速度滑冰运动员营养的消耗与补充

姜雪莉，董晓琪

（1.黑龙江省体育科学研究所，黑龙江 哈尔滨 150008；2.哈尔滨工业大学 体育部，黑龙江 哈尔滨 150001）

速度滑冰运动员营养的消耗与补充

姜雪莉1，董晓琪2

（1.黑龙江省体育科学研究所，黑龙江 哈尔滨 150008；2.哈尔滨工业大学 体育部，黑龙江 哈尔滨 150001）

摘 要：科学合理的营养补充对速度滑冰运动员竞技能力和赛后恢复能力的提高有积极意义。针对速度滑冰运动的训练环境和项目特征，结合运动员在训练过程中能源消耗的特点，总结提出速度滑冰运动员在运动训练的前、中、后期及日常进行营养补充的方法和手段，为速滑运动员的训练和比赛提供理论参考。

关键词：速度滑冰；营养；消耗；补充

速度滑冰运动是体能项目，膳食营养是保障运动员体能的物质基础[1]。运动员在温度较低的环境中参与训练和比赛，自身能量的供应对运动员竞技能力的发挥以及运动后的疲劳恢复有至关重要的作用[2]。随着体育科学研究的不断深入，人们对营养的认识不仅仅局限于维护运动员的身体健康，而是进一步研究如何结合速度滑冰项目特点，科学分析速度滑冰运动过程中运动员体内物质和能量代谢的特点，提高运动中的能量生成效率并加速训练后疲劳的消除，促进运动能力的正向发展。

1 能源参与氧化的过程

人体所有代谢过程中的能量都储存在磷酸盐ATP中。活细胞中ATP的储量较小，但是碳水化合物和脂肪的氧化能够提供能量，使ATP持续合成。人体能够同时氧化葡萄糖和脂肪，氧化的比例是由运动强度决定的。随着运动强度的加大，碳水化合物的消耗增多，在运动强度接近最大吸氧量的时候，肌肉中只有碳水化合物参与氧化供能。

碳水化合物在肝脏和肌肉中的储存形式是糖原。肝脏中的糖原和肌肉中的糖原通常能够满足人在70-80 %最大吸氧量强度下1.5-2 h的剧烈运动。碳水化合物消耗的数量是由实际运动强度决定的。如果只以碳水化合物参与氧化供能的话，以每小时36 km的速度滑冰一小时，大约需要消耗200 g葡萄糖；如果只以脂肪参与氧化供能的话，大约需要消耗100 g脂肪。然而人体运动时并不是单独氧化葡萄糖或者单独氧化脂肪，而是二者同时参与氧化为人体提供能量。

2 影响能源消耗的因素

在能量代谢过程中，动用哪一种营养物质参与氧化是由多种因素决定的，其中首要因素是运动强度。人体中脂肪酸的来源远远大于碳水化合物，在休息时脂肪酸是最重要的供能物质[3]。碳水化合物参与能量代谢供能与运动强度相关。总体上说，运动强度增大，碳水化合物参与供能增多。碳水化合物的转化率要比脂肪酸大很多，氧化过程中碳水化合物每秒钟所释放的ATP几乎是脂肪酸的两倍，因此肌肉是根据能量需要来选择能源物质。肌肉在所需能量较少且供氧充足的时候主要消耗脂肪，当能量需求增加时，则需要更多的碳水化合物参与氧化。当运动强度较大时糖酵解开始发挥作用[4]。尽管糖酵解时一分子葡萄糖只能产生两分子的ATP，但是反应速度十分迅速，与完全有氧氧化相比每秒钟能够获得更多的ATP。人在剧烈运动时，例如500 m或者1 000 m的速滑比赛中，当无氧氧化达到最大时，参与运动的肌肉纤维便无法继续维持工作，虽然身体内能够提供的葡萄糖还有很多，但是参与运动的肌肉纤维中的葡萄糖已经被迅速消耗完全[5]。肌肉纤维中的能量不足，运动员产生降速从而消耗更多的能量去增速，这也是产生运动疲劳的原因之一[6]。在耐力训练中，在相对较慢和稳定的步伐节奏下，肌糖原与肝糖原同时氧化供能，消耗也更加稳定。在正常情况下神经细胞只能靠葡萄糖氧化供能，当肝糖原耗尽时会导致血糖浓度下降，低血糖将会导致神经系统的功能紊乱，会产生饥饿、出汗、头晕、意识不清、虚弱和发抖等症状。另外，低血糖也会导致肌肉摄取葡萄糖的能力下降，使运动员的疲劳感增大。

