用的食物時（酒精、咖啡因等），機體通過腸道和尿液丟失的水分和電解質(zhì)增加，此時也同樣需要增加飲水和補充一定的電解質(zhì)來保持水和電解質(zhì)的平衡。合理的補充水和電解質(zhì)，還有助于預防和糾正由于水和電解質(zhì)代謝的紊亂造成的體液酸堿平衡。 這里，水份和電解質(zhì)的補充都應根據(jù)丟失情況進行科學的配比，不合理的電解質(zhì)補充會延緩、甚至不利于各種代謝紊亂和脫水的糾正。保持水、電解質(zhì)、酸堿平衡的藝術就在于飲用水的同時，補充特定成分和數(shù)量的無機鹽；也在于合理的液體溫度、含氣量、滲透壓、補充量、補充時間和其它有益成分的補充。在運動和發(fā)燒等體溫較高或高氣溫的情況下，補充的液體的溫度低

3、一些，有助于降低體溫。飲料中含有一定的糖，即可以補充能量，在適宜的濃度下（ 6-7%），還有助于促進腸道對水的吸收。此外，飲料的滲透壓對其通過胃腸的速度和腸道的水吸收也有影響。因此，防治脫水的飲料，其滲透壓需要進行專門的技術設計。防治脫水的飲料一般也不鼓勵充氣，一方面含氣飲料會引起胃腸脹氣，產(chǎn)生不適感，同時也降低可補充的液體量。體液中的水和無機鹽并非處于靜止不動的狀態(tài)，它們在生命活動中始終處于不斷交換和變化的過程中。細胞內(nèi)外的水和無機鹽在不斷的交換、不同組織間的水和無機鹽也在不斷的交換、 體內(nèi)的水和無機鹽同時還不斷地與外界環(huán)境進行著交換。 通過這種交換，水和無機鹽在機體細胞內(nèi)外和各個組織之間的

4、分布和含量等方面形成特定的動態(tài)平衡，同時也使水和無機鹽在機體內(nèi)形成的內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境之間形成動態(tài)平衡。當水平衡處于入不敷出的情況時，機體就發(fā)生脫水。脫水可以在大量出汗、尿液分泌增加、呼吸失水和飲水不足等情況下發(fā)生。高氣溫、運動、蒸汽浴、緊張或者衣服穿得過多，都可以增加出汗量。身體浸在水中（游泳、洗澡）、寒冷、酒精和咖啡因等可以刺激尿液的分泌，低溫和干燥的環(huán)境可以增加呼氣帶走的水份，腹瀉時，會從腸道丟失大量的水。這些情況都使體內(nèi)的水丟失1 / 4增加，如果得不到適量的液體補充，就會造成脫水。脫水時引起血液粘稠度增加、心血管負擔加重，表現(xiàn)為心率加快、血壓下降和缺氧；脫水降低出汗率，不能充分散失體內(nèi)

5、的熱量，造成體溫升高；脫水還會造成電解質(zhì)的代謝紊亂，影響神經(jīng)功能，出現(xiàn)肌肉無力、煩躁、焦慮等癥狀。嚴重脫水可以造成人的虛脫、衰竭、神志不清、昏迷等，以至于死亡。脫水造成細胞內(nèi)外水和電解質(zhì)的平衡破壞，對免疫細胞以及整個免疫系統(tǒng)必然造成不利影響。由于不可能承受長時間的脫水，脫水一般情況下都是一種急性過程，一般也不會對身體機能造成長久的損害。因此機體的水和電解質(zhì)代謝紊亂的急性變化得到糾正后，免疫功能也應很快恢復。在這一過程中，有關免疫指標的變化還沒有見到系統(tǒng)的研究。但是，在疾病過程中發(fā)生的脫水，如發(fā)燒，及時足量的補水是最有效的治療措施之一。理論上講，這一過程中觀察到的疾病癥狀的緩解和免疫指標的改善與

