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1、2020运动饮料中电解质、氨基酸、维生素功能概述DOC5(1)运动饮料中电解质、氨基酸、维生素功能概述 一、 有关水和电解质代谢除了氧以外，水是人类赖以生存的最重要因素。一般情况下，如果有水的供给，即使没有食物，生命也可以维持数十天。一个很好的例证就是在1976年唐山大地震中，井下的煤矿工人们被困整整27天，没有任何食物供应，但是由于有充足、并且相对洁净的水供应，他们奇迹般的生存下 来，终于等到了救助人员的到来。如果缺水，生命仅能维持几天。倘若在沙漠地带，环境极度干燥，温度极高，在没有水供给的情况下，24小时内就可导致死亡。当发烧、运动、高气温等各种原因造成机温升高时，机体调节体温的一个重要方
2、式是通过增加出汗来降低体温。这时就需要增加饮水和补充电解质来弥补汗液水分和电解质的丢失。当腹泻和摄入有利尿作用的食物时（酒精、咖啡因等），机体通过肠道和尿液丢失的水分和电解质增加，此时也同样需要增加饮水和补充一定的电解质来保持水和电解质的平衡。合理的补充水和电解质，还有助于预防和纠正由于水和电解质代谢的紊乱造成的体液酸碱平衡。这里，水份和电解质的补充都应根据丢失情况进行科学的配比，不合理的电解质补充会延缓、甚至不利于各种代谢紊乱和脱水的纠正。保持水、电解质、酸碱平衡的艺术就在于饮用水的同时，补充特定成分和数量的无机盐；也在于合理的液体温度、含气量、渗透压、补充量、补充时间和其它有益成分的补充。
3、在运动和发烧等体温较高或高气温的情况下，补充的液体的温度低一些，有助于降低体温。饮料中含有一定的糖，即可以补充能量，在适宜的浓度下（6-7%），还有助于促进肠道对水的吸收。此外，饮料的渗透压对其通过胃肠的速度和肠道的水吸收也有影响。因此，防治脱水的饮料，其渗透压需要进行专门的技术设计。防治脱水的饮料一般也不鼓励充气，一方面含气饮料会引起胃肠胀气，产生不适感，同时也降低可补充的液体量。体液中的水和无机盐并非处于静止不动的状态，它们在生命活动中始终处于不断交换和变化的过程中。细胞内外的水和无机盐在不断的交换、不同组织间的水和无机盐也在不断的交换、体内的水和无机盐同时还不断地与外界环境进行着交换。通
4、过这种交换，水和无机盐在机体细胞内外和各个组织之间的分布和含量等方面形成特定的动态平衡，同时也使水和无机盐在机体内形成的内环境与外界环境之间形成动态平衡。当水平衡处于入不敷出的情况时，机体就发生脱水。脱水可以在大量出汗、尿液分泌增加、呼吸失水和饮水不足等情况下发生。高气温、运动、蒸汽浴、紧张或者衣服穿得过多，都可以增加出汗量。身体浸在水中（游泳、洗澡）、寒冷、酒精和咖啡因等可以刺激尿液的分泌，低温和干燥的环境可以增加呼气带走的水份，腹泻时，会从肠道丢失大量的水。这些情况都使体内的水丢失增加，如果得不到适量的液体补充，就会造成脱水。脱水时引起血液粘稠度增加、心血管负担加重，表现为心率加快、血压下
5、降和缺氧；脱水降低出汗率，不能充分散失体内的热量，造成体温升高；脱水还会造成电解质的代谢紊乱，影响神经功能，出现肌肉无力、烦躁、焦虑等症状。严重脱水可以造成人的虚脱、衰竭、神志不清、昏迷等，以至于死亡。脱水造成细胞内外水和电解质的平衡破坏，对免疫细胞以及整个免疫系统必然造成不利影响。由于不可能承受长时间的脱水，脱水一般情况下都是一种急性过程，一般也不会对身体机能造成长久的损害。因此机体的水和电解质代谢紊乱的急性变化得到纠正后，免疫功能也应很快恢复。在这一过程中，有关免疫指标的变化还没有见到系统的研究。但是，在疾病过程中发生的脱水，如发烧，及时足量的补水是最有效的治疗措施之一。理论上讲，这一过程
