营养基础知识
身体从食物中获取能量，我们期待食物能够提供我们需要的各种维生素和矿物质，但遗憾的是，事实并非总是如此。有些食物可以提供成长所需的热量，却缺乏促进生长发育所需的营养素。结果往往是体重超标，却依然营养不良。
优质的食物能够促进生长发育，并且维持肌肉、骨骼、器官、皮肤、血液健康，为身体各部分提供养料。为了维持人体正常机能，日常饮食应该包括足量的身体所需的六种必需营养素：水、碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素和矿物质。运动员应该了解每一种必需营养素的功能，并且应该对每种营养素的需求量有一个大致的了解。图2.1列举了每种营养素的作用。
必需营养素分为三大类：宏量营养素、微量营养素和水。宏量营养素（碳水化合物、蛋白质和脂肪）提供肌肉运动所需的能量。因此，也被称为产能营养素，能量以热量（焦耳）形式计量。微量营养素（维生素和矿物质）不提供能量，但它们对生命至关重要，是正常生长发育的必需物质。水同样不提供能量，但它是所有细胞的重要组成部分，对生命也同样至关重要。
图2.1 六种必需营养素
除了为生命提供以上营养素外，食物还为人体提供植物化学物（即赋予超级食物特殊功效的化合物）。植物化学物被认为有助于预防某些疾病，具有潜在健康效益。此外，许多植物化学物可以通过减少炎症反应进而提高免疫力和集中注意力，帮助运动员表现更出色。
下面让我们具体看看每一种营养素的推荐摄入量及其在生长发育过程中所起的作用。
碳水化合物
身体利用我们所吃的碳水化合物产生能量。碳水化合物是肌肉工作时首要的供能物质，也为大脑和神经系统稳定供能。富含碳水化合物的食物在体内被分解为葡萄糖，葡萄糖可以立即被使用或被储存在肝脏和肌肉中待用。
每克碳水化合物提供约16.74焦耳热量，但并不是所有碳水化合物都是一样的。碳水化合物分为两类，复合碳水化合物和简单碳水化合物。
● 复合碳水化合物是长链糖原排列形成的淀粉或纤维。它们存在于面包、谷类、大米、意面、豆类、含淀粉的蔬菜（如玉米和土豆）和不含淀粉的蔬菜（如豌豆和西蓝花）等食物中。这些食物提供能量的同时还富含多种维生素、矿物质和植物化学物。
● 简单碳水化合物包括单糖和二糖。这些糖类可以从天然含糖食物（如水果、牛奶、奶制品和蔬菜）中获取，也可以从添加糖的食物（如糖果、含糖饮料和甜点）中获取。一般来讲，每千卡（约4185.85焦耳）添加糖食物中含有的营养要比天然含糖的食物少。
这两类碳水化合物最终都转化为葡萄糖或果糖，作为能量被身体获取。如果摄入得当，这两种碳水化合物都是青少年运动员宝贵的能量来源。
除了将碳水化合物分类成简单和复合外，现在的许多营养和健身书都将碳水化合物分为优质碳水化合物和劣质碳水化合物。“优质碳水化合物”是指那些纤维含量高、富含全麦的碳水化合物。“劣质碳水化合物”是指那些精制的或用白面粉和糖制成的食物。
全麦是指包含谷物种子或谷粒（麸皮、胚芽和胚乳）的所有部分的谷物。当全麦被加工后，一些膳食纤维和其他重要营养素被除去。加工过的谷物被称为精制谷物。一些精制谷物产品中的关键营养素，如叶酸和铁，它们在最初的加工过程中被除去后又被重新添加，这种被称为营养还原谷物。白米和白面包是最常见的营养还原谷物食品。有些营养还原谷物食品还额外添加了其他营养素，这些叫作强化谷物食品。
目前美国碳水化合物的推荐摄入量（RDA）是每天至少130克，但这并不意味着能满足所有人的需要。这个RDA主要是基于脑力劳动者的能量计算的，不包括青少年运动员额外的运动所需的能量。运动员们需要记住碳水化合物是他们运动供能的主要来源，他们对此的需求比一般人要高。
人体会自动将葡萄糖储存于肝脏和肌肉，这个能力对于运动员来说尤为重要。储存的葡萄糖（糖原）是为大脑提供营养和为肌肉提供燃料的主要物质，有助于运动员在长时间的运动中保持注意力集中并可以持续运动。肌肉储存糖原的能力受训练影响，训练良好的肌肉比未经训练的肌肉能储存更多的糖原。然而，即使是训练有素的运动员也有糖原储备的极限。当身体有足够的碳水化合物提供能量，肌肉和肝脏的糖原储备也达到极限时，剩下的葡萄糖就会转化为脂肪。随着青少年运动员的成长和发育，他们肌肉的形成能力逐渐增强，糖原储存的能力也会随之增强。
蛋白质
