陸磊

摘 要：間歇運(yùn)動(dòng)是一類高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，需要運(yùn)動(dòng)員掌握復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)技能并在一定時(shí)間內(nèi)完成相應(yīng)任務(wù)。間歇運(yùn)動(dòng)依賴有氧和無氧供能系統(tǒng)提供能量，兩者都依賴碳水化合物作為重要燃料來源。當(dāng)前間歇運(yùn)動(dòng)現(xiàn)行指南建議運(yùn)動(dòng)員攝入的碳水化合物應(yīng)在30～60 g/h，但與純粹耐力運(yùn)動(dòng)相比學(xué)者對(duì)于碳水化合物補(bǔ)充對(duì)于間歇運(yùn)動(dòng)的影響研究較少，一方面源于間歇運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性使之很難準(zhǔn)確可靠的測(cè)量，其次測(cè)量方法的不同使得大家意見難以統(tǒng)一。通過文獻(xiàn)綜述法，對(duì)近15年糖原填充對(duì)于運(yùn)動(dòng)成績的影響可能存在的機(jī)制，以及碳水化合物攝入后間歇運(yùn)動(dòng)的急性反應(yīng)等進(jìn)行綜述。結(jié)果表明運(yùn)動(dòng)前以及運(yùn)動(dòng)時(shí)補(bǔ)充適量碳水化合物對(duì)于間歇運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)具有重大影響。

關(guān)鍵詞：碳水化合物 間歇運(yùn)動(dòng) 綜述

中圖分類號(hào)：G804 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2813（2017）05（a）-0018-02

人在生命活動(dòng)中不斷消耗能源物質(zhì)，能量在運(yùn)動(dòng)過程中的消耗也大大增加，尤其以工作肌耗能明顯。在大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)過程中ATP-CP供能系統(tǒng)僅能維持6～8 s，因此需要從外界補(bǔ)充能源物質(zhì)，以運(yùn)動(dòng)能力供應(yīng)。糖和脂肪在能量代謝中起主導(dǎo)作用，蛋白質(zhì)起到輔助作用。糖作為能量代謝的底物無論是有氧還是無氧代謝所產(chǎn)生的ATP以及功率輸出均高于脂肪。因此對(duì)于競(jìng)技運(yùn)動(dòng)來說，糖是主要能源物質(zhì)，它既能參與無氧酵解又能以有氧代謝方式產(chǎn)生ATP。間歇運(yùn)動(dòng)是一類高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，間歇運(yùn)動(dòng)依賴有氧和無氧供能系統(tǒng)提供能量。近年來隨著運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)和科學(xué)的發(fā)展，賽前補(bǔ)糖以及賽中補(bǔ)糖已在耐力運(yùn)動(dòng)中廣泛應(yīng)用，但學(xué)者對(duì)于碳水化合物補(bǔ)充對(duì)于間歇運(yùn)動(dòng)的影響確做少有研究。通過查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)，分析了國外（足球俱樂部）補(bǔ)糖的應(yīng)用情況以及國外所學(xué)者所做的模擬實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示運(yùn)動(dòng)前以及運(yùn)動(dòng)時(shí)補(bǔ)充適量碳水化合物對(duì)于間歇運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)具有重大影響。

1 歷史回顧

早在1925年，戈登等報(bào)道：在馬上松運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)員攝入適量的糖可以防止運(yùn)動(dòng)過程中的低血糖現(xiàn)象且與那些沒有攝入糖的運(yùn)動(dòng)員相比其運(yùn)動(dòng)成績得到了提高。關(guān)于間歇運(yùn)動(dòng)，類似的工作凱德等人也著手開展。1971年，凱德和他的同事報(bào)道了2 h橄欖球比賽中4名運(yùn)動(dòng)員的血糖變化情況，他們發(fā)現(xiàn)橄欖球運(yùn)動(dòng)員的血糖濃度在整個(gè)比賽過程中逐漸下降。同時(shí)期，肌糖原在足球比賽中所起的重要作用也得到了調(diào)查。通過肌肉活檢技術(shù)，在一場(chǎng)足球比賽后男子運(yùn)動(dòng)員的肌糖原幾乎被掏空了，糖原消耗率最大發(fā)生在上半場(chǎng)比賽。一項(xiàng)類似的研究，在中場(chǎng)休息時(shí)取運(yùn)動(dòng)員的股四頭肌，發(fā)現(xiàn)肌糖原顯著降低。那些開始比賽前低糖原（<45 mmol/kg）的運(yùn)動(dòng)員半場(chǎng)后能源物質(zhì)幾乎耗盡。Jackson等報(bào)道，運(yùn)動(dòng)前和運(yùn)動(dòng)中補(bǔ)糖可提高短時(shí)間、大強(qiáng)度、間歇性運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)能力，延緩了運(yùn)動(dòng)疲勞的出現(xiàn)。他們以為，這可能與補(bǔ)糖增加外援性的能量供給和促進(jìn)了運(yùn)動(dòng)間歇時(shí)的糖原合成有關(guān)。陳吉棣教授在文章中也指出，補(bǔ)糖對(duì)高強(qiáng)度間歇性運(yùn)動(dòng)或高強(qiáng)度沖刺性運(yùn)動(dòng)有積極的作用。這些實(shí)驗(yàn)室的研究結(jié)果，充分證明了在短時(shí)間、大強(qiáng)度、間歇性運(yùn)動(dòng)時(shí)補(bǔ)糖的有效性。