6、中观察到的疾病症状的缓解和免疫指标的改善与水和电解质代谢紊乱的纠正有必然的联系。水和电解质代谢平衡是机体中一切生命活动的基础，包括免疫功能。因此，通过补充水和电解质维持机体正常的水和电解质的代谢有助于保护机体的免疫系统正常发挥功能，但是并不能理解为这种补充可以增强免疫力。二、 有关蛋白质和氨基酸营养蛋白质组成的基本单位是氨基酸，人类体内已发现有20余种氨基酸，它们按照一定序列编码连接起来，并形成一定的立体结构。不同蛋白质的结构差异决定了它们生理功能上的差异。人类有9种氨基酸为必需氨基酸和2种为条件必需氨基酸。必需氨基酸包括亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苏氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、组氨
7、酸（婴幼儿期）。它们在人体内不能合成或合成速度满足不了代谢需要，必须由膳食供给。胱氨酸和酪氨酸为条件必需氨基酸。补充蛋白质和氨基酸对运动能力的影响（一） 维持血糖 由于体内糖储备的耗竭，血糖水平的降低是肌肉疲劳和中枢疲劳发生的重要原因。氨基酸的糖异生作用是体内维持血糖稳态的重要机制之一。体内绝大多数氨基酸脱去氨基以后的碳骨架都可进入糖的代谢途径，并可转化为葡萄糖。其中丙氨酸和谷氨酰胺占氨基酸异生葡萄糖的30%。肌肉在运动过程中，葡萄糖氧化产生的丙酮酸，与赖氨酸等氨基酸通过转氨基反应生成丙氨酸。丙氨酸进入血液，回流到肝脏，经过糖异生代谢途径生成葡萄糖，增加运动中血糖的来源。因此，丙氨酸-葡萄糖循
8、环对运动中血糖的维持具有重要意义。谷氨酰胺的生糖过程同样存在着与此类似的谷氨酰胺-葡萄糖循环，也参与运动中血糖的维持机制。（二）氧化提供能量 蛋白质在运动中供能的比例一般情况下较小，约占总热能需要的5% -7%。在耐力运动项目中，肌肉糖原耗竭以后，氨基酸的供能比例增加。体内绝大多数氨基酸都可以进入到三羧循环或无氧酵解代谢途径，经氧化产生能量。在丙氨酸-葡萄糖和谷氨酰胺-葡萄糖循环过程中，部分由丙氨酸和谷氨酰胺在肝脏转化生成的葡萄糖，可以重新进入肌肉细胞，氧化产生能量；而在肌肉组织丙氨酸和谷氨酰胺的生成过程中，提供氨基的氨基酸转化为a-酮酸，进入有氧代谢途径氧化供能。此外，肌肉还可以利用血循环中
9、的氨基酸。一些研究显示，运动中肌肉摄取支链氨基酸速率增加，在长时间大强度运动中，其氧化数量可以增加数倍。因此，补充支链氨基酸的强力作用曾经引起很多关注。虽然在理论上应用支链氨基酸能够改善运动肌肉的能量供给，但是到目前为止，在设计严谨的人体试验中，还没有证实这种做法可以改善运动能力。（三）氨基酸与生长激素分泌 精氨酸、赖氨酸、鸟氨酸可以刺激垂体分泌生长激素。但是，运动员服用以后，观察不到生长激素水平增高的现象。目前为止，也还没观察到它们可以刺激肌肉合成和帮助运动员增加肌肉力量的作用。（四）牛磺酸 牛磺酸在肌肉和神经系统中的浓度最高。具有调节心肌细胞膜功能、抗氧化和解毒、维持细胞内外渗透压等作用，
10、与谷氨酸形成的二肽，是一种神经介质。（五）蛋白质营养与免疫功能 蛋白质营养不良时，免疫功能受损，更容易发生感染。一些氨基酸对免疫功能有独特的影响，例如，一些研究显示谷胺酰氨的补充有助于改善免疫系统的能量供应。牛磺酸的抗氧化作用，也有助于免疫功能的改善。大强度运动训练，影响机体的免疫调节机制，一些研究显示此时的免疫功能降低。因此在大强度运动训量期间，更应保证与免疫功能有关的营养供给。三、 有关维生素营养维生素指体内一类小分子化合物，由于体内不能合成或合成数量不足，必需从食物中摄取。各种维生素在体内都有重要的生理功能，如果食物中的供给量不能满足机体的需要，可以产生各种缺乏症状，严重时可以引起相关的
