糖的概念及其对运动能力的影响
糖的概念:
糖类物质是多羟基的醛或酮的化合物以及它们的衍生物。
分类:
根据化学组成可分为醛糖和酮糖;根据糖分子中所含的碳原子数,可
以将糖分为丙糖、丁糖、戊糖和己糖,最简单的糖类就是丙糖;根据
糖类分解时分解出的最小分子的糖的情况可以将糖分为单糖、低聚糖
和多糖三类。
①
单糖:不能被水解成更小分子的糖,重要的单糖及其衍生物有葡萄
糖、果糖、核糖等。
②
低聚糖:又称寡糖,由2--10个分子的单糖聚合而成,水解后产生
2--10个单糖。低聚糖中最主要的是二糖又称双糖,例如我们饮食中
的蔗糖、麦芽糖和乳糖。
③
多糖:是指由多个单糖分子缩合而成的糖类,其相对分子量较大,
不溶于水,皆无甜味,也无还原性。例如常见的有淀粉、糖原、纤维
素、琼脂等。多糖具有复杂的生理功能,其中我们经常遇到的糖原是
重要的能量储存物质。
糖的生物学功能:
1
、构成体质
2
、提供能量
3
、调节脂肪和蛋白质
糖是人类生理活动主要的代谢物质和组成部分,机体运动时能量
供应中糖起着极其重要的作用,而体内糖的贮备情况对于运动时间的
维持,提高运动成绩有着密切的关系,通过不同方式糖的合理补充可
以增加体内的糖贮备,还可延缓运动疲劳的出现,而且对于运动后机
体疲劳的恢复有着促进作用。
1
,机体内糖的储备情况
糖以有氧或无氧的方式合成ATP供应机体的需要,人体内糖的总量
一般不超过500g,其中绝大多数以糖原的形式进行储备,糖在体内
的分布状况如下:
肌糖原350~400g,每千克肌肉中约80~100mmol
肝糖原70~100g,每千克肝组织中约250mmol
体液糖20g,主要为葡萄糖,其中血糖约为6g
2
,运动对糖代谢的影响
⑴
,短时间大强度运动
肌糖原酵解是主要功能方式,但随着糖酵解。肌乳酸、血乳酸迅
速增加,同时又会抑制糖酵解的进行。若进行单次运动,在糖原排空
之前运动已结束,肌糖原的含量不成为这类运动的抑制因素;若进行
多次大强度的运动,运动时间在1min以上,肌糖原的消耗排空是影
响机体运动能力、产生疲劳的因素,虽然运动致使肝糖原分解速率加
大,但由于糖异生作用不明显和运动时间过短,肝糖原排空很少,同
时血糖基本不利用,浓度无明显变化。
⑵
,长时间中高强度运动
运动的能量供应,依靠糖酵解和有氧代谢供能,肌糖原利用的速率
相当高,糖原消耗量大,在运动最初阶段,有于运动刺激、肌糖原迅
速分解,糖酵解是这时的主要的供能方式;但随着运动时间的延长,
机体对于运动强度的适应,肌糖原的分解速率下降,保持稳定的有氧
代谢,但由于其储量有限,当运动导致肌糖原大量消耗时、其分解速
率必然下降,此时肌肉通过提高血糖的吸收利用以及脂肪的动员来满
足运动的需要,在运动中肝糖原的分解速率提高,释放葡萄糖入血,
使得血糖浓度保持较高水平,以满足肌肉摄取的需要,同时允许体内
非运动器官和组织可以在运动时继续维持正常机能,随着肝糖原的分
解、消耗、排空、虽然在肝脏内糖异生生成葡萄糖加大,但仍不能满
足运动时机体的需要,从而导致血糖浓度的降低。血糖浓度降低使运
动肌功能不足引起外周疲劳,同时中枢神经系统因供能不足也产生中
枢疲劳,二者的作用使机体运动能力下降,产生疲劳。在此种运动方
式中糖原的储量以及血糖浓度的下降是限制机体运动能力的的因素。
⑶
,低强度运动
肌肉主要有脂肪酸氧化供能,很少利用机体的糖储备。
3
,补糖 对运动能力的影响
通过运动时糖代谢的分析,补糖可以从提高机能的糖储备、降低
运动时糖原利用速率,促进糖原恢复以及维持血糖延长运动时间等几
个方面,促进机体运动能力。不同的补糖方式对运动能力的影响也会
有相应的不同。
⑴
,补糖类型及方式
①
膳食补糖
为提高运动员的糖储备,在平时的饮食中要注意含糖食物的摄入,也
就是膳食补糖,使基础膳食中糖类的含量达到总热量的60%--70%,
应以含糖量最多的粮食和薯类为主要来源,同时也应注意蔬菜水果的
摄入,因其除含有少量单糖外,还含有纤维素和果胶,其摄入有利于
糖类的消化吸收。但应少吃蔗糖,因为粮食和薯类除富含淀粉可以供
给热能外,还含有一些其它营养素,如蛋白质、无机盐和维生素等,
至于蔗糖、麦芽糖等各种食糖,除供给热能外,基本不含有其它营养
成分,营养价值远不如粮食和薯类。
②
,补糖的种类
不同种类的糖在体内的吸收运转机制不同,另外不同种类的糖带来
的胃肠刺激反应和吸收速率不同,如单纯摄入果糖,因其吸收速率较
低不像其它糖类那样能够迅速吸收氧化,而且纯果糖还会引起胃肠道
