运动前及运动期间补充碳水化合物对身体表现的影响

最常见运动项目或身体活动的表现性能与长时间(90-120分钟或更长)处于中高强度水平下的环境有关，这些活动得益于摄入的碳水化合物。马拉松长跑、越野滑雪和耐力骑自行车是这类常见的运动。其它需要在较长时间内进行间歇性高强度的运动也会得益于碳水化合物，比如足球。然而，参加这类运动的人，特别是在温暖或炎热的环境条件下，他们需要补充由于出汗导致的体液损失。此时，补充体液比碳水化合物更重要。

许多为确定最佳的碳水化合物摄取方法，以防止长时间运动中出现疲劳的研究已经开始进行。现在已经研究了许多不同的变量，如摄入时间和碳水化合物的种类、数量和浓度。

再次，基于目前研究人员对于运动中摄取碳水化合物的综述以及各项研究的仔细分析，得出以下常规结论和在1~2小时或更长的时间内以最大耗氧量的60-80%或更多运动的建议。它们也适用于持续1小时或更多的间歇性、高强度运动。但是，需要注意的是，由于每个人摄入碳水化合物后的反应不同，所以在实际运动使用前应先进行实验检测。

1、运动前的补充量及时间

* 运动前4小时或低于4小时

运动前4小时摄入的碳水化合物含量应以体重为基础。在一些研究中，以4~5克/公斤(1.8~2.3克/英磅)为基准摄入碳水化合物取得了很好的效果。对于体重60公斤的运动员来说，推荐量是240~300克。可供吸收的碳水化合物有多种形式，包括果汁或葡萄糖合物溶液、水果或淀粉固体碳水化合物。同时，应尽量减少纤维摄入量，以防止在运动过程中出现肠道问题。我们应当记住，300克的碳水化合物大约是1200卡路里，也就是一顿丰盛的食物。

* 运动前低于1小时

在运动前不到1小时，Jeukendrup和Killer对运动前摄入碳水化合物进行了研究。他们发现，在运动前一小时摄入碳水化合物要么提高了运动表现性能，要么就没有什么影响。基于该发现，对于那些没有出现低血糖症的人来说，几乎没有证据表明他们在运动前一小时内摄入了碳水化合物。Prudence指出，易发生反应性低血糖的人在运动前15-60分钟应避免摄入碳水化合物，尤其是高血糖指数的食物。在这个时间内的单糖摄入会由于反应性低血糖的作用降低运动表现。与此同时，胰岛素反应可能会提高肌糖原的利用率。因为它在比赛中过早地消耗掉了肌糖原，所以这对运动员来说是不利的。之前的几项研究表明，运动员在耐力运动前一小时内消耗了56.7~85.05g的葡萄糖后，他/她跑到精疲力竭的时间也缩短了20~25% 。

然而，并不是所有人都会出现反应性低血糖症。Kuipers和其它研究人员指出，大约三分之一的训练有素的受试者在4小时禁食后摄入50克葡萄糖会出现低血糖症状。然而，这种低血糖症只是暂时的，因为以最大耗氧量的60%运动20分钟后，血糖水平就会恢复正常。在Seifert和其它人员的研究中，向受试者补给各种碳水化合物溶液以提高他们的胰岛素水平；当胰岛素水平达到峰值时，他们以最大耗氧的60%运动了50分钟。只要没有出现低血糖症，那么就不会出现任何不良的感觉或心理反应。当在运动前约1小时需要摄入碳水化合物时，最佳的用量为1~2克/公斤(60公斤的运动员:60~120克)，因为该用量在一些研究中已经被证实可以提高表现性能。一项研究表示，在运动前1小时只使用12克碳水化合物没有任何益处。血糖指数低的食物和葡萄糖聚合物都是合适的选择。

*运动前即刻补充

在短时间甚至低于90分钟的运动之前摄入碳水化合物，通常并不能提高运动表现效果。比如，Marjerrison和其它研究人员发现，在进行4次30秒的无氧Wingate测验之前30分钟摄入碳水化合物溶液对于能量输出并没有什么作用。Smith和其它研究人员指出，在进行4公里游泳(约70分钟)的前5分钟摄入10%的葡萄糖溶液对游泳时间没有显著的影响。然而，在2小时及以上的长时间耐力运动之前(低于5~10分钟)，摄入碳水化合物有助于延缓疲劳的发展，并且能够提高超过最大耗氧量50%(比如60~75%)运动的表现效果。包括有影响力的实验室研究和涉及不同耐力运动员在内的大多数研究都支持了这一观点。在该运动强度下，胰岛素对于摄入葡萄糖的反应被抑制了，肾上腺素随之增加。这两种激素相互作用，有助于维持或提高血糖水平，并防止出现个体反应的低血糖症(当摄入碳水化合物的时间与运动开始时间间隔太长时就会出现该低血糖症)。

