通過高強(qiáng)度抗阻訓(xùn)練,增加肌肉的力量和圍度,均衡充足的膳食營養(yǎng)補(bǔ)充必不可少。據(jù)估計,增長1磅的肌肉需要消耗2300到3500大卡的熱量。飲食結(jié)構(gòu)可以改變,但是對于個人來說,為在訓(xùn)練后保證身體的修復(fù)和重塑,關(guān)鍵在于要攝入足夠的熱量和身體必需的營養(yǎng)物質(zhì)。此外,身體的每一個部分都需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)乃献饔?,包括最佳的新陳代謝。
在抗阻訓(xùn)練期間,營養(yǎng)攝入的最終目標(biāo)是最大限度地加快蛋白質(zhì)的合成,最大限度地延緩蛋白質(zhì)的降解,恢復(fù)肌肉能量儲存能力并補(bǔ)充水分。這是通過體內(nèi)構(gòu)建一種促進(jìn)組織發(fā)育的環(huán)境來實現(xiàn)的,肌肉和骨骼也是如此。構(gòu)建這種環(huán)境需要保證酶(這是生物化學(xué)反應(yīng)的催化劑)和氨基酸(它們是肌肉的組成成分)的活性。這個過程還需要激素的作用,激素能發(fā)出信號并促進(jìn)肌肉的生成,與此同時蛋白質(zhì)的生長和發(fā)育也需要一定強(qiáng)度的運(yùn)動來刺激。許多功能需要消耗ATP,它是身體的能量來源。
肌肉收縮需要肌動蛋白和肌球蛋白的相互作用,從而產(chǎn)生力,就像許多化學(xué)反應(yīng)一樣,包括蛋白質(zhì)合成也是同樣的原理。ATP在身體自身的供應(yīng)量有限,你需要從食物中獲取它們。
營養(yǎng)可以影響訓(xùn)練的強(qiáng)度和恢復(fù)過程,恢復(fù)情況又會影響下一個訓(xùn)練階段的訓(xùn)練強(qiáng)度。在任何抗阻訓(xùn)練環(huán)節(jié),要在關(guān)鍵時刻消耗適當(dāng)比例的營養(yǎng)物質(zhì),優(yōu)化肌肉的訓(xùn)練后的恢復(fù)過程,這樣才能最大限度地提高肌肉的力量。如果沒有足夠的能量儲存在肌肉中,肌肉在收縮期間可能無法產(chǎn)生足夠的力量。此外,如果沒有足夠的氨基酸,會影響蛋白質(zhì)的合成和訓(xùn)練后的恢復(fù)。
肌肉蛋白質(zhì)通過生理和化學(xué)過程不斷進(jìn)行重塑過程。這個過程被稱為肌肉代謝,包括構(gòu)建或合成(合成代謝),維持和分解(分解代謝)或蛋白質(zhì)降解,其中有一些分解的蛋白質(zhì)被用于能量轉(zhuǎn)換。
當(dāng)能量足以支持訓(xùn)練刺激引起肌肉生長時,會引起蛋白質(zhì)合成(即當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)合成量超過分解量時)。當(dāng)能量供應(yīng)不足時,要降解蛋白質(zhì)以釋放能量。然而,蛋白質(zhì)對能量供應(yīng)的貢獻(xiàn)通常低于10%,因為蛋白質(zhì)在身體中起著重要的作用,所以通??梢宰鳛槟芰可a(chǎn)的備用來源,身體主要依靠碳水化合物或脂肪分解來產(chǎn)生運(yùn)動能量,這取決于訓(xùn)練的強(qiáng)度、持續(xù)時間和類型。碳水化合物以糖原的形式儲存在肌肉和肝臟中。有趣的是,在阻力運(yùn)動期間,女性比男性使用的糖原少,消耗脂肪更多。在用時較長或強(qiáng)度較低的訓(xùn)練中,身體可以通過稱為脂肪水解的過程代謝脂肪產(chǎn)生能量。
