攝取碳水撐肌肉?營養師教你吃得像個運動員「肝醣代謝」燃起來!

攝取碳水撐肌肉?營養師教你吃得像個運動員「肝醣代謝」燃起來!

2022/6/7
有經驗的運動選手與教練,大多知道有效訓練的方法,但說到怎麼吃,甚至是體內能量如何運作的話,可能不見得人人都有完整了解,就以標題提到的「肝醣代謝」,真正理解它與有效率補充的人,可能相對少很多。而這篇文章,希望能從頭幫助教練與選手們,重新認識這個好用的燃料與貯存系統,以其它們如何幫助我們取得更好的成績。

本篇文章目錄

給選手與教練:肝醣代謝的第1堂課

肝醣是人體用來存放葡萄糖的貯存形式,身上肝醣的多寡與運動員的耐力、表現息息相關,選手能在比賽當天帶有足夠的肝醣,可說是決勝負的關鍵要素之一,身為選手或是教練的你,對肝醣代謝能多一分認識,就能幫助自己獲負責的選手帶來更多一分的幫助。

美國國家醫學院(IOM)建議每經常坐著的人,每天可攝取130公克的碳水化合物,隨著活動量增加,吃的量也要跟著提升。舉例來說,在輕度且時間短的訓練期間,恢復肌肉肝醣所吃的碳水化合物食物量,就會比重度與長時間訓練少。基於這個理由,目前給運動員的建議是根據日間訓練負荷來調整碳水化合物的攝取量。

130公克的碳水化合物是什麼概念呢? 以我們的主食白飯為例,一碗飯的碳水化合物量約60公克,130公克就是兩碗飯再多10公克的份量了。

然而,運動員經常沒有吃夠碳水化合物,肌肉肝醣不足;吃不夠原因很多,像是訓練太操、生活忙碌、搞不清楚吃碳水有什麼好處,還有缺乏基礎運動營養的概念。

肝醣是什麼?有什麼作用?

肝醣英文是glycogen,也稱為糖原,由一個一個葡萄糖,就像下圖那樣,以直鏈和支鍊的方式組裝而成的聚合物,這種有分支的結構,就能在一樣的空間下,塞下更多的葡萄糖,你可以把肝醣想像成許多葡萄糖的壓縮檔,要用的時候再解壓縮。
 

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一般來說,肝臟裡的肝醣粒子比較大,是肌肉裡的10倍以上,每個肝醣粒子由5萬個以上的葡萄糖分子組成,此外,貯存1公克肝醣,要跟著貯存3到4公克的水,而這也是運動選手在做肝醣超補的時候,體重會明顯增加的原因;相對的,減醣飲食能快速減重,很大部分是肝醣消耗的同時,也一併帶走了許多水分。

你可能會問,我們人身上有多少肝醣呢?

一個人身上肝醣存滿的話,大約有600公克,它們大部分存在骨骼肌,平均是500公克,其次是肝臟,平均存量是80公克;除了肌肉與肝臟,其實還有小量的肝醣存在大腦細胞、心細胞、平滑肌細胞、腎臟細胞,紅與白血球,甚至是脂肪細胞都可能有一點點的肝醣。

肝醣的貯存與釋放 – 胰島素與升糖素

當我們用餐後,血糖上升,胰臟上的β-細胞能感應到血中葡萄糖濃度增加,釋出胰島素,促使肝臟與骨骼肌從血液取走多的葡萄糖,接著轉換成肝醣存起來。

胰島素讓飲食中的碳水化合物成功轉換成肝醣之後,全身細胞可沒閒著,還是持續從血液中獲取葡萄糖,氧化產能以維持運作;一但血糖下降到某個程度,胰臟的α-細胞會分泌升糖素(Glycagon),讓肝臟分解肝醣,把葡萄糖釋放到血液以維持血糖濃度。

也就是說,胰島素促使肝醣合成;升糖素促使肝臟的肝醣釋放…,等等,怎麼都沒有提到肌肉的肝醣呢?由於肌肉少了一種酵素的關係,無法釋放葡萄糖到血液供全身使用,因此肌肉的肝醣只能自用,不過從肌肉在激烈運動時的能量消耗量來看,這樣的設計似乎也很合理。

運動時,碳水化合物可是很好用的呀!

