孫浩 北京體育大學
自然健身越來越受到人們的歡迎,在美國,僅2013年就舉辦了200多場業余自然(藥物測試)健身比賽。健身健美訓練包括在保持肌肉質量的同時大幅減少身體脂肪,一般是通過減少熱量攝入、加強力量訓練和有氧運動來實現的,但很多人卻沒有良好的飲食和補充策略。因此,這篇文章的目的是回顧有關營養和補充主題的科學文獻,針對自然健美者的營養和補充策略,提出基于證據的建議。最后要說明的是,這篇論文并不包括自然健身的訓練建議,因此使用不同的訓練方法可能會與任何營養補充策略相互作用并改變其效果。
力量訓練需要攝入足夠的蛋白質以維持去脂體重,而運動員則需要更高的蛋白質攝入量來支持日常活動和訓練,并從中受益從而增長去脂體重。一些研究者認為,當限制每日攝入的熱量時,對高蛋白攝入需求進一步增加。此外,有證據表明,相對于那些體脂比較高的個體,體脂較低的個體的蛋白質需求量更高。經過研究發現,1.2-2.2g/kg的蛋白質攝入量足以滿足日常訓練。然而,高水平訓練者通常會進行抗阻和有氧訓練,限制卡路里攝入,達到非常瘦的狀態,這些因素可能會進一步增加蛋白質的需求量。因此,高水平訓練者的最佳蛋白質攝入量可能會顯著高于1.2-2.2g/kg的推薦攝入量。大量研究結果表明在低熱量條件下每天攝入1.8-2.7g/kg的蛋白質量,此時的訓練效果可能是最佳的。雖然這是目前針對限制卡路里攝入的訓練者的建議之一,但這一建議并未考慮到在極低的體脂水平下同時進行耐力和阻力訓練的職業健美運動員。一篇關于經過抗阻訓練的低體脂運動員在熱量限制期間的蛋白質攝入量的系統綜述表明,2.3-3.1g/kg的蛋白質攝入范圍可能更適合極低體脂水平的訓練者。因此,個體的體脂越低,設定的熱量赤字越大,當主要目標是保持去脂體重時,蛋白質攝入量應越高(在2.3-3.1g/kg范圍內)。
高碳水化合物飲食通常被認為是提高運動表現的原因之一。然而,像蛋白質一樣,碳水化合物的攝入量需要因人而異。不充足的碳水化合物攝入會降低力量訓練的效果,而在訓練前攝入足夠的碳水化合物可以減少糖原消耗,提高運動表現。因此,強度運動(包括健身)的碳水化合物攝入量應在4-7克/公斤之間,這取決于訓練階段。然而,在攝入足夠的蛋白質和脂肪的同時要達到必要的熱量赤字,并不允許攝入較高的碳水化合物。低碳水化合物飲食通常能改善飽腹感和使得脂肪減少,特別是蛋白質比碳水化合物的比例更高的時候。就運動表現和健康而言,低碳水化合物飲食并不一定像通常所倡導的那樣有害。力量訓練者在熱量限制下的狀態訓練,減少碳水化合物含量,同時增加蛋白質,可以最大限度地提高脂肪氧化效率和保持去脂體重。然而,碳水化合物的最佳減少量和碳水化合物減少量變成負面影響的閾值可能需要單獨確定。雖然看起來低碳水化合物、高蛋白飲食對減肥是有效的,但實際的碳水化合物閾值似乎存在,進一步減少碳水化合物的攝入會對運動表現產生負面影響,并使身體面臨去脂體重下降的風險。因此,一旦訓練者達到或接近理想的低體脂水平,通過增加碳水化合物來減少熱量赤字可能是一個可行的策略。例如,如果訓練者經達到類似于職業運動員比賽時期的身體脂肪水平(沒有任何可見皮下脂肪),可以增加了25-50g碳水化合物,以保持運動表現和去脂體重。
