營養素

營養素有六大類：碳水化合物、脂肪、蛋白質、維生素、礦物質和水。需要注意的是，酒精不是營養素，但它確實可提供能量。其中，碳水化合物、脂肪（包括脂肪酸和膽固醇）、蛋白質（包括氨基酸）、纖維素和水是宏量營養素，它們需要通過飲食來大量攝入。因為碳水化合物、脂肪和蛋白質能為身體提供所需的絕大部分能量，所以也被稱為宏量產能營養素（energy-yielding macronutrients）。維生素和礦物質是微量營養素（micronutrients），與宏量營養素相比，人體對它們的需求量較少。人們常錯誤地認為維生素和礦物質可以提供能量。其實不然，盡管在能量生成過程中，它們發揮著不可或缺的作用——缺乏某些維生素和礦物質會導致疲勞，但只有宏量營養素和微量營養素共同作用，才能優化生理功能［44，58］。食物的能量單位被稱為千卡路里（kilocalorie），通常也稱千卡（kcal）。1千卡表示的是將1kg水的溫度升高1℃所吸收的熱量。一個人的每日能量需求指的是，他每天所需的千卡數。食品標簽列出了每份食物中所含的千卡數。其中，每克碳水化合物或蛋白質在體內氧化所產生的能量值為4kcal，而脂肪則是每克供能9kcal，從而令其有著更大的能量密度，即在每單位質量或體積中，它比碳水化合物或蛋白質提供更多的熱量［44，58］。

膳食營養素參考攝入量

美國農業部（United States Department of Agriculture，USDA）醫學研究所（Institute of Medicine，IOM）提出了膳食營養素參考攝入量（Dietary Reference Intakes，DRIs）。這是依據“健康人群所需營養的科學知識”［46］（圖1.1）而做出的推薦體系，膳食營養素參考攝入量包括：

■ 平均需要量（Estimated Average Requirement，EAR）。平均需要量（EAR），是為了滿足各個年齡段和性別群體（在不同的年齡和特定階段，如懷孕期和哺乳期，身體所需營養物質的量是不同的）中一半健康人群的需求而估計每天需要攝入某營養素的平均值。該值的依據是減少疾病和其他健康指標，不是反映個體的日常營養需求，而是為了設定建議膳食營養素的每日攝入量，以及研究需要。

■ 建議膳食營養素的每日攝入量（Recommended Dietary Allowance, RDA）。建議膳食營養素的每日攝入量，是為了滿足各個年齡段和性別群體中，絕大多數（97%～98%）健康人群的營養需求而提出的建議。推薦的膳食營養素總量應該建立在每日消耗的基礎上。根據個體需求的可變性，建議膳食營養素的每日攝入量會高于平均需要量兩個標準差。若標準差未知，則建議膳食營養素的每日攝入量是平均需要量的1.2倍。

■ 適宜攝入量（Adequate Intake，AI）。適宜攝入量是所有健康人士對某種營養素適宜的日均攝入水平。適宜攝入量基于估計——觀察到的或實驗確定的近似值——并且在由于數據不足而無法確定建議膳食營養素的每日攝入量時使用。

■ 可耐受最高攝入量（TolerableUpper Intake Level，UL）。可耐受最高攝入量（UL）是對一般人群中的幾乎所有個體而言，它被認為是安全范圍內日均攝入量的最高值，代表著所有膳食來源（包括食物、水和補劑）的日均攝入量。由于目前的研究還不夠充分，不能確定可耐受最高攝入量的數據［46］，因此大量的營養攝入不一定是安全的。

■ 宏量營養素可接受范圍（Acceptable Macronutrient Distribution Range，AMDR）。宏量營養素可接受范圍表示的是某種宏量營養素供應能量占總攝入卡路里數的百分比，它與減少患慢性疾病的風險和必需營養素的適宜攝入量相關［18］。

■ 估計能量需要量（Estimated Energy Requirement，EER）。估計能量需要量是為了維持一個健康人的能量平衡，應當達到的日均能量攝入量。在計算這一數值時，需要考慮到性別、年齡、身高、體重、活動水平等因素［46］。