2 糖代謝效應(yīng)

2.1 肌糖原的作用

肌糖原作為公認(rèn)的碳水化合物與脂肪是骨骼肌長期運(yùn)動(dòng)過程中氧化供能的底物，氧化供能的多少取決于運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度以及運(yùn)動(dòng)時(shí)間。在單一的6 s短跑中肌糖原提供了50%的ATP周轉(zhuǎn)，因此沖刺活動(dòng)必將導(dǎo)致肌糖原濃度的逐漸下降。盡管肌糖原在1型和2型肌纖維中不同 （2型肌纖維需消耗更多的肌糖原）。在一場(chǎng)比賽過后，肌糖原水平降低到一定程度會(huì)引起長期的疲勞產(chǎn)生。此外，較低內(nèi)源性糖原儲(chǔ)備也會(huì)影響運(yùn)動(dòng)員在比賽中的表現(xiàn)，因此，賽前補(bǔ)糖以維持較高的糖原儲(chǔ)備非常重要。在一項(xiàng)研究中，肌肉活檢顯示1型和2型肌纖維在運(yùn)動(dòng)后其肌糖原濃度顯著降低。然后與服用安慰劑組相比那些在比賽過程中攝取了濃度為6.9%碳水化合物的運(yùn)動(dòng)員其肌糖原僅減少了22%。肌糖原的儲(chǔ)備可能是一個(gè)機(jī)制解釋為什么攝取了碳水化合物的運(yùn)動(dòng)員能夠維持較高強(qiáng)度的表現(xiàn)在下半場(chǎng)比賽中。例如，在兩個(gè)不同場(chǎng)合對(duì)10名足球運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行錄像。實(shí)驗(yàn)組在比賽前和中場(chǎng)休息時(shí)攝取了共400 mL濃糖溶液，而對(duì)照組僅服用量相同的安慰劑，結(jié)果顯示實(shí)驗(yàn)組球員比對(duì)照組多跑了40%的距離。此外在90 min的間歇運(yùn)動(dòng)過后，肌漿網(wǎng)內(nèi)糖原的耗盡也相應(yīng)減少了肌肉中鈣離子的轉(zhuǎn)運(yùn)能力，從而引起肌肉收縮功能障礙。

肌內(nèi)糖原的利用率在一場(chǎng)足球比賽中逐漸下降，具體說，肌糖原利用率在熱身以及開場(chǎng)前15 min達(dá)到最后（4±1.2）mmol/kg，通過比較發(fā)現(xiàn)肌糖原的利用率明顯下降從15-60 min（1.8±0.5）mmol/kg，60～90 min達(dá)到最低（0.9±1.2 mmol/kg）。在研究中，參與者攝入6.4%濃度的碳水化合物的電解質(zhì)溶液（90 g/h）或者攝入等量安慰劑在運(yùn)動(dòng)前15 min。在這項(xiàng)研究中參與者繼續(xù)完成90 min的比賽直到疲勞，服用了碳水化合物組參與者每分鐘奔跑的距離更遠(yuǎn)（158±28）m/min比起安慰組（131±19.7）m/min，其代表間歇運(yùn)動(dòng)能力增加了21%。這意味著葡萄糖供應(yīng)越充足，在間歇運(yùn)動(dòng)過程中運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)更好。

2.2 血糖的作用

碳水化合物參與代謝的水平是由個(gè)體是否在休息或者鍛煉所決定的。在休息時(shí)，血糖的升高上調(diào)了胰島B細(xì)胞分泌胰島素的能力。胰島素增加會(huì)引起脂肪降低以及肝臟骨骼肌糖原的攝取量增加，肝糖原主要用于調(diào)節(jié)血糖濃度（4～5 mmol/L）以滿足機(jī)體代謝需求。在運(yùn)動(dòng)開始時(shí)，肌肉收縮會(huì)引起血液中葡萄糖的利用增加，為了維持血糖的正常水平，胰高血糖素以及腎上腺素促進(jìn)肝糖原的分解。羅素報(bào)道說，在熱身活動(dòng)中，攝入碳水化合物時(shí)，胰島素能夠抑制腎上腺素作用，在這一階段我們觀察到血糖濃度的升高。