一般認為碳水化合物和蛋白質在運動營養中的重要性超過脂肪,但科學證據表明,保持足夠的脂肪攝入,同時保持充足碳水化合物和蛋白質攝入有助于增加去脂體重。然而,有證據表明脂肪的攝入量會影響合成代謝激素的濃度,在等熱量飲食中,飲食脂肪的比例從約40%減少到20%,會導致睪酮水平顯著下降。然而,很難將攝入脂肪的總量對激素水平的影響與攝入熱量的總量以及飲食中飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸的比例分開來看。經研究發現,睪酮水平、常規營養素比例、脂肪類型和總脂肪攝入量之間存在相關性,說明變量之間存在復雜的相互作用。在對耐力訓練的運動員進行熱量限制的高蛋白飲食的直接研究中,保證碳水化合物攝入的低脂肪飲食似乎比低碳水化合物、高脂肪的方法更有效地防止流失去脂體重。如果要保持運動表現的話,更高的碳水化合物攝入量來保持抗阻訓練水平比更高的脂肪攝入量來保持睪酮水平來地更有效。與脂肪攝入相比,身體成分和熱量限制可能在影響睪酮水平方面發揮更大的作用。男性睪丸激素的變化似乎主要與能量可利用性(體脂肪含量和能量平衡)有關,雖然有確鑿的證據表明,脂肪攝入20-30%的卡路里可以優化力量訓練者的睪酮水平,但在某些情況下,在不影響足夠的蛋白質或碳水化合物攝入的情況下,這種攝入是不可能實現的。因此推薦自然健身健美愛好者攝入15-20%熱量的脂肪是比較合適的。
一水肌酸目前已被稱為合法安全的補充劑。大量研究發現,在力量訓練計劃中攝入肌酸,肌肉的大小和力量顯著增加。研究結果表明,20g/d肌酸攝入量攝入4-28天后,總體重增加1-2kg,肌肉總肌酸含量增加約20%。也有研究觀察到,在28天內,每天補充3g肌酸,肌肉肌酸含量也增加了20%,之后每天攝入2g肌酸可使肌酸水平保持30天。這表明訓練期間可能不需要沖擊期來增加肌肉肌酸濃度??傊?,肌酸是運動員增加肌肉體積和力量的最有效的方式。
在自然健身健美愛好者中,丙氨酸越來越受歡迎。攝入的丙氨酸進入血液循環后被骨骼肌吸收,用于合成肌肽,肌肽是肌肉中的一種pH緩沖液,在短跑或舉重等無氧運動中尤為重要。事實上,連續四周每天攝入6.4克丙氨酸已被證明能使肌肉肌肽水平增加64.2%。此外,補充丙氨酸4-10周已被證明可增加膝關節6%的伸展扭矩,改善高強度有氧運動期間的工作量和疲勞時間,提高力量訓練期間肌肉抵抗疲勞的能力,增加大約1公斤的瘦體重,并顯著降低疲勞感。此外,丙氨酸和肌酸結合可以提高高強度耐力運動的表現,并被證明比單獨使用肌酸更能增加瘦體重和降低體脂率。然而,并不是所有的研究都表明補充丙氨酸能改善表現,雖然大量研究表明丙氨酸似乎能改善運動表現,但長期使用丙氨酸的安全性并沒有研究透徹。研究表明,在貓的飲用水中添加5%的丙氨酸,持續20周會導致?;撬岬臏p少,并對大腦造成損害。然而,?;撬釋ω埗允且环N必需氨基酸,而對人類而言則不是,目前尚不清楚人類攝入的少量?;撬崾欠駮е骂愃频男Ч?。目前,丙氨酸唯一已知的副作用是大劑量服用后主觀感覺異常的癥狀。雖然丙氨酸在短期內似乎是相對安全的,但長期的安全是未知的,還需要研究來確定長期食用丙氨酸的安全性。
