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[摘 要]运动营养生物化学是将营养学与生物化学两大主要学科相结合，通过对运动员机体的代谢情况和体能消耗情况进行评估与研究，为其提供科学营养方案的新兴学科。笔者通过对运动营养化学目前的研究内容进行了具体分析。
[关键词]运动营养；生物化学；研究进展
中图分类号：Q5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）17-0324-01
运动营养生物化学是一门新兴的综合类学科，对体育运动来说具有非常重要的意义。运动营养生物化学主要包含四部分，即人体营养元素的消耗与需求和运动能力的关系；运动员营养调节监控系统的构成及其应用；科学膳食营养方案及营养素强力措施的实践应用；运动员机体与运动训练的协调适应干预措施。下面对其进行具体分析。
1.人体营养元素的消耗与需求和运动能力的关系
1.1 运动员所需能量探究
运动员能量需要量的计算关系着运动员在进行竞赛和训练中的力量体现，对其非常重要。运动员机体能量平衡是能量所需量计算的最终目标，其目的是在运动员训练过程中达到项目的最佳体型、机体成分及混合的能量储存，从而最大程度地提高运动能力。经研究发现，除越野滑雪项目以外，女运动员每公斤消耗糖和能量的量是男运动员的70%，当女运动员从事有耐力、美学和有体重级别要求的运动时，会由于能量长期摄入不足而导致运动能力受损、生殖系统及骨骼发育受到影响，此时需要膳食能量的补充予以防治。目前，正在研究满足运动员特殊需要、准确的、便于应用的指标，主要涉及女运动员生殖系统、物质代谢和激素等方面。
1.2 运动员糖、蛋白质代谢的研究
许多学者通过糖原合成和动用的研究，提出了前糖原、大糖原和糖原生成素参与的代谢理论，研究出以上三种物质在糖原合成过程中的重要作用。许多研究表明，糖补充的量、时间、种类及其他营养成分（如氨基酸）等因素不仅直接影响糖原的恢复率，还影响改善糖摄入目标的可实践性。多糖类物质的适当摄入有助于改善运动员的身体性能，起到抗疲劳、抗氧化、减轻运动损伤以及提高运动能力的作用。许多学者认为低糖高脂肪膳食可提高运动过程中脂肪的氧化效率，但对提高运动员的运动能力方面没有太大作用。但是，也有学者持不一致观点。
目前，对蛋白质代谢的研究尚没有明确的定论，在许多方面存在争议。例如，亮氨酸的代谢情况能否代表蛋白质的生成状况；氮平衡能否评价运动员蛋白质需要量问题等。更多的学者将目光放在蛋白质和氨基酸补充与肌肉合成的关系的研究上。首先，摄入氨基酸的种类和数量影响受到阻力运动后的肌肉蛋白质平衡反应，要想实现肌肉合成的净增长，需要摄入适量的必需氨基酸。首先，细胞内氨基酸的可用性能够调节肌肉蛋白合成和肌肉蛋白的正平衡。其次，摄入蛋白质种类不同时，其消化特性的不同引起的血液氨基酸浓度的含量及持续时间长短不同，产生的合成反应也不同。最后，摄入碳水化合物、脂肪、蛋白质等营养成分时，膳食总能量影响肌肉蛋白质的代谢，直接影响运动员的耐力运动指标。
1.3 运动员水和电解质的需要探究
研究表明，运动员体内水和电解质充足对运动有较好的效果。近年来，研究者尝试用甘油来增加水在体内的滞留。但是，也有学者认为使用甘油会产生副作用。一般认为，运动员摄入水的量和其成分影响运动后的复合水量。为防止运动后补充纯水而引起脱水、多尿等现象，一般饮用含钠盐和钾盐的水。钠盐和钾盐不仅可补充运动流失的电解质，还可以刺激小肠吸收葡萄糖，达到增加血容量的目的。
2.运动员营养调节监控系统的构成及其应用