6、水和電解質(zhì)代謝紊亂的糾正有必然的聯(lián)系。水和電解質(zhì)代謝平衡是機體中一切生命活動的基礎，包括免疫功能。因此，通過補充水和電解質(zhì)維持機體正常的水和電解質(zhì)的代謝有助于保護機體的免疫系統(tǒng)正常發(fā)揮功能，但是并不能理解為這種補充可以增強免疫力。二、 有關蛋白質(zhì)和氨基酸營養(yǎng)蛋白質(zhì)組成的基本單位是氨基酸，人類體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有 20余種氨基酸，它們按照一定序列編碼連接起來，并形成一定的立體結構。不同蛋白質(zhì)的結構差異決定了它們生理功能上的差異。人類有 9種氨基酸為必需氨基酸和 2種為條件必需氨基酸。必需氨基酸包括亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、蘇氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、組氨酸（嬰幼兒期）。它們在人體內(nèi)不能合成

7、或合成速度滿足不了代謝需要，必須由膳食供給。胱氨酸和酪氨酸為條件必需氨基酸。補充蛋白質(zhì)和氨基酸對運動能力的影響（一） 維持血糖 由于體內(nèi)糖儲備的耗竭，血糖水平的降低是肌肉疲勞和中樞疲勞發(fā)生的重要原因。氨基酸的糖異生作用是體內(nèi)維持血糖穩(wěn)態(tài)的重要機制之一。體內(nèi)絕大多數(shù)氨基酸脫去氨基以后的碳骨架都可進入糖的代謝途徑，并可轉(zhuǎn)化為葡萄糖。其中丙氨酸和谷氨酰胺占氨基酸異生葡萄糖的 30%。肌肉在運動過程中， 葡萄糖氧化產(chǎn)生的丙酮酸，與賴氨酸等氨基酸通過轉(zhuǎn)氨基反應生成丙氨酸。丙氨酸進入血液，回流到肝臟，經(jīng)過糖異生代謝途徑生成葡萄糖，增加運動中血糖的來源。因此，丙氨酸 - 葡萄糖循環(huán)對運動中血糖的維持具有重要

8、意義。 谷氨酰胺的生糖過程同樣存在著與此類似的谷氨酰胺 - 葡萄糖循環(huán)，也參與運動中血糖的維持機制。（二）氧化提供能量 蛋白質(zhì)在運動中供能的比例一般情況下較小，約占總熱能需要的 5% -7%。在耐力運動項目中，肌肉糖原耗竭以后，氨基酸的供能比例增加。體內(nèi)絕大2 / 4多數(shù)氨基酸都可以進入到三羧循環(huán)或無氧酵解代謝途徑， 經(jīng)氧化產(chǎn)生能量。 在丙氨酸 - 葡萄糖和谷氨酰胺 - 葡萄糖循環(huán)過程中，部分由丙氨酸和谷氨酰胺在肝臟轉(zhuǎn)化生成的葡萄糖，可以重新進入肌肉細胞，氧化產(chǎn)生能量；而在肌肉組織丙氨酸和谷氨酰胺的生成過程中，提供氨基的氨基酸轉(zhuǎn)化為 a- 酮酸，進入有氧代謝途徑氧化供能。此外，肌肉還可以利用血

9、循環(huán)中的氨基酸。一些研究顯示，運動中肌肉攝取支鏈氨基酸速率增加，在長時間大強度運動中，其氧化數(shù)量可以增加數(shù)倍。因此，補充支鏈氨基酸的強力作用曾經(jīng)引起很多關注。雖然在理論上應用支鏈氨基酸能夠改善運動肌肉的能量供給，但是到目前為止，在設計嚴謹?shù)娜梭w試驗中，還沒有證實這種做法可以改善運動能力。（三）氨基酸與生長激素分泌 精氨酸、賴氨酸、鳥氨酸可以刺激垂體分泌生長激素。但是，運動員服用以后，觀察不到生長激素水平增高的現(xiàn)象。目前為止，也還沒觀察到它們可以刺激肌肉合成和幫助運動員增加肌肉力量的作用。（四）?；撬??；撬嵩诩∪夂蜕窠?jīng)系統(tǒng)中的濃度最高。具有調(diào)節(jié)心肌細胞膜功能、抗氧化和解毒、維持細胞內(nèi)外滲透壓等