假设碳水化合物在运动前被瞬间吸收，也就是说，在运动开始的10分钟内，为提高性能，浓度为40~50%的溶液中大约有50-60克的葡萄糖聚合物被有效利用。一个大汤匙大约15克的量。要得到一个包含50克聚合物的浓度为50%的溶液，应盛3大勺聚合物放入100毫升的水中。要得到一个包合15克葡萄糖聚合物的浓度为7.5%的溶液，应盛1大勺聚合物放入200毫升的水中。一些“能量”饮料中每225毫升包合25~50克的碳水化合物，这种饮料大约合有10~20%的溶液。

2、运动期间的补充量及时间

在长时间运动中摄入碳水化合物可以帮助维持血糖水平和降低后期对疲劳的感知能力(以自感用力度进行衡量)。随着运动的持续进行，肌糖原水平下降，从摄入的碳水化合物中获得的能量增加。大量研究指出，应尽早地在运动中补充碳水化合物，但是，在长时间运动中，即使供应碳水化合物的时间较晚，还是能够帮助补充血糖水平、增加碳水化合物的氧化以及延缓疲劳。

所有的主要调查人员包括:Asker Jeukendrup, Trent Stellingwerff,Louise Burke和Naomi Cermak。他们指出，在长时间运动中摄入碳水化合物可以提高运动表现。现在，已经结合现场实际和实验室状况，并考虑不同的运动模式及性别差异进行了诸多研究分析。

在运动中，每15~20分钟摄取一次碳水化合物似乎是很好的选择。但当运动处于温暖或炎热的环境条件下并尝试最大限度地摄入碳水化合物或获取体液时，摄取次数可能会更加频繁。虽然在运动中你可以摄入大量的碳水化合物，但你使用这种外源能量的能力是有限的。具体原因尚不明确，但如前所述，可能与肠道吸收不足或肝脏受损有关。

运动饮料中平均6~10%的碳水化合物可以增强长时间运动的表现性能。标准的运动饮料( 225毫升)中含有14~24克碳水化合物，具体为多少克取决于浓度大小。如果运动员想要最大化地利用摄入的碳水化合物，那么他/她就要喝大约900~1600毫升盎司的饮料才能获得每小时100克的碳水化合物。虽然每15分钟喝225毫升的饮料能够在一小时内提供900毫升的碳水化合物，但是，想要获得1600毫升的碳水化合物，就应该更频繁的饮用该饮料。另外，在一小时内摄入1600毫升的液体对人体来说是很困难的，并且可能对某些人构成潜在的健康危险。尽管该饮料可以提供所需的碳水化合物，但过量的摄入会导致过度的水合作用和严重的疾病，即低钠血症。

其它的一些研究也很有效。其中一项研究是在运动前20分钟和20分钟内摄入高浓度的碳水化合物(约1 g/kg x体重)，然后再每隔一定时间使用低浓度的像运动饮料的营养品。一些研究人员也注意到，在长时间的运动中摄入更高浓度的碳水化合物，比如100~200克碳水，可能对于提高表现性能有利。此外，由于运动性质的不同，足球运动员和其它运动员在比赛前和比赛中需要消耗高浓度的碳水化合物，或者采用中断比赛的方式补充高浓度碳水化合物。

应该注意的是，在运动中，当摄入碳水化合物的比例超过10%时就会引起肠胃不适，这和其它高浓度的碳水化合物一样。然而，一些运动员可以忍受更大的碳水化合物浓度，比如15~20%。超距运动的运动员，他们的运动强度较低，可能会容忍更高的浓度，范围从20%到50%不等。

