第一节
糖与运动能力的关系

随着体育运动水平的不断提高，运动员一次又一次地向运动极限挑战。极高的运动强度使得运动员需要更多的能量以保证肌肉做功。糖作为维持人体运动能力的主要能源物质，其与人体运动能力的重要关系一直受到体育科研工作者的重视。

糖是地球上存在量最大、分布最广的一大类有机化合物。绿色植物的根、茎、叶和果实所含的葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉和纤维素，哺乳动物乳汁中的乳糖，肝脏和肌肉中的糖原等，都属于糖类物质。糖类是一类含多经基的醛或酮类化合物的总称。糖类物质可依据其水解的情况分为单糖、低聚糖和多糖。

凡能被水解成更小分子的糖称为单糖。生物体内重要的五碳糖（戊糖）有核糖和脱氧核糖等，它们是细胞内核糖核酸和脱氧核糖核酸的基本组分；重要的六碳糖（己搪）有葡萄糖、果糖、半乳糖，其中葡萄糖是血糖的基本成分，果糖和半乳糖只有在肝脏内转变成葡萄糖后才能被人体有效利用。正常成人血液中糖总量为5 ～ 6克。低聚糖又称为寡糖，是由2 ～ 10个单糖分子缩合形成的糖。在低聚糖中以双糖分布最为普遍，生物学意义也最大。常见的双糖有蔗糖、乳糖和麦芽糖，三者都易水解为单糖。

蔗糖＋水——葡萄糖＋果糖

乳糖＋水——葡萄糖＋半乳酸

麦芽糖＋水——葡萄糖＋葡萄糖

蔗糖是自然界中分布最广的低聚糖，在具有光合作用功能的植物中均含蔗糖，尤其以甘蔗和甜菜中含量最高。乳糖存在于哺乳动物乳汁中，故得其名。麦芽糖是淀粉不完全水解的产物。

多糖是由多个单糖分子缩合，失水而形成的结构复杂且分子量庞大的糖类物质，其水解后能产生许多分子单糖。多糖可以由一种单糖缩合而成，如淀粉、糖原和纤维素等；也可以由不同类型的单糖缩合而成，如结缔组织中的透明质酸等。

糖原又称为动物淀粉，以颗粒形式广泛存在于人体、动物体内，肝脏和肌肉内的储存量尤其丰富。成人体内糖储量约400 ～ 500 克。正常生理活动情况下，骨骼肌糖原含量变化不大，一般范围是每千克湿肌含糖原10 ～ 15克。长期从事耐力训练的运动员，肌糖原含量较高，每千克湿肌可达20 ～ 30克。肝糖原含量易受饮食糖量的影响，日波动较大，平均每千克肝组织含糖原50克左右。

糖是维持人体运动能力的主要能源物质，机体内糖贮备减少，必将引起运动能力下降。糖在人体内的总量一般不超过500g，在体内的分布为：肝糖原70 ～ 100g，肝脏中含量约为250mmol ／ kg；体液糖20g，主要为葡萄糖，其中血糖（血液葡萄糖）约为6g；肌糖原350 ～ 400g，即肌肉中含量为80 ～ 100mmol ／ kg，且在不同肌肉中含量不同。

血糖和细胞外液中葡萄糖是肌肉唯一可用的外源性糖的来源，血糖也是肝糖原分解为葡萄糖转运到外周组织的媒介物。需要血糖最重要的外周组织是中枢神经系统，血糖下降首先影响神经系统的正常活动，是中枢疲劳的重要因素。血糖和细胞外液中葡萄糖是肌肉唯一可用的外源性糖的来源，血糖也是肝糖原分解为葡萄糖转运到外周组织的媒介物。需要血糖最重要的外周组织是中枢神经系统，血糖下降首先影响神经系统的正常活动，是中枢疲劳的重要因素。

