糖原负荷供能与脂肪燃烧供能

马拉松比赛的后半程,很多跑者经历过跑崩和撞墙,那种无力感让跑者记忆深刻又万分痛苦。只有真正体验过能量耗尽的人,才会理解身体的糖原储备对于长跑等耐力型运动来说是多么重要。

糖原主要储存在肌肉和肝脏之中,是由食物中的碳水化合物(CHO)转化而来,它也是身体运动的主要能量来源。如果把人体比喻成汽车,那么糖原就如同汽油。这样就可以理解,当跑步过程中,糖原耗尽时跑者如同燃料见底的汽车,再也冲不起来了。

正因为如此,很多专业运动员、跑者在训练或比赛前越来越重视糖原补充。例如赛前的糖原负荷(Carb Loading)法(参见延伸阅读),就是为了使身体在比赛当天最大化糖原储备所采取的一种营养补充方式。

艾斯克•尤肯卓普博士(Asker Jeukendrup)是世界知名的运动营养专家,铁三运动员,还是英国伯明翰大学最年轻的教授,执教运动生理学超过12年。他对糖原负荷法有着极大的肯定:

从1960年开始,大家就已经确认了糖原负荷的有效性。在重大的耐力运动赛事前,维持体内的糖原储备最大化是非常重要的。

糖原负荷法不仅可以发挥其作用,而且持续效果可以长达一天。

但同时我们也知道,人体的供能系统并不像汽车那样只有一个。除了糖原之外,脂肪也是一个供能来源。身体内部即使糖原储备最大化,也只能支撑大约两个小时左右的强度运动;而即使最苗条的跑者也有足够脂肪保证100个小时以上的强度活动。从这个角度来看,脂肪更像是一个用之不竭的耐力运动能量源。

然而脂肪供能的条件和效率决定了它的地位。参看下图:

脂肪供能在运动强度较低时能够占据较大比例,而当身体的最大摄氧量超过90%以上时,糖原就几乎成为唯一的能源供应,这是能源产生与生理上新陈代谢的效率所决定的。训练中高强度活动越多,身体就会越依赖糖原供给。

因此有很多运动科学研究试图找到方法,在训练中限制碳水化合物的摄入,让身体处于低糖原储备状态,由此迫使身体去『掌握』低糖原状态下,更多利用脂肪燃烧供能的习惯。如果可行,肌肉能量将会更多地依靠脂肪存储,不但可以节省体内糖原的消耗,也相应降低了跑崩、撞墙的几率。

实践中,『低糖原负荷训练法』应运而生。它在长距离跑训练中保持身体的低糖原状态,意图刺激身体适应类似马拉松比赛后半程的身体状况,使得跑者能够习惯低糖原状态,从而降低撞墙几率。呼噜爸爸和很多跑友也使用过这样的训练方法,的确能够让身体在后半程减少乏力感。(参见延伸阅读)

糖原负荷使用的新策略:低糖睡、低糖训、高糖训

根据研究结果,虽然『低糖原负荷训练』的确在跑步训练后使跑者的生理状况发生了一些变化,但是和预期的目标——改善比赛成绩相比,效果还不明显。

尤肯卓普博士认为,大多数关于『低糖原负荷训练』的研究至今并没有提供运动成绩提高上的数据和证明。

从某种意义上来说,低糖原负荷训练无法在短期内见效。在相关的研究中,一般训练强度会降低,训练质量(配速要求)也不会太高。事实上,要让身体一直保持在糖原耗尽状态下训练,同时还要避免运动伤害风险,是比较困难的。

在糖原负荷和脂肪供能的困惑中,一个法国和澳大利亚联合的研究团队开始从以前的实验室研究,创立出新的训练策略(注1)。对比『低糖原负荷训练』策略无法达到预期成绩提升的状况,研究团队希望新策略不仅只是一个实验室结果,而是能够实际应用在耐力运动的训练比赛中,提高运动成绩。

研究简介

在这项研究中,一些训练有素的铁三选手组成实验组,名为『睡眠低糖原负荷组』(简称『低糖睡组』)。作为对比,另一些铁三选手组成控制组。

低糖睡组的实验对象采取了如下的糖原补充策略:

  • 每天傍晚高强度训练之前大量摄入碳水化合物,维持体内高糖原负荷状态。
  • 训练完成后,补充少量低碳水食物作为恢复,并且夜间完全断食,确保睡眠阶段糖原耗尽,身体处于低糖原负荷状态。
  • 第二天早上,实验对象会继续补充轻量、低碳水的早餐,然后完成一个强度适中的训练,迫使肌肉糖原充分消耗,刺激身体更多利用脂肪燃烧供能。

