所有訓練者都應該了解的糖原知識,一次給你說清

健身教練ason 發佈 2020-01-17T13:01:13+00:00

參考文獻:[1]RobergsRA, Pearson DR, Costill DL, Fink WJ, Pascoe DD, Benedict MA, Lambert CP, Zachweija JJ.Muscle glycogenolysis during differing

我相信對於每一個力量訓練愛好者來說,蛋白質的重要性已經不言而喻了。雞胸肉、牛肉、各種蛋白粉補劑可以說是大家的標配。

但是,力量訓練吃夠蛋白質就行了嗎?並不是。雖然蛋白質確實非常重要,但糖原在力量訓練中的作用往往並沒有得到很大的關注。

本文就跟大家介紹一下糖原對於力量訓練的作用以及重要性。

糖原是什麼?

糖原是碳水化合物在身體里的一種儲存形式,它是由8到12個葡萄糖分子連接而成,然後這些葡萄糖分子鏈結合在一起形成5萬多個葡萄糖分子的大顆粒。

這些糖原顆粒與水和鉀一起儲存在肌肉和肝細胞中,直到它們需要被分解並用於供能。糖原顆粒看起來就是這樣的:

上圖中心的彩色絲帶線圈代表一種特殊形式的蛋白質,作為所有糖原鏈的連接點。


糖原顆粒會隨著越來越多的糖原鏈附著在核的外圍而增大,也會隨著糖原鏈的分解和能量的利用而縮小。

糖原合成是什麼?

糖原合成表示新糖原顆粒的生成和儲存。

為了明白糖原生成的方式和原因,我們需要先了解身體是如何消化和儲存碳水化合物的。

在你吃完一頓食物後,你的身體會將蛋白質、碳水化合物和脂肪分解成更小的分子。蛋白質會被分解成胺基酸,脂肪會被分解成甘油三酯,碳水化合物會被分解成葡萄糖。

身體能夠將蛋白質和脂肪轉化成葡萄糖,但是這個過程非常低效,只會產生足夠的量來滿足基礎的身體功能,遠不足以為力量訓練供能。而且這個過程也只會在糖原水平非常低的情況下加快,這也是為什麼你需要攝入碳水來生成大量的葡萄糖。

任何時候,身體只能夠在血液中儲存大約4g的葡萄糖。如果水平過高,過多的葡萄糖則會損害到神經、血管和其他組織。

為了防止這個情況的發生,身體會使用幾種機制來處理葡萄糖,讓它們沒有被大量注入血液中去。

其中最主要的方法就是將其包裝成糖原顆粒,然後安全地存放在肌肉和肝臟細胞中,這個過程就是糖原合成。

接著,如果身體在以後需要額外的能量,它可以將這些糖原顆粒轉化回葡萄糖並用作燃料。

糖原被儲存在哪裡?

糖原主要儲存在肌肉和肝臟細胞中,不過還有少數儲存在大腦、心臟、脂肪和腎臟中。

具體點說,糖原儲存在細胞內的液體中,稱為細胞溶膠。

細胞溶膠是一種由水和各種維生素、礦物質和其他物質組成的透明液體,這些物質賦予細胞結構,儲存營養物質,並有助於支持細胞內的化學反應。

糖原儲存在細胞溶膠中後會在周圍漂浮,直到分解成葡萄糖,然後會被線粒體吸收來獲取能量。

糖原在顯微鏡下看起來就是這樣的:

大多數人可以在肝臟中儲存大約100g糖原,可以在肌肉中儲存大約500g糖原。有更大肌肉量和更多訓練經驗的人儲存的糖原數量比這還要大。

你的身體會利用儲存在肝臟中的糖原作為能量的直接來源,為你的大腦提供能量,並在一天中完成其他身體功能。

然而,肌糖原通常是在運動中被使用。比如,當你在做深蹲時,那麼儲存在股四頭肌、膕繩肌、臀大肌和小腿中的糖原將被分解成葡萄糖,為深蹲提供能量。

糖原是如何影響運動表現的?

