食品改善運動能力抗疲勞機制和功效成分分析

是建華

紹興職業技術學院陽明學院 （紹興312000）

運動是保持身體健康的重要方式之一，在社會經濟水平不斷提高的當下，越來越多的人會通過開展運動的方式，維持自身的身體健康。但在實際運動中，若飲食搭配不合理，通過運動強健身體的目標，將無法順利達成?，F階段，為提升人體健康，從運動表現角度，對食品與運動疲勞機制進行研究，以期通過找出疲勞機制的功效成分的方式，為后續運動保健食品的研發以及運動人群身體健康的保障提供參照。

1 運動疲勞機制及其影響因素

在生活水平不斷提升的當下，越來越多的人會通過運動的方式，鞏固自身的身體健康，但在運動中，運動疲勞是一種較為常見的降低運動人員運動積極性的因素，加強這一因素的管控，可以達到強化運動人員運動能力的目的。運動疲勞機制指的是人在運動過程中，受機能消耗與代謝產物不斷積累的影響，運動能力有所減弱的狀態。在整個運動過程中，中樞神經疲勞、周圍疲勞與代謝性疲勞等多種因素，都會對運動疲勞機制產生影響。具體而言，中樞神經疲勞指的是在人體運動過程中，因大腦皮層與下丘腦的疲勞，使得肌肉神經傳導受阻，進而影響人體肌肉收縮與運動能力。周圍疲勞指的是受疲勞的影響，人體肌肉收縮能力下降，機體運動能力減弱。代謝性疲勞指的是受代謝產物不斷積累的影響，身體的機能下降，運動能力減弱。通過調查研究可以發現，對運動疲勞產生影響的因素主要包括運動強度、運動時間、運動方式、環境氣候、飲食情況等。由于食品可以為機體提供足量的營養物質與運動能量，強化運動人員身體機能恢復能力，實現中樞神經疲勞與代謝性疲勞的合理調整。因此，改善機體的飲食情況，是增強運動人員機體抗疲勞性以及改善其運動能力的重要途徑之一[1]。

2 改善運動能力的機制及成分

為實現人體疲勞機制的有效管控，可以在明確其他影響運動疲勞機制因素的基礎上，通過制定合理運動計劃與飲食方案的方式，控制運動人員攝入碳水化合物、蛋白質、礦物質、維生素、脂肪等物質的含量與時間，實現運動中，運動人員運動疲勞的適度管控，提升機體的運動能力。

2.1 碳水化合物

單糖、雙糖、多糖等碳水化合物是維持人體正常運動的主要能量來源之一。具體而言，在當前的機體運動中，攝入足量的碳水化合物，不僅可以滿足運動人員高強度運動需要，還能增加肌肉糖原的存儲量，延緩肌肉疲勞的發生時間，在增強運動人員運動能力與抗疲勞能力的同時，強化其運動表現與恢復能力。但過量攝入碳水化合物可能會導致運動人員因能量過剩，而出現高血糖、過度肥胖等問題。因此，合理控制飲食中碳水化合物的攝入，成為保障運動人員身體健康的重要舉措之一。

2.1.1 碳水化合物的補充時間

基于研究人員對于運動中攝取碳水化合物的研究綜述可以發現，較為常見的碳水化合物補充時間包括運動前4 h、運動前1 h、運動前即刻補充、運動期間補充等。在一些研究中，運動人員以體重為基礎，在運動前4 h攝入一定量的碳水化合物，運動人員在運動時有著較好的身體狀態。舉例而言，參與研究的運動人員體重為60 kg，在運動前4 h，運動人員攝入的碳水化合物總量在240～300 g之間，攝入的碳水化合物形式主要包括果汁、葡萄糖合成物溶液、水果或淀粉固體化合物等，并且在測試中，研究人員控制運動人員纖維的攝入量，在后續運動中，運動人員的機體疲勞時間較沒有在運動前4 h攝入碳水化合物的機體疲勞時間更長。通過研究可以發現，對于不存在低血糖癥狀的運動人員而言，在運動前1 h補充碳水化合物對其運動表現性能并沒有產生明顯的影響。而對于容易出現低血糖的運動人員而言，在運動前1 h內攝入碳水化合物，尤其是高血糖指數的碳水化合物，那么其運動表現將會因單糖攝入量過多，導致運動人員的肌糖原因胰島素反應而過量消耗，使其在運動時因反應性低血糖出現運動表現有所下降的問題。在運動前即刻補充碳水化合物在不同運動時間的體育運動中，運動人員的機體疲勞情況存在一定差異。具體而言，在低于90 min的運動中，運動人員即使攝入一定量的碳水化合物，其運動表現效果并不能達到明顯的提升，然而在運動時間在2 h及以上的運動前，及時攝入碳水化合物，可以有助于延緩運動人員的機體疲勞，提高其運動表現效果。在長時間的運動活動中，運動人員攝入一定量的碳水化合物可以通過維持運動人員機體血糖水平的方式降低運動人員對疲勞的感知能力，提高其運動表現效果。但需要注意的是，在運動中，若運動人員一次性攝入食物中的碳水化合物比例超過10%，那么運動人員可能會因腸胃不適使其運動效果有所下降[2]。

