蛋白质这个词来源于古希腊词“proteno”，意思是“最重要的”。这种说法并非没有根据，因为蛋白质是生命形成过程中最重要的功能分子。不同的氨基酸在机体代谢过程中有不同的用途。下图向我们展示了蛋白质代谢的一般过程——蛋白质在代谢过程中承担的几乎所有重要生理任务，或者至少是需要蛋白质参与的生理过程。蛋白质的主要功能如下。

图1:蛋白质的代谢途径

第一，蛋白质是人体重要的基本成分。人体所含全部蛋白质的三分之一属于胶原蛋白家族，广泛存在于人体的关节、皮肤、骨骼、肌腱和肌肉中。

其次，蛋白质是体内众多功能分子的物质基础:氨基酸及其形成的化合物可作为信号分子。其他蛋白质负责血液中某些物质的运输，如脂肪或维生素分子。此外，蛋白质在肌肉收缩的过程中也起着关键作用。肌肉代谢所必需的一些分子和肌肉细胞中负责运输氧分子的肌红蛋白也属于蛋白质，它们直接或间接参与放大肌肉的横截面积。蛋白质不可替代的作用在于，它可以作为血液中氧分子(即血红蛋白)的载体，也可以作为免疫系统的抗体。胃肠中的消化液也含有丰富的蛋白质:每天约有70克蛋白质被消化系统释放到肠道中，然后被人体吸收。另外，蛋白质的作用保证了整个代谢过程的顺利进行，甚至酸碱平衡的调节都需要无数蛋白质的辅助。

第三，蛋白质由于其平均4.1千卡1克的高能量密度，必须经常用作能量供体。这是至关重要的。因为，如图1所示，蛋白质不仅可以随食物进入并储存在体内，还可以直接排出人体。当人们过度训练或实施特定的饮食(如低碳饮食)时，体内的能量供应就会不足。这个时候体内储存的蛋白质就会负责提供大量的能量。困扰健美运动员和健美运动员的是，在这种情况下，提供蛋白质的一个最重要的“仓库”就是骨骼肌。

人体内的蛋白质每分钟都在合成和分解，即合成代谢和分解代谢无休止地进行，相辅相成(图1)。每天有200多克蛋白质在体内转化。即使在身体休息时，每天也有约75克肌肉蛋白质被分解，然后重新合成。但正常情况下，只有少数蛋白质会离开肌细胞，在代谢平衡的前提下，肌细胞会被填满。这种动态平衡保证了身体的代谢功能能够对外界刺激做出高度敏感的反应，比如运动给人体带来的挑战。

运动后，人们可以通过均衡的饮食为身体提供更多的氨基酸，并用于肌肉蛋白质的合成。归根结底，这与氮的特殊化学性质密切相关，我们的(肌肉)细胞迫切需要氮来执行功能。氨基酸的特殊之处在于，它是人体最重要的可利用氮源。所以氮平衡是一个标尺，可以用来评价是蛋白质合成占优势还是蛋白质分解占优势，或者机体处于合成代谢还是分解代谢。

然而，正氮平衡并不意味着肌肉会自动产生。正如一些力量训练者的研究表明，氮平衡只能在一定程度上反映运动员对蛋白质的需求。所以我们在评价那些关于蛋白质在健美和力量训练中的作用的研究时，总会问受试者在实现正氮平衡的同时，是否实现了可测量的肌肉增长。饮食中多余的氨基酸进入人体后，会先填满体内的氨基酸代谢池，再执行其他生理功能(图1)。在激素环境合适的情况下，也可以利用氨基酸合成更多的自体蛋白。但这种合成不仅包括肌肉蛋白的合成，还包括重要的血液蛋白或肝脏蛋白的合成。

膳食蛋白质摄入过多，会使氨基酸代谢池的吸收能力和机体合成新蛋白质的能力变得困难。所以体内蛋白质供过于求会导致更多的能量流失(图1)。

总结

饮食中的氨基酸是人体氮的来源。人体的几乎每一项功能都直接或间接地受到由氨基酸组成的蛋白质的影响。人体每天要转化大量的蛋白质，消耗大量的能量。根据体内蛋白质是处于合成状态还是分解状态，我们可以说机体处于正氮平衡、氮平衡或负氮平衡。为了增肌，运动员要努力形成正氮平衡和合成代谢占优势的代谢环境。所以运动员的关键是针对性训练，合理休息，摄入足够的热量和蛋白质。