能量平衡

人們可以通過改變營養攝入，主要是改變攝入的營養總量和類型，來改變體重和脂肪量。改變體成分最簡單的方法就是改變能量平衡公式。根據能量平衡公式，在能量平衡狀態下，攝入的能量（即攝入的食物）等于通過正常代謝和活動/鍛煉消耗的能量。當運動員處于能量平衡狀態時，這意味著他攝入了等熱量膳食。等熱量膳食指含有維持現有體重所需的日常總能量的膳食。能量平衡通過平衡個體的總能量攝入與總能量消耗（total energy expenditure，TEE）實現。總能量消耗是一天中消耗的總熱量，與基礎代謝率、食物熱效應和運動有關。總能量消耗可能會因人的體形、性別、體成分、基因和體力活動水平而異。

能量平衡公式在體重波動過程中不會總保持在完美的平衡狀態。當個體的能量攝入量低于個體的能量消耗量時，個體處于能量赤字狀態，體重傾向于減輕。反之，當個體的能量攝入量高于能量消耗量時，個體處于能量盈余狀態，體重傾向于增加（見圖1.1）。導致能量赤字的膳食稱為低能量膳食或低熱量膳食。導致能量盈余的膳食稱為高能量膳食或高熱量膳食。

圖1.1　能量平衡公式

食物熱效應

總能量攝入和所攝入營養物質中宏量營養素的比例，對體重的增加和減輕至關重要。碳水化合物、蛋白質和脂肪代謝分解釋放的能量分別是4千卡/克、4千卡/克和9千卡/克[47]（1卡約為4.19焦耳）。但容易被忽視的是，消化、吸收、運輸和存儲各種宏量營養素的過程會消耗能量，這一過程稱為食物熱效應或膳食生熱效應（diet induced thermogenesis，DIT），它會以熱量的形式釋放能量。實際上，食物熱效應會在餐后一段時間（可能是幾小時）內使人體新陳代謝消耗的能量超過正常安靜值[77]。

由于食物熱效應，人體攝入的每種宏量營養素產生的凈可用熱量變少了（和餐前宏量營養素的標識熱量相比）。此外，一些宏量營養素在消化、吸收、運輸和存儲的過程中可能需要消耗更多的能量（即有更高的食物熱效應）。具體來說，脂肪、碳水化合物和蛋白質的食物熱效應分別為0～3%、5%～10%和20%～30%[77]。換言之，脂肪的食物熱效應較低，蛋白質的食物熱效應最高，碳水化合物的食物熱效應水平居中。一些研究人員考慮修改目前的食物標簽來反映減去消化和存儲宏量營養素所消耗的熱量后的實際凈熱量［即凈代謝能量（net metabolizable energy，NME）］[47]。如果能夠改變目前的能量計算方式，那么能量平衡公式會更精確，也更有意義[47]。

當我們通過制訂營養計劃來增加或減輕體重時，需謹記食物熱效應的存在，因為在生物學上，并不是所有供能相同的食物耗能也相同。例如，一個人在一年內每天多攝入300千卡的蛋白質，另一個人在一年內每天多攝入300千卡的蔗糖（即食用糖）。理論上，這兩種額外攝入的宏量營養素所導致的體重增長數不一樣，因為不同宏量營養素的產熱特性不一樣。當運動員開始通過低熱量膳食來減輕體重時，這一過程常伴隨著肌肉量的減少；而增加低熱量膳食中蛋白質的比重可以從兩個方面使處于減重期的運動員受益。首先，較高的蛋白質含量有助于保持肌肉量；其次，因為蛋白質具有較高的食物熱效應，所以它會在消化、吸收、運輸和存儲等過程中消耗更多熱量。

能量限制膳食的不利影響

在有體重限制的運動項目（如綜合格斗、摔跤、拳擊、體操、花樣滑冰和跳水）中，運動員對于減輕體重、改善體成分的需求更為復雜。想要減輕體重的理由多種多樣，包括提升運動表現、參加低量級比賽、保持體形美觀等。無論減重的目的是什么，運動員都應該側重于減去過多的身體脂肪，并盡可能減少肌肉流失。

需要注意的是，去脂體重往往會伴隨身體脂肪的減少而減少。實際上，一項研究表明，在嘗試了連續6周的低熱量膳食后，一名肥胖受試者的體重減輕了大約11.5千克[26]。但是，在減輕的這些體重中，大約63%是脂肪，剩下的37%是肌肉。其他研究也發現，在短期內限制膳食的熱量會導致肌肉量出現不同程度的減少[34，78，84，90]。只有在極少數情況下（例如，一位非常瘦的優秀的摔跤運動員想要降級參加輕量級比賽），運動員希望同時減少肌肉和脂肪。在大多數情況下，運動員減輕體重的主要目標是減少脂肪而不是肌肉；然而，為了實現主要目標，他們不得不犧牲一些肌肉量。