糖原填充对于间歇运动成绩的影响

陆磊

摘 要：间歇运动是一类高强度运动，需要运动员掌握复杂的运动技能并在一定时间内完成相应任务。间歇运动依赖有氧和无氧供能系统提供能量，两者都依赖碳水化合物作为重要燃料来源。当前间歇运动现行指南建议运动员摄入的碳水化合物应在30～60 g/h，但与纯粹耐力运动相比学者对于碳水化合物补充对于间歇运动的影响研究较少，一方面源于间歇运动的复杂性使之很难准确可靠的测量，其次测量方法的不同使得大家意见难以统一。通过文献综述法，对近15年糖原填充对于运动成绩的影响可能存在的机制，以及碳水化合物摄入后间歇运动的急性反应等进行综述。结果表明运动前以及运动时补充适量碳水化合物对于间歇运动运动员表现具有重大影响。

关键词：碳水化合物 间歇运动 综述

中图分类号：G804 文献标识码：A 文章编号：2095-2813（2017）05（a）-0018-02

人在生命活动中不断消耗能源物质，能量在运动过程中的消耗也大大增加，尤其以工作肌耗能明显。在大强度运动过程中ATP-CP供能系统仅能维持6～8 s，因此需要从外界补充能源物质，以运动能力供应。糖和脂肪在能量代谢中起主导作用，蛋白质起到辅助作用。糖作为能量代谢的底物无论是有氧还是无氧代谢所产生的ATP以及功率输出均高于脂肪。因此对于竞技运动来说，糖是主要能源物质，它既能参与无氧酵解又能以有氧代谢方式产生ATP。间歇运动是一类高强度运动，间歇运动依赖有氧和无氧供能系统提供能量。近年来随着运动医学和科学的发展，赛前补糖以及赛中补糖已在耐力运动中广泛应用，但学者对于碳水化合物补充对于间歇运动的影响确做少有研究。通过查阅国内外文献，分析了国外（足球俱乐部）补糖的应用情况以及国外所学者所做的模拟实验，结果显示运动前以及运动时补充适量碳水化合物对于间歇运动运动员表现具有重大影响。

1 历史回顾

早在1925年，戈登等报道：在马上松运动中，运动员摄入适量的糖可以防止运动过程中的低血糖现象且与那些没有摄入糖的运动员相比其运动成绩得到了提高。关于间歇运动，类似的工作凯德等人也着手开展。1971年，凯德和他的同事报道了2 h橄榄球比赛中4名运动员的血糖變化情况，他们发现橄榄球运动员的血糖浓度在整个比赛过程中逐渐下降。同时期，肌糖原在足球比赛中所起的重要作用也得到了调查。通过肌肉活检技术，在一场足球比赛后男子运动员的肌糖原几乎被掏空了，糖原消耗率最大发生在上半场比赛。一项类似的研究，在中场休息时取运动员的股四头肌，发现肌糖原显著降低。那些开始比赛前低糖原（<45 mmol/kg）的运动员半场后能源物质几乎耗尽。Jackson等报道，运动前和运动中补糖可提高短时间、大强度、间歇性运动的运动能力，延缓了运动疲劳的出现。他们以为，这可能与补糖增加外援性的能量供给和促进了运动间歇时的糖原合成有关。陈吉棣教授在文章中也指出，补糖对高强度间歇性运动或高强度冲刺性运动有积极的作用。这些实验室的研究结果，充分证明了在短时间、大强度、间歇性运动时补糖的有效性。

2 糖代谢效应

2.1 肌糖原的作用

肌糖原作为公认的碳水化合物与脂肪是骨骼肌长期运动过程中氧化供能的底物，氧化供能的多少取决于运动的强度以及运动时间。在单一的6 s短跑中肌糖原提供了50%的ATP周转，因此冲刺活动必将导致肌糖原浓度的逐渐下降。尽管肌糖原在1型和2型肌纤维中不同 （2型肌纤维需消耗更多的肌糖原）。在一场比赛过后，肌糖原水平降低到一定程度会引起长期的疲劳产生。此外，较低内源性糖原储备也会影响运动员在比赛中的表现，因此，赛前补糖以维持较高的糖原储备非常重要。在一项研究中，肌肉活检显示1型和2型肌纤维在运动后其肌糖原浓度显著降低。然后与服用安慰剂组相比那些在比赛过程中摄取了浓度为6.9%碳水化合物的运动员其肌糖原仅减少了22%。肌糖原的储备可能是一个机制解释为什么摄取了碳水化合物的运动员能够维持较高强度的表现在下半场比赛中。例如，在两个不同场合对10名足球运动员进行录像。实验组在比赛前和中场休息时摄取了共400 mL浓糖溶液，而对照组仅服用量相同的安慰剂，结果显示实验组球员比对照组多跑了40%的距离。此外在90 min的间歇运动过后，肌浆网内糖原的耗尽也相应减少了肌肉中钙离子的转运能力，从而引起肌肉收缩功能障碍。