除了运动强度，还有训练水平、持续时间、训练前的饮食组成等因素影响参与能量代谢的能源物质。肌肉能量代谢的方式在一定程度上决定于血液中可用的能量物质。当血浆中游离脂肪酸水平较高、胰岛素水平较低时，脂肪酸氧化供能的比例增大；当葡萄糖和胰岛素水平较高时，主要由碳水化合物供能，这种情况会导致葡萄糖更加快速的耗尽。在超过1.5～2 h的持续运动中，肌肉必须通过血液吸收补充一部分葡萄糖，当人体剧烈运动时葡萄糖的摄取量是休息时的十到二十倍。当肌肉中的葡萄糖含量不足训练前的40 %时，其中大部分的葡萄糖将由血液提供。在这种情况下，肌肉摄取葡萄糖的能力大于肝脏，发生糖异生。如果没有食物的摄入，长时间的强度训练必然会导致低血糖。

耐力训练的效果之一是增强肌肉纤维氧化脂肪酸的能力。经过耐力训练，肌肉能够消耗很少的葡萄糖而更多的利用脂肪酸提供能量，这对于连续高速滑行比赛的最后阶段十分重要。没有碳水化合物的能量储备，加速动作不可能完成。

训练持续的时间也影响了能量消耗中能源物质的选择。在长时间恒定强度的训练中，能源物质并不是一定的。在训练初期，碳水化合物参与供能较多，在运动过程中脂肪酸供能逐渐增加，但在正常情况下支链脂肪酸几乎不参与供能。当葡萄糖储备完全消耗时，蛋白质才参与能量代谢[7]。在有足够的碳水化合物供应的情况下，运动员不需要增加蛋白质的补充。如在500 m速滑比赛中，比赛时间短，在某些肌肉纤维中会发生选择性的葡萄糖消耗，不足以引起葡萄糖的全部耗尽。而在高强度、大量训练中几乎消耗了机体内全部的葡萄糖。

3 营养物质的补充

3.1 赛前、训练前的营养补充

速度滑冰的全能项目运动员通常身体中都储备了充足的葡萄糖能源，除了在饮食上多摄入碳水化合物之外，不需要额外的营养补充。注意在赛前二、三个小时内不宜吃得过饱，以免比赛中发生胃痛等情况。

而长距离项目不同，碳水化合物是获得速度的保障。为了使碳水化合物供能更加持久，需要采取一些饮食上的策略。首先是要增加人体内肝糖原和肌糖原的储备。最初研究糖原储备的是斯堪的纳维亚的生理学家[8]。尽管他们通过一种超量补偿的饮食方法有效增加了糖原储备，但是会使运动员的负担过重。简单地说，他们的方法是在比赛前一周对运动员进行大量的耐力训练，为的是消耗光运动员体内的糖原储备，并且在训练后给运动员提供低碳水化合物、高脂肪和蛋白的饮食，在赛前三天给运动员提供非常丰富的碳水化合物，用这种方法使运动员的糖原储备高于平时水平。但是在低碳水化合物的阶段运动员很难忍受，会有疲劳感增加、低血糖以及不能完成训练内容的情况发生。后来的研究发现，没有低碳水化合物阶段也可以达到同样的效果。减少运动员赛前几天的训练量，饮食上至少达到55 %～60 %的碳水化合物摄入，摄入大量的运动饮料，用这种比较温和的方式可以使肌糖原的储备量增加20 %～40 %。

第二种方法是限制肌糖原在运动中的氧化供能，尽量动用脂肪供能。如果在运动初期脂肪酸含量较高，葡萄糖和胰岛素的含量较低，肌肉会动用相对较多的脂肪酸作为能量来源，这种情况可以通过在训练前几小时不摄入碳水化合物来实现。有研究者建议喝无糖咖啡，咖啡因能提高血液中脂肪酸的含量，从而抑制碳水化合物的消耗。

