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2017.12.11

如何正确选择碳水化合物

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碳水化合物是运动人群最重要的能量来源之一。据最新的研究证明,碳水化合物能够协助人体在运动时发挥最佳的运动能力。在人体的能量需求中,三大能量物质:蛋白质、脂肪及碳水化合物所提供的能量需要有一定的比例,才能够达到最佳效果:在人体一天所需总热量中,蛋白质提供总热量的12%~15%,脂肪提供总热量的25%~30%,碳水化合物提供总热量的55%~60%,甚至强度较大的耐力型运动员,碳水化合物的能量提供达到60%~70%;再者,外源性氨基酸或蛋白质的补充和碳水化合物结合,可促进肌体在恢复期肌糖元合成的速率。因此,对于运动人群如何来进行碳水化合物的选择与补充,显得极为重要。

碳水化合物的补充种类,主要分为:小糖类、聚糖类、淀粉质三种,补充方式主要是通过植物性食物(大米、面包等含淀粉质食品等)、直接以糖类为组成的固体饮料及各种含糖的能量运动饮料。但是运动人群通过主食来满足碳水化合物的补充是非常困难的,一般情况下,主食补充的碳水化合物仅是运动人群所需能量的一般,但是脂肪的补充量却高出近一倍。在这种条件下,可以在运动的不同时期,补充含有高糖的运动饮料。

然而,补充不同的碳水化合物又体现出不同的特点,在此主要讨论小糖类及聚糖类碳水化合物为人体供能的特点及运动饮料中如何选择碳水化合物。

一、小糖类碳水化合物的能量补充

小糖类碳水化合物主要指具有高血糖指数(GI)(衡量食用碳水化合物后引起血糖反应的一项有效指标,血糖指数高的碳水化合物进入体内后,消化快、吸收快,而低血糖指数的碳水化合物则相反。)的葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖。这类碳水化合物,以单糖和双糖为主,其在人体的吸收速度几乎与水一样,立即引起胰岛素的分泌增加,使血糖进入肌细胞,快速补充能量。但是小糖类具有高渗透压的特点,而人体血液的渗透压范围为280~320毫渗当量/升,相当于0.9%的氯化钠溶液或5%的葡糖糖溶液,这就限制了小糖类碳水化合物的添加浓度:过高糖浓度的饮料,不利于营养成分的吸收及水的补充。另外,当运动人群大量运动时,人体补充的小糖快速被血液吸收,并提供能量,造成血液血糖的短暂偏低,不利于运动能力的充分发挥。Kiens等(1991)比较了运动人群44小时的训练恢复期中肌糖元的再合成的水平,不同个体训练后摄入葡萄糖等高血糖指数的碳水化合物和聚糖类低血糖指数的碳水化合物,人们发现,在恢复期6小时内,小糖类组的肌糖元储量远远大于聚糖类组。种种研究表明,小糖类碳水化合物更适合运动人群训练后在恢复期补充。因此,小糖类碳水化合物在能量产品中的应用,应该根据运动人群不同能量需求,选择适合的添加比例及补充时间。

二、聚糖类碳水化合物的能量补充

聚糖类碳水化合物是一种由3~8个葡萄糖构成,分子间以α(1,4)糖苷键连接而成,介于淀粉和淀粉糖之间的一种碳水化合物,在国内以低聚麦芽糖(Maltooligosaccharide)为代表。经过数据测试,它的渗透压仅为葡萄糖的1/4,甜度为蔗糖的30%,生理特点是被吸收利用的速度比单、双糖慢,一次摄入后可以维持较长时间的能量补充;同时,引起的胰岛素反应平稳,克服了运动中服用单、双糖引起的回跃性低血糖反应。DeMarco等发现长时间运动前30分钟补充聚糖类化合物,可最大程度的提高运动能力,并使机体血糖水平在运动后2小时处于较高水平,从而保证最大运动能力的改善。因此,聚糖类碳水化合物是一种很好的能量补充剂,能够广泛应用到能量食品的不同领域。

三、国内运动饮料开发现状

1.以补充水分及无机盐为主的运动饮料:运动引起的出汗导致钾、钠等电解质大量丢失,从而引起身体乏力,甚至抽筋,导致运动能力下降。而此类运动饮料中的钠、钾不仅有助于补充汗液中丢失的钠、钾,还有助于水在血管中的停留,使机体得到更充足的水分。如果饮料中的电解质含量太低,则起不到补充的效果;若太高,则引起胃肠的不适,并使饮料中的水分不能尽快被机体吸收。因此控制产品中无机盐的浓度及渗透压是开发此类饮料的关键。

2.以补充氨基酸及维生素为主的运动饮料:维生素在人的新陈代谢中起着重要的作用:B族维生素,可以促进能量代谢;维生素C则用以清除自由基,减少其对机体的伤害,延缓疲劳的发生。适量的氨基酸补充:如牛磺酸和肌醇的补充,可以促进蛋白质的合成,防止蛋白质的分解,调节新陈代谢,加速疲劳的消除。基于此,市场中已经存在氨基酸类运动饮料。

四、运动饮料中碳水化合物的选择

运动饮料主要为运动人群提供能量、营养及水分补充,运动饮料的补充原则:运动前2小时补充500毫升液体,可增加体内肌糖原、肝糖原储备和血糖来源;运动中采用小量多次的方式,以防止胃的不适,每15~20分钟补充125~250毫升液体,补充血糖,延长运动时间,延缓疲劳的发生;运动后补充运动中的液体的丢失,运动中每丢失1千克体重,补液1000毫升,可加速恢复体内失去的水分、糖分、无机盐、微量元素等,促进肌糖原迅速恢复,达到消除疲劳感的作用。

现在的运动饮料市场,以补充无机盐、氨基酸和维生素为主导形式。在碳水化合物提供方面,主要以葡萄糖、果糖、蔗糖为糖源,添加浓度大部分小于5%,因为较高的葡萄糖的浓度,使饮料的渗透压增大,不利于营养成分的吸收及水分的补充。但是过低的浓度达不到人体对能量的需求。在此条件下,部分专业为运动人群提供能量饮料的科研院所及生产企业,通过对聚糖类碳水化合物的研究,依据不同的比例:低聚麦芽糖(聚糖类)+葡萄糖、低聚麦芽糖+果糖、低聚麦芽糖+蔗糖进行复合使用提供碳水化合物,避免因糖浓升高而渗透压增大,或单独补充聚糖类碳水化合物,来达到能量充分补充的目的,使碳水化合物在运动饮料中的补充量达到7.0%,满足了运动前、运动中、运动后,运动人群对能量补充的不同需求。

总结:运动饮料是运动人群能量提供的重要途径之一,而碳水化合物是人体能量来源的最主要的供体,结合人体对无机盐、氨基酸、维生素、水的补充需求,选择适合的碳水化合物,开发适应运动人群快速补充、恢复体能的运动饮料,会更加有益于运动事业的发展!

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