Chuyển hóa Carbohydrate trong khi Tập luyện

Carbohydrate là nguồn nhiên liệu ưa thích của cơ thể cho các bài tập cường độ từ trung bình đến cao vì nó có thể được phân giải nhanh chóng, cả có và không có oxy, để tái tạo ATP. Trong quá trình tập luyện, cơ bắp sử dụng glycogen dự trữ của chính nó và glucose trong máu do gan cung cấp, và tốc độ sử dụng carbohydrate tăng mạnh theo cường độ tập luyện.

Definition

Chuyển hóa carbohydrate trong khi tập luyện là sự huy động và oxy hóa glycogen cơ và glucose máu để tái tổng hợp ATP cho sự co cơ, được điều hòa bởi cường độ tập luyện, thời gian và sự sẵn có của cơ chất.

Scope

Chủ đề này bao gồm các nguồn carbohydrate được sử dụng trong tập luyện (glycogen cơ và glucose máu), các con đường glycogenolysis và glycolysis, sự hấp thu glucose vào cơ bắp được kích thích bởi co cơ, và cách sử dụng carbohydrate thay đổi theo cường độ và thời gian tập luyện. Nó coi chuyển hóa carbohydrate như một chủ đề sinh lý học và không đưa ra các khuyến nghị về chế độ ăn uống hoặc bổ sung.

Core questions

• Cơ bắp sử dụng những nguồn carbohydrate nào trong khi tập luyện, và chúng được điều hòa như thế nào?
• Cơ bắp hấp thu glucose máu trong quá trình co cơ như thế nào, và điều này khác với sự hấp thu được kích thích bởi insulin ra sao?
• Tại sao việc sử dụng carbohydrate tăng lên so với chất béo khi cường độ tập luyện tăng?

Key concepts

• Glycogen cơ và glycogenolysis
• Glucose máu và sản lượng glucose gan
• Glycolysis
• Hấp thu glucose được kích thích bởi co cơ và sự chuyển vị GLUT4
• Sự gia tăng sử dụng carbohydrate phụ thuộc vào cường độ
• Cạn kiệt glycogen và mệt mỏi

Mechanisms

Khi bắt đầu tập luyện, glycogen cơ được phân giải bởi glycogenolysis thành glucose-6-phosphate, chất này đi vào glycolysis để tạo ra pyruvate và ATP; pyruvate sau đó được oxy hóa trong ty thể hoặc chuyển đổi thành lactate khi tốc độ glycolysis cao (Gladden, 2004). Cơ bắp đang hoạt động cũng hấp thu glucose từ máu: sự co cơ di chuyển chất vận chuyển GLUT4 đến màng tế bào thông qua một con đường phần lớn độc lập với insulin, làm tăng hấp thu glucose trong khi tập luyện (Richter, 2013). Khi cường độ tập luyện tăng lên, sự đóng góp của carbohydrate vào tổng năng lượng tiêu hao tăng lên trong khi của chất béo giảm xuống, một mô hình được ghi nhận trên các cường độ và thời gian khác nhau bằng cách sử dụng các chất đánh dấu đồng vị (Romijn, 1993). Tập luyện cường độ cao kéo dài có thể làm cạn kiệt glycogen cơ, điều này có liên quan đến sự mệt mỏi (McArdle, 2015).

Clinical relevance

Sự hấp thu glucose được kích thích bởi co cơ, độc lập với insulin, giúp giải thích tại sao tập luyện ảnh hưởng đến việc xử lý glucose, và mô tả về việc sử dụng carbohydrate là cơ sở để giải thích chuyển hóa trong tập luyện ở người khỏe mạnh và trong các tình trạng chuyển hóa. Mục này là kiến thức nền tảng giáo dục và không phải là cơ sở cho các quyết định cá nhân về chế độ ăn uống, quản lý glucose hoặc điều trị.

Evidence & guidelines

Các tuyên bố dựa trên các nghiên cứu về chất đánh dấu và sinh lý cơ, cũng như các đánh giá về vận chuyển glucose, hơn là dựa trên các hướng dẫn lâm sàng; dữ liệu về cơ chất phụ thuộc vào cường độ có nguồn gốc từ các phép đo trong phòng thí nghiệm có kiểm soát (Romijn, 1993; Richter, 2013).

History

Các nghiên cứu về glycogen cơ bằng sinh thiết kim vào giữa thế kỷ 20 đã xác định vai trò của carbohydrate trong sức bền và sự mệt mỏi, trong khi các công trình sau này về chất vận chuyển GLUT4 đã làm rõ cách co cơ tự nó kích thích hấp thu glucose độc lập với insulin (Richter, 2013; McArdle, 2015).

Key figures

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

Seminal works

• romijn-1993
• richter-2013

Frequently asked questions

Carbohydrate được sử dụng trong khi tập luyện đến từ đâu?

Chủ yếu từ glycogen dự trữ trong chính cơ bắp và từ glucose được cung cấp trong máu, phần lớn được gan giải phóng.

Cơ bắp có cần insulin để hấp thu glucose trong khi tập luyện không?

Không phải là chủ yếu. Bản thân sự co cơ di chuyển chất vận chuyển GLUT4 đến bề mặt tế bào và làm tăng hấp thu glucose thông qua một con đường phần lớn độc lập với insulin.