运动员营养调节监控系统是通过检查运动员的血样和尿样，对运动员的体能状态和能力进行评定。其监控系统主要包括：运动员通过定量运动负荷、具体时间内体内乳酸值含量测定，代表其运动时身体有氧和无氧能力水平；血红蛋白、红细胞数等指标测定，判断运动员血液携氧量的多少，以及体内蛋白质的营养状况；肌肉状态及蛋白质代谢状况的反应指标，可判断运动员在经过大量运动后体内骨骼肌细胞的损伤及恢复能力强弱；反映下丘脑、垂体、性腺及肾上腺轴功能的内分泌学指标，判断机体合成与分解代谢的平衡状况；反应运动员机体免疫机能状况的指标，如淋巴细胞亚群、血清免疫球蛋白等体内的含量。上述指标可以准确清晰的告诉教练和运动营养专家运动员的身体素质、身体代谢特点、运动承受量、运动恢复能力等信息，以便于为运动员量身定做训练计划、体能恢复计划等。
3.运动员科学膳食营养及营养素强力措施研究
膳食营养是保证运动员对营养素的需要和维持体能的最重要的物质基础。若运动员机体营养不平衡会影响训练效果及训后恢复。运动员所需营养主要有碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素、电解质等。运动员的膳食方案一般是为其量身定制的，主要根据各种营养素安全摄入上限制定各种食物供给标准。随着计算机软件的开发与利用，膳食营养方案通过软件协作制定，具有科学合理性的同时，起到监测管理作用。
机体代谢过程中，一些营养成分直接参与代谢过程，不仅具有调节生理功能，缓解疲劳、改善运动能力的作用，而且有助于减轻和控制体重。如促进肌肉合成，提高肌力的强力营养素等。这些营养素可增强身体机能，是运动员常用的措施。
4.运动员机体与运动训练的协调适应干预措施研究
运动员的超强度训练会打破机体的生理极限，超负荷的运动量会打破运动员内环境稳态，若运动员在运动疲劳后未及时恢复而发生积累，则会对机体各功能造成严重损伤。如中枢神经控制系统调节能力下降、内分泌功能受到抑制、免疫机能下降、造血系统功能和机体抗氧化能力下降等。当运动员在运动中出现以上状况时，初期阶段没有明显临床症状。但是，当病理状况逐渐加重而出现临床病象时，则很难恢复正常状况。此时，定期生化监控和及时合理的防治非常重要。首先，防止中枢神经控制系统调节能力下降的方法可从两方面入手。一方面，注重碳水化合物的补给，为中枢神经系统提供能量保证。另一方面，加强支链氨基酸的补充，防止中枢神经系统疲劳。其次，激活内分泌功能，增强运动后机体肌肉蛋白质的合成能力，达到快速恢复体力的目的。再次，预防和治疗免疫功能失调。运动员在大强度训练后易发生细胞免疫、体液免疫和非特异免疫机能抑制，降低了机体的抵抗能力，增加了感染病原微生物的可能性。在治疗免疫功能失调类疾病时，一般选用免疫增强剂，如谷氨酰胺及一些中成药等。最后，预防和治疗低血色素和贫血。运动性贫血与低血色素症的发生与机体血红蛋白下降有关，该症状严重影响运动员的训练进度与效果。一般采取综合性营养措施，如补充铁剂或生血剂来促进红细胞的增生；补充抗氧剂以减少红细胞发生氧化应激而老化；补充红细胞保护剂来延长红细胞寿命等。此外，及时除去运动员体内的大量的自由基，可防止肌肉和红细胞膜表面的脂质被氧化损伤，有助于消除运动后疲劳。
结语：
运动营养生物化学虽然作为一门新兴科学，但随着竞技体育的发展，医学与营养学的研究不断深入，现代科技手段的渗入与应用，人们对运动营养生物化学的研究更加重视，运动营养生化的发展必将迎来新的、快速发展的时期。
参考文献
[1] 周丽丽，伊木清，杨则宜.中国优秀运动员血液生化指标恢复值研究.体育科学，2002，22（3）：96-102.
[2] 王启荣，杨则宜，李肃反.游泳耐力训练及益气补肾中药对大鼠睾丸形态结构的影响.中国运动医学杂志，2003，22（3）：263-267.
