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1、TO STUDY,运动营养学,第九章 运动功能食品与健康,【本章提要】 本章介绍了功能饮料的概念、分类、发展概况、功效成分和作用机制，重点介绍了运动饮料和功能饮料的异同、补充目的、补充原则和方法，以及发展趋势等内容。介绍了运动性疲劳的概念和产生机制，对常见的抗疲劳药物和适合普通人群健身的营养强化剂分别进行了概述，最后对违禁药物的相关概念、类别和危害做了详细的阐述。,第一节 功能饮料,如何增强人的体力和消除运动性疲劳，这是多年来国内外许多专家学者关心并重点研究的课题。功能饮料是继汽水、可乐、乳酸饮料、果汁饮料之后的第五代饮料。功能饮料是以饮料为载体，添加成分从新型草药到较为熟悉的维生素、无机盐、
2、蛋白质、氨基酸、微量元素、天然植化物、益生素、草药和昆虫等，且不以治疗为目的而能达到一定功能用途的饮品。按国际饮料行业的划分，功能饮料可分为运动饮料、能量饮料和其他具有特殊保健功能的饮料。,运动饮料是指营养素的组分和含量能适应运动员或参加体育锻炼、体力劳动人群的生理特点、特殊营养需求的软饮料。运动饮料不仅适用比赛前后运动员为恢复体能、防止休克饮用，也便于人们日常饮用，便于调解机体的代谢，促进体质的改善。,一、运动饮料和能量饮料的概念,能量饮料定义为一种果汁风味或无果汁风味、能够提供能量的软饮料，多数充有碳酸气，但也有不充气或粉状产品。其主要特征就是具备迅速为饮用者增加能量物质的功能，可消除疲劳
3、，恢复体力。,（一）运动饮料 1965年美国佛罗里达大学肾脏电解质研究所所长罗伯特凯道博士，开始研制“运动饮料”。1969年他按一定比例向水中添加钠、钾等无机盐和葡萄糖的试验取得了成功，并命名为“加特饮料”，这是世界上最早的运动饮料。1972年挪威研制出一种名为“XL号”的运动饮料，并在多数国家得到应用。健力宝开创了中国运动饮料的先河，并作为首次大规模组团参加 1984年洛杉矶奥运会的中国体育代表团的专用饮料，被称之为“中国魔水”而一举成名 。,二、功能饮料的发展概况,能量型功能饮料在上世纪60年代开始出现在市场，并首先在亚洲获得了长足的发展。这类饮料具有明显的补充体力的作用， 亚洲的主要品牌
4、是红牛、M150、鲨鱼等。20世纪80年代末，欧洲能量饮料出现了飞马、黑狗等一系列跟随品牌。 1997年后，美国的可口可乐、百事可乐等各大饮料公司也纷纷推出KMX、AMP、RUSH等品牌的能量饮料，市场在2001年后达到前所未有的高潮。,（二）能量饮料,三、功能饮料的功效、成分及作用机制,（一）运动饮料,运动饮料的糖浓度不能太高，而且不能含有化学合成的糖精之类的甜味剂。葡萄糖、果糖和低聚糖是运动饮料中的常见糖。 动饮料含有一定浓度的盐分，更有利于人体的吸收。 运动饮料通常含有各种微量元素和维生素等营养成分，一般饮料则未必含有这类成分。运动饮料的配方都是根据人体在运动时的特点决定的。 天然果汁是
5、运动饮料另一重要成分。 优良清洁的水质也是不可忽视的重要成分。 此外，运动饮料还比普通饮料少了几种成分，如二氧化碳、防腐剂和咖啡因等。,（二）能量饮料,能量型功能饮料通常以蔗糖或葡萄糖为能量源。因为生理性疲劳是以身体中能量物质的缺乏、能量代谢不足或障碍作为基础，而糖类代谢是人体最重要的代谢活动，可以迅速为人体补充大量的能量物质，满足机体工作需要。,能量型功能饮料的功效成分中主要包括牛磺酸、赖氨酸等氨基酸和 B族维生素，以及适量的咖啡因，或者含有咖啡因成分的植物提取物。,四、补充功能饮料的目的,补充功能饮料可起到维持血容量、电解质平衡及体温调节等作用。其主要机制是由于失水而使血容量减少，不能满足