为了最大限度的提高身体机能和减少肠胃不适，AskerJeukendrup,Naomi Cermak和Luc van Loon建议采用以下推荐值摄入碳水化合物。

* 对于参加持续时间少于0.5小时的短而强度高的运动：运动中不需要碳水化合物。

* 短时间、高强度或间歇性的团队运动(持续时间为0.5~1.25小时)：需要的碳水化合物非常少，有可能采用口含碳水化合物的方式。

* 对于持续时间为1~1.5小时的间歇性团队运动：建议每小时最多摄入60克碳水化物。

* 对于持续时间超过2小时的间歇性团队运动：建议每小时增加90克可转运碳水化合物(混合糖)。

* 对于持续时间为1~3小时的持续运动：建议每小时摄入60克的碳水化合物。

* 对于持续时间超过2.5小时的长时间运动:建议每小时摄入90克可转运碳水化合物。

运动员可能会学会忍受更高含量的碳水化合物。因此，这些建议虽然都是基于研究得出的，但也应根据实际情况进行调整。

3、最优补充建议

一些研究表明，尽管在运动前或运动中摄入碳水化合物可以提高表现性能，但通过观察发现，在运动前和运动中都摄入碳水化合物的效果最好。例如，Chryssanthopoulos和其它研究人员让受试者以最大耗氧量的70%跑至精疲力竭，然后发现，虽然在运动前3个小时内高碳水化合物对运动表现有促进作用，但运动中的食物与碳水化合物电解质溶液的组合能够进一步的提高耐跑能力。

碳水化合物类型

现在已经研究了许多不同类型的碳水化合物，包括：葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、麦芽糖、葡萄糖聚合物(如麦芽糖糊精)、各种不同的组合和可溶性淀粉(一种很长的聚合物)、高酿指数的食物(如土豆)、以及豆类等低血糖指数食物。一般来说，它们都是在适当时候用来提高耐力表现的途径，所以这些不同类型的碳水化合物之间似乎并没有什么区别。然而，需要重点关注碳水化合物组合、果糖、固体碳水化合物和低糖指数食物。

碳水化合物的组合

Jeukendrup提出，在运动中摄入的单一碳水化合物会以1克/分钟的速率被氧化，即使摄入了大量的碳水化合物。然而，碳水化合物(创造了多种可转运碳水化合物)的组合，特别是葡萄糖和果糖的组合，已经证实它们这些组合需要不同的肠转运蛋白进行吸收，进而加快碳水化合物的氧化速率(见图3-21)。这似乎是一种增加外源碳水化合物氧化速率的方法，最高可达1.7克/分钟。建议采用组合的碳水化合物，它能够以每小时60克以上的速度促进葡萄糖的氧化。Curre日和Jeukendrup称，与葡萄糖饮料或水相比，饮用含有多种不同碳水化合物的饮料(葡萄糖和果糖)在经过2小时的体内循环后，它能够提高19%的表现性能，而前者仅能提高8%。饮用葡萄糖/果糖饮料在大约1小时的时间里能够输出最大的能量。葡萄糖作为碳水化合物的单一来源在需要的时候看起来似乎是足够的。因此，在选择运动饮料时我们应检查食品标签以确认它是否含有该成分。

肠道内绒毛含有不同的单糖受体，当摄入多种碳水化合物时，这些受体会增强对碳水化合物的吸收作用。

A.果糖

果糖是一些运动饮料的组成成分，可以从水果中直接提取。虽然大多数人都能摄取一定量的果糖，但过量的果糖会给人体带来问题。因为果糖会从肠道中被慢慢吸收，并在肠道中产生明显的渗透作用，进而导致一些人出现腹泻和肠胃不适。研究表明，与葡萄糖和蔗糖相似的溶液相比，6%浓度的果糖溶液会引起严重的肠胃不适和运动表现性能的损伤。在运动前或运动中，运动员应谨慎选用果糖作为碳水化合物的唯一来源。此外，运动饮料中含有低浓度的果糖。

果糖通常不是运动后肌糖原再合成的首选碳水化合物。虽然我们对于肌糖原已经有了较深的理解，但是对于肝糖原却知之甚少。Eric Hultman的经典人类。研究表明，与葡萄糖相比，果糖的摄入会导致肝糖原含量增加，而肝脏的葡萄糖输出并没有增加。最近，D e combaz和其它研究人员指出，在糖原耗尽的运动中，摄入果糖或半乳糖加上麦芽糖糊精导致的肝糖原增加量是葡萄糖加上麦芽糖糊精的两倍。虽然关于肝糖原恢复的信息不变，但训练后摄入果糖或半乳糖的碳水化合物可能会促进肝糖原合成。