控制组保持日常的饮食习惯和碳水化合物摄入量,以正常或者饱和的糖原负荷状态进行同样的训练活动。

经过三个星期的观察对比,参加实验的选手把10公里测试成绩提高了73秒。不仅如此,低糖睡组的成员对于晨间较低强度的训练有很高的适应度,不但训练效率提升,没有疲劳感,而且几乎感觉不到体能消耗,意味着脂肪供能产生了应有的效果。

研究者因此得出结论:采用这种按照时间段和训练强度控制糖原储备的策略,可以让跑者鱼与熊掌兼得。既在高强度训练中维持了高糖原负荷状态,保证了训练效果;又能在夜间保证低糖原负荷状态刺激身体使用脂肪供能。

基于研究的新策略

在这项研究之上,很多耐力性运动如马拉松、铁人三项等爱好者、运动员开始了新策略的应用。他们把这个新策略称为『低糖睡、低糖训、高糖训』(Sleep Low,Train Low, Train High),一种新的周期化碳水补充策略。

具体的应用方式与实验策略极为类似:

  • 从傍晚开始,摄入很少的低碳水食物。之后夜间不再补充食物。
  • 第二天早上,糖原存储应该基本消耗干净,此时进行一些低强度、短时间的锻炼。重点在于强度要比较低,这样可以促使身体更加习惯使用脂肪燃烧而不是糖原供能。
  • 训练之后,给自己足够的高碳水食物饮食,让身体把糖原补充至饱和状态,类似于糖原负荷法所做的那样(参考延伸阅读)。
  • 下午身体糖原储备完全恢复后,进行一个高强度的训练活动。

在策略应用中教练也提醒跑者注意:这个策略并不需要每天使用,少量的低强度训练就足够刺激身体习惯使用脂肪供能。

新策略应用的专家建议

一个新的训练策略和营养策略是否有效,可能会因为个体差异而产生出很多不同的结果。运动科学专家对于这项研究的结果,建议要保持谨慎的态度。

尤肯卓普博士认为这是第一个采用分时段、按照训练强度提供不同糖原补充的策略,所以在应用和理解研究成果上,需要小心,避免操作上的问题。

如果执行方案正确、周期化安排合理,训练量以及训练计划整合恰如其分,新策略的风险是很小的。但是这些细节会带来实施上的挑战,并可能产生很多错误。所以并不推荐每天使用,偶尔策略性地实施也许会更好。

在自己的训练实践中,我会把它如同低糖原负荷训练法一样,在训练周期的开始阶段尝试这样的策略。

而一旦进入到高强度的训练中,充分的恢复、训练的质量是必须保证的首要目标,同时还要将运动伤害、训练过量以及患病的几率降到最低,所以这个阶段的饮食会恢复正常。

另一位来自新西兰怀卡托大学的运动生理学家及营养科学家斯黛西•西蒙斯博士(Stacy Sims)在谈及这项研究时认为:从研究结果看,成年男性可能更符合研究提出的成绩提高的结论,如果在更多人群中采用这个策略,还需要进行大量的测试。

我们相信研究中的成年男性在路跑训练中也能够取得和实验结论相似的结果(成绩提高),而那些与实验对象类型相似的成年男性(铁三选手)也是一样。但是这无法证明相同的策略可以应用到年龄组、青年组、尤其是女性组别之中。

这样的看法主要还是源自于研究的样本对象。它是否是一个人人皆宜的训练补充策略?建议还是保持冷静,谨慎看待。可以先从尝试开始,再延伸到真正的比赛备战之中。


总结:将碳水化合物的补充周期化,围绕强度训练和休息,提供不同状态的糖原储备,能够激发身体脂肪供能的使用效率,还能够提高运动成绩。

有一些跑者,总是希望能够发掘出最大的一丝潜力。只要有任何提高成绩的可能,他们都会觉得值得尝试。呼噜爸爸也相信科学的研究与应用,在基本层面上应该是安全的。

但是,正如前面专家所言,策略有风险,应用需谨慎。有一个跑步的黄金原则不得不再次强调:『听从身体的反馈信号』,不管是什么样的训练,一旦有任何身体上的不适反馈,都应该立即停止运动,保证休息恢复。必要时寻求专业人士的帮助。

▫️▫️▫️


作者 | 呼噜爸爸

编辑 | 一仟流

注1: 《通过周期化碳水化合物摄入:”睡眠时段低糖原”策略增强耐力运动成绩》(Enhanced Endurance Performance by Periodization of Carbohydrate Intake: “Sleep Low” Strategy.)NCBI,2016.4

By 呼噜爸爸

健康生活理念践行者 马拉松跑者 乐于分享和跑步、狗狗和生活的一些点滴经验

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注