李和標(biāo)
(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 體育部,安徽 合肥 230036)
在運(yùn)動中,肌肉收縮對能量需求很大,為了保證肌肉收縮,以三磷酸腺苷(ATP)形式貯存的化學(xué)能必須以一定的速度轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,供肌肉所利用。而肌肉貯存的ATP總量有限,因此,當(dāng)機(jī)體進(jìn)行長時(shí)間運(yùn)動時(shí),必須依靠磷酸肌酸、糖、脂肪的代謝重新合成ATP。一般來說,當(dāng)機(jī)體進(jìn)行大強(qiáng)度運(yùn)動時(shí),糖是重新合成ATP的主要物質(zhì),機(jī)體內(nèi)的糖主要貯存在肌肉和肝臟中,在血液中也有少量的糖。本文主要探討的是在馬拉松訓(xùn)練競賽中肌糖原作為燃料功能的重要性,闡述糖原填充對馬拉松運(yùn)動成績的影響。
馬拉松比賽的距離為42.195km,對所有運(yùn)動員來說都是終極挑戰(zhàn),由于運(yùn)動時(shí)間長,運(yùn)動量和強(qiáng)度都很大,運(yùn)動員體內(nèi)肌糖原大量消耗,甚者接近耗竭,極度疲勞。肌糖原儲備充足時(shí)可以使運(yùn)動肌吸收和利用血糖減少,有利于維持血糖水平或者延遲血糖水平的下降,對推遲運(yùn)動性疲勞的發(fā)生有著積極的意義。
馬拉松運(yùn)動,可以想象到在其后程,肌糖原消耗殆盡,運(yùn)動員是極度疲勞的。研究結(jié)果表明,賽前糖原填充方法,可以使得肌糖原得到超量恢復(fù),從而延長運(yùn)動時(shí)間[1]。北歐科研人員通過肌肉活檢技術(shù),檢測肌肉對糖原的利用和酶的活性,對普通人群研究發(fā)現(xiàn),連續(xù)幾天的低糖膳食,肌糖原的含量降低,與正常飲食相比其耐力也相應(yīng)降低。而連續(xù)數(shù)天的高糖飲食可以使得肌糖原儲量得到超量代償,進(jìn)而增加了從運(yùn)動到力竭的時(shí)間。經(jīng)典的糖原填充方法是Bergstron等提出的,即運(yùn)動員運(yùn)動至力竭以消耗肌糖原儲備,然后給予高脂肪、高蛋白、低糖食物3天,接著再進(jìn)行另一次糖原耗竭性運(yùn)動,之后3天的高糖膳食。糖原填充方法最早在歐洲被許多專業(yè)馬拉松運(yùn)動員所采用,一些優(yōu)秀運(yùn)動員曾成功運(yùn)用過此方法,其中包括1969年歐洲馬拉松冠軍希爾,20世紀(jì)70年代以來馬拉松普通健身愛好者也采用了這種方法。但是,由于這一方法的艱苦性,許多運(yùn)動員認(rèn)為它不切實(shí)際,因?yàn)?天的低糖飲食可引起低血糖癥,運(yùn)動員出現(xiàn)煩躁和慢性疲勞,兩次力竭性運(yùn)動可導(dǎo)致疲勞、損傷,從而影響賽前的心理狀態(tài)[2]。
一些運(yùn)動員在實(shí)際訓(xùn)練中發(fā)現(xiàn)沒有必要進(jìn)行艱苦糖原的排空階段,就可以獲得與經(jīng)典糖原超量恢復(fù)同樣的效果,從而發(fā)展出了改良的糖原填充方法[3],即在一次大運(yùn)動量訓(xùn)練后,隨后6天遞減運(yùn)動量,遞減運(yùn)動期的前3天,攝入50%糖組成的混合膳食,后3天攝入高糖膳食,避免了為了消耗糖原而采取大運(yùn)動量訓(xùn)練帶來的疲勞、傷痛及給心理上帶來的壓力。有人在對優(yōu)秀運(yùn)動員進(jìn)行3天時(shí)間的糖原填充(10g/kg/d)實(shí)驗(yàn),在3天內(nèi)休息,不做訓(xùn)練,每天檢測肌糖原的含量,糖原填充后第1天肌糖原含量顯著提高,從實(shí)驗(yàn)前的90mmol/kg濕肌上升到180mmol/kg濕肌。后來兩天盡管仍然采取休息和高糖膳食,肌糖原的含量保持不變。這個(gè)研究說明了肌糖原的超量恢復(fù)不用72小時(shí),最佳的恢復(fù)時(shí)間在最后一次訓(xùn)練課后保持休息和提供充足糖攝入的36~48小時(shí)。
多數(shù)的糖原填充實(shí)驗(yàn)參與者為男性,有研究者通過研究認(rèn)為女性運(yùn)動員在糖原填充后并沒有如男運(yùn)動有一樣得到肌糖原的超量補(bǔ)償,且在糖原填充后并沒有表現(xiàn)出運(yùn)動耐力的提高,這僅僅代表了少數(shù)人的觀點(diǎn)和結(jié)論[4]。多數(shù)研究證實(shí),女運(yùn)動員在提供充足的能量和糖原攝入,肌糖原儲量會有顯著提高,與男運(yùn)動員的情況相似。女性月經(jīng)周期對糖原的儲備是有影響的,黃體期比卵泡期的糖原儲量有顯著增多。
