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碳水化合物对运动训练重要性之探讨

http://www.jk21.com 运动营养学概述  2007年4月2日编缉

一、前言

  饮食会影响人体健康,当然也会影响运动员的体能和训练状况。
目前许多国际有名之职业选手,皆有运动营养专家为他们指导或调配平常所吃的食物,像网球女金钢马蒂纳。那提诺娃即请撰写运动营养宝典(The Sports "Nutrition Bible)的作者赫斯博士(Robert Haas)当她的营养顾问。
营养专家的工作是使选手在平常训练或在比赛时,能够保持在良好之营养与身心状况,进而有较好的体能去接受训练或创造更佳成续。
国内的教练与选手应该对营养的知识有所了解,而将其应用到平常生活与训练中,使训练的效果更能突破,同时也期望藉著适当的营养观念来避免不必要之训练伤害或身心疲乏。

二、碳水化合物与运动能力

  早期有关饮食与运动成绩的研究是在五十多年前被欧洲学者加以探讨,结果他们发现食物中碳水化合物(糖类),含量多寡会影响运动成绩。研究中之受试者被要求在一固定之运动强度下(最大氧摄取量70%左右)骑固定脚踏车。
他们在摄取普通食物后骑了约二小时才疲劳;另一次在吃了几天台多量的碳水化合物食物后,骑脚踏车时间增为四小时,约为吃普通食物时之两倍;另外一次受试者改吃几天台少量碳水化含物之食物,结果运动能力降低了,只骑了60至90分钟。因此耐力成绩似乎与食物中碳水化合物之含量多少有关。存在身体中之能量(像肝醣:)与饮食有关,同时它也与运动能力有关。

  很不幸的,人体内所能储存的碳水化合物并不多,只有600一800大卡,约等于每日从食物中获取碳水化合物之一半。如果以马拉松之步伐跑步,而只能用碳水化合物作为能量(当然脂肪和蛋白质亦可提供能量)的话,那身体所储存之能量:只能运动70~80分钟便会被用光。
  如果体内之肌肉肝醣含量被用光时,便会有"撞墙"现象,即肌肉呈现疼痛、发烫、疲倦和无力之感受,因此运动能力便会严重地受到限制,还好,体内之肌肉在活动时,尚能使用脂肪所转换的游离脂肪酸当作能源,而人体所储存之脂肪相当多,运动时是用不尽的,所以在运动时,人体主要之能量消耗便由脂肪与碳水化合物二者供应,体内之碳水化合物因此便不会马上被消耗掉,而能保存一段时间。

  在经过一段时间之耐力训练后,人体在运动时使用脂肪当作能量的比率会比训练前相对地提高,这个训练的适应使得体内肝醣在运动时消耗的速率相对的也会减少,因此会有保存肝醣的作用(glycogen sparing),这对运动成绩是有利的。

  当人体在运动时所产生之能量必需要能符合所消耗之热量。在从事低强度运动时,像慢跑或快走,身体所需要之热量主要是由脂肪与碳水化合物产生。但当从事最大强度之激烈运动时,能量需求量大而且要在瞬间供应,所以只有碳水化合物能快速产生能量而被使用,脂肪便很少复利用,因此,当运动愈激烈时,身体肝醣之存量比会愈快被用光。

三、维持体内肝醣含量

  从事运动时,碳水化合物多少总会复利用,从事愈长愈激烈之运动,就愈需要依赖身体内碳水化含物之存量。每次从事运动后,肌肉肝醣之含量便会下降,由于体内肝醣含量有限,因此每次训练或运动后、肌肉肝醣要设法恢复,否则下次再训练时,体内肝醣含量会低于正常含量,在这种情况下,运动训练之品质与数量皆会被打折扣。
在长时间激烈运动后,要完全恢复肌肉内之肝醣含量至少要有48小时。某些很激烈之运动可能需要更长之时间来恢复。因激烈训练而造成细胞受伤。也会影响肝醣之恢复或再形成,像跑完马拉松后,需要约七曰或更长时间来恢复肌肉内之肝醣含量.不论在此期间内摄取了多少碳水化合物。

  肌肉肝醣含量因运动而减低时,需要在食物中补充碳水化合物,否则肌肉肝醣含量不会上升,因为人体使用其他物质(像蛋白质,来合成碳水化合物之能力是很有限的。入体要依赖食物中之糖或淀粉来补充肌肉内之肝糖。