碳水化合物形态

Cermak和van Loon两人曾在一篇文献综述中说到，事实上，碳水化合物的摄入形式(即液体、固态、半固态)对运动性能几乎没有什么影响。目前也有少量研究证实了这一观点。例如，Pfeiffer等人通过研究发现液体、固态及半固态碳水化合物的氧化速率基本相同。Campbell等人研究了不同形态的碳水化合物(液体、凝胶和豆粒形)对耐力运动性能的影响。他们发现，无论受试者摄入哪种形态的碳水化合物，对应的血糖水平都大致相当，且运动性能也都没有明显差异。

更为重要的是，相比较碳水化合物的形态而言，运动员对碳水化合物各种形态的偏好和选择其实对其运动性能有更为显著的影响，故而我们可以说在选择碳水化合物的时候，最重要的参考因素其实不是碳水化合物的形态，而是个人偏好、剂量、胃排空、液体和电解质的需求量等因素。

B.低血糖指数食品

虽然近20年以来，研究人员已经对血糖指数(GI)和性能进行了大量的研究和分析，但目前这些研究仍未取得定论。目前在该领域的诸多研究中，有几例专家评述比较有参考价值。Donaldson等人认为，目前，业界针对低GI和高GI碳水化合物对运动性能的积极作用尚未达成共识。他们发现，13项关于运动前碳水化合物摄入的调查中仅有5项调查测量了受试者的运动性能，而在这5项调查研究中，仅有2项研究表明低GI条件下，运动性能会有所提高。在另外一项相似的研究中，O'Reilly等人评述了13项关于运动前低GI和高GI碳水化合物摄入的调查研究，他们发现，仅有2项研究表明运动前摄入低GI碳水化合物会提高运动性能。但如果在运动过程中人体将碳水化合物消耗掉，那么这种效果就大为削弱，而这在大多数运动中都是常见现象。

Ormsbee等人的研究报告表明，运动前摄入低GI碳水化合物的确会降低血糖/胰岛素反应(7项研究)。从新陈代谢的角度来讲，运动前摄入低GI碳水化合物会提升脂肪氧化率，或有助于人体在运动过程中维持正常的血糖水平(7项研究)；但是，另外两项研究并没有得出类似结论。尽管研究人员发现这种积极效果其实很难转化为显著的运动性能，但目前大多数研究至少可以证明运动前摄入低GI碳水化合物的确可以改善新陈代谢。例如，Ormsbee指出，低GI碳水化合物的摄入会延长运动员的耗竭性运动作业时间以及计时赛中的运动性能(5项研究)，但其他研究(6项研究)并没有得出类似结论。这些研究所用的研究方法各有不同，因而我们很难对其中一小部分的研究(<20项研究)进行系统的解释。但值得注意的是，目前尚无研究表明运动前低GI碳水化合物的摄入会降低运动性能，所以运动员完全可以在实践过程中亲身实验，从而证明运动前摄入低GI碳水化合物是否会提升运动性能。当然，今后研究人员需要更加关注运动前低GI碳水化合物摄入对耐力运动性能的影响。

C.含蛋白质的碳水化合物

目前，已有研究人员着手研究运动过程中摄入含碳水化合物的蛋白质对运动性能的影响。McCleave等人发现，与补充6%的碳水化合物相比，如果女性竞技自行车赛手和铁人三项运动员每20分钟摄入3%碳水化合物和1.2%蛋白质，那么他们的耗竭性运动作业时间会延长15.2% o Ferguson-Stegall采用了类似的碳水化合物和蛋白质补充剂量，他们发现，当竞技自行车赛手和铁人三项运动员的运动强度等于或低于换气17值时，他们的耗竭性运动作业时间更长。而当运动员们的运动强度高于换气阂值时，他们的运动性能与之前基本一样。vanLoon分析了13项关于运动过程中摄入蛋白质的影响的相关研究，其中仅有3项研究表明蛋白质摄入有助于改善耐力运动性能，有的研究甚至证实蛋白质摄入对耐力运动性能具有显著的提升效果(高达30)。

故而我们可以说，至少对少数个体而言，运动过程中摄入蛋白质可以改善人体机能状况，只不过目前我们尚且不清楚这其中的运作机制和原理。更为重要的是，在运动环节结束之前摄入蛋白质有助于蛋白质的合成。因此，运动前或运动过程中摄入少量蛋白质或许有助于体能恢复。