在禁食期間或在訓(xùn)練后沒有營養(yǎng)攝入的情況下,肌肉處于負(fù)蛋白平衡狀態(tài),這表明蛋白質(zhì)降解多于蛋白質(zhì)合成,少量糖原消耗以補(bǔ)充蛋白質(zhì)的缺失。即使沒有訓(xùn)練,消耗膳食中的營養(yǎng)物質(zhì)會維持正能量平衡,并提高去脂體重和脂肪質(zhì)量。力量型運(yùn)動員的目標(biāo)是保持凈蛋白質(zhì)平衡,這意味著蛋白質(zhì)合成量多于蛋白質(zhì)分解量,肌肉才能處于合成代謝或肌肉形成狀態(tài)。因此,強(qiáng)壯的運(yùn)動員希望避免蛋白質(zhì)負(fù)增長,即肌肉蛋白質(zhì)分解量超過肌肉蛋白質(zhì)合成量,肌肉便處于分解代謝或肌肉分解狀態(tài)。要做到這一點,需要攝入適當(dāng)?shù)奶妓衔铩⒌鞍踪|(zhì)和脂肪。
體內(nèi)幾乎所有生理功能都由激素調(diào)節(jié)。因為抗阻訓(xùn)練會極大地影響體內(nèi)的激素反應(yīng),并且在一定程度上刺激組織(包括肌肉和骨骼)的發(fā)育,你需要了解你吃的食物對這些激素有何種影響。激素在代謝平衡中起著重要作用,它們主要負(fù)責(zé)燃料選擇、營養(yǎng)分配并最終影響身體成分和肌肉質(zhì)量的基因調(diào)控。劇烈的抗阻訓(xùn)練會產(chǎn)生激素反應(yīng)。肌肉動作引發(fā)肌肉中的一系列機(jī)械和化學(xué)反應(yīng),發(fā)出激素來調(diào)節(jié)酶的分泌,從而調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的遺傳構(gòu)造。對于合成代謝作用,肌肉纖維作為參與運(yùn)動的被激活的運(yùn)動單元的一部分將會受到影響。相反,分解代謝的物質(zhì)(如皮質(zhì)醇等)可以作用于所有的肌肉纖維。運(yùn)動會促進(jìn)血液循環(huán),從而促進(jìn)激素和營養(yǎng)物質(zhì)向目標(biāo)受體和肌細(xì)胞的輸送。通過運(yùn)動刺激,營養(yǎng)和激素的可獲得性改善了合成代謝的環(huán)境。碳水化合物和蛋白質(zhì)的消耗似乎影響了肌肉代謝的激素的反應(yīng)(包括胰島素、睪酮、生長激素、皮質(zhì)醇、雌激素和胰島素樣生長因子-1),從而影響肌肉蛋白和糖原平衡。
胰腺釋放胰島素,以降低高濃度的血糖水平。生長激素是由氨基酸組成的多肽激素的聚合體。垂體前葉(位于大腦的基部)分泌不同大小的生長激素,以應(yīng)對運(yùn)動、睡眠、壓力和低血糖。在無氧糖酵解和乳酸的形成過程中,會釋放出更多的生長激素。經(jīng)過30分鐘抗阻訓(xùn)練后,體內(nèi)的生長激素濃度會升高。
胰島素樣生長因子是一種合成代謝激素,也是一組在肝臟和骨骼肌中產(chǎn)生的結(jié)合蛋白,這些蛋白質(zhì)可以調(diào)節(jié)不同的合成代謝功能和代謝反應(yīng)。生長激素可以刺激肝臟中IGF的產(chǎn)生。IGF能促進(jìn)大多數(shù)身體組織的生長,包括骨骼肌,而對于遞增負(fù)荷抗阻訓(xùn)練,它們的濃度會顯著增加。