四、高碳水化合物食物帮助肝醣补充

  如何摄取足够之食物来恢复因训练而消秏的肝醣是运动员或教练应加以学习的课题。
最近有个研究测量和比较三组人在激烈运动前后的肌肉肝醣含量。在跑完16公里后再接著从事几次间歇跑,结果腿部肌肉之肝醣含量减少了60-70%左右。然后各组受试者每日摄取不同之碳水化合物含量,分别为每日375克、525克和650克。24小时以后,肌肉肝醣含量再被测量,结果每日摄取525克与650克二组受试者的肌肉肝醣恢复得很快,而每日只摄取375克那一组受试者只恢复一部分之肌肉肝醣含量。值得注意的是西方男性运动员每日所摄取的碳水化合物约为250-400克。我们东方选手摄取量会比西方选手多一点约为300一450克左右。如果以摄取这个数量,我国选手在训练24小时后,仍然无法恢复原来身体肝醣之含量。当然我们不但要考虑碳水化合物的量、则也要考虑它的质。

  一天如果摄取500克之碳水化合物,则可算是含高碳水化合物食物。如果运动后接连几天皆摄取低碳水化合物食物,肌肉肝醣之含量必然会很低,因此即使从事低强度之运动也会感觉困难。早在1970年的研究即显示在连续三天,每天跑完16公里后,一组每天摄取350克之碳水化合物,结果肌肉肝醣含量逐渐下降,在第三天运动后,肌肉肝醣之含量已经很低了(图一)。许多选手在训练期间经验过肌肉沉重、无力、疲惫与无法完全恢复之感觉。这些感觉可能与训练期间碳水化合物摄取不够有关。

  如果在三天激烈跑步后,每天皆摄取5OO克之碳水化合物,则会防止肌肉肝醣逐渐降低之现象(图一)。虽然每天跑步后摄取500克之碳水化合物不能完全恢复肌肉肝醣含量,但在三天后肌肉肝醣含量则显著高于每日摄取350克组。

*图一:在三日激烈跑步后摄取低碳水化合物饮食(40%能量来自碳水化合物) 或高碳水化合物食物(70%能量来自碳水化物)肌肉肝醣变化之图形 ,低碳水化合物之饮食使肌肉肝醣逐日减低而摄取高碳水化合物后,每日肌肉肝醣仍几持在正常的浓度。

五、肌肉肝醣超补(MuscIe Glycogen Supper compensation)

  由于在长时间运动时(超过60分钟以上),肌肉肝醣之低含量(因运动消耗)与疲劳有关。因此如何在比赛前增加肌肉肝醣含量而延迟疲劳时刻的发生是从事耐力运动者很重要的一个问题。

  典型的肌肉肝醣超补方法:此方法是在比赛前一周内实施两次衰竭运动(每次间隔三天,.同时在第二次衰竭运动前后摄取不同碳水化合物含量之饮食。在第一次运动后连续三天食用低碳水化合物(约10%CHO)食物,此时肌肉肝醣含量相当低而且会有低血糖现象。而在第二次衰竭运动后三天改会高碳水化合物之食物(约合90%CHO),因此肌肉肝醣之含量会大为增加,比平常之含量还要高出许多。
缺点
  这种传统的方法,由于它具有下列缺点已较少被使用:
  1)食物特殊不易被选手接受,含10%或90%左右的碳水化合物不易准备且难以满足运动员之胃口。
  2)有运动伤害之危险,在第一次激烈运动后再继之三天均低碳水化合物食物,会使肌肉肝醣含量与血醣浓度降低,在体能与心理状态皆不佳之情形下,再从事第二次之衰竭激烈运动。伤害问题值得堪虑。
  3)影响比赛之成缤,于比赛前三天从事激烈之运动(即二次之衰竭运动)。可能会影响比赛之体能与表现,选手不愿尝试。由于有上列三点瑕疵,因此新的肝醣超补方法便被用以改进传统之方法。