运动前约一小时内摄入碳水化合物，可能导致运动开始后的15～20 min发生低血糖现象，其中胰岛素是主要原因。如果在训练前一小时摄入碳水化合物，可能会使血液中葡萄糖和胰岛素的含量增加，胰岛素降低了肝糖原的分解，使组织、肌肉吸收葡萄糖增多，而骨骼肌在运动时吸收葡萄糖不受胰岛素的影响，这就使血液中葡萄糖的含量下降。另外，胰岛素抑制肝糖原的分解，会导致不正常的血糖水平下降和低血糖。虽然血糖水平通常能够自己恢复正常，但速度较慢，不足以支撑比赛。

3.2 运动中的营养补充

在超过1.5～2 h持续性运动中，碳水化合物消耗殆尽需要及时补充。建议在运动后十五分钟开始，按照一定规律补充碳水化合物，这样体内的糖原储存不会很快消耗掉[9]。

在运动中食物摄入的一大屏障是胃，因为在运动中胃肠道的功能下降，固体食物不能很快的消化以满足碳水化合物的摄入，因此可以用碳水化合物的溶液来解决这个问题，但是由于胃吸收营养物质的速率不同，碳水化合物难以得到持续性的补充。在运动过程中，自主神经系统使胃肠道的功能下降，胃排空的速度变慢。运动强度越大，胃肠道的功能越差。胃排空也受到摄入食物的渗透性、温度、体积、组成成分等影响。

当摄入食物中的浓度大于体液，这种食物被称为高渗液。当高渗液进入胃中，由于渗透压的存在胃会增加水来稀释食物与体液达到相同浓度。能量饮料中应用了高聚糖技术，其中的分子数量明显减少，溶液的渗透压明显降低，这样在单位时间内胃能够摄入更多的碳水化合物。虽然葡萄糖是可以被直接使用的碳水化合物，但是葡萄糖溶液的渗透压较高，胃只能摄入很少量的葡萄糖[9]。碳水化合物溶液在补液方面也有优势，当浓度在60 g/L时碳水化合物溶液和水一样容易吸收。

胃部排空的速度是因人而异的，而且在不同环境下同一个人的胃排空速度也有所不同[10]，尤其在较冷环境中液体流失较少的情况下，胃能够处理更加浓缩的溶液。相反的，在温暖环境中大量出汗的情况下，大强度训练会导致体内水份、微量元素和无机盐的大量流失，浓缩溶液会产生胃部不适，需要更加稀释的饮料[11]。也就是说在实际应用中运动饮料的成分应有所不同。在夏天，如果液体补充比能量补充更重要，选择等渗或低渗这种稍稀释的溶液更好。如果是在冬天，首先要补充能量，应选用浓缩的高渗溶液。通常，在凉爽的环境中，葡萄糖聚合物溶液的适宜浓度为150～200 g/L，应有规律的小口饮用。

3.3 运动后及日常的营养补充

3.3.1 糖原的补充

在筋疲力尽的比赛和训练后，快速、完全的糖原恢复十分重要。错误的饮食习惯会导致碳水化合物不能得到完全补充。在运动后最初的几个小时人的胃口会受到影响，并且对固体食物的消化速度相对减慢，每分钟提供给肌肉的葡萄糖不足以满足肌肉所需。研究指出，在运动后最初的几个小时骨骼肌中糖原生成的速率最大，随后慢慢减小，因此能够快速补充足量的葡萄糖相当重要[12]。有研究指出，人在正常饮食情况下，二十四小时内即使吃尽量多的碳水化合物糖原也不能得到完全恢复，然而在运动后立即补充液态碳水化合物则可以得到完全恢复。因此，建议在耐力训练或赛后要第一时间饮用碳水化合物的溶液，浓度约为每公斤体重2 g葡萄糖，用这种方法糖原储备能够得到最快恢复。运动后直接补充碳水化合物对人体的一般恢复过程有积极影响[13]，碳水化合物的摄入引起胰岛素的分泌，能够促进蛋白质的合成，这是人体恢复的一个重要过程。

