張志明

摘要：本文對糖在體內(nèi)的代謝、糖對各項(xiàng)群運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的影響作一綜述，希望對運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練實(shí)踐能有一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：糖代謝；肌糖原；運(yùn)動(dòng)形式；影響；運(yùn)動(dòng)能力

糖因其具有在體內(nèi)易消化吸收、易運(yùn)輸、易被動(dòng)員、氧化時(shí)氧耗低、輸出功率較脂肪大等特點(diǎn)，成為人體最佳能量來源，其儲(chǔ)備必須充足才能滿足人體運(yùn)動(dòng)所需的能量。然而，對于不同的運(yùn)動(dòng)形式，糖在其運(yùn)動(dòng)能量代謝中所處的地位會(huì)有較大差別，因此，糖對其運(yùn)動(dòng)能力的影響也具有項(xiàng)目特異性。

一、糖的生理作用

（一）供給機(jī)體能量

糖在人體內(nèi)最主要的生理作用是供給機(jī)體能量。糖是人體內(nèi)來源最廣泛、最經(jīng)濟(jì)而且分解最完全的供能物質(zhì)，也是最主要的能源供應(yīng)途應(yīng)，人體所需能量的50%～70%來自糖的氧化過程。每克糖徹底氧化平均釋放能量17.2KJ（4Kcal）。全身糖約產(chǎn)生能量8000KJ（2000Kcal）。在肌纖維中，葡萄糖分子形成鏈組成糖元，糖元是肌纖維收縮的直接能量來源。

（二）構(gòu)成身體組織

糖類是構(gòu)成細(xì)胞膜，結(jié)締組織、神經(jīng)組織的重要成分，也是遺傳基因核糖核酸和脫氧核糖核酸的組織成分。

（三）維護(hù)生理功能

糖元具有維持心臟和神經(jīng)系統(tǒng)的正常功能；具有保護(hù)肝臟和解毒作用；促進(jìn)蛋白質(zhì)生成，使蛋白更有效地發(fā)揮修補(bǔ)和合成組織的功能；參與脂肪代謝，并使其氧化完全；糖類中的膳食纖維也可促進(jìn)腸道正常蠕動(dòng)，使人的大便通暢。

二、糖與運(yùn)動(dòng)

（一）人體內(nèi)糖的貯存

人體內(nèi)糖的貯存量共約400—500g，絕大多數(shù)以糖原顆粒形式貯存在胞漿內(nèi)，以葡萄糖形式運(yùn)輸。體內(nèi)各組織器官均不同程度的貯存有糖原，糖原主要分布于肝臟和骨胳肌。肝糖原約75—100g，濃度為250mmol/kg，約占肝重的5%；肌糖原350—400g，濃度為80—100mmol/kg，約占濕肌重的15%；體液糖總量20g左右，其中血糖5—6g，其主要成分是葡萄糖，濃度4.2—6.6mM/L，為體內(nèi)糖的運(yùn)輸形式[1]。

（二）糖在運(yùn)動(dòng)能量代謝中的作用

人在生命活動(dòng)中不斷需要消耗能量，在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)所消耗的能量大大增加，尤其以工作肌的耗能增加更加顯著。三磷酸腺苷（ATP）是工作肌將其分子內(nèi)貯存的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的唯一直接能源，ATP在肌肉中含量極少（4.6mM / kg濕?。┲荒芄┘∪馐湛s3次，由于進(jìn)行大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)力竭時(shí)肌肉中ATP仍剩70—80%，所以肌肉中ATP實(shí)際上只能供應(yīng)大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)不到1秒鐘之需。運(yùn)動(dòng)時(shí)消耗ATP的同時(shí)必須伴有ATP同步再合成方可維持一定的強(qiáng)度。糖進(jìn)行無氧代謝每秒鐘每公斤肌肉可以再合成ATP 1—1.5mM，進(jìn)行有氧代謝每秒鐘每公斤肌肉可以再合成ATP 0.5mM；而脂肪每秒鐘每公斤肌肉可以再合成ATP 0.24mM。所以利用糖作為能量代謝的底物無論是以無氧代謝還是有氧代謝的方式所產(chǎn)生的ATP或功率輸出均顯著高于脂肪[2]。

（三）運(yùn)動(dòng)時(shí)糖在體內(nèi)的代謝

1.肌糖原在體內(nèi)的代謝

運(yùn)動(dòng)時(shí)肌糖原的消耗與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間有直接關(guān)系。有實(shí)驗(yàn)表明：以75 % 最大攝氧量強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)至力竭時(shí)，肌糖原消耗80—95 %；而以30 %最大攝氧量強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)至力竭時(shí)，肌糖原僅下降15%；以90% 最大攝氧量以上強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)至力竭時(shí)，肌糖原也僅下降25 %?？梢娨?0 %—80 % 最大攝氧量長時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)，肌糖原消耗最大。研究表明，肌糖原的利用與運(yùn)動(dòng)負(fù)荷持續(xù)的時(shí)間呈正相關(guān)，當(dāng)肌糖原達(dá)到最低水平時(shí)，力竭便發(fā)生[3]。