睪酮是一種合成代謝(組織生成)和雄性激素(負(fù)責(zé)男性特征),集中產(chǎn)生于雄性睪丸,但同時也在男性和女性的腎上腺中產(chǎn)生。它是男性中最具代謝性的刺激物,且在男性體內(nèi)的含量中遠(yuǎn)高于女性。加大抗阻訓(xùn)練強(qiáng)度后,雄性激素受體就會加大對睪丸激素的吸收量。雌激素是集中產(chǎn)生于雌性卵巢中的性激素(男性睪丸產(chǎn)生少量雌激素),并且用于積累脂肪和維持女性性征。
皮質(zhì)醇是一種類固醇激素(即無須受體就可以穿過細(xì)胞膜到達(dá)細(xì)胞核處),在腎臟上方的腎上腺中產(chǎn)生,以應(yīng)對運(yùn)動、受傷或壓力。皮質(zhì)醇通過促進(jìn)肝臟中的脂肪和蛋白質(zhì)分解來維持血糖和糖原濃度,從而促進(jìn)新葡萄糖(糖異生作用)的合成。皮質(zhì)醇還會分解蛋白質(zhì)(通過抑制蛋白質(zhì)合成),形成可被肝臟吸收的氨基酸,促進(jìn)刺激脂肪組織中游離脂肪酸的活化。因為皮質(zhì)醇水平影響蛋白質(zhì)分解代謝,它對骨骼肌肥大有抑制作用。皮質(zhì)醇濃度在一天內(nèi)會有規(guī)律的波動,并且在男性和女性的高強(qiáng)度抗阻運(yùn)動后顯著增加。蛋白質(zhì)似乎對皮質(zhì)醇水平具有最大的刺激作用。高濃度的靜息皮質(zhì)醇與訓(xùn)練順序和缺乏恢復(fù)有相關(guān)性。
三種主要產(chǎn)生能量的營養(yǎng)要素為碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì),它們對肌肉的發(fā)育至關(guān)重要。蛋白質(zhì)提供氨基酸,它們是蛋白質(zhì)的主要結(jié)構(gòu)材料,進(jìn)而有助于蛋白質(zhì)合成。碳水化合物是訓(xùn)練的主要能量來源,體內(nèi)碳水化合物的存在刺激肌肉生長。脂肪對于維持肌肉發(fā)育來說至關(guān)重要。當(dāng)大量營養(yǎng)素被消耗時,其數(shù)量和質(zhì)量會影響肌肉組織的營養(yǎng)成分。當(dāng)肌肉組織吸收這些大量營養(yǎng)素時,激素釋放。這些激素與目標(biāo)組織上的受體相互作用,促進(jìn)蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物代謝和轉(zhuǎn)換。肌肉蛋白代謝反應(yīng)發(fā)生在運(yùn)動后24至48小時內(nèi)。因此,在此期間吃的任何一餐都將影響肌肥大。
蛋白質(zhì)
肌肉主要包括蛋白質(zhì)(約22%)和水(約70%)。肌肉的其余部分有糖原、脂肪、維生素和礦物質(zhì)。與脂肪和碳水化合物組成類似,蛋白質(zhì)由碳、氫和氧組成。然而,與脂肪和碳水化合物不同的是,蛋白質(zhì)含有氮。這種分子差異導(dǎo)致肌肉組織代謝狀態(tài)的差異。攝入的氮量與排泄或丟失量之間的數(shù)量差異稱為氮平衡。當(dāng)?shù)?yīng)不能滿足氮素需求時,蛋白質(zhì)組織由于分解代謝產(chǎn)生氮元素,氮隨著尿液流失(即負(fù)氮平衡)。如果消耗的氮比排泄的多,您將處于合成代謝或肌肉構(gòu)建狀態(tài)(即正氮平衡)。
