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编号:10272199
自行车运动员补糖的研究
http://www.100md.com 《中国运动医学杂志》 1999年第1期
     作者:伊木清 周丽丽 郑书勤 高 红 许葆华 杨志勇龚树立 焦 颖 杨则宜 钟素珊 袁慧仪 苏志雄

    单位:伊木清 周丽丽 郑书勤 高 红 许葆华 杨志勇 龚树立 焦 颖 杨则宜(国家体育总局运动医学研究所 北京100029);钟素珊 袁慧仪 苏志雄(香港体育学院)

    关键词:补糖;自行车运动员;血糖;血乳酸

    中国运动医学杂志990128 提要 对16名国家集训队和3名香港自行车运动员补糖研究发现:训练2~6小时,体液丢失为体重的1.6~4.4%;以75~80%最大心率,在场地或公路训练中和训练后即刻补糖可明显增加血糖含量;补充糖—电解质饮品有利于训练后血乳酸恢复。据此,作者对运动前、中、后的水、糖的补充提出了建议。

    许多研究表明:糖原是肌肉收缩的重要能源物质[1]。肌肉中糖原储备与运动时间成正比[2,3,4]。提高运动员饮食中糖(碳水化合物)比例,可增加肌肉中糖原含量[4]。运动(尤其超过2小时的运动)中补糖可维持血糖,延长运动至疲劳的时间[2]。运动后及时补糖可使消耗的肌糖原迅速重新合成,有利于体能恢复[2,3,4,5]。运动前糖填充、运动中及运动后补糖的形式或方法多样[2,4,5]。运动训练后水分、无机盐等营养素会有一定丢失[5],运动中补充水分比补糖更重要[6]。我们的营养调查结果表明:自行车运动员存在严重膳食糖及训练中水分摄入不足。本研究旨在观察不同时期、不同量糖补充对自行车运动员血糖等的影响,以便提出合理的补糖建议。
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    1 对象和方法

    1.1 对象

    16名国家自行车集训队和3名香港自行车运动员自愿参加了该研究。前者年龄和体重(BW)分别是:21.3±4.5岁和68.4±7.1kg;后者的年龄、体重分别是:22.0±1.0岁和58.3±7.6kg。

    1.2 方法

    1.2.1 实验一

    16名集训队运动员被随机分为3组:糖组、糖—电解质组、对照组。实验当天定时定量早餐1小时后,在训练场连续骑车3小时,训练中将心率控制在150~160次/分(占最大心率估计值的75~80%)。开始骑车30分钟后,按3.0ml/kg BW,3组分别饮用11%糖溶液(含6%低聚糖和5%蔗糖)、11%糖—电解质溶液和水(对照)。其后,每隔30分钟饮用1次,共5次。补糖前、后取静脉血测胰岛素含量(放免法),训练中每小时采指血,用ONE TOUCH Ⅱ型(强生中国有限公司产)血糖仪测定血糖。
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    1.2.2 实验二

    对2名香港运动员进行了3次补糖测试,每次间隔1天。运动方式为:在功率自行车上蹬车2小时,心率控制在140~160次/分 (约为71%~82%最大心率)。第一次运动前、中、后均补糖(C—C—C);第二次运动前、后补糖,运动中补充对照液(C—P—C),第三次运动前、中、后均补对照液(P—P—P)。补糖方法:运动前3小时(早餐后30分钟)按2.5g/kg BW,配成25%纯低聚糖液体,一次饮完;运动中按1.2g/kg BW/hr,配成11%纯低聚糖液体,分5次饮完;运动结束时按2.0g/kg BW,配成18%纯低聚糖液体,一次饮完。对照液不含糖,口感和色泽与纯低聚糖液体相似。

    1.2.3 实验三

    对3名香港运动员在两次220公里的公路训练中分别进行了补糖实验,间隔2.5周。训练时,心率维持在155次/分左右(约80%最大心率)。补糖方法如下:
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    第一次训练:有香蕉及能量棒和8%低聚糖供运动员自由选择,因此他们摄入糖的量不等。同时,随便饮用另一种液体(仅含糖3.6%)。

    第二次训练:有15%低聚糖、香蕉和能量棒可供选用。一名运动员慢速蹬车20分钟(从出发地到训练场地)后,按1.5kg BW/hr,约30分钟补充1次。另两名运动员待血糖降至80mg/dl后开始补充。另外,他们还随便饮另一种液休(含糖2.4%)。