宏量產能營養素

碳水化合物的主要功能是提供能量，因此，在進行高強度的運動時，碳水化合物就更為重要。高強度的運動會增加身體對能量的需求，而碳水化合物則是快速的能量來源物質——身體能快速利用碳水化合物所提供的能量。脂肪，作為身體中的另一種能量來源，卻在滿足人體高強度的運動中在能量的需求方面會慢很多。碳水化合物在一定程度上可以作為人體的能量儲備，一般以糖原的形式儲存于肝臟和肌肉中。19歲及以上年齡的男性和女性體內，碳水化合物的宏量營養素可接受的范圍為總熱量的45%～65%［18］。常見的碳水化合物來源有：大米、意大利面及其他小麥制品，還有各類谷物如玉米、豆類，以及水果、蔬菜和牛奶。一些碳水化合物被認為是營養素密集型的物質，因為它們含有對保持良好的健康狀態非常重要的營養物質，包括維生素、礦物質和膳食纖維。膳食纖維作為碳水化合物的一類，將在第3章中詳細討論。

膳食脂肪和油是典型的脂質，它們能夠提供能量，并輔助吸收脂溶性維生素和食物成分。作為能量儲備，脂肪可以無限量地儲存在身體里［18］。在例如極限耐力賽這樣需要長時間保持的耐力運動中，脂肪就是重要的供能物質。對于19歲及以上年齡的男性和女性來說，脂肪的宏量營養素可接受的范圍為總熱量的20%～35%［18］。常見的脂肪來源有：肉類、堅果、種子、油、乳制品和蔬菜醬［47］。

蛋白質雖也可以產能，但其主要功能是維持細胞和組織的生長、功能和修復。不同于碳水化合物和脂肪，蛋白質的主要目的不在于提供能量，所以，定期獲取足夠的蛋白質是很重要的［18］。對于19歲及以上年齡的男性，蛋白質的建議每日攝入量是56克，而對于14歲及以上年齡的女性則為46克。對于孕期和哺乳期婦女蛋白質的建議每日攝入量是71克。盡管這么建議，還是有大量證據表明，蛋白質的建議膳食營養素的日攝入量太低不足以維持肌肉的生長和功能，運動員和老年人尤其如此［32，34，35］。對于19歲及以上年齡的男性和女性來說，蛋白質的宏量營養素可接受的范圍為總熱量的10%～35%。常見的蛋白質來源有：家禽肉、牛肉、魚肉、雞蛋、乳制品，以及一些植物類食物，尤其是大豆類、堅果和種子［44，47，58］。

微量營養素

維生素作為必需營養素，在碳水化合物、脂肪及蛋白質釋放和利用能量的代謝過程中，都是非常必要的。此外，維生素還參與維持很多機體的功能，如生長發育、視覺形成、器官功能、免疫功能、肌肉的緊張和放松、氧氣的輸送、骨骼和軟骨的形成與保持、肌肉組織的形成和修復，以及保護細胞免受損害。根據其在體內吸收、運輸和存儲的方式，維生素可分為脂溶性維生素和水溶性維生素。多數水溶性維生素（比如維生素C和部分維生素B）是不會存儲在體內的，會通過各種渠道排出體外，而不僅是尿液的形式；脂溶性維生素（比如維生素A、維生素D、維生素E、維生素K）存儲在脂肪組織中［18］。許多微量營養素的可耐受最高攝入量都已經比較明確了［46］，但通常維生素的需求取決于許多因素，包括健康狀況、性別、生命階段和年齡［27］。盡管沒有明確證據表明參加比賽或運動訓練的人，除了要維持其整體健康外，是否還需要攝入更多的維生素，但是缺乏或不足，會對訓練成果和運動表現產生負面影響［24，44，58］。

礦物質是許多身體組織（包括骨骼、指甲和牙齒）的結構組成成分。此外，它們也有助于調節體液平衡、肌肉酸堿度、肌肉收縮（包括心跳）、神經脈沖、氧氣運輸、免疫功能，以及肌肉的形成和修復，并且還是酶（促成體內多種代謝功能）的組成部分［15，44，58］。

身體對常量礦物質（macrominerals）的需要量（以克和毫克為單位）要高于微量礦物質（trace minerals）（以微克為單位）。盡管沒有研究證明，超量（即超出膳食營養素參考攝入量）攝入礦物質會改善訓練計劃的結果或增強運動表現，但是，礦物質攝入不足也會損害健康，并對運動和訓練表現產生不利影響。

水

水能參與體內的營養運輸、廢物清除、生化反應、血壓和體溫調節等。人體對水的需求取決于許多因素，包括年齡、體格大小、健康狀態、用藥情況、環境（溫度）、海拔以及身體活動情況，特別是汗液流失。身體的日常用水需求可以通過獲取流質和食物中的水［28］，尤其是在湯、水果和蔬菜中都含有很多水分［38，44，58］。