运动前摄取低GI食物能提升运动表现吗?

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发表于 2017-1-19 14:09:35 | 显示全部楼层 |阅读模式
                                                                                                

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撰文|王顺正 林玉琼

升糖指数 (glycemic index, GI) 的定义为,在摄食含 25 g 或 50g 碳水化合物的食物后,血糖升高之曲线下的面积(area under the curve, AUC) 对相同状况下摄食参考食物(纯葡萄糖或白吐司)后所造成曲线下面积的比值。此数值以1-100 排列,并依该食物所计算之数值,分成低GI(≤55)、中GI (56-69) 以及高GI (≥70)三类 (林筱涵、刘珍芳,2010)。



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血糖应答曲线(www.gisymbol.com,University of Sydney)一般来说,食物的 GI 值只是一个「质」的度量,若要考虑「量」的度量,就要以升糖负荷(glycemic load, GL) 来表示。GL的概念可以同时兼顾食物的质与醣类之含量,同时可应用于摄取整个餐食所造成的升糖效应,GL值的计算方式为将所摄取食物中碳水化合物的含量乘上该食物的GI值。GL 值依所计算之数值可分成低GL(≤10)、中GL (11-19) 以及高GL (≥20)食物。也有学者提出葡萄糖升糖当量(glycemic glucose equivalent, GGE) 的理论,其意义为表示相对于葡萄糖而言所造成的升糖效应,也就是在给予某一份量食物时,相对于多少公克葡萄糖会产生的血糖变化。GGE的计算方式如下:GGE = 食物的GI值× (葡萄糖重量 / 食物重量) × 1 (林筱涵、刘珍芳,2010)。

低GI饮食已被证实是一个健康的饮食型态。蔡秀梅(2010)、陈燕华(2015) 指出低GI饮食具有以下好处,1.较有饱足感且较不容易饿,可避免吃过量。2.可降低血中胰岛素值,来减少热量产生及脂肪形成。3.对于减少体脂肪有帮助,且可维持瘦体组织(lean muscle tissue)。4.可降低三酸甘油脂、总胆固醇及不好的胆固醇(低密度脂蛋白胆固醇,LDL)。5.可提升好的胆固醇 (高低密度脂蛋白胆固醇,HDL)。6.可协助管理好血糖值,降低得到心血管疾病、糖尿病及其并发症的危险性。Brand-Miller等 (2003) 整合14篇研究论文发现,低GI食物对于糖尿病患者的血糖控制具有临床作用,效果类似药剂的药理学益处。由此可见,低GI饮食确实是相当有价值的健康饮食方式。

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有关运动前摄取低GI的饮食对耐力表现的影响方面。王香生、陈亚军、骆卓明(2003) 研究发现,运动前2小时进食低GI的食物,比提供同等热量的高GI食物能更有效地提高长跑运动的能力。Wuand Williams (2006) 研究发现,运动前3小时摄取低GI食物,跑步衰竭时间 (强度为70%VO2max、108.8±4.1分钟) 会显著高于摄取高GI食物状态 (101.4±5.2 分钟);研究同时也发现,低GI的饮食对于摄食后血糖也会有显著的影响(上图),同时会造成摄食后安静时的胰岛素分泌下降、运动时血浆中三酸甘油酯与甘油浓度增加的现象。林依婷、刘珍芳(2007) 整理文献的研究成果发现,运动前摄取低GI食物能延长力竭时间,提升运动表现;运动过程则选择中至高GI食物,以维持运动员耐力及推迟疲劳发生;运动后给予高GI的食物,能迅速补充运动时消耗的肝醣,快速恢复运动员的体力。过去确实有不少运动前摄取低GI的食物,会提升耐力运动表现的研究结果。


Donaldson, Perry and Rose(2010) 的文章中则提到,运动前(不管是运动前1小时或更少的时间、或者是运动前1至3小时) 摄取低GI的食物,对于耐力运动表现的增进效果并没有一致的研究结果,有些研究发现可以提升耐力运动表现,有些研究则发现不会提升耐力运动表现。Burdon等 (2016) 整合19篇相关的研究,发现运动前摄取低GI的碳水化合物饮食,对于耐力表现并没有明显的益处;作者探究造成耐力表现影响结果不一致的原因,包括运动前的摄取时间、升糖负荷(glycemic load, 食物所含的碳水化合物含量(克)乘上其GI值)、食物的组成、受试者的体适能状况、...等,都可能影响到研究结果。由此可见,运动前摄取低GI食物是否会增进耐力运动表现?仍然有相当多需要厘清的影响变项?有待进一步的研究来确认。