在运动营养的世界里，“蛋白质”这个词总让人联想到正在喝蛋白粉的形象和凹凸有致的肌肉，但是我们日常吃的蛋白质不仅是为了构建、修复和维持肌肉。没有蛋白质，生命就不复存在，头发、指甲、皮肤、肌腱、肌肉、器官、免疫系统，以及骨骼和牙齿的核心，所有这些都含有蛋白质。
吃素或素食主义
素食主义和素食餐在青少年运动员尤其是女运动员中很流行。青少年会因各种原因而决定吃素，包括动物保护、宗教信仰或觉得对健康有益，也可能是受正在吃素的朋友影响。如果你的运动员决定尝试这一饮食方式，首先要做的是问清原因。因为很多人这样做是受到了错误理念的误导，如控制体重，这个理由是不正确的。
以下是四种类型的素食饮食：
● 半素食：这类素食主义者允许食用所有或部分动物性食品，但食用量非常少。
● 乳蛋素：这类素食主义者吃乳制品和蛋类，但不吃红肉、鱼类和家禽。
● 奶素：这类素食主义者只吃乳制品（如牛奶、奶酪和酸奶），但不吃鸡蛋、红肉、鱼和家禽。
● 纯素食：这类素食主义者的饮食不包括任何动物性食品。
尽管我们已经知道关于素食的定义，但儿童和青少年常常会创建自己的规则和方法。许多青少年很快就从食谱中除去一些食物，而不考虑这些食物中所含的营养物质。当一种食物被除去时，必须特别考虑到如何从其他食物中获得这种食物所含的维生素和矿物质。这也是为什么我们一定要明白食物的营养组成的必要性。
蛋白质由20种氨基酸组成，其中约有一半为必需氨基酸，意味着我们必须从食物中获取。如果没有这些必需氨基酸，身体就不能制造相应的蛋白质来完成它的工作。和碳水化合物一样，蛋白质每克能提供约16.74焦耳热量，但并非所有的蛋白质都是一样的。基于含有必需氨基酸的比例，我们把蛋白质分为完全蛋白质、不完全蛋白质和互补蛋白质，定义如下。
● 完全蛋白质含所有必需氨基酸，通常被称为优质蛋白质。动物性的食物，如红肉、家禽、鱼、牛奶、蛋和奶酪，被认为是完全蛋白质的来源。
● 不完全蛋白质是含有一种或几种低含量必需氨基酸的食物。如豆类、坚果、种子、谷物和蔬菜都是不完全蛋白质的来源。
● 互补蛋白质是指两个或两个以上的不完全蛋白质，同时食用可提供足量的必需氨基酸。豆类和大米是互补蛋白质的很好的例子。
大米的有些必需氨基酸含量非常少，但这些必需氨基酸却大量存在于豆类中。同样，豆类中含有量很低的必需氨基酸在大米中的含量较高。这两种食物一起食用则能够相辅相成提供充足的必需氨基酸。限制动物性食品摄入或遵循某种素食主义的青少年运动员需要理解这个概念。
值得一提的是，教练、家长和青少年运动员们对蛋白质补充剂非常热衷，如通过蛋白质粉和能量棒来增加蛋白质摄入量。有时，这些补充剂在食谱上会有一席之地，但是从天然食物来源中获取蛋白质是十分重要的。含有蛋白质的食物也富含维生素和矿物质，这些营养素也是生长发育所必需的。过分依赖蛋白质补充剂会使青少年运动员缺乏其他重要营养素。
人体所需蛋白质需要以每千克体重对应量来计算。在生长高峰时女性通常在11～14岁，男性在15～18岁，需求量是最大的。与能量需求一样，青少年时期的蛋白质需求量更多地与生长模式相关而不是年龄。蛋白质是青少年运动员饮食中必需的一部分，但过量食用并不会额外增加肌肉量。过量的蛋白质会直接转换为能量，或者作为脂肪储存起来。
脂肪
对青少年运动员而言，脂肪是一种重要的营养物质。脂肪帮助吸收一些营养物质、提供必需脂肪酸、保护重要器官，而且作为一种绝热体还可以起到保温作用。对青少年来讲，脂肪也是一种重要的能量来源。饮食中的脂肪会增加饱腹感，并能使食物风味更佳。
尽管脂肪对于正常的身体机能而言必不可少，但某些类型的脂肪却比其他脂肪要更健康。食物中的可食用脂肪分为四大类：反式脂肪、饱和脂肪、单不饱和脂肪、多不饱和脂肪。
所谓的不健康脂肪是指反式脂肪和饱和脂肪，它们会增加体内的低密度脂蛋白（坏）胆固醇。大多数饱和脂肪来自动物性食品，如牛肉、羊肉、猪肉、家禽的皮肤、黄油、奶油、奶酪和其他高脂肪乳制品。也有人造饱和脂肪，以使液体油脂更易凝固。反式脂肪多见于油炸食品和烘焙食品中，如糕点、比萨面团、馅饼皮、饼干和小点心。现在，许多快餐店和餐馆在它们的产品中已经停止使用反式脂肪，美国食品药品管理局（FDA）正在考虑禁止其在加工食品中的使用。青少年运动员应尽量避免食用反式脂肪。你可以通过检查原料列表中是否含有氢化植物油来查看一个产品是否含有反式脂肪。
所谓的好脂肪是指单不饱和脂肪和多不饱和脂肪。以好脂肪代替饱和脂肪和反式脂肪食用，可能有助于改善血液中胆固醇水平。它们主要存在于富含油脂的鱼类、坚果、种子、牛油果和橄榄中。
