速度滑冰運動員營養的消耗與補充

姜雪莉，董曉琪

（1.黑龍江省體育科學研究所，黑龍江 哈爾濱 150008；2.哈爾濱工業大學 體育部，黑龍江 哈爾濱 150001）

速度滑冰運動員營養的消耗與補充

姜雪莉1，董曉琪2

（1.黑龍江省體育科學研究所，黑龍江 哈爾濱 150008；2.哈爾濱工業大學 體育部，黑龍江 哈爾濱 150001）

摘 要：科學合理的營養補充對速度滑冰運動員競技能力和賽后恢復能力的提高有積極意義。針對速度滑冰運動的訓練環境和項目特征，結合運動員在訓練過程中能源消耗的特點，總結提出速度滑冰運動員在運動訓練的前、中、后期及日常進行營養補充的方法和手段，為速滑運動員的訓練和比賽提供理論參考。

關鍵詞：速度滑冰；營養；消耗；補充

速度滑冰運動是體能項目，膳食營養是保障運動員體能的物質基礎[1]。運動員在溫度較低的環境中參與訓練和比賽，自身能量的供應對運動員競技能力的發揮以及運動后的疲勞恢復有至關重要的作用[2]。隨著體育科學研究的不斷深入，人們對營養的認識不僅僅局限于維護運動員的身體健康，而是進一步研究如何結合速度滑冰項目特點，科學分析速度滑冰運動過程中運動員體內物質和能量代謝的特點，提高運動中的能量生成效率并加速訓練后疲勞的消除，促進運動能力的正向發展。

1 能源參與氧化的過程

人體所有代謝過程中的能量都儲存在磷酸鹽ATP中。活細胞中ATP的儲量較小，但是碳水化合物和脂肪的氧化能夠提供能量，使ATP持續合成。人體能夠同時氧化葡萄糖和脂肪，氧化的比例是由運動強度決定的。隨著運動強度的加大，碳水化合物的消耗增多，在運動強度接近最大吸氧量的時候，肌肉中只有碳水化合物參與氧化供能。

碳水化合物在肝臟和肌肉中的儲存形式是糖原。肝臟中的糖原和肌肉中的糖原通常能夠滿足人在70-80 %最大吸氧量強度下1.5-2 h的劇烈運動。碳水化合物消耗的數量是由實際運動強度決定的。如果只以碳水化合物參與氧化供能的話，以每小時36 km的速度滑冰一小時，大約需要消耗200 g葡萄糖；如果只以脂肪參與氧化供能的話，大約需要消耗100 g脂肪。然而人體運動時并不是單獨氧化葡萄糖或者單獨氧化脂肪，而是二者同時參與氧化為人體提供能量。

2 影響能源消耗的因素

在能量代謝過程中，動用哪一種營養物質參與氧化是由多種因素決定的，其中首要因素是運動強度。人體中脂肪酸的來源遠遠大于碳水化合物，在休息時脂肪酸是最重要的供能物質[3]。碳水化合物參與能量代謝供能與運動強度相關。總體上說，運動強度增大，碳水化合物參與供能增多。碳水化合物的轉化率要比脂肪酸大很多，氧化過程中碳水化合物每秒鐘所釋放的ATP幾乎是脂肪酸的兩倍，因此肌肉是根據能量需要來選擇能源物質。肌肉在所需能量較少且供氧充足的時候主要消耗脂肪，當能量需求增加時，則需要更多的碳水化合物參與氧化。當運動強度較大時糖酵解開始發揮作用[4]。盡管糖酵解時一分子葡萄糖只能產生兩分子的ATP，但是反應速度十分迅速，與完全有氧氧化相比每秒鐘能夠獲得更多的ATP。人在劇烈運動時，例如500 m或者1 000 m的速滑比賽中，當無氧氧化達到最大時，參與運動的肌肉纖維便無法繼續維持工作，雖然身體內能夠提供的葡萄糖還有很多，但是參與運動的肌肉纖維中的葡萄糖已經被迅速消耗完全[5]。肌肉纖維中的能量不足，運動員產生降速從而消耗更多的能量去增速，這也是產生運動疲勞的原因之一[6]。在耐力訓練中，在相對較慢和穩定的步伐節奏下，肌糖原與肝糖原同時氧化供能，消耗也更加穩定。在正常情況下神經細胞只能靠葡萄糖氧化供能，當肝糖原耗盡時會導致血糖濃度下降，低血糖將會導致神經系統的功能紊亂，會產生饑餓、出汗、頭暈、意識不清、虛弱和發抖等癥狀。另外，低血糖也會導致肌肉攝取葡萄糖的能力下降，使運動員的疲勞感增大。

