营养素

营养素有六大类：碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素、矿物质和水。需要注意的是，酒精不是营养素，但它确实可提供能量。其中，碳水化合物、脂肪（包括脂肪酸和胆固醇）、蛋白质（包括氨基酸）、纤维素和水是宏量营养素，它们需要通过饮食来大量摄入。因为碳水化合物、脂肪和蛋白质能为身体提供所需的绝大部分能量，所以也被称为宏量产能营养素（energy-yielding macronutrients）。维生素和矿物质是微量营养素（micronutrients），与宏量营养素相比，人体对它们的需求量较少。人们常错误地认为维生素和矿物质可以提供能量。其实不然，尽管在能量生成过程中，它们发挥着不可或缺的作用——缺乏某些维生素和矿物质会导致疲劳，但只有宏量营养素和微量营养素共同作用，才能优化生理功能［44，58］。食物的能量单位被称为千卡路里（kilocalorie），通常也称千卡（kcal）。1千卡表示的是将1kg水的温度升高1℃所吸收的热量。一个人的每日能量需求指的是，他每天所需的千卡数。食品标签列出了每份食物中所含的千卡数。其中，每克碳水化合物或蛋白质在体内氧化所产生的能量值为4kcal，而脂肪则是每克供能9kcal，从而令其有着更大的能量密度，即在每单位质量或体积中，它比碳水化合物或蛋白质提供更多的热量［44，58］。

膳食营养素参考摄入量

美国农业部（United States Department of Agriculture，USDA）医学研究所（Institute of Medicine，IOM）提出了膳食营养素参考摄入量（Dietary Reference Intakes，DRIs）。这是依据“健康人群所需营养的科学知识”［46］（图1.1）而做出的推荐体系，膳食营养素参考摄入量包括：

■ 平均需要量（Estimated Average Requirement，EAR）。平均需要量（EAR），是为了满足各个年龄段和性别群体（在不同的年龄和特定阶段，如怀孕期和哺乳期，身体所需营养物质的量是不同的）中一半健康人群的需求而估计每天需要摄入某营养素的平均值。该值的依据是减少疾病和其他健康指标，不是反映个体的日常营养需求，而是为了设定建议膳食营养素的每日摄入量，以及研究需要。

■ 建议膳食营养素的每日摄入量（Recommended Dietary Allowance, RDA）。建议膳食营养素的每日摄入量，是为了满足各个年龄段和性别群体中，绝大多数（97%～98%）健康人群的营养需求而提出的建议。推荐的膳食营养素总量应该建立在每日消耗的基础上。根据个体需求的可变性，建议膳食营养素的每日摄入量会高于平均需要量两个标准差。若标准差未知，则建议膳食营养素的每日摄入量是平均需要量的1.2倍。

■ 适宜摄入量（Adequate Intake，AI）。适宜摄入量是所有健康人士对某种营养素适宜的日均摄入水平。适宜摄入量基于估计——观察到的或实验确定的近似值——并且在由于数据不足而无法确定建议膳食营养素的每日摄入量时使用。

■ 可耐受最高摄入量（TolerableUpper Intake Level，UL）。可耐受最高摄入量（UL）是对一般人群中的几乎所有个体而言，它被认为是安全范围内日均摄入量的最高值，代表着所有膳食来源（包括食物、水和补剂）的日均摄入量。由于目前的研究还不够充分，不能确定可耐受最高摄入量的数据［46］，因此大量的营养摄入不一定是安全的。

■ 宏量营养素可接受范围（Acceptable Macronutrient Distribution Range，AMDR）。宏量营养素可接受范围表示的是某种宏量营养素供应能量占总摄入卡路里数的百分比，它与减少患慢性疾病的风险和必需营养素的适宜摄入量相关［18］。

■ 估计能量需要量（Estimated Energy Requirement，EER）。估计能量需要量是为了维持一个健康人的能量平衡，应当达到的日均能量摄入量。在计算这一数值时，需要考虑到性别、年龄、身高、体重、活动水平等因素［46］。