HMB是氨基酸亮氨酸的代謝物,已被證明能減少肌肉蛋白質分解代謝,增加肌肉蛋白質合成。補充HMB的安全性已被廣泛研究,未觀察到對肝酶、腎功能、膽固醇、白細胞、血紅蛋白或血糖有不良影響。此外,兩項關于HMB補充劑的薈萃分析得出結論,HMB是安全的,不會導致任何重大的副作用。實際上HMB可能會降低血壓,總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇,特別是在高膽固醇血癥的個體。HMB在分解代謝人群中特別有效,如老年人和慢性疾病患者。然而,關于HMB在訓練有素的非熱量限制人群中的有效性的研究一直是模棱兩可的。總的來說,HMB在長期、高強度、階段性訓練方案的大多數研究中似乎是有效的,并且可能對職業健美運動員有益,特別是在計劃好的過渡訓練階段。雖然HMB可能在分解代謝增加的時期有效,例如在職業健美運動員比賽準備期間,但HMB對節食運動員保持瘦體重的有效性尚未證實。因此,未來的研究需要確定HMB在健康、瘦弱、訓練有素的運動員熱量限制期間的有效性。
支鏈氨基酸BCAA構成了骨骼肌蛋白質中14-18%的氨基酸,很可能是自然健身健美愛好者中最廣泛使用的補充劑。在BCAA中,亮氨酸被證明能像所有氨基酸的混合物一樣刺激蛋白質的合成。然而,僅攝入亮氨酸可導致血漿纈氨酸和異亮氨酸消耗。因此,需要同時攝入這三種氨基酸以防止血漿中任何一種BCAA的消耗。最近,成年男性亮氨酸的安全上限被設定為550 mg/kg體重/天。然而,未來的研究需要確定其他人群和所有3種BCAA的混合物的安全上限。大量對動物和人類的研究表明,在休息或運動后攝入必需氨基酸、BCAA或亮氨酸能有效增加骨骼肌蛋白質合成,減少肌肉蛋白質降解。Stoppani等人[1]在周期性的常規力量訓練中,向訓練對象補充14g BCAA、乳清蛋白和碳水化合物安慰劑,為期8周。訓練后,BCAA組的瘦體重增加了4公斤,體脂率降低了2%,臥推10次最多增加了6公斤。與其他組相比,所有的變化都是顯著的。但是這些數據只是一個抽象的數據,還需要經過嚴格的同行審查。在兩餐之間使用BCAA也可能有助于保持蛋白質合成的提高。最近來自動物模型的數據表明,攝入BCAA的餐后食物可以克服血漿氨基酸升高時蛋白質合成的難解反應,但蛋白質合成卻減少。但是至今還沒有進行過長期的人體研究,以檢驗在兩餐之間攝入BCAA對瘦體重和力量的影響,因此兩餐之間攝入BCAA的影響還需要進一步研究。還應注意的是,人和嚙齒類動物的BCAA代謝存在差異,嚙齒類動物研究的結果可能無法在人類模型中轉化。因此,需要對人類進行長期研究,以確定這種做法的有效性?;谀壳暗淖C據,很明顯,BCAA的蛋白質合成很晚,還需要更多的長期研究來確定BCAA對訓練有素的運動員的瘦身質量和力量的影響。此外,還需要研究BCAA補充劑對遵循高質量蛋白質攝入量較低的素食者的有效性,因為這可能是受益于BCAA攝入的人群。
