高温环境对运动员营养代谢的影响

高温环境对运动员营养代谢的影响 一、能量代谢 热环境下运动训练时，能量代谢既受高温环境又受运动训练的影响。炎热环境中能量消耗增加。在30~40C的热环境中，温度每升高1度，能量消耗就增加0.5%。在热环境中进行运动训练，体内产生的热量不易散发出体外，可使体温升高。研究明，体温升高将导致机体的能量代谢增加。一般在高温条件下进行运动训练，机体对能量的需要量可增加10-40%。 运动训练的量也影响能量的消耗，运动量越大，消耗的能量越多，对膳食热能的需求越高。当运动员对热环境产生热适应后，运动量将会增大，能量的消耗也会增多。热能摄入量如果不能满足时，就易引起疲劳，影响运动训练。因此，在热环境中进行运动训练，应增加能量的摄入。但考虑到高温条件下食欲和消化功能有所减弱，增加较多的食物以提高能量摄入有一定困难，故认为以增加&'"左右的能量为宜。热适应后可逐步增加能量的摄入，以满足机体在热环境中运动训练的需要。 二、蛋白质代谢 热环境条件下进行运动训练，运动员对蛋白质的需要量增高。增高的主要原因有两方面:1热环境下运动，可造成体温升高，进而引起出汗排热，导致失水。体温增高和失水是两个相互促进的因素，在体温较高和失水的情况下，机体组织细胞蛋白质分解代谢加速，尿氮的排出增多。但是，如果补水补盐及时适当，水盐代谢和体温保持良好，这部分的损失就不多。2热环境中运动训练引起氮从汗液中大量丢失，从而导致对蛋白质的需要量增加。氨基酸、肌酸酐、肌酐、尿素、尿酸、氨等含氮物质可从汗液中排出，每升汗液中含氮量约为200-700mg。热环境中运动，汗液中丙氨酸、精氨酸等十多种氨基酸的含量显著升高。35-40温度下，每小时汗液排氮量可达200-230mg，而25度时仅为125mg。汗液中氮、尿素氮、氨氮、肌酐氮的含量亦升高。此外，由于热环境下消化吸收功能的减弱，粪氮的排出也增高。机体总氮排出的增多，表明机体对氮即蛋白质的需要量增多，因此需要提高蛋白质的摄入量。但由于蛋白质的食 物特殊动力作用较强，可达膳食总热量的30%，(而碳水化物为6%，脂肪为4%，一般混合膳食为10%)，如果摄入较多含蛋白质的食物，就使机体因食物特殊动力作用产生较多的热，使机体对水分需要增多，加重机体在热环境下散热的负担。同时，因蛋白质的代谢产物氮主要从尿液排出，在高热环境中多摄入蛋白质，将加重肾脏的负担。因此;重要的是改善摄入蛋白质的质量，增加优质蛋白质的摄入比例，以期提高吸收利用率。争取使一半蛋白质来自鱼、肉、蛋、奶和大豆食品。蛋白质的摄入量占总能量的比例达12%,即可。随着运动员在热环境中运动训练的时间延长，机体逐步产生热适应，尿氮、粪氮和汗氮的损失可逐步减少。但是，由于在热环境下运动训练大量出汗是必不可少的生理现象，汗氮的丢失也是不可避免的，因此，在热环境时增加蛋白质的摄入量，或增加优质蛋白质的摄入量，是无可争议的。只是随着热适应的形成和巩固，可逐步减少蛋白质的摄入量，以减轻机体代谢的负担。研究人员发现生物细胞受到热刺激后，大部分蛋白质的合成受到抑制，但某些特殊的基因被激活，其%./0表达增加，合成一些新的特殊蛋白质，同时有些原有的蛋白质的合成增加。人体受热后，一种特殊的称做热应激蛋白的合成增加，这种蛋白可能与机体对热暴露的适应和耐受有关。 三、脂肪和碳水化物代谢 在热环境条件下，运动员的膳食中，脂肪热量占总摄入热能的比例最好保持在25%-30%，不要超过30%。高温条件下，运动员食欲降低，高脂肪食物不易消化，大量摄入可引起厌食。应注意提高含碳水化合物多的食物摄入比例，降低高脂肪食物的比例，还应减少烹调用油。研究表明，体脂较多的个体由于储热能力低，对热应激的耐受性较差。 在热环境下运动，供能物质中碳水化合物的氧化代谢明显增加，碳水化合物的需要量相应增加。因此，应该利用一切手段来增加碳水化合物的摄入量，包括提高膳食中的碳水化合物，在运动训练的前、中、后补充碳水化合物。有一份研究资料显示，在热环境中运动导致4%的体重丢失后，按每千克体重补充1克糖，可以较长时间维持血糖于高水平上。在热环境下运动肌糖原的消耗也增多，运动后高糖食物有利于肌糖原的合成和恢复。一般来说，碳水化合物能量占总能量的比例在60%左右比较合适。高碳水化合物膳食可以提高肌糖原含量，使运动员在热环境下运动能力增强。