2.肝糖原在體內(nèi)的代謝

運(yùn)動(dòng)時(shí)肝臟釋放葡萄糖的速率隨運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增大而加快。在85%VO2max大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)，肝臟釋放葡萄糖速率可達(dá)每分鐘5.5mmol左右，約為靜息狀態(tài)的6-7倍；低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)，肝臟釋放葡萄糖速率增加較小，并表現(xiàn)出先加快后逐漸減慢的變化過程。

3.血糖在體內(nèi)的代謝

安靜時(shí)，肌肉吸收血糖的量不多，運(yùn)動(dòng)時(shí)，隨運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度增大，肌肉吸收血糖量增多，其主要原因是肌肉血流量增加促進(jìn)了肌肉攝取和利用的血糖增多。但當(dāng)運(yùn)動(dòng)持續(xù)進(jìn)行時(shí)，骨骼肌吸收血糖的高峰時(shí)間之后，收吸收血糖的速率逐漸下降，下降速率與血糖濃度的降低呈平行關(guān)系。趙寧寧、曹建民等人認(rèn)為在持續(xù)數(shù)個(gè)小時(shí)的激烈運(yùn)動(dòng)中，血糖和肌糖原是同等重要的能量來源[4]。

三、糖對不同運(yùn)動(dòng)形式的影響

（一）糖與持續(xù)性耐力運(yùn)動(dòng)

1.持續(xù)性耐力運(yùn)動(dòng)及其供能特點(diǎn)

持續(xù)性耐力運(yùn)動(dòng)一般處于70%～ 80%VO2max范圍內(nèi)，此類項(xiàng)目主要包括競走、馬拉松、長距離游泳、自行車?yán)惖取儆趤喖?jí)量強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)。其運(yùn)動(dòng)時(shí)間長，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較大，肌肉收縮需要的能量主要來自于糖類分解，這時(shí)雖然脂肪也參與供應(yīng)部分能量，但對于全力運(yùn)動(dòng)中處于缺氧狀態(tài)和急需能量的機(jī)體來說，總是優(yōu)先利用動(dòng)員速度快和耗氧量少的糖。

2.糖原儲(chǔ)量對持續(xù)性耐力運(yùn)動(dòng)的影響

在持續(xù)性耐力運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)人體進(jìn)行長時(shí)間的持續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，體內(nèi)糖原大量消耗，能源物質(zhì)供應(yīng)不足，一旦肌糖原的儲(chǔ)量下降而不足時(shí)，草酰乙酸生成減少，限制脂肪酸氧化生成的乙酰CoA進(jìn)入三羧酸循環(huán)，從而造成乙酰CoA堆積引起酮體生成增多，進(jìn)一步引起酮體性酸中毒而產(chǎn)生疲勞。運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長，糖原消耗越多，疲勞癥狀越明顯，這表明糖原的耗竭與疲勞密切相關(guān)。肌糖原利用的速率相當(dāng)高，糖原消耗量大而多，表現(xiàn)出肌糖原的利用與運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間成正相關(guān)[5]。

由于糖儲(chǔ)備不足或消耗過大，骨骼肌吸收和利用血糖的過程加強(qiáng)等原因出現(xiàn)低血糖時(shí)，為補(bǔ)償血糖的消耗，肝糖原分解和糖異生作用增強(qiáng)，肝糖原釋放葡萄糖加速，一旦肝糖原耗竭引起血糖水平下降而使運(yùn)動(dòng)肌供能不足，將導(dǎo)致外周疲勞以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)因血糖缺乏而產(chǎn)生中樞疲勞。而肌糖原的儲(chǔ)量決定到達(dá)運(yùn)動(dòng)力竭的時(shí)間，其濃度與運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間有密切關(guān)系（表1）。

表1是運(yùn)動(dòng)負(fù)荷為75%VO2max功率自行車運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)耐力與混合型、高脂肪高蛋白型和糖負(fù)荷型膳食后肌糖原含量的關(guān)系?？梢钥闯觯\(yùn)動(dòng)前肌糖原濃度與運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間有密切關(guān)系?；旌仙攀炒碚＜√窃瓋?chǔ)量，運(yùn)動(dòng)持續(xù)125.8分鐘疲勞。高脂肪高蛋白膳食肌糖原儲(chǔ)量減少，維持運(yùn)動(dòng)的時(shí)間減少到58.8分鐘。采用高糖膳食肌糖原儲(chǔ)量達(dá)最高，運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間增加到189.3分鐘。

（二）糖與速度耐力運(yùn)動(dòng)

1.速度耐力及其供能特點(diǎn)