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除了耐力运动表现的相关研究之外,摄取低GI的食物是否会影响间歇性运动表现呢?Hulton等 (2012) 在运动前3.5小时摄取低GI的食物后,测量受试者的1km跑步表现,结果发现摄取低GI食物的跑步表现为 210.2±19.1秒、摄取高GI食物的跑步表现为215.8±22.6秒,尽管摄取低GI食物的跑步表现进步了2.78% (上图),但是并没有显著差异。Bennett等 (2012) 的研究则发现,摄取低GI的食物 ( lentil-based) 的间歇冲刺表现 (五次1分钟的冲刺、间隔2.5分钟的走路休息) 与摄取高GI的食物 (potato-based) 并没有不同,但是低GI饮食会延长高强度间歇冲刺期间的代谢分布(metabolic profile,增加运动中血糖浓度、降低血乳酸浓度、降低血中胰岛素浓度、降低碳水化合物氧化)。Little等 (2010) 则在运动前2小时,让受试者分别摄取低GI与高GI的饮食,在5次冲刺的总距离皆会显著高于控制组(禁食,fasted)(下图左),但是摄取低GI与高GI饮食的两组,在冲刺的总距离并没有显著的差异,而且血糖浓度在高强度间歇运动期间,三组也没有显著差异(下图右)。整合三篇相关的研究结果,运动前2-3.5小时摄取低GI的食物,相对于摄取高GI的食物,虽然具有代谢上的效益,但是并不会增进间歇性高强度运动的运动表现。

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摄取低GI与高GI的碳水化合物食物对运动表现与血糖的影响(Little等,2010)

小扁豆是低GI的食物 (葡萄糖为准的GI=26,白面包为准的GI=36,Burke等,1998),每份150克小扁豆的GL=5 (http://www.carbs-information.com)。美国健康专业月刊《健康》(www.health.com)将韩国的泡菜、日本的纳豆、西班牙的橄榄油、希腊的酸奶和印度的扁豆评选为世界五大健康食品。因为小扁豆是低升糖食物,西方医学家建议适合糖尿病、高血压、心血管疾病患者食用,因此产量在过去半个世纪成长了五倍!有鉴于低GI食物在健康饮食与降低心脏病风险上的效益,GenkiBar®公司(http://www.genki-bar.com)研发出以小扁豆为主的运动能量棒(下图),提供给运动员的比赛前与比赛过程中食用。依据GenkiBar公司的陈述,小扁豆是低GI的碳水化合物食物,再加上低脂肪、高蛋白质的组合,提供身体的最佳吸收与利用。


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小扁豆 (Lens culinaris) 的颜色有黄色、红橙色、绿色、棕色和黑色等(下图)。小扁豆蛋白质含量在蔬菜中排名第三,约有22-35%的蛋白质,也富含膳食纤维及叶酸,现已成为世界上很多国家的主要食品之一,特别是南亚次大陆(印度半岛)。在欧洲和北美洲,小扁豆在去壳之后被用来做汤,经常和鸡肉、猪肉、大米一起烹制(黄贞祥,2016)。


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依据http://www.zursunbeans.com网站的介绍,小扁豆的总类多样,红色小扁豆(petite crimson lentil, petite red lentil, 下图)是娇小的红色扁豆,比标准的红色小扁豆(red chief lentils) 更小、更快的烹饪,口味芳香和甜,红色小扁豆煮熟时会变黄。



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100g 干燥的小扁豆当中,含有膳食纤维30g、碳水化合物60g、蛋白质26g 和脂质1g 等各种维生素,并且富含矿物质,总热量为353大卡 (梁海林,2015)。浸泡煮熟后的小扁豆,平均每100公克约含膳食纤维6公克 (骆慧雯,2016),是同重量白米饭的膳食纤维0.6公克的10倍,也比煮熟薏仁膳食纤维2.5公克、糙米饭2.4公克要高出许多。每天用1/3或1/4小扁豆替代白米饭,轻轻松松就可以摄取到更多的膳食纤维,让减肥减重变得更简单。