除了運動強度，還有訓練水平、持續時間、訓練前的飲食組成等因素影響參與能量代謝的能源物質。肌肉能量代謝的方式在一定程度上決定于血液中可用的能量物質。當血漿中游離脂肪酸水平較高、胰島素水平較低時，脂肪酸氧化供能的比例增大；當葡萄糖和胰島素水平較高時，主要由碳水化合物供能，這種情況會導致葡萄糖更加快速的耗盡。在超過1.5～2 h的持續運動中，肌肉必須通過血液吸收補充一部分葡萄糖，當人體劇烈運動時葡萄糖的攝取量是休息時的十到二十倍。當肌肉中的葡萄糖含量不足訓練前的40 %時，其中大部分的葡萄糖將由血液提供。在這種情況下，肌肉攝取葡萄糖的能力大于肝臟，發生糖異生。如果沒有食物的攝入，長時間的強度訓練必然會導致低血糖。

耐力訓練的效果之一是增強肌肉纖維氧化脂肪酸的能力。經過耐力訓練，肌肉能夠消耗很少的葡萄糖而更多的利用脂肪酸提供能量，這對于連續高速滑行比賽的最后階段十分重要。沒有碳水化合物的能量儲備，加速動作不可能完成。

訓練持續的時間也影響了能量消耗中能源物質的選擇。在長時間恒定強度的訓練中，能源物質并不是一定的。在訓練初期，碳水化合物參與供能較多，在運動過程中脂肪酸供能逐漸增加，但在正常情況下支鏈脂肪酸幾乎不參與供能。當葡萄糖儲備完全消耗時，蛋白質才參與能量代謝[7]。在有足夠的碳水化合物供應的情況下，運動員不需要增加蛋白質的補充。如在500 m速滑比賽中，比賽時間短，在某些肌肉纖維中會發生選擇性的葡萄糖消耗，不足以引起葡萄糖的全部耗盡。而在高強度、大量訓練中幾乎消耗了機體內全部的葡萄糖。

3 營養物質的補充

3.1 賽前、訓練前的營養補充

速度滑冰的全能項目運動員通常身體中都儲備了充足的葡萄糖能源，除了在飲食上多攝入碳水化合物之外，不需要額外的營養補充。注意在賽前二、三個小時內不宜吃得過飽，以免比賽中發生胃痛等情況。

而長距離項目不同，碳水化合物是獲得速度的保障。為了使碳水化合物供能更加持久，需要采取一些飲食上的策略。首先是要增加人體內肝糖原和肌糖原的儲備。最初研究糖原儲備的是斯堪的納維亞的生理學家[8]。盡管他們通過一種超量補償的飲食方法有效增加了糖原儲備，但是會使運動員的負擔過重。簡單地說，他們的方法是在比賽前一周對運動員進行大量的耐力訓練，為的是消耗光運動員體內的糖原儲備，并且在訓練后給運動員提供低碳水化合物、高脂肪和蛋白的飲食，在賽前三天給運動員提供非常豐富的碳水化合物，用這種方法使運動員的糖原儲備高于平時水平。但是在低碳水化合物的階段運動員很難忍受，會有疲勞感增加、低血糖以及不能完成訓練內容的情況發生。后來的研究發現，沒有低碳水化合物階段也可以達到同樣的效果。減少運動員賽前幾天的訓練量，飲食上至少達到55 %～60 %的碳水化合物攝入，攝入大量的運動飲料，用這種比較溫和的方式可以使肌糖原的儲備量增加20 %～40 %。

第二種方法是限制肌糖原在運動中的氧化供能，盡量動用脂肪供能。如果在運動初期脂肪酸含量較高，葡萄糖和胰島素的含量較低，肌肉會動用相對較多的脂肪酸作為能量來源，這種情況可以通過在訓練前幾小時不攝入碳水化合物來實現。有研究者建議喝無糖咖啡，咖啡因能提高血液中脂肪酸的含量，從而抑制碳水化合物的消耗。