目前，已有几项研究对比分析了碳水化合物单独摄入和碳水化合物+蛋白质配合摄入对体能恢复后再次运动的性能的影响。Betts等人让受试者在70%VO2max条件下进行了90分钟的跑步运动，然后让受试者休息4个小时，并在此期间让其中一部分受试者摄入碳水化合物，另一部分受试者摄入碳水化合物+蛋白质混合物。紧接着，受试者在85% VO2max条件下跑步直至力竭，但最终的研究结果表明碳水化合物单独摄入和碳水化合物+蛋白质配合摄入对运动性能的影响大体相同。

RomanoEly等人研究了碳水化合物一蛋白质抗氧化饮品和等卡热碳水化合物饮品对体能恢复后再次运动的性能的影响。受试者70%VO2max条件下进行耗竭性运动，然后让受试者休息24个小时，紧接着，受试者在80% VO2max条件下继续运动。在实验过程中，受试者每隔15分钟摄入碳水化合物一蛋白质抗氧化饮品和等卡热碳水化合物饮品。通过这种循环测试，研究人员发现，无论受试者摄入哪一种饮品，耗竭性运动作业时间都基本一样。

Bernardi等人让受试者进行了60分钟的运动，然后让他们休息了6个小时，并在此期间让其中一部分受试者摄入碳水化合物，另一部分受试者摄入碳水化合物和蛋白质混合物。紧接着，受试者再次运动60分钟。最终研究结果表明，碳水化合物+蛋白质的配合摄入提高了脂肪氧化率，促进了受试者运动后的体能恢复，且和等卡热碳水化合物的摄入相比，前者对运动性能的改善效果更为显著。

Stearns等人在一项元分析中证实，与单纯的碳水化合物摄入相比，蛋白质和碳水化合物配合摄入提升了9%的耐力运动性能。他们还发现，当蛋白质和碳水化合物配合使用时，而且如果碳水化合物的含量适中，则摄入后人体机能会有明显改善。

Roy等人评估了巧克力牛奶的作用，他们认为巧克力牛奶是运动后恢复过程中最为经济实惠的运动饮料替代品。巧克力牛奶饮品中的碳水化合物与蛋白质配比非常适中，且符合国际运动营养学会所推荐的配比值，此外，巧克力牛奶饮品的电解质浓度非常高；和水或碳水化合物饮料相比，巧克力牛奶的口感和饱腹感更好。Karp等人让一批训练有素的自行车赛手进行间歇性训练，在4小时的体能恢复期结束之后，自行车赛手们须在70% VO2max条件下进行耗竭性运动。在4小时的恢复期中，自行车赛手们分别摄入等量的巧克力牛奶、补液饮料或碳水化合物替代饮品。研究表明，和摄入碳水化合物替代饮料组相比，摄入巧克力牛奶和补液饮料的自行车赛手的耗竭性运动作业时间更长，且他们的运动性能更好。Pritchett, Thomas和Gilson等人通过研究同样证实了上述结论，他们发现摄入巧克力牛奶和碳水化合物饮品后，受试者的肌肉恢复情况更好。

D.特异性

我们建议在正式参加比赛之前，运动员可以在前期训练过程中摄入不同类型和不等量的碳水化合物，从而确定最佳的摄入形态和剂量。对运动员来说，能够清晰的知道自己在一场耐力比赛中的最佳运动速度尤为重要，同样地，运动员也必须了解自己最适合摄入哪种类型，多少剂量和多大浓度的碳水化合物。Williams指出，比赛类型可能会影响碳水化合物的摄入量，因为和自行车赛手相比，赛跑运动员更容易患胃肠不适。作为一种很常见的腹泻病状，“跑步性腹泻”和过量摄入高浓度蔗糖溶液(如功能饮料)有密切关系。

你可以通过肌肉训练来不断提高肌肉能力，同样地，你也可以训练你的消化系统，从而了解它的极限到底在哪里。运动员可以在运动前和运动过程中摄入不同类型和浓度的碳水化合物。作为一位在国际上备受赞誉的运动营养学专家，Ron M aughan认为，合理利用碳水化合物的最佳策略其实就是充分利用你的主观经验，你可以在训练过程中直接获取这些经验。