理論上講,糖原填充是可以提高運(yùn)動成績的。糖原填充對半程馬拉松成績提高不是很明顯,但是糖原填充方法對提高30km越野跑成績提高明顯[4],有關(guān)實(shí)驗(yàn)表明,糖原填充組相對于控制組來說不是整體性提高跑速,而是在后程保持速度的能力增強(qiáng)了。即使糖原填充沒有達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的顯著縮短跑步時(shí)間,但是實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)組在最后5km速度明顯比對照組快[5]。
運(yùn)動肌對各種功能物質(zhì)的利用比例主要取決于運(yùn)動強(qiáng)度和運(yùn)動時(shí)間,一般來說,運(yùn)動強(qiáng)度越小,持續(xù)時(shí)間越長,依靠脂肪氧化功能占人體總能量代謝的百分率也就越高。在短時(shí)間激烈運(yùn)動后無論是動力性運(yùn)動,還是靜力性運(yùn)動肌肉基本上不利用脂肪有氧氧化功能,當(dāng)以70%~90%最大攝氧量強(qiáng)度運(yùn)動時(shí),脂肪在運(yùn)動開始時(shí)功能并不明顯,其后供能比例逐漸提高,如持續(xù)運(yùn)動1小時(shí)以上,人體主要以糖的有氧代謝為主,在低于60%最大攝氧量強(qiáng)度運(yùn)動時(shí),脂肪成為運(yùn)動肌的主要功能物質(zhì)[6]。
馬拉松運(yùn)動員經(jīng)過長期的訓(xùn)練有氧代謝能力是很強(qiáng)的,而這種能力能在進(jìn)行5天的短時(shí)間訓(xùn)練得以進(jìn)一步提高,這就要求在訓(xùn)練期間主要給予運(yùn)動員低糖飲食(<2.5g/kg/d),同時(shí)輔以高脂肪飲食(占總熱量的65%~70%),這種脂肪功能適應(yīng)在做亞極量運(yùn)動時(shí)可以大大增加脂肪氧化供能比例,而減少了肌糖原的供能消耗。Burke的研究指出脂肪代謝適應(yīng)是否能提高運(yùn)動成績的提高并不明確,多于4周的長時(shí)間高脂肪、低糖膳食對身體是有害的[7]。
20世紀(jì)90年代的研究表明,脂肪代謝適應(yīng)可以持續(xù)至少24小時(shí),除非在運(yùn)動前和運(yùn)動中采取積極的糖原補(bǔ)充,否則,脂肪氧化功能是能量來源的主要渠道。實(shí)際上,脂肪代謝適應(yīng)作為糖原填充前期體內(nèi)糖原排空的手段是十分有效的。脂肪代謝適應(yīng)與糖原填充相結(jié)合的膳食對馬拉松比賽的賽前的準(zhǔn)備有著一定的積極意義,一方面可以提高有氧代謝能力,另一方面也提高了脂肪和糖原的儲量,為馬拉松比賽提供了充足的燃料。
脂肪代謝適應(yīng)情況下的糖原消耗下降實(shí)際是糖代謝的調(diào)節(jié)結(jié)果,這與調(diào)節(jié)糖代謝重要作用的丙酮酸脫氫酶的活性下降有關(guān),這種變化直接導(dǎo)致糖原分解速度下降。在模擬真實(shí)比賽的情況下,高脂肪膳食與糖原填充聯(lián)合的方法,對大強(qiáng)度運(yùn)動成績有負(fù)面的影響。盡管馬拉松比賽是一項(xiàng)以耐力為主的運(yùn)動,但運(yùn)動員在進(jìn)行加速擺脫對手、上坡、重點(diǎn)沖刺等行為時(shí),都需要有較大的運(yùn)動強(qiáng)度。許多研究都同樣說明了脂肪代謝適應(yīng)與糖原填充聯(lián)合的方法對馬拉松的沖刺能力有削弱作用,因?yàn)橹居醒跹趸铣葾TP的速率比糖原有氧氧化合成ATP速率低,有學(xué)者認(rèn)為馬拉松運(yùn)動員不宜采用脂肪代謝適應(yīng)與糖原填充聯(lián)合的方法。