在进行短时间大强度运动时（在短于2min的时间内受试者达到精疲力竭状态），肌糖原供能比血糖重要得多，骨骼肌不但不摄取血糖，而且往往释放游离葡萄糖入血液中，使血糖升高。其机制为：糖原中大多数葡萄糖残基是由α－1，4 糖苷键相连，在分枝点是由α－1，6 糖苷键相连，每个分枝大约有10个葡萄糖残基。在短时间大强度运动时，肌肉中糖原磷酸化酶被激活，糖原在该酶磷酸解的作用下，从还原性末端葡萄糖残基的α－1，4 糖苷键断裂，生成1 －磷酸葡萄糖和少一个葡萄糖基的糖原分子。磷酸化酶逐个磷酸解移去葡萄糖单位，直至靠近1，6 －糖苷键的分枝点的4个葡萄糖单位就不能继续降解了，此后则由转移酶催化将3个糖残基从某个糖链转移到另一个4 糖残基的链上。剩下一个糖残基以α－1，6 糖苷键与糖原连接后由去分枝酶（1，6 －糖苷酶）水解为1 －磷酸葡萄糖，最后的糖残基的线型糖链又可由磷酸化酶进一步水解。1 －磷酸葡萄糖在磷酸葡萄糖变位酶的催化下经过1，6－二磷酸中间产物生成6 －磷酸葡萄糖。在肝、肾和小肠中，6 －磷酸葡萄糖被葡萄糖6 －磷酸酶水解成葡萄糖，进入血液循环。通常在肌细胞内的游离葡萄糖不论是外源性的还是内源性的，都被己糖激酶催化迅速转变成6 －磷酸葡萄糖。但在进行大强度运动过程中，由于肌糖原大量分解，生成的6 －磷酸葡萄糖抑制己糖激酶的活性，使游离葡萄糖不能磷酸化，便直接释放入血液中致使血糖升高。

在长时间运动时，运动的肌肉不断吸取血糖，吸取量和运动强度有关。当在自行车功量计上分别以65、130、200W运动时，肌肉中葡萄糖的吸取量分别为1、2、4mmol ／ min，氧化这些葡萄糖，可提供运动时总能量的28％、29％、37％。运动时肌肉不断吸取葡萄糖，就可以阻止肌糖原下降，运动员的耐力就能保持和提高。肌肉吸取葡萄糖的多少决定于肌肉中糖原含量，含量较低时吸取值就大。正常肌糖原含量的肌肉由血糖供能只占消耗总能量的7％，而低糖原的肌肉中，血糖供能可达46％。因此，肌肉吸取葡萄糖的速率对保证运动能力起着重要作用。运动持续进行到2 ～ 4h （视运动强度大小而定），运动肌群摄取血糖的速率进行性下降，其降低程度与动脉血糖浓度的降低是平行的。可见，这一现象的出现并非是骨骼肌对血糖摄取效率的改变，而是继发于血糖浓度的减少。在长时间运动后期，肌糖原储存已被大量排空，这时骨骼肌主要依靠摄取血液葡萄糖来获取糖。在这种情况下，如无外源性葡萄糖补充，肝糖原贮存也势必迅速排空，糖异生作用不能维持能量代谢所需，血糖浓度进行性降低，当出现低血糖状态时，运动员已显得筋疲力尽，这是形成长时间运动性疲劳的重要原因之一。

肌糖原的消耗和运动的强度和持续时间有关。当以约30％、60％最大摄氧量运动时，运动1h肌糖原线性减少；以75％最大摄氧量运动1h，肌糖原大量被消耗，以90％最大摄氧量运动25min和以120％最大摄氧量运动5min便筋疲力尽，但肌肉中仍有肌糖原，可见以60％～80％最大摄氧量长时间运动时，肌糖原消耗最大。肌糖原的数量和这时的运动能力密切相关，肌糖原贮量高者，保持速度耐力的时间较长，肌糖原贮量少者，速度耐力下降就快。肌糖原排空存在着肌纤维类型不同之间的特异性差别，在进行长时间耐力运动时慢型Ⅰ和快型Ⅱ肌纤维中糖原先排空，以后快型Ⅱ肌纤维也被募集而显示出最快速度的糖原排空。

运动员经历了竞赛和大运动量训练（不只限于耐力运动，包括球类、游泳、划船等长时间训练或连续比赛），工作肌中糖原贮量显著减少，应及时补充以免影响恢复过程及运动能力。在运动的恢复期内，对营养的迫切要求仅仅在运动后几小时内，而糖是促进运动后恢复过程的一种重要物质。恢复过程加快意味着训练计划的质和量易完成，连续比赛易成功。 HnXFf5pVyjYT4Sf11o1vzcBLau9Ty2vd411FsjK7+DxEoEGKbHgMScwNKd8Pztuf