11、缺乏病。因此，在特定生理情况下，各种维生素都必须达到一定的摄入量，才能够保证机体正常生理功能的维持。但是，一些维生素在过量摄入时可以产生毒性。维生素分为脂溶性（A、D、E、K）和水溶性（B族、C等）两类。运动时，机体的能量代谢、肌肉组织蛋白质的合成和转换、参与运动的骨关节、神经和内分泌等系统都处于一个非常活跃的功能状态。根据各种维生素所参与的生理功能，有关维生素的代谢会受到运动影响。理论上，运动可以从如下几个方面增加机体对这些维生素的需要：（1）运动员的瘦体重大，维持增加的肌肉、骨骼等组织的代谢，有关维生素的需要量更高；（2）运动对胃肠功能和肠道能量供给（如谷氨酰胺）的影响，使维生素的吸收率降
12、低；（3）运动时机体的新陈代谢加强，也加快了维生素的周转；（4）运动还可以使一些维生素及其代谢产物经过汗液和尿液的丢失增加；（5）运动中要求快速的代谢反应，如能量生成，在一定时间内需要处理更多的底物。为此，机体对训练的适应性反应，会合成更多与运动有关的功能分子（如酶和辅酶），有关的维生素的组织水平也相应增加；（6）运动引起的组织超微结构损伤和外伤的预防及修复过程，也需要更多维生素的参与。在实践中，针对不同的运动项群和强度，确定某一个维生素在运动时需要增加的供给量，要有大量的科学研究基础。最有说服力的数据来自于有关维生素在运动人群中的代谢研究。此外，设计严谨的人群调查数据也有一定参考价值。维生素
13、B6 目前建议每克蛋白质摄入应供给0.19mg维生素B6。当饮食中蛋白质含量增加时，B6的需要量应相应增加。肌糖原分解，乳酸和氨基酸的生糖作用都与B6相关。运动中血浆磷酸吡哆醛（PLP）增加，据认为这种增加可能与运动强度无关。而且这种变化通常在运动后一小时恢复，因此也不说明这种升高是运动加速能量代谢的结果。但是血PLP增加，可以同时增加吡哆酸（4-PA）的生成，从而增加尿的丢失。Rokitzki推算一个马拉松跑的全过程可以丢失1mg维生素B6。另外，在男性跑步者每天摄入1.50.1mg维生素B6的情况下，有17%的人血浆PLP低于正常水平，而有35%的人红细胞转氨酶活性指数在正常范围之外。但是
14、，别的学者在运动人群进行的代谢试验没有证实运动增加B6的需要量。维生素B12 运动可以加快血红细胞的新陈代谢，也可以诱发氧化应激，肌肉体积的增加也伴随着核酸代谢加强，这些过程都需要维生素B12参与，而运动使这些代谢速率增加的同时，是否也增加了维生素B12的需要量，目前还没有报道。运动可以诱发氧化应激，这一变化可以影响运动中的疲劳和运动后的恢复过程。而体内的抗氧化系统有多种维生素的参与，包括维生素E、C、B2、叶酸、B6、B12等。这些维生素缺乏，可以明显降低机体免疫功能。一些学者认为，额外补充这些维生素，可以增强免疫功能。有报道在90公里超级马拉松前和其后的3周中，每天服用600mg维生素C，与服用安慰剂组相比，上呼吸道感染的症状明显减少。但是，更多的学者认为，有关应用抗氧化物质和维生素对免疫功能的影响，现有的实验结果还不肯定。此外，有些学者认为，补充维生素的免疫调节和强力作用也许并不应该仅凭某些免疫指标的变化、跑步时间的缩短或最大耗氧量的增加来衡量其功用。维生素对免疫功能和运动能力的影响可能和许多营养因素一样，其作用是微小的、潜在的、但又是不容忽视的。
