《The Journal of Nutrition》：From Metabolism to Medals: Contemporary Perspectives and Revisiting Carbohydrate Guidelines for Fuelling Endurance Athletes During Exercise
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為解決耐力運動員在訓練和比賽中如何進行高效碳水化合物（CHO）補給的問題，研究人員以“從代謝到獎牌”為路徑，系統性回顧了碳水化合物攝入對運動期間底物代謝和表現影響的研究，總結了當代研究證據和個人應用見解。研究發現，相較于2016年指南建議的90 g·h-1上限，近期研究和運動員實踐顯示，高達120 g·h-1的攝入量或可帶來額外代謝益處（如維持碳水化合物依賴性、提升經濟性），并據此提出了更新、更精細化的個性化碳水化合物補給策略模型。這項研究為更新運動員營養指南、實現更精準的能量供給提供了重要科學依據。
在競技體育的巔峰對決中，毫秒之差往往決定獎牌歸屬。對于耐力運動員而言，如何科學地“加油”是保障運動表現、延緩疲勞的關鍵。碳水化合物（Carbohydrate, CHO）作為運動時關鍵的能源物質，其補充策略已有超過百年的研究歷史，并形成了具體的指導建議，例如美國運動醫學學院在2016年發布的指南建議，運動時長超過2.5-3小時的耐力項目，碳水化合物攝入上限可達每小時90克（建議使用如葡萄糖/果糖混合物等多重轉運碳水化合物）。然而，科學和實踐的發展往往并不同步。近年來，無論是在職業自行車賽場還是頂尖馬拉松運動員的日常訓練中，都出現了一個明顯的趨勢：運動員們開始嘗試并在比賽中使用遠超90 g·h-1的碳水化合物攝入量，有些甚至高達每小時120至200克。這種現實的“燃料革命”引發了一個核心的科學疑問：現有的營養學建議是否已經落后于運動員的實際需求和生理極限？更高劑量的碳水化合物攝入，是否真能帶來進一步的代謝優勢和表現提升，抑或只是增加胃腸道負擔？為了回答這些問題，一篇發表在《The Journal of Nutrition》上的綜述性文章，匯集了多位專家的見解，系統性地梳理了相關證據，旨在為耐力運動員提供一份基于當代研究的、更加精細化的碳水化合物補給策略指南。
研究人員主要綜合了既往的文獻研究，并結合了作者團隊的實踐經驗。其核心方法包括：1）回顧關于碳水化合物攝入對運動期間整體及特定部位（如肝臟、肌肉）糖原利用、血糖維持、以及脂肪氧化等底物代謝影響的經典與最新研究；2）總結影響外源性碳水化合物氧化率（即攝入的碳水化合物被身體氧化供能的速率）的關鍵因素，如碳水化合物類型與比例（如葡萄糖與果糖的配比）、攝入形態（液體、膠體、固體）、性別差異、環境條件（高溫、高海拔）以及胃腸道適應性問題；3）分析針對不同運動項目（如自行車、馬拉松跑步、超耐力項目）的具體研究和案例；4）在此基礎上，整合出為不同場景和個體進行碳水化合物補給個性化定制的更新模型。
研究結果部分圍繞多個層面展開：
2. CHO可利用性與運動期間的底物代謝：研究表明，運動期間攝入碳水化合物能顯著影響能量代謝模式。攝入碳水化合物，特別是高劑量（如120 g·h-1），可以延遲甚至防止運動中從碳水化合物主導供能到脂肪主導供能的“交叉點”出現。這意味著碳水化合物能持續作為主要燃料，從而可能維持目標運動強度更長時間。其機制在于：維持高血糖水平，節省肝臟糖原消耗；對肌肉糖原的節省效果則相對較小且受運動模式和強度影響；同時，它還會抑制脂肪組織的脂解作用，減少循環中的游離脂肪酸。
3. 影響外源性碳水化合物氧化的因素：文章詳細探討了多個影響攝入碳水化合物利用效率的因素。3.1. 碳水化合物的組成：研究發現，單一碳水化合物（如葡萄糖）的氧化率存在上限（約0.5至1.1克/分鐘）。而使用葡萄糖和果糖的混合物（即多重轉運碳水化合物），可以利用不同的腸道轉運蛋白，顯著提高外源性碳水化合物氧化率（增加20-55%），從而實現更高的總碳水化合物可用性。3.2. 果糖與葡萄糖的比例：證據表明，提高混合物中果糖與葡萄糖的比例（從約0.4-0.5提高到0.6-1.0）可以在一定攝入量范圍內（70-110 g·h-1）帶來更高的外源性氧化率，并可能伴隨更好的運動表現。