運動前約一小時內攝入碳水化合物，可能導致運動開始后的15～20 min發生低血糖現象，其中胰島素是主要原因。如果在訓練前一小時攝入碳水化合物，可能會使血液中葡萄糖和胰島素的含量增加，胰島素降低了肝糖原的分解，使組織、肌肉吸收葡萄糖增多，而骨骼肌在運動時吸收葡萄糖不受胰島素的影響，這就使血液中葡萄糖的含量下降。另外，胰島素抑制肝糖原的分解，會導致不正常的血糖水平下降和低血糖。雖然血糖水平通常能夠自己恢復正常，但速度較慢，不足以支撐比賽。

3.2 運動中的營養補充

在超過1.5～2 h持續性運動中，碳水化合物消耗殆盡需要及時補充。建議在運動后十五分鐘開始，按照一定規律補充碳水化合物，這樣體內的糖原儲存不會很快消耗掉[9]。

在運動中食物攝入的一大屏障是胃，因為在運動中胃腸道的功能下降，固體食物不能很快的消化以滿足碳水化合物的攝入，因此可以用碳水化合物的溶液來解決這個問題，但是由于胃吸收營養物質的速率不同，碳水化合物難以得到持續性的補充。在運動過程中，自主神經系統使胃腸道的功能下降，胃排空的速度變慢。運動強度越大，胃腸道的功能越差。胃排空也受到攝入食物的滲透性、溫度、體積、組成成分等影響。

當攝入食物中的濃度大于體液，這種食物被稱為高滲液。當高滲液進入胃中，由于滲透壓的存在胃會增加水來稀釋食物與體液達到相同濃度。能量飲料中應用了高聚糖技術，其中的分子數量明顯減少，溶液的滲透壓明顯降低，這樣在單位時間內胃能夠攝入更多的碳水化合物。雖然葡萄糖是可以被直接使用的碳水化合物，但是葡萄糖溶液的滲透壓較高，胃只能攝入很少量的葡萄糖[9]。碳水化合物溶液在補液方面也有優勢，當濃度在60 g/L時碳水化合物溶液和水一樣容易吸收。

胃部排空的速度是因人而異的，而且在不同環境下同一個人的胃排空速度也有所不同[10]，尤其在較冷環境中液體流失較少的情況下，胃能夠處理更加濃縮的溶液。相反的，在溫暖環境中大量出汗的情況下，大強度訓練會導致體內水份、微量元素和無機鹽的大量流失，濃縮溶液會產生胃部不適，需要更加稀釋的飲料[11]。也就是說在實際應用中運動飲料的成分應有所不同。在夏天，如果液體補充比能量補充更重要，選擇等滲或低滲這種稍稀釋的溶液更好。如果是在冬天，首先要補充能量，應選用濃縮的高滲溶液。通常，在涼爽的環境中，葡萄糖聚合物溶液的適宜濃度為150～200 g/L，應有規律的小口飲用。

3.3 運動后及日常的營養補充

3.3.1 糖原的補充

在筋疲力盡的比賽和訓練后，快速、完全的糖原恢復十分重要。錯誤的飲食習慣會導致碳水化合物不能得到完全補充。在運動后最初的幾個小時人的胃口會受到影響，并且對固體食物的消化速度相對減慢，每分鐘提供給肌肉的葡萄糖不足以滿足肌肉所需。研究指出，在運動后最初的幾個小時骨骼肌中糖原生成的速率最大，隨后慢慢減小，因此能夠快速補充足量的葡萄糖相當重要[12]。有研究指出，人在正常飲食情況下，二十四小時內即使吃盡量多的碳水化合物糖原也不能得到完全恢復，然而在運動后立即補充液態碳水化合物則可以得到完全恢復。因此，建議在耐力訓練或賽后要第一時間飲用碳水化合物的溶液，濃度約為每公斤體重2 g葡萄糖，用這種方法糖原儲備能夠得到最快恢復。運動后直接補充碳水化合物對人體的一般恢復過程有積極影響[13]，碳水化合物的攝入引起胰島素的分泌，能夠促進蛋白質的合成，這是人體恢復的一個重要過程。

3.3.2 維生素的補充

維生素是人體必需的物質，是人體代謝過程中的輔酶，作用在于協助實現多種維持正常生理功能所必需的生化反應。人體不能自身合成維生素，需要通過飲食攝取。當飲食中缺乏維生素時，人體的各項生理機能和運動能力便會下降。對運動員尤其重要的維生素是B族維生素以及維生素C。水溶性維生素B族對細胞的新陳代謝起著重要作用。維生素B的需求與能量消耗有關，能量大量消耗意味著對維生素的需求量更大。通常情況下飲食的增加會提高維生素的攝入量。運動員在正常飲食的情況下不容易發生維生素缺乏。但當運動員在長期訓練中食物補充不理想或飲食習慣不佳等原因，用少劑量的復合維生素進行補充能夠有所幫助。