10、作用，與谷氨酸形成的二肽，是一種神經(jīng)介質(zhì)。（五）蛋白質(zhì)營養(yǎng)與免疫功能 蛋白質(zhì)營養(yǎng)不良時， 免疫功能受損， 更容易發(fā)生感染。一些氨基酸對免疫功能有獨特的影響，例如，一些研究顯示谷胺酰氨的補充有助于改善免疫系統(tǒng)的能量供應。?；撬岬目寡趸饔?，也有助于免疫功能的改善。大強度運動訓練，影響機體的免疫調(diào)節(jié)機制，一些研究顯示此時的免疫功能降低。因此在大強度運動訓量期間，更應保證與免疫功能有關的營養(yǎng)供給。三、 有關維生素營養(yǎng)維生素指體內(nèi)一類小分子化合物，由于體內(nèi)不能合成或合成數(shù)量不足，必需從食物中攝取。各種維生素在體內(nèi)都有重要的生理功能，如果食物中的供給量不能滿足機體的需要，可以產(chǎn)生各種缺乏癥狀，嚴重時可以

11、引起相關的缺乏病。因此，在特定生理情況下，各種維生素都必須達到一定的攝入量，才能夠保證機體正常生理功能的維持。但是，一些維生素在過量攝入時可以產(chǎn)生毒性。維生素分為脂溶性（ A、 D、E、K）和水溶性（ B 族、 C等）兩類。運動時，機體的能量代謝、肌肉組織蛋白質(zhì)的合成和轉(zhuǎn)換、參與運動的骨關節(jié)、神經(jīng)和內(nèi)分泌等系統(tǒng)都處于一個非?；钴S的功能狀態(tài)。 根據(jù)各種維生素所參與的生理功能，有關維生素的代謝會受到運動影響。理論上，運動可以從如下幾個方面增加機體對這些維生素的需要：（1）運動員的瘦體重大，維持增加的肌肉、骨骼等組織的代謝，有關維生素的需要量更高；（2）運動對胃腸功能和腸道能量供給（如谷氨酰胺）的影

12、響，使維生素的吸收率降低；3 / 4（3）運動時機體的新陳代謝加強，也加快了維生素的周轉(zhuǎn)；（4）運動還可以使一些維生素及其代謝產(chǎn)物經(jīng)過汗液和尿液的丟失增加；（5）運動中要求快速的代謝反應， 如能量生成， 在一定時間內(nèi)需要處理更多的底物。為此，機體對訓練的適應性反應，會合成更多與運動有關的功能分子（如酶和輔酶），有關的維生素的組織水平也相應增加；（6）運動引起的組織超微結構損傷和外傷的預防及修復過程，也需要更多維生素的參與。在實踐中，針對不同的運動項群和強度，確定某一個維生素在運動時需要增加的供給量，要有大量的科學研究基礎。最有說服力的數(shù)據(jù)來自于有關維生素在運動人群中的代謝研究。此外，設計嚴謹?shù)?/p>

13、人群調(diào)查數(shù)據(jù)也有一定參考價值。維生素 B6 目前建議每克蛋白質(zhì)攝入應供給0.19mg維生素 B6。當飲食中蛋白質(zhì)含量增加時， B6的需要量應相應增加。肌糖原分解，乳酸和氨基酸的生糖作用都與B6相關。運動中血漿磷酸吡哆醛（ PLP）增加，據(jù)認為這種增加可能與運動強度無關。而且這種變化通常在運動后一小時恢復，因此也不說明這種升高是運動加速能量代謝的結果。但是血PLP增加，可以同時增加吡哆酸（4-PA）的生成，從而增加尿的丟失。Rokitzki推算一個馬拉松跑的全過程可以丟失1mg維生素 B6。另外， 在男性跑步者每天攝入 1.5 0.1mg維生素 B6的情況下，有 17%的人血漿 PLP低于正常水

14、平， 而有 35%的人紅細胞轉(zhuǎn)氨酶活性指數(shù)在正常范圍之外。但是，別的學者在運動人群進行的代謝試驗沒有證實運動增加 B6的需要量。維生素 B12 運動可以加快血紅細胞的新陳代謝，也可以誘發(fā)氧化應激，肌肉體積的增加也伴隨著核酸代謝加強，這些過程都需要維生素 B12參與，而運動使這些代謝速率增加的同時，是否也增加了維生素B12的需要量，目前還沒有報道。運動可以誘發(fā)氧化應激，這一變化可以影響運動中的疲勞和運動后的恢復過程。而體內(nèi)的抗氧化系統(tǒng)有多種維生素的參與，包括維生素 E、C、B2、葉酸、 B6、B12等。這些維生素缺乏，可以明顯降低機體免疫功能。一些學者認為，額外補充這些維生素，可以增強免疫功能。有報道在 90公