    运动员两次测试当天的早餐按全天总供能的30%计算,其中糖的热能比为60%(按8.5g/kg BW)。运动员的其他餐次饮食同平时一样。

    实验二、三检测的指标:运动前、后体重,采末梢血测血糖。

    2 结果

    2.1 体重和液体补充
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    表1结果表明:运动员以不同方式运动训练2~6小时,体重有不同程度减轻,达体重的1.6~4.4%。运动时间长,丢失液体多。实验一中,饮用纯糖溶液比饮用糖—电解质和对照液(水)的体重减少值高出19%和27%。实验三的结果显示:补充液体多者,体重减少程度小。运动中排汗量无明显规律性。

    表1 体重变化和液体补充 体重减少和液体补充

    实验一

    实验二*

    实验三**

    糖_电解质组

    糖组

    对照组

    运动员1
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    运动员2

    运动员3

    体重减少(kg)

    1.6

    1.9

    1.5

    0.9

    2.2

    2.2

    1.6

    占运动前体重%

    2.3

    2.8
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    2.2

    1.6

    4.4

    3.7

    2.5

    液体补充(ml)

    1033

    1000

    1020

    1235

    1575

    3075

    4450
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    排汗量(ml/kg BW/hr)

    12.8

    14.4

    12.3

    19.2

    12.5

    14.6

    15.5

    *2名运动员3次测试的均值;**仅第二次训练的结果。

    2.2 血糖含量和糖补充

    实验二结果(图1)显示:运动前3小时补糖时,运动前3小时内的血糖平均值比未补糖时仅高5%(107.7mg/dl对102.6mg/dl)。而运动后即刻补糖,30分钟后,两名运动员血糖分别增加37%和48%(例数少,未做统计分析)。
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    图1 不同时期补糖时的血糖含量

    (注:图中将C_C_C和C_P_C的-180~0分钟的血糖值平均)

    在实验一中(表2):运动第60分钟(补糖后30分钟),血糖含量与安静时比已明显升高(p<0.05),而对照无显著改变。运动至120分钟时,对照组的血糖明显低于补糖(p<0.05)。糖_电解质组与糖组的血糖无明显差异。

    实验三中(图2):从训练开始至220分钟期间,运动中补糖比未补糖时的血糖高出28%(均值114.5mg/dl对89.3mg/dl。例数少,未做统计分析)。第220分钟时,未补糖运动员的血糖接近80mg/dl,此时再补充,血糖逐渐升高,50分钟后已近110mg/dl。

    另外,对3名运动员实验三中的补糖量进行了计算,分别是:0.84、1.08、1.47(g/kg BW/hr),与运动中血糖均值(3名运动员分别是:93、104、113mg/dl)和运动结束时的血糖(3名运动员分别是:76、88、103mg/dl)呈正相关,r值分别是0.9812和0.9974。
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    表2 实验一运动员血糖和胰岛素含量 血糖和胰岛素

    糖_电解质组

    糖组

    对照组

    血糖(mg/dl)

    运动前

    90.7±6.9

    89.8±5.3

    89.4±6.2

    运动中

    第60分钟

    101.5±6.8a
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    107.0±11.9

    96.4±16.8

    第120分钟

    107.4±3.3ab

    108.8±10.7ab

    84.6±9.5

    运动后即刻

    109.8±12.4ab

    105.4±8.9b

    84.2±7.6

    胰岛素(mIU/l)

    运动前
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    32.7±6.1(5)

    29.6±9.9

    33.9±7.6

    运动后

    12.4±7.4(5)a

    12.0±5.1a

    9.9±4.0a

    a 与运动前比p<0.05; b 与同时间对照组比p<0.05。

    图2 训练中补糖与未补糖时的血糖含量

    2.3 补充糖的类型
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    实验三中,运动员可自由选择固体(香蕉和能量棒)和液体糖进行补充。结果,3名运动员液体和固体糖的摄入基本上各占一半(数据未列出)。在固体中,运动员选择香蕉多于能量棒。

    2.4 血清胰岛素含量

    实验一中,不论是运动前还是运动后胰岛素含量3组间没有明显差异。3组实验后比实验前均明显降低(表1)。

    2.5 血乳酸含量

    图3显示:运动结束后15分钟的恢复期内,糖_电解质组血乳酸的恢复比其他两组略快。

    图3 不同液体补充对恢复期血乳酸含量的影响

    3 讨论
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    本研究表明:以71~80%最大心率训练2~6小时后,体重有不同程度减轻,即体液有不同程度的丢失,运动时间长,丢失的液体相对较多。运动中液体补充越多体重减少越小。体重降低少并不意味着排汗量就少,而可能是丢失的水分及时得到了部分补充。结果还提示:含电解质的糖饮品在补充水分上优于纯糖饮品。从本研究结果推测:自行车运动员亚极量训练2~6小时可能需补充水分15~20毫升/kg BW/hr。