3.3. 攝入形態：研究證實，液體、能量膠和咀嚼糖等不同形式的碳水化合物，在提供高攝入率（如108-120 g·h-1）時，能達到相似的高氧化率，且胃腸道不適感較低。然而，固體能量棒可能在運動后期導致氧化率下降和胃腸道不適增加。因此，建議運動員采用混合形式的攝入策略以增加靈活性。3.4. 性別特異性考量：目前關于性別差異的研究有限且結論不一致。一些研究表明，在攝入高劑量多重轉運碳水化合物時，女性也能達到較高的氧化率（約72 g·h-1），盡管可能低于同等條件下的男性。需要更多研究來明確女性在最佳劑量、配比以及月經周期或避孕藥使用影響方面的需求。3.5. 環境因素：在高溫環境下，外源性碳水化合物的氧化率會下降約20-30%，但維持高碳水化合物可用性對在炎熱條件下的表現仍然至關重要。高海拔（>4000米）會顯著降低氧化能力，但經過適應后可部分恢復。在寒冷環境中，外源性氧化率似乎不受影響。3.6. 胃腸道考量：高強度或長時間運動會挑戰胃腸功能，導致胃腸道癥狀。通過“腸道訓練”——即有計劃地、反復地暴露于碳水化合物攝入，可以改善耐受性，減少不適，這可能與增強腸道轉運蛋白活性有關。3.7. 個性化補給：研究揭示了在氧化攝入碳水化合物能力方面存在顯著的個體差異。身體尺寸和絕對運動功率是重要的影響因素。近期一項概念驗證研究表明，根據個體實測的峰值葡萄糖氧化率來制定個性化劑量（平均約65 g·h-1），可以達到與固定高劑量（90 g·h-1）相似的氧化效果，同時減少了總攝入量，這為個性化營養策略提供了新思路。
4. 來自運動專項研究和應用實踐的當代見解：文章結合具體運動項目進行了分析。4.1. 自行車運動：職業自行車手在比賽中常攝入60-90 g·h-1的碳水化合物，并有報告顯示部分車手在訓練中嘗試高達200-220 g·h-1的攝入。研究表明，碳水化合物攝入有助于維持“耐久性”，即在長時間運動后抵抗生理機能和運動能力下降的能力。個性化策略和根據比賽階段調整攝入量是現代職業車隊的常見做法。4.2. 馬拉松跑步：與自行車手相比，馬拉松運動員在比賽中的碳水化合物攝入量通常較低（平均約35 g·h-1），部分原因是跑步引起的胃腸道不適更常見。然而，研究表明，在男性精英馬拉松選手中，攝入120 g·h-1的碳水化合物相比60 g·h-1，能維持更高的碳水化合物氧化率，并改善約3%的跑步經濟性。這表明高劑量攝入具有代謝優勢，但其對實際馬拉松成績的影響及胃腸道反應的權衡仍需進一步研究。4.3. 超耐力與多項運動：這類項目持續時間極長，對代謝和胃腸道都是巨大挑戰。運動員的碳水化合物攝入模式受到項目特點和后勤保障的極大限制。案例分析顯示，在超耐力比賽中，碳水化合物仍貢獻了大部分能量（例如，占68-83%的總能量消耗）。對于鐵人三項等項目，由于游泳階段無法進食，自行車階段是高碳水化合物攝入的最佳時機，而在跑步階段則需注意胃腸道癥狀的管理。
結論與討論：本文系統性地回顧和更新了關于耐力運動員運動期間碳水化合物補給的指南。核心結論是，雖然2016年指南建議的上限為90 g·h-1，但當代研究證據表明，對于訓練有素的運動員，攝入上限可能提高至120 g·h-1。這種更高劑量的攝入，尤其是使用葡萄糖-果糖混合物，可以進一步提高外源性碳水化合物的氧化率，維持運動中的碳水化合物依賴性，并可能通過改善運動經濟性和耐久性來提升表現。研究強調了多重轉運碳水化合物、攝入形式、環境因素和個體差異（包括身體尺寸和腸道耐受性）在制定有效補給策略中的重要性。文章提出了一個更為精細化和個性化的碳水化合物補給模型，主張根據運動類型、強度、持續時間、環境條件以及運動員的個人氧化能力和胃腸道耐受性來定制攝入方案。例如，對于長時間（>2.5小時）高強度運動，建議考慮使用葡萄糖-果糖混合物，并可能將攝入量目標設定在90-120 g·h-1范圍內，同時通過“腸道訓練”來提升耐受性。最后，文章指出了未來研究的方向，包括需要在更貼近真實比賽條件的生態效度更高的運動方案中，開展針對男女運動員的協作研究，以解決精英運動員面臨的實際補給挑戰。這項工作的意義在于，它彌合了傳統運動營養指南與當前高水平運動員實踐及最新科研成果之間的差距，為教練、從業者和運動員本人提供了基于證據的決策框架，以優化訓練和比賽中的能量供給策略，最終助力運動員實現從代謝優化到奪取獎牌的目標。