  修正的肌肉肝醣超补方法:此方法乃在比赛前一星期逐渐减少运动量(分别是运动90、40、40、20、20分、休息和比赛),且改变碳水化合物之摄取量,先摄取三天50%的碳水化合物,而于比赛前三天摄取70%的碳水化合物。这种方法亦可像典型肝醣超补方法增加相当多的肌肉肝醣含量,由于较温和可行,在美国已有长距离选手利用此种方法,来增进体能改善成绩。
缺点
  增加肌肉醣含量,对于长时间的耐力性运动似可改善其成绩,但对于少60分的耐力运动则影响不大,因为在约70~80%最大能力下运动60分钟,并不会使肌肉肝醣含量低到会影响成绩的程度。但如果在继续运动(即在60分运动后)30分,则对体能和成绩的影响较大,因为这个时候肌肉肝醣的含量会再减少许多。

六、复合性与单一性碳水化合物

  运动训练后要即时补充大量碳水化合物,而我们所须之碳水化合物的种类是复合性(complex)碳水化合物,而不是单一性碳水化合物(simple carbohydrate)。

七、碳水化合物之种类与肝醣之形成

  碳水化合物之种类会影响消化与吸收之速率,且也会引起不同之贺尔蒙反应,因此不同碳水化合物之摄取,会影响肝醣之形成。Costi1l等人((1981)比较激烈运动后48小时内摄取单一或复合性碳水化合物对肌肉肝转之影响,选手在80%强度下跑完16公里和五趟1分钟快跑后,摄取70%的碳水化合物(包含单一和复合CHO)。结果24小时后,两组不同碳水化合食物对肌肉肝醣的影响是:

  激烈运动后,摄取单一(simple)和复合(compIex)碳水化合物,在48小时内对肌肉肝醣之影响,于运动后26小时,两种食物对肌肉肝醣含量没有影响,但在24-48小时之间,摄取复合碳水化合物食物使肌肉肝醣含量显著地高于单一碳水化合物。

  于激烈运动后24小时内,摄取单一或复合性碳水化合物,对于肌肉肝醣形成较没差别,但若要于比赛前三天利用食物方法来超补肌肉肝醣含量(glycogen super compensation)那么摄取复合碳水化合物则会比较好。

八、于体能训练时有关饮食之建议

  在全年365天之间,每天皆要注意饮食方式与习惯,而不是在比赛那几天才注意。适当合理的饮食有助于训练期间体力或身体热能存量之恢复。体力恢复后才能适应持续激烈之训练,不断的训练才会导致身体对高负荷之适应,身体适应后体能即会突破,因此平时即要注意正确之饮食方式。

  训练时饮食摄取量要考虑身体的需求,特别要考虑足够碳水化含物之补充。以维持肌肉内肝醣之储存。在激烈训练时,如摄取较少之碳水化合物,则会导致低肌肉肝醣含量,肌肉肝醣含量少时,要接受规律的训练是很困难的。

  每日训练后,要尽快补充能源,因此在训练期间内要补充能量之时间很有限,且肌肉恢复肝醣能力最强之时间是运动训练后第一个小时。

  安排妥善之进食时间。在训练期间要尽量设法补充食物,不要因不方便而放弃饮食机会。如没吃早餐即去训练,在训练后上午九、十点左右要吃含有高碳水化合物之食物(如水果、全麦面包)。如在傍晚训练时,在下午三、四左右要吃一点东西。然后于训练后再吃正餐。

  一星期至少要有一天休息。留一些时间让选手在激烈训练后恢复体力或肌肉能源是必要的。休息方式亦可采用训练三天后休息一天,而后再训练六天后休息一天之方式循环。

  吃更多之新鲜蔬菜(特别是根茎与绿叶蔬菜)、水果(特别是酸性水果)与谷类食物(如全麦面包、豆类、糙米等)。

  强调淀粉类食物(复合性碳水化合物)之摄取,而不是糖类食物(单一性碳水化合物),不要依赖太多糕饼或甜食来补充碳水化合物。

  不要吃过多之肉类,肉类最好选择较瘦的肉或鸡鸭肉,要减少肉类之摄取而增加复合性碳水化合物之补充。尝试每日吃一餐不含肉之食物。

  平时餐饮要确定选手已补充足够水份和新鲜之果汁(含有高量之维生素和矿物质。于训练前或中绝不能有脱水现象。平时要养成规律饮水习惯。

  减少摄取炸或咸的食物。尝试用蒸或炒的方式准备食物。不要加过多盐,以免造成脱水现象。

  可考虑使用微波炉准备食物,用微波炉并不会导致营养素大量流失,且可节省时间。这对于忙碌的运动员在准备理想食物时相富有帮助。


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