《The Journal of Nutrition》：From Metabolism to Medals: Contemporary Perspectives and Revisiting Carbohydrate Guidelines for Fuelling Endurance Athletes During Exercise
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为解决耐力运动员在训练和比赛中如何进行高效碳水化合物（CHO）补给的问题，研究人员以“从代谢到奖牌”为路径，系统性回顾了碳水化合物摄入对运动期间底物代谢和表现影响的研究，总结了当代研究证据和个人应用见解。研究发现，相较于2016年指南建议的90 g·h-1上限，近期研究和运动员实践显示，高达120 g·h-1的摄入量或可带来额外代谢益处（如维持碳水化合物依赖性、提升经济性），并据此提出了更新、更精细化的个性化碳水化合物补给策略模型。这项研究为更新运动员营养指南、实现更精准的能量供给提供了重要科学依据。
在竞技体育的巅峰对决中，毫秒之差往往决定奖牌归属。对于耐力运动员而言，如何科学地“加油”是保障运动表现、延缓疲劳的关键。碳水化合物（Carbohydrate, CHO）作为运动时关键的能源物质，其补充策略已有超过百年的研究历史，并形成了具体的指导建议，例如美国运动医学学院在2016年发布的指南建议，运动时长超过2.5-3小时的耐力项目，碳水化合物摄入上限可达每小时90克（建议使用如葡萄糖/果糖混合物等多重转运碳水化合物）。然而，科学和实践的发展往往并不同步。近年来，无论是在职业自行车赛场还是顶尖马拉松运动员的日常训练中，都出现了一个明显的趋势：运动员们开始尝试并在比赛中使用远超90 g·h-1的碳水化合物摄入量，有些甚至高达每小时120至200克。这种现实的“燃料革命”引发了一个核心的科学疑问：现有的营养学建议是否已经落后于运动员的实际需求和生理极限？更高剂量的碳水化合物摄入，是否真能带来进一步的代谢优势和表现提升，抑或只是增加胃肠道负担？为了回答这些问题，一篇发表在《The Journal of Nutrition》上的综述性文章，汇集了多位专家的见解，系统性地梳理了相关证据，旨在为耐力运动员提供一份基于当代研究的、更加精细化的碳水化合物补给策略指南。
研究人员主要综合了既往的文献研究，并结合了作者团队的实践经验。其核心方法包括：1）回顾关于碳水化合物摄入对运动期间整体及特定部位（如肝脏、肌肉）糖原利用、血糖维持、以及脂肪氧化等底物代谢影响的经典与最新研究；2）总结影响外源性碳水化合物氧化率（即摄入的碳水化合物被身体氧化供能的速率）的关键因素，如碳水化合物类型与比例（如葡萄糖与果糖的配比）、摄入形态（液体、胶体、固体）、性别差异、环境条件（高温、高海拔）以及胃肠道适应性问题；3）分析针对不同运动项目（如自行车、马拉松跑步、超耐力项目）的具体研究和案例；4）在此基础上，整合出为不同场景和个体进行碳水化合物补给个性化定制的更新模型。
研究结果部分围绕多个层面展开：
2. CHO可利用性与运动期间的底物代谢：研究表明，运动期间摄入碳水化合物能显著影响能量代谢模式。摄入碳水化合物，特别是高剂量（如120 g·h-1），可以延迟甚至防止运动中从碳水化合物主导供能到脂肪主导供能的“交叉点”出现。这意味着碳水化合物能持续作为主要燃料，从而可能维持目标运动强度更长时间。其机制在于：维持高血糖水平，节省肝脏糖原消耗；对肌肉糖原的节省效果则相对较小且受运动模式和强度影响；同时，它还会抑制脂肪组织的脂解作用，减少循环中的游离脂肪酸。
3. 影响外源性碳水化合物氧化的因素：文章详细探讨了多个影响摄入碳水化合物利用效率的因素。3.1. 碳水化合物的组成：研究发现，单一碳水化合物（如葡萄糖）的氧化率存在上限（约0.5至1.1克/分钟）。而使用葡萄糖和果糖的混合物（即多重转运碳水化合物），可以利用不同的肠道转运蛋白，显著提高外源性碳水化合物氧化率（增加20-55%），从而实现更高的总碳水化合物可用性。3.2. 果糖与葡萄糖的比例：证据表明，提高混合物中果糖与葡萄糖的比例（从约0.4-0.5提高到0.6-1.0）可以在一定摄入量范围内（70-110 g·h-1）带来更高的外源性氧化率，并可能伴随更好的运动表现。