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2021年6月26日 星期六

訓練耐力運動高碳水化合物補給能力

 




現代的運動營養發現,在耐力運動上,隨著比賽的時間增加,建議的碳水化合物攝取也要因而增加,如果比賽超過2小時以上,會建議每小時攝取90克的碳水化合物,甚至有些運動營養學家建議要110-120克。以90克來說,對於多數人都是相當負擔的攝取量,也很少有一般運動愛好者,根據這樣的建議來進行耐力訓練,培養吸收90克碳水化合物的能力。


但是為什麼現代對耐力運動的能量補給,會建議要每小時超過90克呢?因為多數人,是可以透過攝取碳水化合物種類調整,以及訓練運動中腸胃道吸收能力而達成,同時這樣的碳水化合物攝取量,也被認為可以達到最佳的運動表現。



碳水化合物攝取跟運動表現


上個世紀,運動科學家發現,肝臟、肌肉儲存的肝醣量會跟運動表現有正相關,同時也發現運動中如果有補充碳水化合物,會增進運動能力。但是對於要怎麼補充碳水化合物、以及要補充多少並沒有很明確的定論。


葡萄糖是最常被拿來使用在運動補給的碳水化合物,早期認為,碳水化合物每小時身體吸收的能力,就是60克,因此一開始攝取60克的葡萄糖,就是身體能夠負擔運動中碳水化合物補給的上限。後來發現腸道除了有專門吸收葡萄糖專門的運輸蛋白(SGLT1,同時運輸鈉離子),同時腸胃道還有專門運輸果糖 GLUT5,每小時可以約可以運輸達75克的果糖。如果身體同時攝取葡萄糖加上果糖,理論上運動中補給90克的碳水化合物,就不再像是不可能的任務。





研究發現,當運動的時間小於一小時,身體是不太容易因為碳水化合物儲存量不足,而導致運動表現的變差。但是可以透過嘴巴喝下、漱口,讓碳水化合物或是甜味的飲料刺激口腔受氣(兩者的受器不同),讓身體感到愉悅、對於高強度的運動痛苦忍受力增加、同時能夠徵招更多的肌肉參與運動。


這樣的方式,對於小於一小時的比賽或是訓練有效,如果要進行所謂的耐力運動,只是用糖水漱口,是明顯不夠的,對於少數喝下碳水化合物就會感到不適的人,可能也只能使用這個方式來增進運動表現。


早期對於耐力運動的碳水化合物攝取,多在每小時20克上下。近年來發現,吃下碳水化合物的運動員,比較不會疲勞,也能支撐較長的時間。針對單車選手的實驗發現,喝下葡萄糖水的測試者,能夠多出近一成的功率輸出;如果是混和果糖的葡萄糖飲料,相比只用葡萄糖水的運動員,則又可以增加約8%的運動表現。


早期的研究認為,碳水化合物的攝取,只要來到了每小時60克後,增加攝取的碳水化合物,並不會因此增加運動表現,不管是90、120克的碳水化合物攝取,都是一樣的結果。後來發現,這可能跟SGLT1的最大運輸量有關,只要超過每小時60克後,SGLT1就到達極限,身體因而無法使用更多額外補充的碳水化合物。


近來科學家發現,在葡萄糖攝取達到每小時60克後,再飲料中加入果糖後,可以透過另外的運輸蛋白GLUT5來增加體內的碳水化合物濃度,因而再次增加運動表現。在葡萄糖攝取達到每小時60克的極限前,對於運動表現的幫助是最為顯著,加入果糖來提升體內的碳水化合物濃度,雖然也會提升運動表現,但是增強的線性關係就較為平緩。





如果運動中,沒有額外攝取碳水化合物,肝臟會每小時釋出30克的葡萄糖到血液中。在超過兩小時的賽事,如果沒有而外攝取碳水化合物,肝臟釋出的葡萄糖,加上肌肉的肝醣,是非常有可能造成所謂的’撞牆‘狀態。