的不适和运动能力的降低;单纯摄入葡萄糖液还会对胃的排空产生一
定的抑制作用,所以对于补糖中出现的以上现象选取最佳的糖组合进
行混合补糖。使用麦芽糊精和果糖的混合食品替代葡萄糖可以克服对
于胃排空的抑制作用。多种糖组合补充由于其运转机制不同,可以完
成糖的同时吸收,提高了糖的吸收效率,而且对于单纯补糖时出现的
胃肠不适得到了较好的解决,从而更加有利于糖的吸收,对于提高机
体的运动能力更为有利。
③
,补糖与补液
补糖常常是与补液同时进行的,而饮料的渗透压浓度对于糖的补
充有直接的影响,一般认为补糖饮料的浓度应采用低渗或高渗,这样
才利于糖的吸收,即糖的浓度以低于8%为宜。因为糖的浓度和渗透
压与胃的排空速率有关,高渗溶液减低了胃的排空量,对于糖的吸收
极为不利。对于不同的糖,在糖浓度相同的情况下,其渗透压是不同
的,与单糖、双糖相比较而言,用低聚糖会使溶液的渗透压降低,如
果采用相同的渗透压,则低聚糖可以获得较多的糖补充。
⑵
,补糖时间
①
,运动前补糖
运动前摄入高血糖指数的饮料可以提高运动时氧化速率。另外还有研
究表明运动前补糖可以提高运动能力,长时间以来,高糖膳食训练法
一直被广泛使用,运动前一周进行大运动量训练,使运动员产生疲劳,
而且停止他们的糖摄入,如此3天以耗尽体内的肌糖原,接着再给以
高糖膳食,这期间从事尽量低的运动负荷,如此以至在运动前肌糖原
可以增加2--4倍。也可采用改良的糖原负荷法,即在赛前一个周内
减少运动量,直至赛前一天休息,同时逐渐增加膳食中的含糖量至总
热量的70%
运动前2--5min补糖可以延缓胰岛素效应,利于机体的运动;运
动前2h补糖,糖已被吸收合成糖原储存起来,对于运动来讲,增加
了运动前的糖原储备,一般认为在训练前或比赛前的20min内补糖效
果最佳,即可使肾上腺素等分泌增加,又可使胰岛素分泌下降,从而
有利于运动能力的提高。
以上可知,运动前短期补糖主要是为了增加体内肌糖原、肝糖
原以及血糖储备量,以保障机体的运动前能力,选择合适的赛前补糖
时间更为重要。
②
,运动中补糖
在持续运动过程中补糖可以使运动员增加工作量。因为摄入糖到
葡萄糖进入血液是需要一定的时间的,所以建议在疲劳发生前尽早补
糖,而且发现补糖会使疲劳的发生推迟,但是不能阻止疲劳的发生,
这同时也提示疲劳的产生是多因素的。在对自行车运动员补糖的研究
中发现运动中补糖30min后,血糖明显增加,1.5小时后显著高于对
照组,表明补糖可以增加和维持运动中的血糖水平。一项有关足球比
赛的研究报道,利用比赛间隙补糖补液的运动员比补液不补糖的运动
员跑动的距离增加了30%。
在运动中一般采用少量多次的方式每隔30--60min补充含糖饮料
或容易吸收的含糖物质,补糖量一般不大于60g/h或1g/min,且采用
易吸收的单糖和低聚糖。在长时间的运动中,由于糖原的排空和血糖
浓度的降低被认为是引起疲劳的重要因素之一,而在运动中适当地给
运动员补充糖,可以提高血糖水平,节约肌糖原,减少肌糖原的损耗
以延长运动时间,从而有助于运动能力的提高。
③
,运动后补糖
运动后开始补糖的效果越早越好,理想的是在运动后即刻、前2h
及每隔1--2h连续补糖,原因是由于运动后即刻肌糖原合成速率最快,
其后合成速率逐渐减慢。而且有研究发现运动后肌细胞膜对葡萄糖的
通透性增大,同时对胰岛素的敏感性增强,为了快速补充体内有限的
糖储备,运动后应立即摄入糖才能加速肌糖原的合成。研究也表明,
运动后4h的短恢复期内立即摄入糖饮料,可以增加再运动时的耐力。
因此运动后尽早补糖的重要性在于及时供应肌糖原合成原料,以利于
糖原的尽早恢复。补糖量应为运动后即刻进食50g糖,此后每1--2h
间隔补充50g糖,至少应补充到200g,24h总量达600g,而且补糖
形式上应采用多种糖混合补充的方式。
在实际的运动比赛中,补糖不能仅仅局限于赛前、赛中或赛后,
而是采用联合补糖,有研究发现,在运动前和运动中联合补糖能够比
单独在运动前或运动中补糖对运动能力产生更好的效应。
补糖在运动中的应用已经越来越广泛,并且越来越受到重视。
合理的补糖能够提高机体的糖储备,延缓运动性疲劳的出现,还能促
进运动后疲劳的恢复,提高机体的运动能力,为达到这种目的,必须
综合考虑补糖对于机体运动能力的影响,不但为了比赛运动的需要在
运动前、运动中以及运动后补糖,而且应在平时运动训练的膳食中加
大糖的摄入,另外补糖中还应综合考虑适当的渗透压浓度,以及理想
的补糖组合。