व्यायाम के दौरान कार्बोहाइड्रेट चयापचय

मध्यम से उच्च तीव्रता वाले व्यायाम के लिए कार्बोहाइड्रेट शरीर का पसंदीदा ईंधन है क्योंकि इसे एटीपी (ATP) को पुनर्जीवित करने के लिए ऑक्सीजन के साथ और उसके बिना, दोनों तरह से तेजी से तोड़ा जा सकता है। व्यायाम के दौरान, मांसपेशी अपने स्वयं के संग्रहीत ग्लाइकोजन और यकृत द्वारा आपूर्ति किए गए रक्त ग्लूकोज का उपयोग करती है, और जिस दर से यह कार्बोहाइड्रेट का उपयोग करती है वह व्यायाम की तीव्रता के साथ तेजी से बढ़ती है।

Definition

व्यायाम के दौरान कार्बोहाइड्रेट चयापचय मांसपेशियों के संकुचन के लिए एटीपी (ATP) को पुनर्संश्लेषित करने के लिए मांसपेशी ग्लाइकोजन और रक्त ग्लूकोज का संघटन और ऑक्सीकरण है, जो व्यायाम की तीव्रता, अवधि और सब्सट्रेट की उपलब्धता द्वारा विनियमित होता है।

Scope

यह विषय व्यायाम में उपयोग किए जाने वाले कार्बोहाइड्रेट स्रोतों (मांसपेशी ग्लाइकोजन और रक्त ग्लूकोज), ग्लाइकोजेनोलिसिस और ग्लाइकोलाइसिस के मार्ग, मांसपेशियों में ग्लूकोज का संकुचन-उत्तेजित अवशोषण, और व्यायाम की तीव्रता और अवधि के साथ कार्बोहाइड्रेट का उपयोग कैसे बदलता है, को शामिल करता है। यह कार्बोहाइड्रेट चयापचय को एक शारीरिक विषय के रूप में मानता है और आहार या पूरक संबंधी नुस्खे नहीं देता है।

Core questions

• व्यायाम के दौरान मांसपेशी किन कार्बोहाइड्रेट स्रोतों का उपयोग करती है, और वे कैसे विनियमित होते हैं?
• संकुचन के दौरान मांसपेशी रक्त ग्लूकोज को कैसे लेती है, और यह इंसुलिन-उत्तेजित अवशोषण से कैसे भिन्न है?
• जैसे-जैसे व्यायाम की तीव्रता बढ़ती है, वसा की तुलना में कार्बोहाइड्रेट का उपयोग क्यों बढ़ता है?

Key concepts

• मांसपेशी ग्लाइकोजन और ग्लाइकोजेनोलिसिस
• रक्त ग्लूकोज और यकृत ग्लूकोज उत्पादन
• ग्लाइकोलाइसिस
• संकुचन-उत्तेजित ग्लूकोज अवशोषण और GLUT4 स्थानांतरण
• कार्बोहाइड्रेट के उपयोग में तीव्रता-निर्भर वृद्धि
• ग्लाइकोजन की कमी और थकान

Mechanisms

जब व्यायाम शुरू होता है, तो मांसपेशी ग्लाइकोजन को ग्लाइकोजेनोलिसिस द्वारा ग्लूकोज-6-फॉस्फेट में तोड़ा जाता है, जो पाइरूवेट और एटीपी (ATP) उत्पन्न करने के लिए ग्लाइकोलाइसिस में प्रवेश करता है; पाइरूवेट को तब या तो माइटोकॉन्ड्रिया में ऑक्सीकृत किया जाता है या जब ग्लाइकोलाइटिक प्रवाह अधिक होता है तो लैक्टेट में परिवर्तित किया जाता है (ग्लैडेन, 2004)। काम करने वाली मांसपेशी रक्त से ग्लूकोज भी लेती है: मांसपेशी संकुचन GLUT4 ट्रांसपोर्टर को कोशिका झिल्ली में एक ऐसे मार्ग के माध्यम से स्थानांतरित करता है जो इंसुलिन से काफी हद तक स्वतंत्र होता है, जिससे व्यायाम के दौरान ग्लूकोज का अवशोषण बढ़ जाता है (रिचर, 2013)। जैसे-जैसे व्यायाम की तीव्रता बढ़ती है, कुल ऊर्जा व्यय में कार्बोहाइड्रेट का योगदान बढ़ता जाता है जबकि वसा का योगदान घटता जाता है, एक ऐसा पैटर्न जो आइसोटोपिक ट्रेसर (रोमिजन, 1993) के साथ विभिन्न तीव्रताओं और अवधियों में प्रलेखित है। लगातार उच्च-तीव्रता वाला व्यायाम मांसपेशी ग्लाइकोजन को कम कर सकता है, जो थकान से जुड़ा है (मैकआर्डल, 2015)।

Clinical relevance

संकुचन-उत्तेजित, इंसुलिन-स्वतंत्र ग्लूकोज अवशोषण यह समझाने में मदद करता है कि व्यायाम ग्लूकोज प्रबंधन को क्यों प्रभावित करता है, और कार्बोहाइड्रेट के उपयोग का विवरण स्वास्थ्य और चयापचय संबंधी स्थितियों में व्यायाम चयापचय की व्याख्या का आधार है। यह प्रविष्टि शैक्षिक पृष्ठभूमि है और व्यक्तिगत आहार, ग्लूकोज-प्रबंधन या उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

दावे ट्रेसर और मांसपेशी-फिजियोलॉजी अध्ययनों और ग्लूकोज परिवहन की समीक्षाओं पर आधारित हैं न कि नैदानिक दिशानिर्देशों पर; तीव्रता-निर्भर सब्सट्रेट डेटा नियंत्रित प्रयोगशाला मापों से प्राप्त होता है (रोमिजन, 1993; रिचर, 2013)।

History

बीसवीं सदी के मध्य में सुई बायोप्सी द्वारा मांसपेशी ग्लाइकोजन के अध्ययनों ने धीरज और थकान में कार्बोहाइड्रेट की भूमिका स्थापित की, जबकि GLUT4 ट्रांसपोर्टर पर बाद के काम ने स्पष्ट किया कि संकुचन स्वयं इंसुलिन से स्वतंत्र रूप से ग्लूकोज अवशोषण को कैसे उत्तेजित करता है (रिचर, 2013; मैकआर्डल, 2015)।

Key figures

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

Seminal works

• romijn-1993
• richter-2013

Frequently asked questions

व्यायाम के दौरान उपयोग किया जाने वाला कार्बोहाइड्रेट कहाँ से आता है?

मुख्य रूप से मांसपेशी के भीतर संग्रहीत ग्लाइकोजन से और रक्त में वितरित ग्लूकोज से, जिसका अधिकांश यकृत द्वारा जारी किया जाता है।

क्या व्यायाम के दौरान ग्लूकोज लेने के लिए मांसपेशी को इंसुलिन की आवश्यकता होती है?

मुख्य रूप से नहीं। मांसपेशी संकुचन स्वयं GLUT4 ट्रांसपोर्टर को कोशिका की सतह पर ले जाता है और इंसुलिन से काफी हद तक स्वतंत्र मार्ग के माध्यम से ग्लूकोज अवशोषण को बढ़ाता है।