6、运动时机体的需要。合理补充水盐，不仅有助于维持血容量，而且对机体内环境的稳定、血液循环及体热的散发均有利，无疑可以提高机体的工作能力。 功能饮料的功能有：,1. 补充能量、无机盐、维生素及蛋白质营养。 2. 大强度运动、减体重或消化不良等情况下以饮料 补充是一种较好的方式，对弥补运动过程中能量 的耗损和纠正一系列功能紊乱有重要意义。 3. 耐力项目运动中补充含糖饮料可维持血糖的稳定， 预防低血糖的发生，进而延缓疲劳的发生。 4. 抗疲劳药物或营养物质加入饮料中以提高运动能 力。,（一） 运动前可适当补充水分,五、运动饮料补充的原则和方法,以增加机体的水贮备，但不宜喝太甜的饮料。一般运动前101
7、5分钟，喝400600毫升水，可增加体内的水贮备 ，预防运动中水分丢失太多，对维持水平衡有一定作用。但运动前不宜饮太甜的饮料，如糖量过多，会引起胰岛素反应，反使血糖降低，肌糖原提早排空，加快疲劳发生，也会引起胃肠痉挛，对运动不利。,在运动中及运动后水分的补充，宜采取少量多次，要避免一次暴饮的做法。运动中每1520分钟饮水150毫升左右，运动后也应少量多次。 在口渴感严重、咽干症状一时缓解不了时，可以反复含漱饮料，或者内服微量能导致唾液分泌增加、生津止渴并有清咽润喉作用的饮料如“利喉乐”等。 实践证明，这些方法能有效地解决口渴、咽喉干燥和“假性缺水”等现象，有助于运动训练和运动能力的发挥。,（二
8、）运动中或运动后补充水分应少量多次,（三）高气温条件下补液,高气温条件下补液应给予与体液等张等渗或低张低渗的电解质溶液，不宜单服盐片. 由于剧烈运动时，人所排出的汗液中，水的丧失大于盐的丧失，若补充高张高渗液体，或口服盐片时，又不同时补充足够的水，身体中盐的浓度增加，反而会加重脱水，同时会引起胃肠道的刺激从而导致一种潜在的不平衡的危险。 所以必须调整补充饮料中的盐与水的比例，以避免这种危险。在一般情况下，运动员通过正常的膳食可获得足够数量的盐。,应配以多种糖或低聚糖较好。如果含糖量太高，糖的浓度愈大，通过胃的时间愈长，这就影响了水分及时进入体内。 据研究，夏天饮料的糖浓度不宜超过2.5，在寒冷
9、环境下运动时，由于体热的散发不是主要矛盾，体内水分的损失较夏天少，而机体的能量消耗却较大，因而饮料的糖度可适当增加到15，使其缓慢地通过胃，较稳定地给机体补充水分和糖，以维持血糖水平。,（四）饮料中含糖量一般不宜过高,（五）饮料的温度在1013为宜,（六）饮料中不能含有兴奋剂物质,低温饮料能较迅速地通过胃，研究证实凉饮并不会引起腹痛。,六、如何选择功能饮料,（一）运动饮料的选择,1. 选择运动饮料要考虑到运动员的特殊营养需要 2. 选择运动饮料应考虑到项目特点 3. 体内丧失水分较多时，可选择以矿泉水为主的饮料 4. 体内酸性产物较多时，可选择碱性电解质饮料,七、功能饮料的发展趋势,（一）运动
10、饮料的研制趋势,1. 多功能化 2. 多样化、系列化 3. 组合化 4. 速效化 5. 安全卫生化,（二）能量饮料的市场前景与发展趋势,进入21世纪后，全球功能饮料的开发与日俱进，取得了令人瞩目的发展。能量饮料产品的品种将不断增加，进入的国家将不断增加，推广活动将越来越增强，国际交流将日益加强。 未来的产品发展方向：根据不同消费群体的需求，提供生长发育能量、提供更全面的大脑能量，以及添加从植物中提取能量源或促进能量补充的营养成分。,一、运动性疲劳的概念,第二节 疲劳和抗疲劳物质,（一）运动性疲劳的定义 1982年的第五届国际运动生物化学会议上，大会对疲劳的概念作了统一，认为疲劳是“机体生理过程
11、不能持续其机能在一特定水平或各器官不能维持预定的运动强度。”又有人把疲劳定义为：“由于活动使工作能力及身体机能暂时降低的现象，而筋疲力尽是指：肌肉或器官不可能维持运动,（二）疲劳的分类和产生的原因,1衰竭学说：认为疲劳的原因是体内能源物质的耗尽 。 2“堵塞”学说：认为疲劳是由于某些代谢产物在肌肉组织中堆积造成的。 3“内环境稳定性失调”学说：血液pH下降，细胞外液水分及离子浓度发生变化，关键酶活性降低，血浆渗透压改变都可能引起疲劳。 4“保护性抑制”学说：按照巴甫洛夫学派的意见，无论是体力或脑力的疲劳，均是大脑皮质保护作用的结果。,5自由基学说：力竭运动可使体内自由基水平升高、酶活性降低、生