宏量产能营养素

碳水化合物的主要功能是提供能量，因此，在进行高强度的运动时，碳水化合物就更为重要。高强度的运动会增加身体对能量的需求，而碳水化合物则是快速的能量来源物质——身体能快速利用碳水化合物所提供的能量。脂肪，作为身体中的另一种能量来源，却在满足人体高强度的运动中在能量的需求方面会慢很多。碳水化合物在一定程度上可以作为人体的能量储备，一般以糖原的形式储存于肝脏和肌肉中。19岁及以上年龄的男性和女性体内，碳水化合物的宏量营养素可接受的范围为总热量的45%～65%［18］。常见的碳水化合物来源有：大米、意大利面及其他小麦制品，还有各类谷物如玉米、豆类，以及水果、蔬菜和牛奶。一些碳水化合物被认为是营养素密集型的物质，因为它们含有对保持良好的健康状态非常重要的营养物质，包括维生素、矿物质和膳食纤维。膳食纤维作为碳水化合物的一类，将在第3章中详细讨论。

膳食脂肪和油是典型的脂质，它们能够提供能量，并辅助吸收脂溶性维生素和食物成分。作为能量储备，脂肪可以无限量地储存在身体里［18］。在例如极限耐力赛这样需要长时间保持的耐力运动中，脂肪就是重要的供能物质。对于19岁及以上年龄的男性和女性来说，脂肪的宏量营养素可接受的范围为总热量的20%～35%［18］。常见的脂肪来源有：肉类、坚果、种子、油、乳制品和蔬菜酱［47］。

蛋白质虽也可以产能，但其主要功能是维持细胞和组织的生长、功能和修复。不同于碳水化合物和脂肪，蛋白质的主要目的不在于提供能量，所以，定期获取足够的蛋白质是很重要的［18］。对于19岁及以上年龄的男性，蛋白质的建议每日摄入量是56克，而对于14岁及以上年龄的女性则为46克。对于孕期和哺乳期妇女蛋白质的建议每日摄入量是71克。尽管这么建议，还是有大量证据表明，蛋白质的建议膳食营养素的日摄入量太低不足以维持肌肉的生长和功能，运动员和老年人尤其如此［32，34，35］。对于19岁及以上年龄的男性和女性来说，蛋白质的宏量营养素可接受的范围为总热量的10%～35%。常见的蛋白质来源有：家禽肉、牛肉、鱼肉、鸡蛋、乳制品，以及一些植物类食物，尤其是大豆类、坚果和种子［44，47，58］。

微量营养素

维生素作为必需营养素，在碳水化合物、脂肪及蛋白质释放和利用能量的代谢过程中，都是非常必要的。此外，维生素还参与维持很多机体的功能，如生长发育、视觉形成、器官功能、免疫功能、肌肉的紧张和放松、氧气的输送、骨骼和软骨的形成与保持、肌肉组织的形成和修复，以及保护细胞免受损害。根据其在体内吸收、运输和存储的方式，维生素可分为脂溶性维生素和水溶性维生素。多数水溶性维生素（比如维生素C和部分维生素B）是不会存储在体内的，会通过各种渠道排出体外，而不仅是尿液的形式；脂溶性维生素（比如维生素A、维生素D、维生素E、维生素K）存储在脂肪组织中［18］。许多微量营养素的可耐受最高摄入量都已经比较明确了［46］，但通常维生素的需求取决于许多因素，包括健康状况、性别、生命阶段和年龄［27］。尽管没有明确证据表明参加比赛或运动训练的人，除了要维持其整体健康外，是否还需要摄入更多的维生素，但是缺乏或不足，会对训练成果和运动表现产生负面影响［24，44，58］。

矿物质是许多身体组织（包括骨骼、指甲和牙齿）的结构组成成分。此外，它们也有助于调节体液平衡、肌肉酸碱度、肌肉收缩（包括心跳）、神经脉冲、氧气运输、免疫功能，以及肌肉的形成和修复，并且还是酶（促成体内多种代谢功能）的组成部分［15，44，58］。

身体对常量矿物质（macrominerals）的需要量（以克和毫克为单位）要高于微量矿物质（trace minerals）（以微克为单位）。尽管没有研究证明，超量（即超出膳食营养素参考摄入量）摄入矿物质会改善训练计划的结果或增强运动表现，但是，矿物质摄入不足也会损害健康，并对运动和训练表现产生不利影响。

水

水能参与体内的营养运输、废物清除、生化反应、血压和体温调节等。人体对水的需求取决于许多因素，包括年龄、体格大小、健康状态、用药情况、环境（温度）、海拔以及身体活动情况，特别是汗液流失。身体的日常用水需求可以通过获取流质和食物中的水［28］，尤其是在汤、水果和蔬菜中都含有很多水分［38，44，58］。