2.1.2 碳水化合物的補充類型

當前運動人員攝入碳水化合物的形式主要包括液體、固體與半固體。但研究發現，無論運動人員攝入哪種形態的碳水化合物，其運動時的血糖水平都大致相當，且不同形態的碳水化合物對其運動性能也沒有產生較為明顯的影響，因此在選擇碳水化合物時，運動人員可以按個人偏好、胃排空情況、電解質需求量等因素為基礎，選擇合適的碳水化合物形態。同時，由于每個人攝入碳水化合物后的機體反應存在一定差異，因此在實際運動前攝入碳水化合物的總量應當以具體的實驗結果為基準。

2.2 蛋白質

蛋白質是人體組織的重要組成部分之一，攝入一定量蛋白質的作用主要在于為人體提供必需的代謝元素與氨基酸，滿足人們生成肌肉與修復肌肉的需要。攝入適量的蛋白質可以加速肌肉的合成與修復，減緩肌肉疲勞，提高人們的運動能力與抗疲勞能力，但攝入過量的蛋白質會增加腎臟與代謝的負擔，影響人體健康。從運動營養食品市場的角度進行分析，乳清蛋白、大豆蛋白等蛋白質的含量均比較高，其中乳清蛋白因富含亮氨酸等支鏈氨基酸，以及其他的必需氨基酸、功能肽等免疫球蛋白等成分，因此作為一種具有更高營養價值的蛋白質，受到運動營養食品的歡迎。將乳清蛋白添加到運動營養食品中，一方面可以減少因運動所產生的肌肉酸痛，加快運動性損傷的修復速度，另一方面能提高運動人員的肌肉蛋白合成速率，提高其肌肉質量與力量。通過調查分析可以了解到，相較于酪蛋白，乳清蛋白能夠刺激運動人員骨骼肌蛋白質的生成，相較于大豆蛋白，乳清蛋白可以為運動人員體重的增加提供助力。同時在運動過程中攝入一定量的乳清蛋白，可使運動人員血清球蛋白在機體中的儲備量穩定增加，降低因運動訓練而出現細胞免疫功能失衡、免疫應激反應這類問題的概率，確保運動人員能夠擁有更好的運動表現[3]。

2.3 礦物質

鈣、磷、鐵、鋅、硒等礦物質都屬于人體所必需的微量營養元素，這些微量營養元素主要參與人體的多種代謝過程，滿足細胞活動的正常需要，在維持人體健康與運動能力方面起著極為重要的作用。

鈣作為構成人體的重要礦物質之一，在機體運動過程中，參與神經沖動傳導、肌肉收縮、酶的激活、糖原分解代謝、血液凝固等一系列生理過程。需要注意的是機體攝入一定量的鈣元素，能夠強化機體的運動能力，但攝入過量鈣元素將會使機體蛋白質、脂肪等物質的吸收量有所下降。

磷是構成人體骨骼的主要成分之一，機體內的多種B族維生素在與磷結合后生成有活性的輔酶，若運動人員的磷攝入量不足，那么在運動時，運動人員可能會因ATP和CP水平的降低，導致其因肌肉收縮能力下降而出現運動效果降低的問題。

功能鐵與貯存鐵是當前人體內鐵元素的主要表現形式，其中功能鐵在人體內鐵元素含量的80%以上，主要負責轉運氧氣和參與體內代謝活動。貯存鐵主要以鐵蛋白與含鐵血黃素2種形式存在人體內，并且貯存鐵會參與到體內血紅蛋白、肌紅蛋白、含鐵蛋白酶等物質的合成工作中。受機體運動時耗氧量有所增加的影響，若運動人員體內含鐵量不足，會因細胞無氧運動過多而積累過量的乳酸，降低其運動能力。