低GI饮食确实是健康的饮食方式,特别是针对心血管疾病、糖尿病、代谢症候群、减重族群等。低GI饮食对于耐力运动表现、间歇性高强度运动表现的影响,仍然需要进一步的厘清,包刮运动前摄取时间、升糖负荷、食物组成、受试者体适能状况等,都可能是低GI饮食是否影响运动表现的重要变项。小扁豆是低GI、低GL、低脂质、高膳食纤维、高蛋白质的食物,可能相当适合在运动前1-3小时摄取。


引用文献


王香生、陈亚军、骆卓明(2003)。运动前进食不同血糖指数食物对长跑能力的影响。中国运动医学杂志,5,453-457。


林筱涵、刘珍芳 (2010)。食物升糖指数之测定与应用。台湾膳食营养学杂志,2(1),7-12。


林依婷、刘珍芳 (2007)。食物的升糖指数及其对耐力运动表现之影响。中华体育,21(2),15-22。


陈燕华 (2015)。外食族的你,低GI的没?卫生福利部健康署健康九九网站,健康专栏。http://health99.hpa.gov.tw/Artic ... No=122&DS=1-Article


黄贞祥 (2016)。解读小扁豆的基因体密码。Case读报,台大科学教育发展中心。http://case.ntu.edu.tw/blog/?p=24127


梁海林 (2015)。蛋白质是牛肉1.6倍!她用小扁豆50天腰瘦11公分。早安健康精选书摘。https://www.everydayhealth.com.tw/article/9598


蔡秀梅 (2010) 。运用低GI、轻松战胜糖尿病。天主教圣马尔定医院糖尿病人保健中心,糖尿病保健专刊,11(2),1-2。


骆慧雯 (2016)。纤维比糙米多!小扁豆减重新宠儿。华人健康网。http://health.businessweekly.com ... D=ARTL000055983&p=2


Bennett, C. B., Chilibeck, P. D., Barss, T., Vatanparast,H., Vandenberg, A., & Zello, G. A. (2012). Metabolism and performanceduring extended high-intensity intermittent exercise after consumption of low-and high-glycaemic index pre-exercise meals. British Journal of Nutrition, 108,S81-S90.


Brand-Miller, J., Hayne, S., Petocz, P., & Colagiuri,S. (2003). Low–glycemicindex diets in the management of diabetes - a meta-analysis of randomizedcontrolled trials. Diabetes Care, 26(8), 2261-2267.


Burdon, C. A., Spronk, I., Cheng, H. L., & O'Connor,H. T. (2016). Effect of glycemic index of a pre-exercise meal on enduranceexercise performance: a systematic review and meta-analysis. Sports Medicine,46. DOI: 10.1007/s40279-016-0632-8


Burke, L. M., Collier, G. R., & Hargreaves, M.(1998). Glycemic index - a new tool in sport nutrition? International Journalof Sport Nutrition, 8, 401-415.


Donaldson, C. M., Perry, T. L., & Rose, M. C. (2010).Glycemic index and endurance performance. International Journal of Sport Nutritionand Exercise Metabolism, 20, 154-165.


Hulton, A. T., Gregson, W., Maclaren, D., & Doran, D.A. (2012). Effects of GI meals on intermittent exercise. International Journalof Sports Medicine, 33, 756-762.


Little, J. P., Chilibeck, P. D., Ciona, D., Forbes, S.,Rees, H., Vandenberg, A., & Zello, G. A. (2010). Effect of low- andhigh-glycemic-index meals on metabolismand performance during high-intensity,intermittent exercise. International Journal of Sport Nutrition and ExerciseMetabolism, 20, 447-456.


Wu, C-L., & Williams, C. (2006). A low glycemic indexmeal before exercise improves endurance running capacity in men. InternationalJournal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism, 16, 510-527.

声明:本文原刊发于2017-1-1的「运动生理周讯」第349期上,经「運動生理學網站」同意,在「运动科学论坛」微信平台发布。                    

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