此外，兒茶酚胺分泌增加可以引起間歇性運(yùn)動(dòng)過程中血糖水平提高，盡管胰高血糖素在比賽中的分泌量相對(duì)不變，但運(yùn)動(dòng)可以通過刺激交感神經(jīng)，增加腎上腺素的分泌量。腎上腺素促進(jìn)肝糖原的分解使得機(jī)體血糖水平高于靜息狀態(tài)。盡管在一場(chǎng)足球比賽后血糖濃度會(huì)短暫下降，但在間歇運(yùn)動(dòng)中≤90 min低血糖現(xiàn)象比較少見，這暗示在比賽過程中肝糖原足以維持或者可略微升高血糖水平。更多的證據(jù)證明血糖濃度可以維持超過90 min甚至是加時(shí)階段。然而，運(yùn)動(dòng)員還是被建議攝入碳水化合物以維持內(nèi)源性糖原。

血糖濃度可以會(huì)影響身體機(jī)能，因?yàn)榇竽X活動(dòng)完成依賴于連續(xù)不斷的葡萄糖供應(yīng)。據(jù)報(bào)道，血糖升高可增加大腦葡萄糖的供應(yīng)，以保持中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性。最新的一項(xiàng)研究報(bào)告，在比賽前攝入濃度為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濃度，與攝入安慰劑的組相比。在一場(chǎng)模擬的足球比賽中平均沖刺速度在兩個(gè)碳水化合物組為（9.6%）5.73 m/s，（5.6%）5.66 m/s而安慰劑組為5.58 m/s。在一項(xiàng)調(diào)查中，碳水化合物以葡萄糖的方式被提供在比賽前，中場(chǎng)和第90分鐘，碳水化合物組的血糖濃度升高且運(yùn)動(dòng)員的帶球精度明顯提高。

3 補(bǔ)糖的量化研究成果

史小才指出，運(yùn)動(dòng)時(shí)間長于1 h的大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，應(yīng)以30～60 g/h的速率來補(bǔ)糖，以維持糖的氧化和延緩疲勞出現(xiàn)。這個(gè)糖的攝入量可以通過每小時(shí)飲用600～1000 mL的4%～8%糖溶液來實(shí)現(xiàn)。Murray等指出外援性碳水化合物的最大飲用量是65～75 g/h。當(dāng)受試者用更大量的碳水化合物時(shí)，沒有發(fā)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)能力有更大的效益；他在另一項(xiàng)研究報(bào)道中提出，即使每小時(shí)攝入20～25 g碳水化合物也能改善運(yùn)動(dòng)能力。但是具體到短時(shí)間、大強(qiáng)度、間歇性運(yùn)動(dòng)補(bǔ)糖的量，由于運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練狀態(tài)、個(gè)體特點(diǎn)不同，補(bǔ)糖的量有較大差異，因而還需進(jìn)行全面、細(xì)致的研究。

4 補(bǔ)糖的時(shí)間

運(yùn)動(dòng)前補(bǔ)糖可增加體內(nèi)肌糖原、肝糖原的貯備，運(yùn)動(dòng)中補(bǔ)糖可保持血糖水平，節(jié)約肌糖原耗損以延長運(yùn)動(dòng)時(shí)間，運(yùn)動(dòng)后補(bǔ)糖是為了加速肌糖原的恢復(fù)研究證明，補(bǔ)糖的時(shí)間，運(yùn)動(dòng)前宜安排在賽前數(shù)日內(nèi)、賽前2 h或比賽前即刻，應(yīng)避免在賽前的15～45 min內(nèi)補(bǔ)糖。運(yùn)動(dòng)中補(bǔ)糖可安排在每隔15～30 min或每30～60 min補(bǔ)糖為宜。

5 結(jié)語

攝入碳水化合物對(duì)長時(shí)間間歇運(yùn)動(dòng)影響的機(jī)制是復(fù)雜的，且其對(duì)于間歇運(yùn)動(dòng)影響效果已被證實(shí)。運(yùn)動(dòng)前攝去碳水化合物減少了肝糖原的消耗從而保存了有限的內(nèi)源性糖原。碳水化合物攝入對(duì)間歇運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)員機(jī)能的影響幅度大小取決于個(gè)體化水平，當(dāng)機(jī)體處于疲勞或者低血糖時(shí)，碳水化合物的攝入對(duì)于運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)員的表現(xiàn)具有重大影響。此外仍需研究以確定碳水化合物的攝入具體是通過哪個(gè)或者哪幾個(gè)途徑來影響機(jī)體機(jī)能。

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