氨基酸是蛋白質(zhì)的組成部分,包含碳、氫、氧、氮等元素,在某些情況下含有硫。需要足量的氨基酸蛋白質(zhì)才能合成。蛋白質(zhì)合成至少需要20種不同的氨基酸,通常,有九種氨基酸是成年人必不可少的,稱為必需氨基酸,它們不能在體內(nèi)合成,這意味著它們必須在飲食中被攝取。相反,非必需氨基酸可以從人體合成。必需氨基酸對肌肉的構(gòu)建和代謝至關(guān)重要。
此外,一些氨基酸,如組氨酸和精氨酸,被認(rèn)為是半必需的,因為在嬰兒和兒童中,它們的生產(chǎn)能力很弱。另外,一些氨基酸,如精氨酸和谷氨酰胺,被認(rèn)為是有條件需求氨基酸,因為它們在分解代謝時的需求量會增加。蛋白質(zhì)是否含有所有必需氨基酸,決定了它們的生物學(xué)價值是完整的(高生物學(xué)價值)還是不完整(低生物學(xué)價值)的。通常,來自動物源的蛋白質(zhì)(即蛋、肉、魚)含有所有必需的氨基酸,因此這種蛋白質(zhì)的生物學(xué)價值是完整的。
谷物和蔬菜產(chǎn)品中的大多數(shù)蛋白質(zhì)不含所有的氨基酸,所以這種蛋白質(zhì)的生物學(xué)價值是不完整的。這些植物性的不完全的蛋白質(zhì)來源可以組合在一起,為人體提供所有的氨基酸。
雖然每克蛋白質(zhì)能量約4大卡,通常并未將其視為像碳水化合物和脂肪那樣的主要能量來源。氨基酸,特別是由膳食蛋白質(zhì)提供的必需氨基酸,使身體合成組織、激素、酶所需蛋白質(zhì)。另外,蛋白質(zhì)在提供能量方面效率比較低。蛋白質(zhì)具有很高的熱效應(yīng)特性,這意味著每克蛋白質(zhì)所提供的熱量(與脂肪或碳水化合物相比)大部分被用于代謝,導(dǎo)致能量密度較低。
肌肉如何消耗蛋白質(zhì)
高強(qiáng)度訓(xùn)練提高了肌肉蛋白質(zhì)的合成和分解速度。肌肉蛋白質(zhì)合成速率超過蛋白質(zhì)分解速率,導(dǎo)致凈蛋白質(zhì)增加或生長。研究表明,訓(xùn)練4小時后,肌肉蛋白合成活性比訓(xùn)練前增加50%。訓(xùn)練24小時后,肌肉蛋白合成活性比訓(xùn)練前提高109%。
運(yùn)動前后通過食物或補(bǔ)劑攝入氨基酸來刺激氨基酸在骨骼肌內(nèi)的運(yùn)輸,從而刺激蛋白質(zhì)合成是較常用的方法。當(dāng)人們在訓(xùn)練后1或3小時內(nèi)攝入氨基酸時,會觀察到類似的結(jié)果。此外,一些證據(jù)表明,在抗阻運(yùn)動之前攝入適量氨基酸比訓(xùn)練后攝入更容易促進(jìn)蛋白質(zhì)合成。這可能是由于在訓(xùn)練期間肌肉的血液流動加快,從而導(dǎo)致肌肉氨基酸的運(yùn)輸速度加快。
大量的抗阻訓(xùn)練之后,如果恢復(fù)不夠,在最初只是肌肉力量降低,這些可以通過補(bǔ)充氨基酸來彌補(bǔ)。另外,在能量缺乏的時期,如禁食狀態(tài)或鍛煉后,高蛋白飲食已被證明能有效增加去脂體重和提高肌肉力量。
每日蛋白質(zhì)需求