人體內200多種酶的合成都離不開鋅的支持，由于含鋅的碳酸酐酶I、乳酸脫氫酶及胰島素等物質都是與能量代謝有關的酶和激素，因此，在運動中，運動人員體內的鋅含量與其運動能力密切相關。

運動中，硒作為合成抗氧化因子的重要礦物質，可通過增強機體清除自由基能力的方式，降低大量自由基對機體運動能力產生的不利影響。

2.4 維生素

水溶性維生素與脂溶性維生素都是人體正?；顒铀璧奈⒘繝I養元素之一，維生素的主要作用在于參與人體多種代謝過程與免疫反應。由于運動過程中，運動人員內的維生素將會被大量消耗，因此在運動前后運動人員需及時補充維生素物質。

在運動開始前攝入一定量的維生素C，可有效降低因運動生長的自由基對運動人員機體所造成的傷害，從而達到延緩疲勞，使運動人員能夠更好維持運動狀態。

維生素E可有效促進機體蛋白質的合成，并通過改善肌肉的血液與營養物質供應情況的方式，達到提高肌肉質量、增強肌肉抗疲勞能力的目的。因此，在運動食品中，添加一定量的維生素E，可以幫助運動人員在運動后盡快消除氧負載，增強機體的疲勞恢復能力。

B族維生素對人體的運動能力產生一定的影響，具體而言，機體內維生素B1含量與機體的血糖代謝情況之間存在著直接的聯系。若機體缺少維生素B1，且運動人員進行了持續性的高強度有氧運動，受運動人員糖代謝并不順暢的影響，運動人員抗疲勞能力必然有所下降。同時，維生素B2是合成FAD、FMD這2種與電子轉移相關的輔酶，是不可或缺的重要成分。若機體中維生素B2含量不足，運動人員在運動時，可能會出現能量過量消耗的情況[4]。

2.5 脂肪

脂肪是為人體提供能量的重要營養物質之一，攝入一定量的脂肪可以提高運動人員的運動耐力與抗疲勞能力，但攝入過量的脂肪會增加人體出現能量過剩、肥胖等問題的可能性。由于脂肪源轉運及脂肪酸分解步驟較為復雜，耗時較長，且輸出功率相對較低，因此，在運動中脂肪主要被作為長時間與中低強度運動能量來源。具體而言，在運動時間相同的情況下，運動人員的運動強度越大，其脂肪消耗總量也越大。若運動強度低于70%，最大攝氧量持續時間為40和90 min，脂肪在運動中能耗的比例均為37%；在最大攝氧量持續時間180 min時，脂肪在運動中能耗的比例為50%；最大攝氧量持續時間240 min時，脂肪占運動總能耗的60%。因此，在運動前攝入一定量脂肪，可為運動人員的正常運動提供可靠的能源保障。通過調查分析可以了解到，為在降低體脂含量的基礎上，為運動提供脂肪能源保障，當前部分運動人員會在膳食外通過攝取一定量共軛亞麻油酸、魚油等脂肪的方式，增加機體重量，降低因運動所造成的肌肉損傷與發炎反應，達到增強其運動機能表現的目的。其中，共軛亞麻油酸作為一種不能通過機體自主生成，需從膳食中獲取的人體必需脂肪酸，天然微量存在于牛乳、牛肉等動物乳品及肉類制品中。在運動中補充適量的共軛亞麻油酸，不僅可以為人體健康提供保障，還能通過增加骨骼肌肉合成代謝的方式，改善運動人員的運動能力。同時，魚油作為一種可以緩和血紅細胞薄膜黏稠性、改善微血管粗細的油脂，適量攝入可以通過增進氧氣進入肌肉細胞中速率的方式，增強運動人員的運動耐力。

3 結語

總而言之，碳水化合物、蛋白質、礦物質、維生素、脂肪等物質都是改善運動抗疲勞的重要功效成分，合理攝入這些成分不僅可以提升人體的運動能力，還能在一定上減輕運動疲勞。需要注意的是，過量攝入功效成分同樣會對人體健康造成不利影響，因此在制定飲食方案時，需要以個體差異、運動需求為基礎，合理搭配碳水化合物，乳清蛋白，鈣，磷，鐵，鋅，硒，維生素C、E、B族，共軛亞麻油酸，魚油等功效成分，調整功效成分攝入時間，成為保障人體健康的重要舉措。同時，面對當前大部分運動人員缺乏專業運動上市搭配知識的情況，在運動人群保健品行業發展過程中，參照上述研究結果開展保健品研發工作，可以為保健品實用性、安全性的提升提供保障。