[3] 高红，等.原动力营养液对高校研究生自由基、脂肪和雄激素代谢的作用.中国运动医学杂志，2003，22（3）：315-317.
[关键词]运动营养；生物化学；研究进展
中图分类号：Q5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）17-0324-01
运动营养生物化学是一门新兴的综合类学科，对体育运动来说具有非常重要的意义。运动营养生物化学主要包含四部分，即人体营养元素的消耗与需求和运动能力的关系；运动员营养调节监控系统的构成及其应用；科学膳食营养方案及营养素强力措施的实践应用；运动员机体与运动训练的协调适应干预措施。下面对其进行具体分析。
1.人体营养元素的消耗与需求和运动能力的关系
1.1 运动员所需能量探究
运动员能量需要量的计算关系着运动员在进行竞赛和训练中的力量体现，对其非常重要。运动员机体能量平衡是能量所需量计算的最终目标，其目的是在运动员训练过程中达到项目的最佳体型、机体成分及混合的能量储存，从而最大程度地提高运动能力。经研究发现，除越野滑雪项目以外，女运动员每公斤消耗糖和能量的量是男运动员的70%，当女运动员从事有耐力、美学和有体重级别要求的运动时，会由于能量长期摄入不足而导致运动能力受损、生殖系统及骨骼发育受到影响，此时需要膳食能量的补充予以防治。目前，正在研究满足运动员特殊需要、准确的、便于应用的指标，主要涉及女运动员生殖系统、物质代谢和激素等方面。
1.2 运动员糖、蛋白质代谢的研究
许多学者通过糖原合成和动用的研究，提出了前糖原、大糖原和糖原生成素参与的代谢理论，研究出以上三种物质在糖原合成过程中的重要作用。许多研究表明，糖补充的量、时间、种类及其他营养成分（如氨基酸）等因素不仅直接影响糖原的恢复率，还影响改善糖摄入目标的可实践性。多糖类物质的适当摄入有助于改善运动员的身体性能，起到抗疲劳、抗氧化、减轻运动损伤以及提高运动能力的作用。许多学者认为低糖高脂肪膳食可提高运动过程中脂肪的氧化效率，但对提高运动员的运动能力方面没有太大作用。但是，也有学者持不一致观点。
目前，对蛋白质代谢的研究尚没有明确的定论，在许多方面存在争议。例如，亮氨酸的代谢情况能否代表蛋白质的生成状况；氮平衡能否评价运动员蛋白质需要量问题等。更多的学者将目光放在蛋白质和氨基酸补充与肌肉合成的关系的研究上。首先，摄入氨基酸的种类和数量影响受到阻力运动后的肌肉蛋白质平衡反应，要想实现肌肉合成的净增长，需要摄入适量的必需氨基酸。首先，细胞内氨基酸的可用性能够调节肌肉蛋白合成和肌肉蛋白的正平衡。其次，摄入蛋白质种类不同时，其消化特性的不同引起的血液氨基酸浓度的含量及持续时间长短不同，产生的合成反应也不同。最后，摄入碳水化合物、脂肪、蛋白质等营养成分时，膳食总能量影响肌肉蛋白质的代谢，直接影响运动员的耐力运动指标。
1.3 运动员水和电解质的需要探究
研究表明，运动员体内水和电解质充足对运动有较好的效果。近年来，研究者尝试用甘油来增加水在体内的滞留。但是，也有学者认为使用甘油会产生副作用。一般认为，运动员摄入水的量和其成分影响运动后的复合水量。为防止运动后补充纯水而引起脱水、多尿等现象，一般饮用含钠盐和钾盐的水。钠盐和钾盐不仅可补充运动流失的电解质，还可以刺激小肠吸收葡萄糖，达到增加血容量的目的。
2.运动员营养调节监控系统的构成及其应用