12、物膜的完整性丧失及损害，使机体工作能力下降明显而产生疲劳。 6突变学说：认为整体性疲劳不是固定由某一种或几种原因引起的, 它是多种致疲劳因素总和的产物, 运动疲劳前肌肉的兴奋性、能量供应水平、输出功率呈一个逐渐下降的过程。,二、抗疲劳物质,（一）麦芽油,从小麦胚芽中提取出来的油类，主要有效成分是二十八碳醇，少量的亚油酸，维生素，胆碱和植物胆固醇。 长期服用麦芽油能够增加运动员的体力和条件反射，使反应灵敏。 现代研究表明，麦芽油中发挥主要作用的是维生素和不饱和脂肪酸可有效的消除对细胞伤害严重的氧自由基，阻止不饱和脂肪酸的氧化，减少乳酸的堆积，增强对低氧条件下的耐力，扩张骨骼肌及心肌的毛细血管，改
13、善侧支循环及心肌效率，促进肌糖原的合成及脂肪酸分解氧化供能。,（二）谷氨酸和天门冬氨酸盐,谷氨酸和天门冬氨酸具有降血氨的功能,能够预防运动员由于平时膳食中摄入大量蛋白质而引起的血液中氨浓度增高,有预防疲劳和促进体力恢复的作用，有效率高达80甚至95以上。 日本常用的天门冬氨酸盐一般每片含天门冬氨酸钾盐或镁盐各75毫克，每日服次，每次服片。,（三）牛磺酸,补充牛磺酸在运动实践中应用较多。它作为人体一种条件必需氨基酸,可以加速机体自由基的清除速度，具有明显的抗脂质过氧化的作用； 可以减少脂质过氧化产物（丙二醛）的生成,稳定生物膜,维护细胞内外离子平衡； 可以提高体内G-（谷胱甘肽还原酶）的活力，有
14、效阻断脂质过氧化的发生； 可以提高机体有氧代谢能力，改善肌细胞的氧利用率，从而提高机体运动能力。,（四）碱性盐,运动前摄取碱性盐，人为造成体液碱性并提高碱储备，是否能提高无氧代谢能力，过去的研究结果颇不一致。最近研究结果表明，赛前摄取碳酸氢钠碱盐能提高运动能力。但摄入碱性盐如柠檬或碳酸氢钠或钾盐可起到缓冲作用，保持体内环境的稳定，并可维持与肌肉收缩有关的酶的正常功能。有机的碱性盐类在天然食物水果和蔬菜中相对集中，如西红柿汁、橘汁等碱性盐十分丰富。因此，有必要在训练期要增加水果和蔬菜的摄取量使其达到食物总能量1020，对预防疲劳和恢复有利。,-肉毒碱能促进脂肪酸氧化，加速乙酰辅酶进入线粒体，促进
15、脂肪分解代谢，从而增加能量的释放，提高耐力水平。它广泛存在于人体，特别是在肌肉中。但是，对于某些运动项目来说，-肉毒碱的补充无明显抗疲劳效果。,（五） -肉毒碱,（六）生力物质,国外生产的许多运动饮料中还添加某些“生力物质”，如牛磺酸、-谷氨酸、酪蛋白、谷胱甘肽等。我国的运动饮料应朝这个方向发展，开发高档运动饮料，不仅满足运动员的基本营养需求，而且有助于其竞技能力的提高。,（七）中药,研究较多的陆生抗疲劳生药主要有人参、枸杞子、黄芪、花粉、猴头菇、西洋参、红景天、阿胶、刺五加、肉苁蓉、鹿茸、蒲黄、灵芝、金针菇、杜仲、丹参等。 对水生抗疲劳生药的研究起步较晚，但发展势头较好，现已研究并被确认有抗
16、疲劳作用的有:螺旋藻、中华鳖、牡蛎、刺参、海龙、海马、海星、扇贝、鲫鱼、蛤蟆油等。 目前国际上用得最多的是人参。应大力开发有利于提高竞技能力的中药，研究其量效和构效。,对于从事健身运动的人来说，通过科学地选择食物可以取得身体所需的最基本营养素，从而达到健身的真正目的。然而对于高水平的运动员而言，单单靠饮食中的营养就不够了。他们还需要依靠一些营养强化剂来实现他们的目标。 营养强化剂的的作用原理是通过某些特殊营养素的使用，调整机体代谢的内环境，以调动人体的最大的潜能。下面介绍一些运动员最常用，同时又适合于一般健身人群的营养强化剂。,第三节 营养强化剂,一 、特殊氨基酸,（一）谷氨酰胺 谷氨酰胺是一种条件性必需氨基酸。研究表明，谷氨酰胺有利于蛋白质的合成，增强机体抗氧化酶活性，提高机体免疫能力，所以被运动营养专家称为是一种挖掘肌肉功能潜力的关键物质。当运动使机体处于分解代谢状态时，谷氨酰胺首先用来补充肌肉自由氨基酸的缺乏，所以它能有效地抗分解，促进肌蛋白合成。近年来，人们常常将
