長跑能量補充策略(馬拉松能量膠及運動飲料運用2019版)
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速率決定步驟 能量決定跑步成績

對於長跑運動員及愛好者,常常利用間歇運動來刺激最大攝氧量(Vo2max),雖然Vo2max可以被當作預測運動表現的能力之一,但是目前已經認為Vo2max對於精確預測比賽結果有不小誤差,因此有人開始用vVo2max、50公尺衝刺成績、5000公尺或10000公尺測驗等方式來預測半馬或是全馬成績。雖然如此,越高的Vo2max,還是有可能展現更佳的運動表現。Vo2max越高,代表身體能將越多的氧氣運送到肌肉,去幫助燃燒脂肪、碳水化合物去產生能量,一旦比賽的速度高於能量產生的速度,就會產生撞牆的現象,不是降速就是跑不動。能量產生決定在氧氣或是碳水化合物誰先產生缺乏(脂肪只佔有氧代謝的10%,且比賽中是同時啟動有氧及無氧系統,因此脂肪代謝不是決定能量耗竭的關鍵因素)。氧氣或是碳水化合物(肝醣)的存量決定了跑步成績。當我們專注在提升Vo2max時,可能忽略了再多的氧氣,沒有足夠的薪材可以去燒,就如同開著空著油箱的藍寶堅尼一樣,是跑不快也跑不動的。對於90分鐘內的比賽(有些人的半馬、5000公尺、10000公尺),只要有在賽前做好補充肝醣的準備(賽前24小時,每公斤體重7-10克碳水化合物),不太會在比賽中產生肝醣耗竭,對於能量的補充也是相對不那麼重要。但是對於超過90分鐘的長跑,像是馬拉松或是超級馬拉松,能量的補充就相形重要。

碳水化合物的補充

在較長時間的賽事上,最新的研究建議在賽前36小時,補充每公斤體重10-12克碳水化合物。早期的研究認為,人體最高代謝碳水化合物的速率是60g/h。但是後續的研究發現,真正的限制步驟是在小腸的吸收速度,而小腸的吸收速度又以鈉依賴型葡萄糖共同運輸蛋白(Sodium-dependent glucose cotransporters,簡稱SGLT)最為重要。
小腸的吸收速度,可以隨著高糖份的吸收訓練而增加吸收速度。最高可以提升到1.75g/min,對於長距離跑步運動表現,以每小時補充75-90克最為理想。相對距離較短的比賽,些微或是不進食碳水化合物對於運動表現的影響不大。短距離比賽同時還要考慮在相對高速的情況下,進入水站是否能夠將能量膠或是運動飲料完整吃下,並且進入水站可能會需要降速,進而引響比賽成績及名次。
肝醣吸收及儲存
一個健康的成人,每天需要130g碳水化合物的基礎消耗,當進行中高強度的運動或是活動,就會去消耗儲存在肝臟或是肌肉裡的肝醣。肝臟平均儲存80g的肝醣,肌肉平均儲存500g肝醣,儲存的量會隨著每個人身體狀況而有所不同。
每1g的肝醣在身體裡會伴隨著3g的水儲存,因此當連日訓練後體重明顯下降,代表著運動員沒有攝取足夠的熱量及水分,這樣熱量攝取不足的情況,會影響接下來的訓練品質或是比賽的運動表現。
肝醣只占身體能量儲量的4%,但是在進行中高強度運動時(60%以上的Vo2max強度),肌肉內肝醣及血液中葡萄糖,就是會被優先使用的能量來源。不管運動的強度或是時間,肌肉內肝醣最終只會使用到90%,基於身體的保護機制,並不會被完全消耗殆盡。
葡萄糖進入肌肉細胞內儲存,需要借助胰島素的幫忙。但是在中高強度訓練之後,身體的肝醣存量降低,可以以高速率且不用胰島素的幫忙下直接進入細胞,而這約莫只有30-40分鐘的黃金時間,也就是為何一般會建議在訓練後一小時內要進食。錯過了這段黃金時間,葡萄糖進入細胞的速率就會降低,但是如果額外進食較多的碳水化合物,可以藉由胰島素的幫忙而提升肌肉細胞儲存肝醣的速率,但是還是比最初的30-40分鐘慢上不少。
訓練後有正常碳水化合物補充,通常不易造成肌肉肝醣存量過低的狀況。當肌肉內肝醣的存量降低,會改變肌肉內離子幫浦的正常運作,使得肌肉力量輸出降低,並且可能是造成肌肉痠痛的來源。
在訓練中的運動員,如果進食高碳水化合物飲食,可以發現有明顯的進步,而卻無法在低碳水化和飲食的運動員身上,看到任何的訓練效果。不管是液體還是固體的碳水化合物食物,都不會影響肝醣的合成,因此只要攝取運動員喜愛的食物即可(垃圾食物-薯條,也不會引響肝醣合成,但是還是應該食用高品質的食物)。
運動後食用高GI的食物,可以刺激胰島素的分泌,同時升高血液中的單糖,讓肝醣的儲存相較低GI食物更為有效率。但是在賽前不管是攝取高GI或是低GI食物,都對運動表現有明顯助益,目前也無法得出賽前補給,是高GI比較好還是低GI比較好的結論。

肝醣存量與比賽表現

東非黑人在近代主宰了長跑的世界,對於肯亞、衣索比亞選手的研究相當多,從基因、氣候、飲食到身體散熱能力等,有的可以找出跟其他人種的差異,像是基因等就無法找出明顯的優勢。南非的一個團隊,在比較了東非跑者跟白人菁英選手的身體組成後,發現東非跑者身體可以儲存更多的肝醣,這被認為可以延緩疲勞,同時能夠維持更久的比賽配速。
除了想辦法增加身體肝醣的存量外,目前多數的共識是,在比賽中額外補充易於吸收的糖份,盡量減少肝醣的消耗,在相對高強度長時間的比賽中,外來的糖份補充,並不足以支持整場比賽所需,但是能減少肝醣的消耗,讓肝醣能盡量能持續使用到比賽終了,避免撞牆的現象產生。

碳水化合物進食策略

超過90分鐘的比賽,在賽前36小時進食10-12g/kg的碳水化合物超過90分鐘的比賽,在比賽中每小時攝取75-90g的碳水化合物低於90分鐘的比賽,視比賽規定,可飲少量運動飲料運動後1小時內(40分鐘內最理想)進食高GI食物,並搭配蛋白質幫助肌肉組織修補要在比賽中吸收相對大量碳水化合物,平常訓練就要訓練腸胃道去習慣吸收這樣的量

延伸閱讀

參考資料

Running Science

Fundamentals of glycogen metabolism for coaches and athletes

Contemporary Nutrition Strategies to Optimize Performance in Distance Runners and Race Walkers

本文經陳柏長授權刊登,原文刊載於此

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