肌内糖原的利用率在一场足球比赛中逐渐下降，具体说，肌糖原利用率在热身以及开场前15 min达到最后（4±1.2）mmol/kg，通过比较发现肌糖原的利用率明显下降从15-60 min（1.8±0.5）mmol/kg，60～90 min达到最低（0.9±1.2 mmol/kg）。在研究中，参与者摄入6.4%浓度的碳水化合物的电解质溶液（90 g/h）或者摄入等量安慰剂在运动前15 min。在这项研究中参与者继续完成90 min的比赛直到疲劳，服用了碳水化合物组参与者每分钟奔跑的距离更远（158±28）m/min比起安慰组（131±19.7）m/min，其代表间歇运动能力增加了21%。这意味着葡萄糖供应越充足，在间歇运动过程中运动的表现更好。

2.2 血糖的作用

碳水化合物参与代谢的水平是由个体是否在休息或者锻炼所决定的。在休息时，血糖的升高上调了胰岛B细胞分泌胰岛素的能力。胰岛素增加会引起脂肪降低以及肝脏骨骼肌糖原的摄取量增加，肝糖原主要用于调节血糖浓度（4～5 mmol/L）以满足机体代谢需求。在运动开始时，肌肉收缩会引起血液中葡萄糖的利用增加，为了维持血糖的正常水平，胰高血糖素以及肾上腺素促进肝糖原的分解。罗素报道说，在热身活动中，摄入碳水化合物时，胰岛素能够抑制肾上腺素作用，在这一阶段我们观察到血糖浓度的升高。

此外，儿茶酚胺分泌增加可以引起间歇性运动过程中血糖水平提高，尽管胰高血糖素在比赛中的分泌量相对不变，但运动可以通过刺激交感神经，增加肾上腺素的分泌量。肾上腺素促进肝糖原的分解使得机体血糖水平高于静息状态。尽管在一场足球比赛后血糖浓度会短暂下降，但在间歇运动中≤90 min低血糖现象比较少见，这暗示在比赛过程中肝糖原足以维持或者可略微升高血糖水平。更多的证据证明血糖浓度可以维持超过90 min甚至是加时阶段。然而，运动员还是被建议摄入碳水化合物以维持内源性糖原。

血糖濃度可以会影响身体机能，因为大脑活动完成依赖于连续不断的葡萄糖供应。据报道，血糖升高可增加大脑葡萄糖的供应，以保持中枢神经系统的兴奋性。最新的一项研究报告，在比赛前摄入浓度为9.6%的碳水化合物或者5.6%的碳水化合物溶液以增加血糖浓度，与摄入安慰剂的组相比。在一场模拟的足球比赛中平均冲刺速度在两个碳水化合物组为（9.6%）5.73 m/s，（5.6%）5.66 m/s而安慰剂组为5.58 m/s。在一项调查中，碳水化合物以葡萄糖的方式被提供在比赛前，中场和第90分钟，碳水化合物组的血糖浓度升高且运动员的带球精度明显提高。

3 补糖的量化研究成果

史小才指出，运动时间长于1 h的大强度运动，应以30～60 g/h的速率来补糖，以维持糖的氧化和延缓疲劳出现。这个糖的摄入量可以通过每小时饮用600～1000 mL的4%～8%糖溶液来实现。Murray等指出外援性碳水化合物的最大饮用量是65～75 g/h。当受试者用更大量的碳水化合物时，没有发现对运动能力有更大的效益；他在另一项研究报道中提出，即使每小时摄入20～25 g碳水化合物也能改善运动能力。但是具体到短时间、大强度、间歇性运动补糖的量，由于运动员的训练状态、个体特点不同，补糖的量有较大差异，因而还需进行全面、细致的研究。

4 补糖的时间

运动前补糖可增加体内肌糖原、肝糖原的贮备，运动中补糖可保持血糖水平，节约肌糖原耗损以延长运动时间，运动后补糖是为了加速肌糖原的恢复研究证明，补糖的时间，运动前宜安排在赛前数日内、赛前2 h或比赛前即刻，应避免在赛前的15～45 min内补糖。运动中补糖可安排在每隔15～30 min或每30～60 min补糖为宜。

5 结语

摄入碳水化合物对长时间间歇运动影响的机制是复杂的，且其对于间歇运动影响效果已被证实。运动前摄去碳水化合物减少了肝糖原的消耗从而保存了有限的内源性糖原。碳水化合物摄入对间歇运动运动员机能的影响幅度大小取决于个体化水平，当机体处于疲劳或者低血糖时，碳水化合物的摄入对于运动运动员的表现具有重大影响。此外仍需研究以确定碳水化合物的摄入具体是通过哪个或者哪几个途径来影响机体机能。

参考文献

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