    本研究中,运动前3小时补糖对其后3小时的内的血糖无明显影响(图1),可能原因有:早餐后的胰岛素分泌增加所产生的调节效应;糖浓度较高,胃排空相对较慢影响糖吸收。

    场地训练中,补糖30分钟后(训练第60分钟),血糖明显增加,1.5小时后补糖组的血糖已明显高于对照组(表1)。表明补糖可增加和维持运动中的血糖水平。但实验二(图1)中,运动中补糖对血糖含量无明显影响,可能与运动方式、个体差异及环境因素等有关。然而,实验三的公路训练中(图2),运动员补糖和未补糖的差别较大。虽然,未补糖运动员的血糖可维持在80mg/dl并能继续训练,但并不意味着其运动能力没有降低。
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    补糖量与血糖含量成正比关系的结果提示:在一定范围内增加糖摄入可提高血糖。我们认为:运动期间能将血糖维持在110mg/dl的水平可能较适宜。运动中按1.5kg BW/hr,配成10~15%的液体,每隔20~30分钟补充一次可能达到该水平。如果运动中确实无条件规律补充,在运动1.5~2.0小时后或结束前30~60分钟进行一次大量补充是必要的。以2.0~2.5g/kg BW,配成15~20%溶液较合适。这种补充方法可使运动后期或冲刺期间的血糖迅速升高并可维持在110mg/dl。实验三的结果(图2)是有力的佐证。文献[4]报道:在亚极量耐力运动后期,由糖提供的能量几乎全部来源于血糖。因此,维持运动后期的血糖具有很重要的意义。另外,在运动中,运动员可在小量规律补充的基础上,于运动结束前30~60分钟来一次较大量补充也是可行的。

    有研究阐明报道:运动结束后的前2小时是肌糖原再合成的最佳时机[7,8]。本研究结果表明:运动后即刻补糖,30分钟后即可增加血糖水平(图1)。建议运动后即刻补充:1.5~2.0g/kg BW,2小时后重复一次。
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    从本研究结果看:运动员较喜欢含糖的液体和香蕉。文献[9]报道:运动中补充固体和液体糖具有同样的升血糖作用。建议运动员在耐力训练中补充一定量的固体含糖食物,如香蕉。

    本研究结果还提示:补糖_电解质液体不仅有利于维持体液平衡,而且对血乳酸的恢复有利。运动对血胰岛素含量的影响与文献报道的结果[10]一致。

    4 参考文献

    [1]Michael Liebman,John G.Wildinson.Carbohydrate metabolism and exercise.In Nutrition in Exercise and Sport,1994.2nd edition,pp.15_47.Edited by James F.Hickson,Jr.,published by CRC Press,Inc.
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    [2]Gregory D.Miller.Carbohydrate in ultra)exeurance exercise and athletic performance.In Nutrition in Exercise and Sport,1994,2nd edition,pp.49_64.Edited by James F.Hickson,Jr.,published by CRC Press,Inc.

    [3]Mark Hargreaves.Carbohydrates and exercise,In Food,Nutrition and Sports Performance,1992,pp.19_33.Edited by Clyde Williams and John T.Devlin,published by E & F N Spon,London.

    [4]Clyde Williams.Macronutrients and performance.J.Sports Science,1995,13:S1_S10.
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    [5]Edward F.Coyle Timing and method of increased carbohydrate intake to cope with heavy training,competition and recovery,In Food,Nutrition and Sports Performance.1992,pp35_63.Edited by Clyde Williams and John T. Devlin,published by E & F N Spon,London.

    [6]R F Maughan.Fluid and electrolyte loss and replacement in exercise.In Food,Nutrition and Sports Performance,1992,pp147_173.Edited by C.Williams and J T.Devlin,published by E & F N Spon,London.
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    [7]M J Read,J T Brozinick,Jr,M C Lee,et al.Muscle glycogen storage postexercise:effect of mode of carbohydrate administration.J Appl.Physiol,1989,66(2):720_726.

    [8]J L Ivy,M C Lee,J T Brozinick,Jr,et al.Muscle glycogen storage after different amounts of carbohydrate ingestion.J Appl.Physiol.1988,65(5):2018_2023.

    [9]Ellen Coleman.Update on carbohydrate:solid vernus liquid.Inter J. Sport Nutrition,1994,4:80_88.

    [10]曲棉域,高云秋,浦钧宗等.实用运动医学.北京科学技术出版社.1996.

    (感谢国家体育总局自行车摩托车运动管理中心田俊荣主任、张志伟队医和香港自行车队教练沈金康对本研究的大力支持!

    (1997.02.14收稿), 百拇医药