細胞能量的最基本單位是一種叫做三磷酸腺苷(ATP)的分子。

然而,要讓細胞產生ATP,它必須先將其分解成幾個較小的分子。這個過程產生的副產物就會被「回收」到ATP中,然後再次使用。

細胞能儲存越多的ATP,它的再生能力就越強,也就能產生更多的能量,做更多的功。這對於身體的每一個系統都是如此,包括肌肉細胞。

在你運動時,你的細胞就會比平常需要更多的能量。因此,身體必須產生更多的ATP來給運動供能。

說到這裡,我們就不得不介紹一下人體的三大供能系統了。

1.磷酸肌酸系統

磷酸肌酸也是一種儲存在肌肉中的能量來源。然而, 肌肉無法儲存大量的磷酸肌酸,因此磷酸肌酸系統無法產生很大的總能量。該系統的優勢在於,相比其他兩個系統產生ATP的速度會更快。

你可以將磷酸肌酸系統想像成電動機---無法產生大量能量,但是卻幾乎可以馬上產生。

因此,對於持續時間大約幾秒鐘左右的高強度運動,身體都是依靠磷酸肌酸系統,比如1RM深蹲。

該系統的缺點在於需要很長的時間來恢復,有時候可能需要5分鐘。在大約10秒左右的高強度運動之後,磷酸肌酸系統耗盡,你的身體就會開始依賴無氧系統。

2.無氧系統

之所以稱為無氧系統,是因為它可以在沒有氧氣的情況下生成ATP。

你可以將無氧系統想像成一個標準的汽油內燃機,它可以產生很多能量,但是需要一定時間才能達到滿負荷。

無氧系統通常還被稱為糖酵解系統,因為它大多數的能量都是來自於糖原和葡萄糖。

無氧系統可以為持續大約20秒至2分鐘的運動提供能量。也就是說,傳統的健身訓練就是主要由無氧系統供能。

3.有氧(氧化)系統

該系統不會像前面兩個系統那麼快速地產生能量,但是卻可以長時間供能,效率也很高。你可以將它想像成柴油機---幾乎可以無止盡產生能量,但是需要一些時間來「熱身」。

上面提到的三大供能系統都會一起工作,只不過會根據你的運動強度來影響供能比例。

你的強度越大,你的身體需要更快的速度來再生成ATP,它就越依賴前兩個系統。

為什麼要提出供能系統?因為這三個系統都非常依賴糖原來驅動它們的能量產生機制。如果你的糖原水平下降了,那麼這些供能系統就會受到影響, 從而影響你的運動表現。

接下來再讓我們看看糖原是如何在現實世界中影響力量和耐力的。

糖原與力量

如果你的大多數組數都在4-6次重複,那麼一組大約就會持續15-20秒。既然肌糖原主要用於時間更長的訓練,那為什麼它還會影響你做大重量的訓練呢?