幾乎沒有科學證據支持訓練者在鍛煉前攝入含有精氨酸的補充劑,能夠在鍛煉時增加肌肉的血液流量,增加蛋白質合成,并提高鍛煉成績。Fahs等人[2]在運動前給健康的年輕男性補充7g精氨酸或安慰劑,觀察到運動后血流量沒有顯著變化。此外,Tang等人[3]在運動前補充10g精氨酸或安慰劑,發現運動后血流量或蛋白質合成沒有顯著增加。此外,精氨酸是一種非必需氨基酸,之前的研究已經確定只有必需氨基酸才能刺激蛋白質的合成。基于這些發現,精氨酸似乎不能顯著增加運動后的血液流動或蛋白質合成。補充精氨酸對身體機能的影響是有爭議的,在關于精氨酸和運動表現的急性和慢性研究中,大約有一半發現補充精氨酸有顯著的益處,而另一半則沒有發現顯著的益處。基于這些結果,最近的一篇綜述結論顯示,補充精氨酸對健康個體的運動表現幾乎沒有影響。因此精氨酸對血液流動、蛋白質合成和運動表現的影響還有待進一步研究。
最近,瓜氨酸已成為一種流行的訓練補充劑。然而,在健康人群身上使用這種化合物的科學研究還很少。瓜氨酸可以通過三個機制來提高性能:①瓜氨酸是尿素循環的重要組成部分,可能參與氨的清除;②瓜氨酸是一種三羧酸循環中間體,可以減少乳酸的積累;③瓜氨酸可以轉化為精氨酸。然而,如前所述,精氨酸在年輕健康運動員中似乎沒有產生什么作用,因此瓜氨酸不太可能通過這一機制發揮作用。研究表明,在運動過程中,補充瓜氨酸15天可使ATP產量增加34%,運動后磷酸肌酸恢復率增加20%,并減輕疲勞感。此外,在胸部運動前攝入8g瓜氨酸,可顯著增加約53%的重復運動次數,并在運動后24小時和48小時減少40%的疼痛。但并不是所有的研究都支持瓜氨酸的能效作用。Sureda[4]等人發現,在137公里自行車賽段前服用6g瓜氨酸或安慰劑,比賽時間沒有顯著差異。此外,瓜氨酸長期服用的安全性尚不清楚。因此,基于目前的文獻,尚不能對瓜氨酸的效果作出定論,還需未來長期的研究來確定瓜氨酸是否能產生效果以及其長期服用安全性。
谷氨酰胺是肌肉中最豐富的非必需氨基酸,通常被用作營養補充劑。在健康成人中,每日攝入低于14g的谷氨酰胺被證明是安全的。然而,目前幾乎沒有科學證據支持訓練者使用谷氨酰胺能明顯改善運動表現,提高緩沖能力,幫助維持免疫功能或減少運動后的肌肉酸痛。長期補充谷氨酰胺與肌酸、乳清蛋白、BCAA和瓜氨酸混合的研究顯示,瘦體重增加1.5-2公斤,10RM臥推強度增加6公斤,但谷氨酰胺在這些變化中的作用尚不清楚。只有一項研究調查了谷氨酰胺單獨補充與六周力量訓練計劃的效果,結果顯示各組間肌肉大小、力量或肌肉蛋白降解均無顯著差異。盡管之前的研究不支持訓練者使用谷氨酰胺,但應該注意的是,谷氨酰胺可能對緊張人群的胃腸健康和肽吸收有益。因此,對于那些壓力大的訓練者來說,節食可能是有益的??偟膩碚f,以前的研究結果不支持谷氨酰胺作為一種能產生能量的補充劑。然而,需要進一步的研究來確定谷氨酰胺對節食訓練者胃腸道的健康和肽運輸中的作用。
咖啡因可能是訓練者運動前最常見的興奮劑。大量研究結果顯示使用咖啡因可以提高在耐力訓練、短跑和力量訓練中的表現,但并不是所有的研究都支持使用咖啡因來提高力量訓練的表現。此外,經常攝入咖啡因可能會降低能量效應,所以為了使運動員能夠獲得最大的能效作用,咖啡因需要循環周期使用。一般推薦是運動前服用5-6mg/kg的咖啡因可以有效提高運動表現。
如果存在微量營養素的攝入量不足的問題可能是由于食物種類的單調所致,盡管目前自然健身健美愛好者中微量營養素缺乏的流行情況尚不清楚,但根據之前的文獻,低劑量的微量營養素補充劑可能對自然健身健美者有益。然而,還需要進一步的研究來驗證這一建議。