متابولیسم کربوهیدرات در طول ورزش

کربوهیدرات سوخت ترجیحی بدن برای ورزش با شدت متوسط تا بالا است، زیرا می‌تواند به سرعت، هم با اکسیژن و هم بدون اکسیژن، تجزیه شود تا ATP را بازسازی کند. در طول ورزش، ماهیچه از گلیکوژن ذخیره شده خود و از گلوکز خون که توسط کبد تأمین می‌شود، استفاده می‌کند و میزان مصرف کربوهیدرات با شدت ورزش به شدت افزایش می‌یابد.

Definition

متابولیسم کربوهیدرات در طول ورزش، بسیج و اکسیداسیون گلیکوژن ماهیچه و گلوکز خون برای بازسنتز ATP جهت انقباض عضلانی است که توسط شدت ورزش، مدت زمان و دسترسی به سوبسترا تنظیم می‌شود.

Scope

این موضوع به منابع کربوهیدرات مورد استفاده در ورزش (گلیکوژن ماهیچه و گلوکز خون)، مسیرهای گلیکوژنولیز و گلیکولیز، جذب گلوکز به ماهیچه تحریک شده توسط انقباض، و چگونگی تغییر مصرف کربوهیدرات با شدت و مدت ورزش می‌پردازد. این موضوع متابولیسم کربوهیدرات را به عنوان یک مبحث فیزیولوژیکی بررسی می‌کند و توصیه‌های غذایی یا مکمل‌دهی ارائه نمی‌دهد.

Core questions

• ماهیچه در طول ورزش از چه منابع کربوهیدراتی استفاده می‌کند و چگونه تنظیم می‌شوند؟
• ماهیچه چگونه گلوکز خون را در طول انقباض جذب می‌کند و این با جذب تحریک شده توسط انسولین چه تفاوتی دارد؟
• چرا با افزایش شدت ورزش، مصرف کربوهیدرات نسبت به چربی افزایش می‌یابد؟

Key concepts

• گلیکوژن ماهیچه و گلیکوژنولیز
• گلوکز خون و تولید گلوکز کبدی
• گلیکولیز
• جذب گلوکز تحریک شده توسط انقباض و انتقال GLUT4
• افزایش وابسته به شدت در مصرف کربوهیدرات
• تخلیه گلیکوژن و خستگی

Mechanisms

هنگامی که ورزش شروع می‌شود، گلیکوژن ماهیچه توسط گلیکوژنولیز به گلوکز-۶-فسفات تجزیه می‌شود که وارد گلیکولیز شده و پیرووات و ATP تولید می‌کند؛ سپس پیرووات یا در میتوکندری اکسید می‌شود یا زمانی که شار گلیکولیتیک بالا است به لاکتات تبدیل می‌شود (Gladden, 2004). ماهیچه در حال کار همچنین گلوکز را از خون جذب می‌کند: انقباض ماهیچه، ناقل GLUT4 را از طریق مسیری که عمدتاً مستقل از انسولین است، به غشای سلولی منتقل می‌کند و جذب گلوکز را در طول ورزش افزایش می‌دهد (Richter, 2013). با افزایش شدت ورزش، سهم کربوهیدرات در کل مصرف انرژی افزایش می‌یابد در حالی که سهم چربی کاهش می‌یابد، الگویی که در شدت‌ها و مدت‌های مختلف با ردیاب‌های ایزوتوپی مستند شده است (Romijn, 1993). ورزش با شدت بالا و پایدار می‌تواند گلیکوژن ماهیچه را تخلیه کند که با خستگی مرتبط است (McArdle, 2015).

Clinical relevance

جذب گلوکز تحریک شده توسط انقباض و مستقل از انسولین به توضیح اینکه چرا ورزش بر مدیریت گلوکز تأثیر می‌گذارد کمک می‌کند، و توصیف مصرف کربوهیدرات زیربنای تفسیر متابولیسم ورزش در سلامت و شرایط متابولیک است. این مدخل یک پیش‌زمینه آموزشی است و مبنایی برای تصمیم‌گیری‌های فردی در مورد رژیم غذایی، مدیریت گلوکز یا درمان نیست.

Evidence & guidelines

ادعاها بر اساس مطالعات ردیاب و فیزیولوژی ماهیچه و بررسی‌های انتقال گلوکز استوار است تا دستورالعمل‌های بالینی؛ داده‌های سوبسترای وابسته به شدت از اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی کنترل شده (Romijn, 1993; Richter, 2013) به دست می‌آیند.

History

مطالعات گلیکوژن ماهیچه با بیوپسی سوزنی در اواسط قرن بیستم نقش کربوهیدرات را در استقامت و خستگی مشخص کرد، در حالی که کارهای بعدی بر روی ناقل GLUT4 چگونگی تحریک جذب گلوکز توسط خود انقباض را مستقل از انسولین روشن کرد (Richter, 2013; McArdle, 2015).

Key figures

• Erik A. Richter
• Mark Hargreaves
• Edward F. Coyle

Seminal works

• romijn-1993
• richter-2013

Frequently asked questions

کربوهیدرات مورد استفاده در طول ورزش از کجا می‌آید؟

عمدتاً از گلیکوژن ذخیره شده در خود ماهیچه و از گلوکز موجود در خون، که بخش زیادی از آن توسط کبد آزاد می‌شود.

آیا ماهیچه برای جذب گلوکز در طول ورزش به انسولین نیاز دارد؟

نه در درجه اول. خود انقباض ماهیچه، ناقل GLUT4 را به سطح سلول منتقل می‌کند و جذب گلوکز را از طریق مسیری که عمدتاً مستقل از انسولین است، افزایش می‌دهد.