关于Omega-3脂肪酸
Omega-3脂肪酸是多不饱和脂肪中的一个重要家族，它主要有三种常见形态。二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）来源于鱼类，而亚麻酸（ALA）主要存在于一些蔬菜油、核桃、亚麻籽和亚麻籽油、绿叶蔬菜和豆腐中（在其他食品中有极少量）。在西方饮食中，ALA是最常见的Omega-3脂肪酸，但它与EPA与DHA不同，在人体内，ALA必须转化为EPA和DHA才能被利用，但这种转化是非常有限的。任何人都不可能仅靠吃核桃或亚麻籽来获取足够的Omega-3脂肪酸。为了更多地摄取Omega-3脂肪酸，推荐一周中食用几次富含鱼油的深海鱼类。表2.1为Omega-3脂肪酸的食物来源。
有证据指出Omega-3脂肪酸可治疗成人慢性病，也有研究指出其可用于治疗注意缺陷多动阻碍（ADHD）、自闭症、抑郁症和其他健康问题。由于人们对Omega-3脂肪酸有益健康概念的普及，而能够摄入足量鱼肉的人又很少，所以市售的Omega-3脂肪酸膳食补充剂十分热销，同时已经在运动营养领域得到普遍认可。第六章我们会详细说明Omega-3脂肪酸作为膳食补充剂的更多内容。
表2.1 Omega-3脂肪酸的常见食物来源
*每100克或3.5盎司所含量。
源自：US Department of Agriculture,Agricultural Research Service,Nutrient Data Laboratory.USDA National Nutrient Database for Standard Reference.
每克脂肪在体内产生约37.67焦耳的热量，与碳水化合物和蛋白质相比提供了更多的能量，因此是密集型能量来源。《美国膳食指南》建议，发育中的青少年摄入脂肪应占总热量摄入的25%～35%（美国卫生与公众服务部和美国农业部，2015）。对运动员没有具体的指导推荐，有些项目运动员比其他运动员的脂肪需求量更多。尽管训练目的是减少体脂，但食用脂肪也从不应该从运动员的饮食计划中去除。优先摄取足够数量的碳水化合物和蛋白质。脂肪需求量将根据运动员的身体成分、训练目标和总能量需求的不同而变化。第八章将告诉大家如何根据不同的目标来计算宏量营养素的需求量。
水
说到水，这是一个非常值得深入探讨的话题。身体每天需要的水比其他任何营养物质都要多。没有它，我们只能生存几天。水将营养物质输送至全身，带走新陈代谢产生的排泄物。同时也起着润滑剂的作用，是唾液和关节周围组织液的重要组成部分。水重要的功能之一是给身体降温，工作肌产生热量使体温升高。如果没有新的液体补充流失的汗液的话则很容易出现脱水症状。
尚未进入青春期的儿童比进入青春期的青少年更容易患高烧。因为相较于成人，孩子的排汗能力较差，使他们不能有效地消散体内多余的热量。他们也需要花费更长的时间来适应较温暖的温度。
健康青少年一般可以通过调节水分摄入量来避免脱水，但运动量大的青少年运动员则需要多加注意。第三章会详细介绍补液与身体活动、身体成分和训练目标间的关系。
你可能已经听说过每天需要喝8杯水，我认为这个量是一个保守估计。表2.2列出了水的参考摄入量（DRIs）（美国医学研究所，2006）。
表2.2 水的参考摄入量
如果你一天喝不到14杯水，别担心。表中的建议包括了饮用水、其他饮品中的水，以及你从食物中获得的水。然而，运动员比久坐的人需要更多的水来补充通过汗液流失的水分。第三章将提供更具体的建议。
维生素和矿物质
维生素和矿物质，也被称为微量营养素，虽然不提供能量，但它们中的许多物质是碳水化合物、蛋白质和脂肪转化为能量时所必需的。虽然我们需要的量极少，但没了它们，身体就无法正常工作，微量营养素还可以起到预防疾病的作用。
维生素分为水溶性和脂溶性两大类。因为水溶性维生素（如维生素C和所有B族维生素）溶于水，所以我们不能将它们大量储存于体内，超过身体所需的量会通过尿液排出。脂溶性维生素（维生素A、维生素D、维生素E和维生素K）不溶于水，可以储存在肝脏和脂肪细胞中。请参见本章后面的表2.4列举了人体对每种维生素和矿物质的需求量。
需要注意的是，青少年运动员吃的是食物，而不是营养素。注册营养师鼓励食物多样化主要的原因是要确保人们可以吃到足够多种类的营养素。