3.3. 摄入形态：研究证实，液体、能量胶和咀嚼糖等不同形式的碳水化合物，在提供高摄入率（如108-120 g·h-1）时，能达到相似的高氧化率，且胃肠道不适感较低。然而，固体能量棒可能在运动后期导致氧化率下降和胃肠道不适增加。因此，建议运动员采用混合形式的摄入策略以增加灵活性。3.4. 性别特异性考量：目前关于性别差异的研究有限且结论不一致。一些研究表明，在摄入高剂量多重转运碳水化合物时，女性也能达到较高的氧化率（约72 g·h-1），尽管可能低于同等条件下的男性。需要更多研究来明确女性在最佳剂量、配比以及月经周期或避孕药使用影响方面的需求。3.5. 环境因素：在高温环境下，外源性碳水化合物的氧化率会下降约20-30%，但维持高碳水化合物可用性对在炎热条件下的表现仍然至关重要。高海拔（>4000米）会显著降低氧化能力，但经过适应后可部分恢复。在寒冷环境中，外源性氧化率似乎不受影响。3.6. 胃肠道考量：高强度或长时间运动会挑战胃肠功能，导致胃肠道症状。通过“肠道训练”——即有计划地、反复地暴露于碳水化合物摄入，可以改善耐受性，减少不适，这可能与增强肠道转运蛋白活性有关。3.7. 个性化补给：研究揭示了在氧化摄入碳水化合物能力方面存在显著的个体差异。身体尺寸和绝对运动功率是重要的影响因素。近期一项概念验证研究表明，根据个体实测的峰值葡萄糖氧化率来制定个性化剂量（平均约65 g·h-1），可以达到与固定高剂量（90 g·h-1）相似的氧化效果，同时减少了总摄入量，这为个性化营养策略提供了新思路。
4. 来自运动专项研究和应用实践的当代见解：文章结合具体运动项目进行了分析。4.1. 自行车运动：职业自行车手在比赛中常摄入60-90 g·h-1的碳水化合物，并有报告显示部分车手在训练中尝试高达200-220 g·h-1的摄入。研究表明，碳水化合物摄入有助于维持“耐久性”，即在长时间运动后抵抗生理机能和运动能力下降的能力。个性化策略和根据比赛阶段调整摄入量是现代职业车队的常见做法。4.2. 马拉松跑步：与自行车手相比，马拉松运动员在比赛中的碳水化合物摄入量通常较低（平均约35 g·h-1），部分原因是跑步引起的胃肠道不适更常见。然而，研究表明，在男性精英马拉松选手中，摄入120 g·h-1的碳水化合物相比60 g·h-1，能维持更高的碳水化合物氧化率，并改善约3%的跑步经济性。这表明高剂量摄入具有代谢优势，但其对实际马拉松成绩的影响及胃肠道反应的权衡仍需进一步研究。4.3. 超耐力与多项运动：这类项目持续时间极长，对代谢和胃肠道都是巨大挑战。运动员的碳水化合物摄入模式受到项目特点和后勤保障的极大限制。案例分析显示，在超耐力比赛中，碳水化合物仍贡献了大部分能量（例如，占68-83%的总能量消耗）。对于铁人三项等项目，由于游泳阶段无法进食，自行车阶段是高碳水化合物摄入的最佳时机，而在跑步阶段则需注意胃肠道症状的管理。
结论与讨论：本文系统性地回顾和更新了关于耐力运动员运动期间碳水化合物补给的指南。核心结论是，虽然2016年指南建议的上限为90 g·h-1，但当代研究证据表明，对于训练有素的运动员，摄入上限可能提高至120 g·h-1。这种更高剂量的摄入，尤其是使用葡萄糖-果糖混合物，可以进一步提高外源性碳水化合物的氧化率，维持运动中的碳水化合物依赖性，并可能通过改善运动经济性和耐久性来提升表现。研究强调了多重转运碳水化合物、摄入形式、环境因素和个体差异（包括身体尺寸和肠道耐受性）在制定有效补给策略中的重要性。文章提出了一个更为精细化和个性化的碳水化合物补给模型，主张根据运动类型、强度、持续时间、环境条件以及运动员的个人氧化能力和胃肠道耐受性来定制摄入方案。例如，对于长时间（>2.5小时）高强度运动，建议考虑使用葡萄糖-果糖混合物，并可能将摄入量目标设定在90-120 g·h-1范围内，同时通过“肠道训练”来提升耐受性。最后，文章指出了未来研究的方向，包括需要在更贴近真实比赛条件的生态效度更高的运动方案中，开展针对男女运动员的协作研究，以解决精英运动员面临的实际补给挑战。这项工作的意义在于，它弥合了传统运动营养指南与当前高水平运动员实践及最新科研成果之间的差距，为教练、从业者和运动员本人提供了基于证据的决策框架，以优化训练和比赛中的能量供给策略，最终助力运动员实现从代谢优化到夺取奖牌的目标。