很長一段時間人們認為過量的水溶性維生素（維生素C和復合維生素B）會隨尿液排出體外，因此對人的健康無害。最近幾年，人們才清晰的認識到過量的某些水溶性B族維生素對人體有害。當維生素B1的攝入量超過建議用量的二十倍時，人體會產生過敏反應。當攝入量超過100 mg時，維生素B6會毒害神經，損傷神經系統并且產生其他影響。

補充維生素能夠預防維生素缺乏并提供一些心理優勢，同時應避免用藥過量。在補充維生素時不應追求最大劑量，而應使用最小、最佳劑量。維生素補劑僅僅是運動員在日常飲食中維生素補充不足時才是必需的，當體內的維生素已經足夠時，攝入更多的維生素和礦物質不但不會帶來更多的益處，反而對人體有害。

3.3.3 微量元素與礦物質的補充

人體中很多重要的微量物質保證身體了機能的最佳狀態。這些微量元素有鈣、鈉、鉀、氯、鎂、錳、鈷、鎳、鋅等。人體中含有少量的鐵，主要存在于血紅細胞和肌肉中，起著運輸氧的重要作用[14]。缺鐵的首要癥狀是產生疲勞。男性的鐵平衡通常是穩定的，鐵的日需量大約是8 mg，日常飲食就可以攝入。女性由于月經現象平均鐵流失的量大于飲食攝入的量，因此容易產生鐵缺乏。肉類是鐵元素的最佳來源，蔬菜中的鐵元素通常和其他物質連在一起，不易被人體吸收，這也是素食者經常發生貧血的原因之一[15]。有時疲勞的產生與鎂相關，多樣化的飲食不易發生鎂缺乏，但是補充鎂元素并沒有抗疲勞和提高機能表現的作用。當人體缺乏微量元素時，適量的補充確實可以彌補不足，但效果要在好幾個月后才能顯現，不是短短幾分鐘就能實現的。

3.3.4 食物的補充

飲食上要注重均衡營養，不要選擇一些太油膩的食物，日常飲食的忽視容易產生鈣、維生素B2和蛋白質攝入不足。飲食上對肉類的忽視可能會引起礦物質如鐵、鋅和維生素B12的不足[16]。維生素B12可以通過食用肉類進行補充，它能夠幫助產生血紅細胞和促進神經細胞功能，在缺乏狀態下容易引起貧血。蔬菜食品中含有鐵元素，但是大部分不易吸收。藻類是鐵的來源之一，但研究發現從藻類中提取出來的鐵元素幾乎不能被人體使用。因此需要營養補劑來補充鐵元素。

4 結語

速滑運動對運動員的體能要求很高，合理的營養補充能夠有效提高運動員的成績。通過了解速度滑冰運動中具體的能量代謝過程，有針對性的在運動過程中的每一階段做好能源動用以及恢復過程中營養的及時補充，能夠最大限度的發揮出運動員的競技能力，實現科學化的訓練效果，對我國速滑運動員的成績提高有重要意義。

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中圖分類號：G862.1

文獻標識碼：A

文章編號：1002–3488（2015）03–0005–04

收稿日期：2014–12–15；修回日期：2014–12–29

第一作者簡介：姜雪莉（1987–），女，黑龍江哈爾濱人，研究實習員，研究方向為運動人體科學。

Nutrient Depletion and Supplement for Speed Skaters

JIANG Xue-li1， DONG Xiao-qi2

（1. Heilongjiang Research Institute of Sports Science， Harbin 150008， China； 2. Physical Department of Harbin Institute of Technology， Harbin 150001， China）

Abstract：The scientific and reasonable nutrient supplement has a positive significance to the competitive ability of speed skaters and the recovery ability. In view of the speed skating training environment and project characteristics， combined with the energy consumption characteristics of skaters in the training process， the paper sums up the methods and means of nutritional supplement for speed skaters in earlier stage， middle stage and later stage and in daily training， provide a theoretical reference for the training and competitions for speed skaters.

Key words：speed skating； nutriention； depletion； supplement