通常,每天促進(jìn)氮平衡以及生長和發(fā)育骨骼肌所需的蛋白質(zhì)數(shù)量是每千克體重1.2到2.2克。然而,這個數(shù)量取決于訓(xùn)練時刺激的肌肉數(shù)量。即使是老年人,如果要肌肉生長,也需攝入超過推薦的每天每千克體重0.8克的蛋白質(zhì)攝入。重要的是要記住,必需氨基酸比非必需氨基酸更重要?;景被崾羌∪獾鞍缀铣傻闹饕{(diào)節(jié)劑,而非必需氨基酸幾乎沒有貢獻(xiàn),這個觀點已得到證實。特別強(qiáng)調(diào)、支鏈氨基酸(如亮氨酸)似乎是肌肉蛋白質(zhì)合成的最重要的刺激物。
碳水化合物
與蛋白質(zhì)和脂肪類似,碳水化合物分子含有碳、氫和氧。和蛋白質(zhì)一樣,碳水化合物每克提供4大卡的能量,但在提供能量方面,碳水化合物比蛋白質(zhì)更高效。許多食物中都含有碳水化合物和大量元素的結(jié)合物。
人體中消耗的碳水化合物最終會轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?。葡萄糖是一種單糖,它能夠運(yùn)輸?shù)缴眢w的各個組織器官中并為其提供能量。當(dāng)這種能量不能立即消耗時,就會以糖原的形式被儲存下來。正常進(jìn)餐后進(jìn)行的抗阻訓(xùn)練,訓(xùn)練次數(shù)適度的情況下(重復(fù)8到12次),其能量主要來自于糖原。糖原主要存儲在肌肉與肝臟中,有部分糖原也存在于血液中。
肌肉使用糖原的過程
肌肉使用糖原經(jīng)歷以下過程。第一,將糖原分解成葡萄糖,繼而發(fā)生糖酵解,分解產(chǎn)生ATP。由于糖原能夠輕易地被線粒體(細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場所)分解,因此在抗阻訓(xùn)練中,糖原能容易且快速地為肌肉增添能量。因此,正常進(jìn)食的訓(xùn)練者,如果他的糖原存儲量低,那么他的訓(xùn)練效果可能受到影響。訓(xùn)練結(jié)束后,糖原會有不同程度的消耗??棺栌?xùn)練后肌糖原將消耗30%到40%,尤其是II型肌纖維。由于血液中的葡萄糖的循環(huán)能夠引起胰島素的分泌,碳水化合物的攝入也能夠引起胰島素水平的上升。運(yùn)動之后碳水化合物得以消耗的時候,糖原能夠更快地加以補(bǔ)充。糖原的補(bǔ)充類似于碳水化合物單獨消耗或與蛋白質(zhì)和氨基酸共同消耗的過程。
推薦在訓(xùn)練之前或者在訓(xùn)練中補(bǔ)充合適碳水化合物以及蛋白質(zhì)補(bǔ)劑。因為這樣能夠使胰島素的作用發(fā)揮到最大,并且能夠增加血液循環(huán)的氨基酸并讓訓(xùn)練者從中獲益。與訓(xùn)練后2小時進(jìn)行比較,訓(xùn)練后即刻補(bǔ)充碳水化合物似乎是肌糖原補(bǔ)充最有效的方法,而且,在訓(xùn)練前或訓(xùn)練中期攝入碳水化合物能夠降低訓(xùn)練中增加肌糖原的消耗速度,并且顯著提升當(dāng)日第二次訓(xùn)練的訓(xùn)練量以及訓(xùn)練強(qiáng)度。
在訓(xùn)練中攝入碳水化合物溶液已被證實能夠降低皮質(zhì)醇的應(yīng)激反應(yīng),在訓(xùn)練中碳水化合物的補(bǔ)充可能會減小訓(xùn)練中糖異生的需求,從而降低對皮質(zhì)醇的需求。
脂肪
與碳水化合物類似,脂肪由碳、氫、氧三種元素組成,但是脂肪又是主要營養(yǎng)素里面能量最高的,大約每克脂肪能夠提供9大卡的熱量。每磅體脂包含3500大卡的熱量。因此,在訓(xùn)練中脂肪利用率的增加能夠限制糖原的使用率。
