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人们可以通过改变营养摄入，主要是改变摄入的营养总量和类型，来改变体重和脂肪量。改变体成分最简单的方法就是改变能量平衡公式。根据能量平衡公式，在能量平衡状态下，摄入的能量（即摄入的食物）等于通过正常代谢和活动/锻炼消耗的能量。当运动员处于能量平衡状态时，这意味着他摄入了 等热量膳食 。等热量膳食指含有维持现有体重所需的日常总能量的膳食。能量平衡通过平衡个体的总能量摄入与 总能量消耗 （total energy expenditure，TEE）实现。总能量消耗是一天中消耗的总热量，与基础代谢率、食物热效应和运动有关。总能量消耗可能会因人的体形、性别、体成分、基因和体力活动水平而异。
能量平衡公式在体重波动过程中不会总保持在完美的平衡状态。当个体的能量摄入量低于个体的能量消耗量时，个体处于能量赤字状态，体重倾向于减轻。反之，当个体的能量摄入量高于能量消耗量时，个体处于能量盈余状态，体重倾向于增加（见图1.1）。导致能量赤字的膳食称为低能量膳食或低热量膳食。导致能量盈余的膳食称为高能量膳食或高热量膳食。
图1.1 能量平衡公式
总能量摄入和所摄入营养物质中宏量营养素的比例，对体重的增加和减轻至关重要。碳水化合物、蛋白质和脂肪代谢分解释放的能量分别是4千卡/克、4千卡/克和9千卡/克 [47] （1卡约为4.19焦耳）。但容易被忽视的是，消化、吸收、运输和存储各种宏量营养素的过程会消耗能量，这一过程称为食物热效应或膳食生热效应（diet induced thermogenesis，DIT），它会以热量的形式释放能量。实际上，食物热效应会在餐后一段时间（可能是几小时）内使人体新陈代谢消耗的能量超过正常安静值 [77] 。
由于食物热效应，人体摄入的每种宏量营养素产生的净可用热量变少了（和餐前宏量营养素的标识热量相比）。此外，一些宏量营养素在消化、吸收、运输和存储的过程中可能需要消耗更多的能量（即有更高的食物热效应）。具体来说，脂肪、碳水化合物和蛋白质的食物热效应分别为0～3%、5%～10%和20%～30% [77] 。换言之，脂肪的食物热效应较低，蛋白质的食物热效应最高，碳水化合物的食物热效应水平居中。一些研究人员考虑修改目前的食物标签来反映减去消化和存储宏量营养素所消耗的热量后的实际净热量［即净代谢能量（net metabolizable energy，NME）］ [47] 。如果能够改变目前的能量计算方式，那么能量平衡公式会更精确，也更有意义 [47] 。
当我们通过制订营养计划来增加或减轻体重时，需谨记食物热效应的存在，因为在生物学上，并不是所有供能相同的食物耗能也相同。例如，一个人在一年内每天多摄入300千卡的蛋白质，另一个人在一年内每天多摄入300千卡的蔗糖（即食用糖）。理论上，这两种额外摄入的宏量营养素所导致的体重增长数不一样，因为不同宏量营养素的产热特性不一样。当运动员开始通过低热量膳食来减轻体重时，这一过程常伴随着肌肉量的减少；而增加低热量膳食中蛋白质的比重可以从两个方面使处于减重期的运动员受益。首先，较高的蛋白质含量有助于保持肌肉量；其次，因为蛋白质具有较高的食物热效应，所以它会在消化、吸收、运输和存储等过程中消耗更多热量。
在有体重限制的运动项目（如综合格斗、摔跤、拳击、体操、花样滑冰和跳水）中，运动员对于减轻体重、改善体成分的需求更为复杂。想要减轻体重的理由多种多样，包括提升运动表现、参加低量级比赛、保持体形美观等。无论减重的目的是什么，运动员都应该侧重于减去过多的身体脂肪，并尽可能减少肌肉流失。
需要注意的是，去脂体重往往会伴随身体脂肪的减少而减少。实际上，一项研究表明，在尝试了连续6周的低热量膳食后，一名肥胖受试者的体重减轻了大约11.5千克 [26] 。但是，在减轻的这些体重中，大约63%是脂肪，剩下的37%是肌肉。其他研究也发现，在短期内限制膳食的热量会导致肌肉量出现不同程度的减少 [34，78，84，90] 。只有在极少数情况下（例如，一位非常瘦的优秀的摔跤运动员想要降级参加轻量级比赛），运动员希望同时减少肌肉和脂肪。在大多数情况下，运动员减轻体重的主要目标是减少脂肪而不是肌肉；然而，为了实现主要目标，他们不得不牺牲一些肌肉量。