體育運動后快速補糖對肌糖原合成及運動能力的影響

任 超

（焦作大學，河南 焦作 454000）

0 引言

長時間的體育運動不僅會導致人體有更快的新陳代謝速度，耗用人體存儲的豐富能源物質，同時還會影響肌纖維受損等，正是這些機能的改變導致了人體產生疲勞感。肌糖原這種能源物質可為肌肉收縮提供支持，若是該物質耗用到很低水平，就會影響肌肉的收縮能力［1］。很多研究顯示，補糖在運動后合成肌糖原方面的作用十分顯著，有助于更快地恢復人體運動能力與肌糖原儲備［2］。若運動后恢復時間超24 h（含），則單獨補糖就能恢復肌糖原的儲備。若想運動后恢復時間縮短至8 h以內，那么短時間內難以將肌糖原恢復至正常值。國內一些運動項目通常需要一天雙練，甚至是多練，此時需對運動員補充合理的營養物質。為此，探索最高效的營養補充，對訓練間歇期恢復肌糖原有著積極意義。本文就補糖對運動后肌糖原合成的影響及其機制進行綜述，為制定運動后促進肌糖原合成和恢復的有效營養補充方案提供參考。

1 體育運動后肌糖原消耗與合成規律

人們在進行高強度運動時，肌糖原是其主要能源物質。一般人體所含有的肌糖原在450～550 mmol/kg肌肉干重，但處于運動狀態時，肌糖原儲量會迅速下降。有研究發現，肌糖原水平若下降至一定水平時，其他能源物質水平均保持原來狀態，肌肉運動能力也會受到較大影響，表明疲勞與肌糖原有著密切關系［3］。在經過長時間的體育運動后，隨著肌糖原不斷消耗，還會通過減少釋放肌質網內Ca2+引發疲勞。

運動后合成肌糖原的過程分為：第一，在運動結束后0.5～1 h，此時合成肌糖原的速率很高，且不會受到胰島素的調控，故此環節是非依賴胰島素合成階段。但通過研究也發現，當體內肌糖原降至140～190 mmol/kg肌肉干重時，肌糖原的合成會受胰島素的調控影響，表明肌糖原的儲備水平與肌糖原合成階段有著一定的關系。相對應的，另一個合成階段被稱為胰島素依賴型合成階段，該階段會因為血糖的提高而不斷增強，進而肌糖原合成速率決定著運動后的恢復速度。通過分析可以得出，胰島素及血糖在肌糖原合成階段作用巨大，不僅能提升二者水平，還可加快肌糖原合成［4］。

2 體育運動后補充糖分對肌糖原合成的影響

在經過高強度體育運動后，補糖的時間、類型及補糖量均會使肌糖原合成受到影響。在進行體育運動后馬上攝入糖分可提升肌糖原合成效果，尤其是當糖成為唯一能量補充物時，該效果會變得更加明顯，若完成運動后歷經2 h再進行補糖，肌糖原合成速率會降低約50%［5］。還有研究表明，每2 h補一次糖與少量多次補糖2種方式相比較，前者更能促進肌糖原的合成效果［6］。

胰島素對肌糖原的合成有著重要的調控作用，同時也是上調糖儲備的關鍵補充品，且攝入高血糖指數的糖可使胰島素促進肌糖原的合成效果得到提升。相比較而言，葡萄糖的血糖指數高于果糖的血糖指數，進而補充果糖后的肌糖原合成速率低于葡萄糖。葡萄糖和果糖在進入人體后均會通過不同的途徑被轉入肌細胞中，二者相比，葡萄糖對肌糖原的合成更有利，肝糖原的合成中果糖則具有重要作用。若使肝糖原與肌糖原同時促進合成，以1∶2的比例混入果糖和葡萄糖會使得效果更佳［7，8］。其次，不管運動后采用飲料方式或食物方式進行補糖，肌糖原合成速率均不會發生改變。

除補糖類型與時間之外，導致肌糖原合成的另一個關鍵因素是補糖量。在1987年，有國外專家分析得出，當胺為0.35 g/（kg·h）的速度時，每2 h補一次糖，肌糖原合成速率會到達最頂峰［9］。

3 體育運動后糖與蛋白質聯合補充對肌糖原合成的影響

大量研究證明，人們體育運動后通過補充糖可有效促進肌糖原合成速率，對運動后快速恢復有很大的幫助［10］。還有研究表明，長時間的耐力運動會導致肌纖維受到損傷，運動后應注意加強肌纖維單排合成等［11］。運動后最有效促進肌纖維蛋白修復的方式是補充蛋白質，而補充蛋白質除了可修復肌纖維外，對肌糖原合成也有一定的作用。這一話題引起大量學者關注，并對此進行長時間的研究，分析了蛋白質與糖的聯合補充對體育運動后肌糖原合成所產生的影響。