兩個原因。首先,即使當你在短期依賴磷酸肌酸系統,你還是需要使用很多糖原。

比如,在10秒的衝刺中(對身體的壓力相當於一組困難的深蹲),你的肌肉會有一半依賴於磷酸肌酸系統,還有一半依賴無氧系統。

有關力量訓練消耗糖原的效應,有一個比較好的研究可以作為例子。在該研究中[1],8名有訓練經驗的男性會做6組6次的腿屈伸。

研究人員會在訓練前,3組後,6組後,訓練後兩小時從他們的股四頭肌中取出非常小的肌肉樣品。然後,研究人員會測試樣品來觀察訓練前後肌肉儲存了多少糖原。

結果發現,6組6次的腿屈伸平均降低了23%的肌糖原水平。這就是為什麼當碳水攝入很低時,大重量低次數訓練還是會受到影響。

其次,在組間休息時,你的有氧系統非常依賴碳水化合物來再生成ATP。如果肌肉中沒有足夠的糖原來恢復,那麼當你的訓練時間越長時,你的運動表現就越會受到影響。

公平地說,關於碳水化合物攝入是如何影響力量和肌肉增長的研究並不多,而且有一些新的證據表明,超低碳水化合物飲食可能不像人們曾經認為的那樣糟糕。

不過,另一方面,絕大多數的研究發現,各種專項的運動員在多吃碳水化合物後的表現都會更好[2]。

糖原與耐力

當你達到最大強度的大約50-85%時,你的身體從糖原中能得到大約80-85%的能量。這也是為什麼你會看到跑步運動員在長跑中會吃香蕉、能量棒等。

當你接近這個強度範圍的頂端時,你的身體消耗的碳水化合物會成倍增加。也就是說,如果你的訓練強度是最大強度的60%,你使用的糖原就是30%最大強度時的兩倍多。

因此,你的訓練強度越大,你就需要越多的糖原。

而有的人認為糖原對於耐力訓練的重要性沒那麼大,因為糖原並不是耐力運動時的唯一能量來源,脂肪也是。

隨著你訓練經驗的提升,你的身體在利用脂肪儲備方面變得更加有效,所以在同樣的強度下訓練你會使用更少的糖原。這就讓一些人認為我們可以變得「脂肪適應」,只要你吃低碳飲食,你就可以教會身體去燃燒脂肪,而不是碳水,這樣你就不會那麼依賴糖原了。

事實上,只要你慢慢來,這個方法或多或少也會有效。但問題在於,如果你想擅長跑步、划船、騎行這些耐力運動,你還是需要儘可能快。

所以不管怎樣,我們還是會推薦耐力運動員攝入大量碳水化合物。

糖原與肌肉增長

如果你想儘可能快速且高效增肌,那麼你最好保持較高的肌糖原水平,原因有下面兩點。

第一,肌肉增長的主要因素是漸進超負荷,也就是說你需要持續提高肌肉所受到的張力,最有效的方法就是提高舉起的重量。

如果你保持糖原水平較高,那麼你就能更快增長力量,從而幫助增肌。

第二,高糖原水平會改善恢復。

對於增肌來說,你從訓練恢復的程度與訓練本身同樣重要。研究發現,較低的肌糖原水平與過度訓練相關[3]。

還有研究發現,維持較高的肌糖原水平能夠改善訓練後與肌肉增長相關的基因信號[4]。

低糖原水平有哪些徵兆?

首先,你的訓練會感覺很糟糕。

如果你睡眠足夠,訓練計劃也OK,卻突然感覺重量比往常重了,那麼你的糖原水平可能下降了。

其次,你一夜之間減去了一點體重。

每克肌糖原能儲存3-4克水,所以如果你突然降低了體重,可能就是糖原水平降低了。

那麼你要如何解決?一頓的高碳水餐夠嗎?不夠。為了保持較高的糖原水平,你需要持續攝入高碳水飲食。對於增肌而言, 建議每公斤體重至少攝入3-5g碳水化合物。

總結

糖原是碳水化合物在體內的儲存形式。

對於力量訓練或者耐力訓練而言,糖原的重要性是毋庸置疑的。高糖原水平不僅僅能夠讓你訓練更加刻苦,提高運動表現,還能改善恢復。

因此,如果你想最大化發展力量和肌肉,確保你攝入足夠的碳水化合物。

參考文獻:

[1]Robergs RA, Pearson DR, Costill DL, Fink WJ, Pascoe DD, Benedict MA, Lambert CP, Zachweija JJ.Muscle glycogenolysis during differing intensities of weight-resistance exercise.J Appl Physiol (1985). 1991 Apr;70(4):1700-6.

[2]Burke LM, Kiens B, Ivy JL.Carbohydrates and fat for training and recovery.J Sports Sci. 2004 Jan;22(1):15-30.

[3]Snyder AC.Overtraining and glycogen depletion hypothesis.Med Sci Sports Exerc. 1998 Jul;30(7):1146-50.

[4]Creer A, Gallagher P, Slivka D, Jemiolo B, Fink W, Trappe S.Influence of muscle glycogen availability on ERK1/2 and Akt signaling after resistance exercise in human skeletal muscle.J Appl Physiol (1985). 2005 Sep;99(3):950-6. Epub 2005 May 5.

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