运动时摄入碳水化合物的重要性
最近審查：08.07.2025
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肌糖原是人体碳水化合物的主要来源（300-400 克或 1200-1600 千卡），其次是肝糖原（75-100 克或 300-400 千卡），最后是血糖（25 克或 100 千卡）。这些数值因个体而异，取决于食物摄入量和训练条件等因素。非运动员的肌糖原储量约为 80-90 毫摩尔/千克（生肌肉组织）。碳水化合物负荷可使肌糖原储量增加至 210-230 毫摩尔/千克（生肌肉组织）。
运动能量学表明，当最大摄氧量 (V02max，即最大耗氧量——衡量身体在运动过程中输送和利用氧气的最大能力) 达到或超过 65% 时，碳水化合物是运动的首选能量来源，而大多数运动员的训练和比赛水平都处于这个水平。脂肪氧化无法快速提供 ATP 来支持剧烈运动。虽然运动可以在低至中等强度（< 60% V02max）且肌糖原和血糖水平较低的情况下进行，但在能量来源耗尽的情况下，无法满足更高强度运动所需的 ATP 需求。肌糖原在运动初期消耗最快，并且与运动强度呈指数级相关。
运动前肌糖原含量与 70% V02max 的运动时间之间存在密切的关系：运动前糖原含量越高，耐力潜力越高。Bergstrom 等人比较了不同碳水化合物含量饮食条件下 3 天内以 75% V02max 进行的力竭运动的时间。混合饮食（50% 的卡路里来自碳水化合物）产生了 106 mmol kg 肌糖原，可让受试者运动 115 分钟，低碳水化合物饮食（<5% 的卡路里来自碳水化合物）产生了 38 mmol kg 肌糖原，仅提供 1 小时的运动，高碳水化合物饮食（>82% 的卡路里来自碳水化合物）产生了 204 mmol kg 肌糖原，可提供 170 分钟的运动。
肝糖原储备维持静息和运动状态下的血糖水平。静息状态下，大脑和中枢神经系统 (CNS) 消耗大部分血糖，肌肉消耗不到 20%。然而，运动时，肌肉对葡萄糖的吸收量会增加 30 倍，具体取决于运动强度和持续时间。最初，肝脏葡萄糖主要来自糖原分解，但随着运动持续时间的增加和肝糖原的减少，来自糖异生的葡萄糖贡献会增加。
运动开始时，肝脏葡萄糖输出量满足肌肉葡萄糖摄取量的增加，血糖水平保持在接近静息水平。虽然在65%最大摄氧量（VO2max）的运动强度下，肌糖原是主要的能量来源，但随着肌糖原储备的耗尽，血糖成为最重要的氧化来源。当肝脏葡萄糖输出量在长时间运动中无法再支持肌肉葡萄糖摄取时，血糖水平就会下降。虽然一些运动员出现了典型的低血糖症中枢神经系统症状，但大多数运动员会出现局部肌肉疲劳，不得不降低运动强度。
15天的禁食会耗尽肝糖原储备，使其从混合饮食的典型水平490 mmol降至低碳水化合物饮食的60 mmol。高碳水化合物饮食可使肝糖原增至约900 mmol。
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