在高碳水飲食情況下,膳食脂肪的好與壞主要取決于它對血膽固醇的影響。飽和脂肪和反式脂肪是被公認(rèn)的不良脂肪。飽和脂肪主要來自動物制品(如黃油、奶酪、冰淇淋、紅肉等),而反式脂肪則主要是來自包裝零食,二者都可以增加血膽固醇的水平。不飽和脂肪主要來自于植物(蔬菜、堅果以及種子),并且不飽和脂肪被認(rèn)為是一種良好脂肪,因其能夠改善身體血脂的水平。不飽和脂肪包括多不飽和脂肪(葵瓜子油、玉米油以及大豆油等)以及單不飽和脂肪(菜籽油、花生油以及橄欖油)。
盡管需要攝入脂肪來維持體內(nèi)血睪酮素的濃度,但是相較于高碳水飲食而言,高脂肪飲食能夠抑制高強(qiáng)度訓(xùn)練的表現(xiàn)。研究表明,若飲食脂肪含量極低(小于總熱量的10%到15%),可能會降低健康男性體內(nèi)睪酮素的濃度。
水
人體中有40%到75%的水,該比例在不同的身體結(jié)構(gòu)或年齡差異上也會有所不同。水對肌力的影響也很大,因為肌肉中水約占整體的70%。脂肪中水分僅有20%到25%,同時,水分子不只是在糖原中連接葡萄糖分子的重要物質(zhì),還是在蛋白質(zhì)中連接氨基酸分子的重要物質(zhì)。身體內(nèi)每儲存一克碳水化合物,就能儲存3克水。如果發(fā)生脫水情況,并且脫水量達(dá)到身體重量的1.5%,就有可能會降低肌肉耐力以及最大肌力。
在不進(jìn)行鍛煉且處于正常環(huán)境條件下,正常成年人每天會排出近2.5升的水,這些水大部分是通過尿液排出體外的。然而,高溫以及進(jìn)行訓(xùn)練的情況下人體水分會流失近7升。
微量元素
維生素和礦物質(zhì)被統(tǒng)稱為微量元素,因為二者在人體內(nèi)需求量較少。雖然如此,微量元素對人體中的各個機(jī)能以及諸如肌肉收縮等的生化反應(yīng)起著至關(guān)重要的作用。維生素都是有機(jī)物,也就是說維生素都包括碳元素,然而并不包括熱量。維生素可以引起身體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)。維生素可以分為兩大類;水溶性以及脂溶性。水溶性維生素不能在身體內(nèi)儲存,包括B族維生素以及維生素C.脂溶性維生素可以儲存在身體內(nèi)的脂肪組織中。脂溶性維生素包括維生素A、維生素D、維生素E和維生素K.身體組織對維生素的需求量是很小的,但是在能量代謝以及組織器官形成方面起著關(guān)鍵的作用。
礦物質(zhì)是在水和土地中存在的一種無機(jī)物,它們隨著我們食物的攝入進(jìn)入我們的體內(nèi),也就是說礦物質(zhì)是從我們攝入的富含礦物質(zhì)的植物蔬菜中或者攝入食植類動物中獲取。人體內(nèi)有22種礦物質(zhì),占總體重的4%.同樣,礦物質(zhì)也可以被分為兩大類,即大量礦物質(zhì)以及微量礦物質(zhì)。大量礦物質(zhì)(主要的礦物質(zhì))包括鈣、磷、鎂、硫、鈉、鉀和氯。微量礦物質(zhì)包括鐵、碘、氟、鋅、硒、銅、鈷、鉻、錳、鉬、砷、鎳以及礬。這些元素在身體內(nèi)存在不過幾克。大量礦物質(zhì)與微量礦物質(zhì)都對機(jī)體的代謝過程以及糖原、蛋白質(zhì)、脂肪的合成起著重要的作用。
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