研究人员观察到，自行车运动员连续 5天以70%最大摄氧量的运动强度蹬车至力竭以耗尽肌肉肌糖原，随后连续3天分别摄入低碳水化合物(10%)和高碳水化合物(80%)的膳食。然后让运动员在30度的热环境中以同样运动强度蹬车至衰竭。高碳水化合物膳食组的蹬车时间为 -51.4min，平均50.2~80.2min，平均53.2，低碳水化合物膳食组为31.8 44.0min，前者蹬车时间显著长于后者(p 0.5)。 四、水和矿物质代谢 热环境下运动训练对水和矿物质的影响最为明显，运动性疲劳、运动性损伤以及运动性各种热病与水盐代谢失调紊乱密不可分。热环境下运动员营养的重点就是及时、适量的补充水分和电解质，保持运动机体的水盐平衡和酸碱平衡。运动员在高温条件下训练，蒸发出汗成为机体散热的惟一形式。机体为散发运动产生的热量而排出大量汗液，每小时可高达4升。汗液中水分占99%以上，还含有钠、钾、钙、镁、锌、铜、铁等无机盐，占汗液的0.3%，以及其他物质。大量出汗，可造成机体水分和无机盐不同程度的丢失，丢失的无机盐中，氯化钠为主要成分。出汗多时，每天随汗丢失的氯化钠可达25g。 有研究，热环境下劳动或运动，汗液中钠、钾、镁的丢失量可分别达每日膳食推荐供给量的130%-216%、72%-80%和22%-31%。还有研究者观察到，少年男子运动员在温度29度、湿度84%的条件下做间歇运动，1.5小时的出汗量达2.16升。少年运动员背部皮肤汗液中的钠、钾、镁浓度分别为64.37mmol/L、3.97mmol/L和0.87mmol/L。汗液钠、钾、镁的丢失量为,81.1mmol、5.0mmol和1.1mmol，分别占运动员每日推荐摄入量的37.3%、6.5%和6.6%。运动员在热环境下运动训练大量出汗导致无机盐损失的问不可忽视。大量出汗，引起体水大量丢失，可使血液浓缩，血容量减少，体温调节能力下降，体温升高，心率加快，尿量减少，代谢废物堆积，导致疲乏无力，运动能力下降，热适应能力也明显下降。 与体液相比，汗液是一种低渗液，如果不及时补液，造成体内水分丢失多于电解质，到一定程度机体可出现以失水为主的水盐代谢紊乱。大量出汗可引起钠离子大量丢失，如果此时只是大量补水而不补钠盐，可造成血液等细胞外液渗透压下降，细胞水肿，细胞膜电位改变，引起神经肌肉细胞兴奋性增高，出现肌肉痉挛。钠是细胞外液的主要阳离子，出汗引起大量钠离子丢失，使阳 离子总量减少，机体相应减少碳酸氢根阴离子的含量，导致血浆碳酸盐缓冲对比例失衡，血液67值下降，可引起酸中毒。 热环境条件下运动训练，导致大量出汗，除了注意钠盐的补充外，还应注意钾盐的补充。钾不但可从汗液中大量丢失，还因肾脏对保钾的功能不如保钠那样完善，不管机体钾的状况如何，总有一定量的钾从肾脏丢失。因此，汗液钾和尿钾两部分相加，可使钾的丢失总量超过摄入量而引起钾负平衡。钾不足可导致水在细胞内外液的分布发生紊乱，也可引起酸碱平衡的紊乱。低血钾还可引起心脏收缩和心律的紊乱。由于运动员在热环境中运动训练对钾的消耗量增多，因此要适当增加钾的供给量。在热环境下运动训练的运动员每日钾的推荐供给量可为运动员钾推荐供给量3-4g的上限，即4g/d。 当水分、钠和钾损失严重时，易发生各种热病。应注意氯化钠的适量补充，以及钾的补充。补液时应注意避免只补水不补盐，同时，补充的液体应该是类似于汗液的低渗溶液。补充时要坚持少量多次的原则。运动训练前、中、后均应适量补充。此外，汗液中也有钙、镁、锌、铜、铁、锰、硒等元素不同程度的丢失。补液中可适量含有这些元素，或者补充这些矿物质的混合制剂。大量出汗也使水溶性维生素的损失增多。汗液中几乎含有全部水溶性维生素。从汗中丢失的维生素C较多，汗液中维生素C含量可达10mg/L。维生素B1含量可达0.14mg/L。若以每天排汗5L计算，汗中维生素C和维生素B1的损失量可达50mg和0.7mg。同时，高温引起能量代谢增加，使与能量代谢有关的维生素如维生素b1、维生素b2和烟酸消耗增加。因此，运动员在高温环境中运动训练，需要增大维生素、B1、B2、尼克酸和维生素C的摄入量。运动员在热环境条件下运动训练推荐的维生素每日供给量:生素B1和B23-5mg，烟酸30-50mg，维生素C80-100mg。