根據(jù)目前的運(yùn)動營養(yǎng)學(xué)指導(dǎo)方法,馬拉松運(yùn)動員每天的膳食應(yīng)該提供足夠的碳水化合物來補(bǔ)充訓(xùn)練消耗,根據(jù)訓(xùn)練的量和強(qiáng)度,補(bǔ)充糖的量在7~12g/kg/d。對沒有接受過訓(xùn)練的受試者研究表明,在肌糖原較低水平下進(jìn)行訓(xùn)練,可以增加肌肉有氧代謝酶的含量與活性,其耐力水平也得到了較大提高[8],而對長期參加訓(xùn)練的運(yùn)動員來說高糖膳食可以促進(jìn)肌糖原恢復(fù)到較高的水平,在大運(yùn)動量訓(xùn)練周期時(shí),運(yùn)動員很少產(chǎn)生過度訓(xùn)練的癥狀,對大運(yùn)動量訓(xùn)練會產(chǎn)生良好的適應(yīng)性。在運(yùn)動實(shí)踐中,賽前體內(nèi)糖原的儲備應(yīng)該達(dá)到最大化,為了使運(yùn)動員在最小的刺激應(yīng)激下獲得最好的結(jié)果,推薦在賽前7天進(jìn)行一次大運(yùn)動量訓(xùn)練,以降低肌糖原的儲備,在接下來的3天里,應(yīng)進(jìn)行中等強(qiáng)度和中等持續(xù)時(shí)間的訓(xùn)練,并攝入良好的平衡混合膳食,其中能量來源的45%~50%應(yīng)為糖,在接下來3天里,逐漸減少訓(xùn)練量,同時(shí)膳食中能量來源于糖的比例應(yīng)增加至70%,這樣就可以獲得理想的肌糖原儲備,且運(yùn)動員所承受的壓力和疲勞小很多[2]。優(yōu)秀運(yùn)動員要能夠調(diào)節(jié)訓(xùn)練周期和飲食之間的關(guān)系,從而做到在某些訓(xùn)練時(shí)采取糖原排空,而在重大賽事前又能夠做到糖原的最佳恢復(fù)。
對于馬拉松運(yùn)動員來說,糖原填充方法可以幫助運(yùn)動員在賽前獲得更多的糖原儲備,為賽出好的成績提供幫助,在賽前36~48小時(shí),遞減運(yùn)動負(fù)荷階段,保證10g/kg/d~12g/kg/d的糖的攝入。同時(shí),沒有必要在糖原填充前經(jīng)過糖原排空階段,經(jīng)過糖原排空階段反而會導(dǎo)致運(yùn)動能力的下降,在兩次訓(xùn)練之間的膳食原則是要保持7g/kg/d~12g/kg/d的糖的攝入,對優(yōu)秀運(yùn)動員來說將會獲得較好的糖原儲備。如果減少糖的比例而提高脂肪比例,將會引起糖原儲備減少,運(yùn)動中動用脂肪功能比例將增加,在比賽中將會導(dǎo)致加速擺脫對手、上坡、終點(diǎn)沖刺能力的不足。
[參考文獻(xiàn)]
[1] Ahlborg G, Bergstrom J, Brohult J. Human muscle glycogen content and capacity for prolonged exercise after difference diets[J]. Forsvarsmedicin ,1967(3): 85-99.
[2] 羅納德 J.莫恩.運(yùn)動營養(yǎng)[M].北京:人民體育出版社,2005:85-110.
[3] Sherman WM, Costill DL, Fink WJ, et al. Effect of exercise-diet manipulation on muscle glycogen and its subsequent utilization during performance[J]. lnt J Sports Med ,1981(2): 114-118.
[4] Burke L. Middle and long-distance running. In: Practical sports nutrition[M]. Champaign:Human Kinetics, 2007:109-139.
[5] Karlsson J, Saltin B. Diet, muscle glycogen, and endurance performance [J]. J Appl Physiol,1971, 31: 203-206.
[6] 馮美云.運(yùn)動生物化學(xué)[M].北京:人民體育出版社,1996:110-121.
[7] Burke LM, Kiens B. "Fat adaptation" for athletic performance: the nail in the coffin[J].J Appl Physiol,2006,100 (1): 7-8.
[8] Hansen AK, Fischer CP, Plomgaard P, et al. Skeletal muscle adaptation: training twice every second day vs training once daily[J]. J Appl Physiol,2005, 98: 93-99.