當攝取足夠的葡萄糖後,經過肝臟的分解調控後,可以讓身體每小時有60克的葡萄糖進入血液。當混和足夠的葡萄糖跟果糖進入腸道後,肝臟可以保存原有的肝醣,不必提供身體而外的葡萄糖來產生能量,因而維持身體能量的穩定。這樣的狀態,不會讓腦部有感受到能量缺乏,而要身體不要維持這樣高強度的速度,同時也可以延後肌肉的疲憊及疼痛感,因而產生最好的運動表現。


想要讓自己在賽場上增強運動能力,果糖雖然沒有葡萄糖帶來的效果好,但是兩者相加卻是可以比單用葡萄糖好上不少。對於進階運動員,比賽有時候就是追求那幾分鐘幾秒的進步或領先,運動鞋加上碳纖維版,就帶來2-4%的運動表現進步,也讓特定品牌在比賽中大幅領先其他廠商的贊助選手,攝取足夠的碳水化合物,也可能帶來超過一雙運動鞋增加的運動表現,吃下夠多的碳水化合物,就是耐力運動必需員要習得的另一個技能。



碳水化合物補給訓練


一般來說,小於一小時的比賽,不太需要特別對碳水化合攝取做訓練,只要在賽前身體裡有足夠的肝醣即可。而一到兩小時長度的比賽,也只要額外攝取30-60克的碳水化合物(以葡萄糖為主),就可以達到增進運動表現的需求。

超過兩小時的比賽,就會需要身體有多種碳水化合物的來源,我們不會希望吃下90克的葡萄糖,身體因為無法完全吸收,只能跟攝取60克的人,有類似的運動表現。葡萄糖跟果糖的搭配,可能會導致腸胃不適症狀的機率變高,因而影響運動表現,因此需要平常就要知道自己攝取碳水化合物的能力到哪,這些能力是有機會透過訓練而增強。運動補給品常看到的Maltodextrin,是葡萄糖為主的多糖食物,能夠快速分解成葡萄糖讓身體吸收。




人體是能夠適應不同生活的環境,如果平常攝取高碳水化合物飲食,那腸道吸收碳水化合物的能力就會比一般人強,同樣的,平常是高脂食物,吸收脂肪的能力就會比較強,同時降低吸收碳水化合物的能力,所以吸收碳水化合物的能力,在平常飲食習慣當中,就可能造成不同程度的差異。

人只要三天進食較多的碳水化合物,腸胃道吸收碳水化合物的運輸蛋白就會增加,因而增進吸收能量包、運動飲料的能力。當然只有三天高碳水飲食,運動員可能會不清楚在比賽中的攝取極限,因此要在實際日常訓練中就有長距離補充能量的訓練,才會知道身體要多少間隔時間吸收,運動飲料要怎麼搭配喝,不會因此而產生腸胃不適的狀況。

一般來說,攝取碳水化合物,理想上是泡在溶液中最方便攝取,8%上下的濃度,對於多數人不太會產生腸胃不適的症狀。越是固態的補給品,吸收就越不容易。補充適當的運動飲量、能量膠,其中含有的鈉離子,可以幫助SGLT1吸收葡萄糖,合適的濃度,也能幫助身體吸收足夠的水分(體液盡量避免流失超過2%)。不過要注意的是,台灣溫熱的天氣,過多的電解質攝取,可能會造成高血鈉,耐力運動賽後需要進醫院就診的人,高血鈉比低血鈉還多上許多。


耐力運動要有好的運動表現,運動中攝取75-90克的碳水化合物,基本上已經是一種共識,甚至有些專家會建議要攝取超過110克。在訓練時,透過不同的飲料、能量包等等碳水化合物及電解質的搭配,可以訓練腸胃道吸收能力,同時知道自己目前的極限在哪,不會因此而在比賽採用錯誤的補給策略,影響運動表現或是造成腸胃不適。


延伸閱讀:






參考資料:


Primary, Secondary, and Tertiary Efects of Carbohydrate Ingestion During Exercise

Training the Gut for Athletes

A Step Towards Personalized Sports Nutrition: Carbohydrate Intake During Exercise