3.3.2 维生素的补充

维生素是人体必需的物质，是人体代谢过程中的辅酶，作用在于协助实现多种维持正常生理功能所必需的生化反应。人体不能自身合成维生素，需要通过饮食摄取。当饮食中缺乏维生素时，人体的各项生理机能和运动能力便会下降。对运动员尤其重要的维生素是B族维生素以及维生素C。水溶性维生素B族对细胞的新陈代谢起着重要作用。维生素B的需求与能量消耗有关，能量大量消耗意味着对维生素的需求量更大。通常情况下饮食的增加会提高维生素的摄入量。运动员在正常饮食的情况下不容易发生维生素缺乏。但当运动员在长期训练中食物补充不理想或饮食习惯不佳等原因，用少剂量的复合维生素进行补充能够有所帮助。

很长一段时间人们认为过量的水溶性维生素（维生素C和复合维生素B）会随尿液排出体外，因此对人的健康无害。最近几年，人们才清晰的认识到过量的某些水溶性B族维生素对人体有害。当维生素B1的摄入量超过建议用量的二十倍时，人体会产生过敏反应。当摄入量超过100 mg时，维生素B6会毒害神经，损伤神经系统并且产生其他影响。

补充维生素能够预防维生素缺乏并提供一些心理优势，同时应避免用药过量。在补充维生素时不应追求最大剂量，而应使用最小、最佳剂量。维生素补剂仅仅是运动员在日常饮食中维生素补充不足时才是必需的，当体内的维生素已经足够时，摄入更多的维生素和矿物质不但不会带来更多的益处，反而对人体有害。

3.3.3 微量元素与矿物质的补充

人体中很多重要的微量物质保证身体了机能的最佳状态。这些微量元素有钙、钠、钾、氯、镁、锰、钴、镍、锌等。人体中含有少量的铁，主要存在于血红细胞和肌肉中，起着运输氧的重要作用[14]。缺铁的首要症状是产生疲劳。男性的铁平衡通常是稳定的，铁的日需量大约是8 mg，日常饮食就可以摄入。女性由于月经现象平均铁流失的量大于饮食摄入的量，因此容易产生铁缺乏。肉类是铁元素的最佳来源，蔬菜中的铁元素通常和其他物质连在一起，不易被人体吸收，这也是素食者经常发生贫血的原因之一[15]。有时疲劳的产生与镁相关，多样化的饮食不易发生镁缺乏，但是补充镁元素并没有抗疲劳和提高机能表现的作用。当人体缺乏微量元素时，适量的补充确实可以弥补不足，但效果要在好几个月后才能显现，不是短短几分钟就能实现的。

3.3.4 食物的补充

饮食上要注重均衡营养，不要选择一些太油腻的食物，日常饮食的忽视容易产生钙、维生素B2和蛋白质摄入不足。饮食上对肉类的忽视可能会引起矿物质如铁、锌和维生素B12的不足[16]。维生素B12可以通过食用肉类进行补充，它能够帮助产生血红细胞和促进神经细胞功能，在缺乏状态下容易引起贫血。蔬菜食品中含有铁元素，但是大部分不易吸收。藻类是铁的来源之一，但研究发现从藻类中提取出来的铁元素几乎不能被人体使用。因此需要营养补剂来补充铁元素。

4 结语

速滑运动对运动员的体能要求很高，合理的营养补充能够有效提高运动员的成绩。通过了解速度滑冰运动中具体的能量代谢过程，有针对性的在运动过程中的每一阶段做好能源动用以及恢复过程中营养的及时补充，能够最大限度的发挥出运动员的竞技能力，实现科学化的训练效果，对我国速滑运动员的成绩提高有重要意义。

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中图分类号：G862.1

文献标识码：A

文章编号：1002–3488（2015）03–0005–04

收稿日期：2014–12–15；修回日期：2014–12–29

第一作者简介：姜雪莉（1987–），女，黑龙江哈尔滨人，研究实习员，研究方向为运动人体科学。

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