不管是在做間歇,還是各種不同強度與長度的運動期間,為了支持骨骼肌能持續不斷收縮,活動部位的肌肉細胞得一直供應能量,也就是三磷酸腺苷(ATP)。

血液和肌肉裡貯存的三酸甘油酯、血液中的葡萄糖、肌肉貯存的肝醣,氧化後都可產出能量基本單位—— ATP。

運動選手在訓練或比賽期間,活動肌肉裡的ATP生成量很驚人;不過即使我們處在休息的狀態下,每個肌肉細胞裡,大約有10億的ATP分子,並且會在2分鐘內用掉與取代,而在運動期間,為了供應肌肉的激烈收縮,ATP的生成量可能增加1000 倍。

一般來說,運動強度大於VO2 max 60%時,ATP主要來自血糖與肌肉肝醣的氧化,理由是碳水化合物能快速氧化產能,應付較高強度運動時的能量需求。雖說蛋白質可以糖質新生成葡萄糖,但生成速度有限,跟不上運動期間的消耗速度。

碳水與運動表現

早在1920年代科學家們就已經發現碳水化合物是肌肉運動重要的燃料,而在跑馬拉松期間,血糖濃度似乎與疲勞程度有關係,研究發現,跑馬拉松之前,增加碳水的攝取,還有在運動期間吃硬糖,都能預防/延緩虛弱與疲勞的發生。

雖然,科學家們早在1858年就發現了肝醣的存在,但飲食碳水的攝取量、肌肉肝醣與運動能力之間的關係,就是一直到了1960年代,採用了肌肉組織切片的技術,才確立了肌肉肝醣量是影響耐力運動表現的主要影響因素。

運動期間與之後,吃足碳水能改善運動表現與恢復,不過研究發現,光只是用糖水漱口(沒吞下去)就有改善運動表現的效果,例如增加耐力運動的耐力。當然,運動前,肌肉有充分的肝醣,是良好表現的基礎。

影響肝醣代謝的因素、要吃多少?

肝臟與肌肉的肝醣會隨著人體活動而減少,活動時間拉長,還有更高強度的活動,就會消耗更多的肝醣。只要吃足夠的碳水化合物或超出每日需求的卡路里,就能幫助肝醣存量的恢復,另外,確保身體健康,能進一步幫助肌肉肝醣的貯存,當然,也需要提供相應的碳水化合物。

運動後吃碳水60%以上的飲食,加上適當的訓練與休息,就能好好的補充肌肉肝醣。不過要記住一件事,如果你明後天就要上場比賽,光這麼一兩天拼命捕碳水化合物,也沒辦法讓肌肉肝醣達到最佳狀態;想要讓肌肉肝醣達到最佳狀態,會需要有幾天的練習、進食與休息的循環,讓肝醣貯存量逐漸達到最佳狀態。

下圖就是一個例子,肌肉肝醣濃度會在訓練期間減少,隨著補充適量的碳水化合物與休息,能部分補回;前三天訓練強度高,期間會讓肝醣濃度降低,降到低於70毫莫爾/公斤,當肌肉肝醣濃度低於70時,肌肉是處在疲勞的狀態,無法正常收縮運作,接下來訓練強度減弱、吃足碳水化合物,就能幫助肌肉肝醣存量大幅上升(肝醣超補)。

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(本文獲安永生活誌授權轉載,原文為:給選手與教練 肝醣代謝的第1堂課

  1. Murray, B., & Rosenbloom, C. (2018). Fundamentals of glycogen metabolism for coaches and athletes. Nutrition reviews, 76(4), 243-25
  2. Burke, L. M., van Loon, L. J., & Hawley, J. A. (2017). Postexercise muscle glycogen resynthesis in humans. Journal of Applied Physiology.
  3. How Many Calories Is 1 Atp – BYJU’S

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