速度耐力表現(xiàn)在對運(yùn)動(dòng)的速度參數(shù)提出不尋常要求的活動(dòng)中，并且往往超出有氧代謝的范圍。我們知道，運(yùn)動(dòng)活動(dòng)的強(qiáng)度越高，那么在保障活動(dòng)中無氧供能成分就越多，而有氧供能成分則越少。長跑中能量需求幾乎完全依靠有氧供能來滿足；中跑中，一半以上是依靠無氧供能； 短跑中，絕大部分依靠無氧供能。速度耐力是在一定運(yùn)動(dòng)速度的活動(dòng)中對抗疲勞的能力，它區(qū)別于運(yùn)動(dòng)活動(dòng)表現(xiàn)在長時(shí)間有氧代謝制式中的耐力。也就是說，速度耐力既表現(xiàn)出速度的特征又表現(xiàn)出耐力的特征。因此，速度耐力的能量保障應(yīng)該是有氧和無氧混合制供能，并且以無氧供能為主，有氧供能僅占極少部分。

2.糖對速度耐力運(yùn)動(dòng)能力的影響

速度耐力運(yùn)動(dòng)的能量保障是有氧和無氧混合制供能，并且無氧供能占絕大部分。而糖是體內(nèi)唯一能無氧代謝合成ATP 的細(xì)胞燃料。所以，除運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和遺傳外，糖原儲(chǔ)備也是影響運(yùn)動(dòng)中速度耐力能力的重要因素之一。在速度耐力運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中，糖原儲(chǔ)備主要指肌糖原儲(chǔ)量。肌糖原儲(chǔ)量過低，將會(huì)抑制乳酸生成和降低無氧代謝能力，從而影響運(yùn)動(dòng)水平。設(shè)法提高體內(nèi)肌糖原儲(chǔ)量，加快運(yùn)動(dòng)后糖原恢復(fù)，并達(dá)到超量恢復(fù)，使肌糖原儲(chǔ)量不低到限制運(yùn)動(dòng)能力的地步，對速度耐力運(yùn)動(dòng)能力的提高尤其重要。 同時(shí)，肌糖原高儲(chǔ)備，可使運(yùn)動(dòng)肌吸收和利用的血糖量減少，有利于血糖維持正常水平或延遲血糖水平下降，對推遲運(yùn)動(dòng)性疲勞的發(fā)生、保持良好的最后沖剌能力具有積極意義。

四、結(jié)論

（一）糖是運(yùn)動(dòng)時(shí)唯一能無氧代謝合成ATP的細(xì)胞燃料。糖在能量代謝中十分重要，是運(yùn)動(dòng)中的主要能量來源，對人體運(yùn)動(dòng)能力有很大影響。糖與競技運(yùn)動(dòng)的關(guān)系極為密切。

（二）耐力運(yùn)動(dòng)中，糖原的儲(chǔ)備量直接影響了持續(xù)性耐力運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)能力。較高的肌糖原貯備及其節(jié)省化作用，是維持血糖恒定，保證運(yùn)動(dòng)耐力，取得優(yōu)異成績的重要因素。

（三）糖是速度耐力運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的主要供能物質(zhì)，只是隨著運(yùn)動(dòng)時(shí)間的延長，糖的供能方式所占比率不同，即以無氧供能為主過渡到有部分有氧供能參與，但是速度耐力運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目糖無氧供能的主要地位沒有動(dòng)搖.

（四）短時(shí)間大強(qiáng)度間歇性運(yùn)動(dòng)，糖原分解是維持血糖穩(wěn)定的重要因素。適當(dāng)補(bǔ)充糖既增加了外援性的能量供給又促進(jìn)了運(yùn)動(dòng)間歇時(shí)的糖原合成，因此有助于提高運(yùn)動(dòng)能力。

（五）足球、籃球等運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中，突然的加力、強(qiáng)攻時(shí)，都需要由糖代謝提供能量。

五、展望

（一）糖的作用在運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用已越來越廣，越來越受到重視。因此我們必須掌握糖對運(yùn)動(dòng)能力影響的一些客觀規(guī)律并科學(xué)地應(yīng)用它，才能充分、科學(xué)地發(fā)揮運(yùn)動(dòng)員的最佳體能取得更好的運(yùn)動(dòng)成績，才能更好地達(dá)到健身運(yùn)動(dòng)效果。

（二）不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目在比賽或訓(xùn)練中，由于實(shí)施的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間和運(yùn)動(dòng)類型的不同運(yùn)動(dòng)過程中糖供能所處的地位有較大差別，因此，對于不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目、不同的運(yùn)動(dòng)員、在不同的時(shí)間都應(yīng)該有不同的補(bǔ)糖計(jì)劃，但是具體到大強(qiáng)度、間歇性運(yùn)動(dòng)及專項(xiàng)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。

參考文獻(xiàn)：

[1][2]張?zhí)N琨，丁樹哲.運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2005，（10）.

[3]Below PR，Rodriguez RM，Alonso JG，Coyle EF.Fluid and carbohydrate ingestion independently improve performance during 1h of intense exercises[J].Medicine and Sports and Exercise，1995，27（2）：200- 210.

[4]趙寧寧，曹建民等.補(bǔ)糖對葡萄糖代謝動(dòng)力學(xué)的影響[J].北京體育大學(xué)學(xué)報(bào)2004（10）：1362一1365.

[5]徐曉陽主編..運(yùn)動(dòng)生物化學(xué) 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)[M].桂林：廣西師范大學(xué)出版社，2003：33-34.

（作者單位：福建省泉州市農(nóng)業(yè)學(xué)校）