3.1 糖和蛋白質的攝入速度對肌糖原合成的影響

已有研究表明，體育運動后糖聯合蛋白質的補充可使肌糖原合成速率得到提升［12］。在研究中，共完成3次不同的重復測試，而每次測試中，實驗人員均完成2 h高強度運動使得人體儲備的肌糖原耗盡，接著進行4 h恢復。對不同恢復階段進行3次測試，實驗者分別補充糖、蛋白質及二者混合物，前兩者的攝入速度分別為0.75和0.25 g/（kg·h）。分析可知，在補充糖和蛋白質混合物之后，該組實驗者的肌糖原合成速率明顯超過單獨補充這2種物質的實驗者。

近幾年研究再次證明體育運動后適當補充蛋白質可提升肌糖原合成速率。運動種類及運動后的肌糖原水平不同也可能影響實驗結果，但通過研究發現，蛋白質與糖的攝入速度是導致結果不同的主要原因。在研究過程中，實驗人員完成2種不同的實驗，受試者在測試中進行1 h蹬車運動，以此來消耗肌糖原。受試者在運動結束恢復過程中，以0.8 g（/kg·h）的速度補充糖分，或以0.6 g（/kg·h）的速度補充糖與蛋白質混合物，結果發現，受試者在補充糖與蛋白質混合物時肌糖原合成速率遠大于單純補充糖的合成速率［13］。

還有研究表明，若是將糖與蛋白質按0.4和0.8 g（/kg·h）的速度進行攝入，這種聯合補充比單獨補充的肌糖原合成速率高52%。然而，若攝入糖的速度為1.2 g（/kg·h）時，則合成肌糖原的速度相較于2種混合物的合成速率未出現顯著的不同［14］，如表1所示。

表1 體育運動后補糖或聯合補充糖和蛋白質對肌糖原合成的影響

3.2 蛋白質類型對肌糖原合成的影響

糖、蛋白質這2種營養物質在人體內的攝入速度存在一定差異，蛋白質有著豐富的種類，且一些研究結果顯示，乳清蛋白在肌糖原合成方面有一定的促進作用［15］。然而，不同種類的蛋白質在特性方面存在一定差異，在影響肌糖原合成方面的作用也各不相同。乳清蛋白屬于典型的快速蛋白，人體可對其進行快速吸收，并為人體提供豐富的氨基酸。除了有助于合成肌糖原，乳清蛋白還能促進肌肉的增長，同時有效提升人體的運動力。乳清蛋白為典型優質蛋白，在健身、運動環節應用頗廣，屬于典型的應用補劑。

國內也有很多學者研究了乳清蛋白多肽與低聚糖對肌糖原合成的影響。實驗人員在運動前均服用了一種低聚糖與乳清蛋白多肽的混合飲料，另一種為生理鹽水。服用后，實驗人員進行90 min強度為80%的有氧跑步運動。結果表明，通過補充乳清蛋白多肽與低聚糖混合飲料的運動人員在長達90 min的高強度運動中僅消耗部分肌糖原，且在運動完成后，最短時間內肌糖原儲備得到了恢復［16］。該研究表明，乳清蛋白多肽與低聚糖的補充可增加肌糖原合成底物及調節特定激素的水平以提高肌糖原合成速率。在之后6周均進行有氧訓練，運動人員進行氨基酸補充均采取服用飲料的方式，結果發現，氨基酸的補充可使運動人員的肌糖原水平和血糖得到明顯提升，并使運動時間延長。

運動后恢復是一個非常復雜的過程，不僅包括肌纖維修復與肌肉蛋白合成，還包括肌糖原合成。體育運動后補充糖與蛋白質可使肌肉蛋白的合成率得到明顯提升，運動后蛋白質與糖分之間的聯合補充可快速恢復身體運動技能。

3.3 蛋白質促進肌糖原合成的機制

在歷經長時間的高強度運動后，人體胰島素水平會不斷降低，影響肌糖原及血糖的恢復。有研究報道，在攝入氨基酸時，體內胰島素分泌速度加快，而這種胰島素分泌得到增強與亮氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸的攝入有著直接聯系［17］。此外，較高的蛋白質攝入速度比較低的蛋白質攝入速度更容易導致胰島素提升。逐步提升胰島素水平，有助于葡萄糖更快速地轉運至肌細胞，利于合成肌糖原，尤其運動后肌糖原的合成環節更是如此。還有研究發現，胰島素可增強肌糖原活性，加速肌糖原合成［18］。

4 結語

人體在運動后通過補糖有助于促進肌糖原合成，且獲得業內專家的高度認可，在健身、體育訓練等諸多領域獲得頗廣的運用。這種補充模式也呈現出多元性，通過食物或運動飲料，很多運動員也對相關食飲品的口味較為喜愛。運動后及時補充糖對肌糖原合成有很大的影響，有助于恢復體能，若補糖速度達1.0～1.2 g/（kg·h），合成肌糖原的效果更理想。然而，單獨補糖難以使機能最快地恢復，故在運動完成之后適當的補充蛋白質也頗為關鍵。