运动员营养调节监控系统是通过检查运动员的血样和尿样，对运动员的体能状态和能力进行评定。其监控系统主要包括：运动员通过定量运动负荷、具体时间内体内乳酸值含量测定，代表其运动时身体有氧和无氧能力水平；血红蛋白、红细胞数等指标测定，判断运动员血液携氧量的多少，以及体内蛋白质的营养状况；肌肉状态及蛋白质代谢状况的反应指标，可判断运动员在经过大量运动后体内骨骼肌细胞的损伤及恢复能力强弱；反映下丘脑、垂体、性腺及肾上腺轴功能的内分泌学指标，判断机体合成与分解代谢的平衡状况；反应运动员机体免疫机能状况的指标，如淋巴细胞亚群、血清免疫球蛋白等体内的含量。上述指标可以准确清晰的告诉教练和运动营养专家运动员的身体素质、身体代谢特点、运动承受量、运动恢复能力等信息，以便于为运动员量身定做训练计划、体能恢复计划等。
3.运动员科学膳食营养及营养素强力措施研究
膳食营养是保证运动员对营养素的需要和维持体能的最重要的物质基础。若运动员机体营养不平衡会影响训练效果及训后恢复。运动员所需营养主要有碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素、电解质等。运动员的膳食方案一般是为其量身定制的，主要根据各种营养素安全摄入上限制定各种食物供给标准。随着计算机软件的开发与利用，膳食营养方案通过软件协作制定，具有科学合理性的同时，起到监测管理作用。
机体代谢过程中，一些营养成分直接参与代谢过程，不仅具有调节生理功能，缓解疲劳、改善运动能力的作用，而且有助于减轻和控制体重。如促进肌肉合成，提高肌力的强力营养素等。这些营养素可增强身体机能，是运动员常用的措施。
4.运动员机体与运动训练的协调适应干预措施研究
运动员的超强度训练会打破机体的生理极限，超负荷的运动量会打破运动员内环境稳态，若运动员在运动疲劳后未及时恢复而发生积累，则会对机体各功能造成严重损伤。如中枢神经控制系统调节能力下降、内分泌功能受到抑制、免疫机能下降、造血系统功能和机体抗氧化能力下降等。当运动员在运动中出现以上状况时，初期阶段没有明显临床症状。但是，当病理状况逐渐加重而出现临床病象时，则很难恢复正常状况。此时，定期生化监控和及时合理的防治非常重要。首先，防止中枢神经控制系统调节能力下降的方法可从两方面入手。一方面，注重碳水化合物的补给，为中枢神经系统提供能量保证。另一方面，加强支链氨基酸的补充，防止中枢神经系统疲劳。其次，激活内分泌功能，增强运动后机体肌肉蛋白质的合成能力，达到快速恢复体力的目的。再次，预防和治疗免疫功能失调。运动员在大强度训练后易发生细胞免疫、体液免疫和非特异免疫机能抑制，降低了机体的抵抗能力，增加了感染病原微生物的可能性。在治疗免疫功能失调类疾病时，一般选用免疫增强剂，如谷氨酰胺及一些中成药等。最后，预防和治疗低血色素和贫血。运动性贫血与低血色素症的发生与机体血红蛋白下降有关，该症状严重影响运动员的训练进度与效果。一般采取综合性营养措施，如补充铁剂或生血剂来促进红细胞的增生；补充抗氧剂以减少红细胞发生氧化应激而老化；补充红细胞保护剂来延长红细胞寿命等。此外，及时除去运动员体内的大量的自由基，可防止肌肉和红细胞膜表面的脂质被氧化损伤，有助于消除运动后疲劳。
结语：
运动营养生物化学虽然作为一门新兴科学，但随着竞技体育的发展，医学与营养学的研究不断深入，现代科技手段的渗入与应用，人们对运动营养生物化学的研究更加重视，运动营养生化的发展必将迎来新的、快速发展的时期。
参考文献
[1] 周丽丽，伊木清，杨则宜.中国优秀运动员血液生化指标恢复值研究.体育科学，2002，22（3）：96-102.
[2] 王启荣，杨则宜，李肃反.游泳耐力训练及益气补肾中药对大鼠睾丸形态结构的影响.中国运动医学杂志，2003，22（3）：263-267.
[3] 高红，等.原动力营养液对高校研究生自由基、脂肪和雄激素代谢的作用.中国运动医学杂志，2003，22（3）：315-317.