近年来,酮体在耐力运动界,尤其是自行车领域,可谓是风头正劲。它们被视为提升运动表现的“神秘补剂”,甚至有人将其视为新型兴奋剂。这到底是怎么回事?今天,我们就来扒一扒酮体在耐力运动中的那些事儿。

本文将分三个部分,带你全方位了解酮体:

  • 第一部分:运动时,外源性酮体真的能“续航”?
    我们将深入探讨外源性酮体如何影响耐力表现。它们如何帮助我们更好地管理糖原储备?在长时间运动中,它们又是如何变身为“能量替补”的?

  • 第二部分:运动后,外源性酮体能加速“恢复”?
    运动后的恢复是关键,它能帮助肌肉“充电”,修复受损组织。外源性酮体在加速恢复方面,又有哪些潜在的“黑科技”?它们在肌肉糖原再生方面又扮演着什么角色?

  • 第三部分:实战案例!外源性酮体在夏威夷铁人三项赛中的“实测”效果
    我们将以夏威夷铁人三项赛为例,看看外源性酮体在实际应用中的效果如何。高温高湿的环境下,它们对运动员的表现、恢复和能量管理又会带来怎样的影响?

什么是酮体?

在深入研究外源性酮体之前,我们先来认识一下酮体。它们主要有三种:β-羟丁酸、乙酰乙酸和丙酮。但只有前两种会参与运动代谢。

简单来说,当身体糖原储备不足时(比如禁食、生酮饮食或长时间低强度运动时),肝脏就会利用脂肪酸(主要是游离脂肪酸)生成酮体。

碳水化合物是肌肉在运动时的主要能量来源,尤其是在高强度运动中。但超耐力运动中,肌肉糖原储备会逐渐下降。这时,身体就需要动用其他能量底物,比如脂肪酸和酮体。

酮体:糖原耗尽时的“救星”!

当糖原储备耗尽时,酮体就成了重要的能量来源,尤其是在长时间运动或特殊代谢状态下。

在长时间运动中,酮体的产生会逐渐增加。这是因为脂肪酸氧化产生的乙酰辅酶 A 增多,但由于葡萄糖衍生物草酰乙酸的可用性降低,这些多余的乙酰辅酶 A 无法完全在三羧酸循环中代谢。

这时,酮体就成了大脑、肌肉和其他组织的“能量替补”,部分取代了葡萄糖。与直接在肌肉线粒体中氧化的游离脂肪酸不同,酮体必须先由肝脏产生,才能被身体利用。

外源性酮体:真的能提升运动表现吗?

理论上,补充外源性酮体可以有效防止运动期间的碳水化合物耗竭,维持肌肉糖原水平。但事实真的是这样吗?

研究表明,在 50%最大摄氧量的长时间运动中,通过输注 C-β-羟丁酸,只有约 ±3%被活动肌肉吸收和氧化。

关于运动期间补充外源性酮体的研究,结果并不一致。早期有研究显示,摄入酮体后,30 分钟的计时赛成绩提高了 2%。但这真的意味着酮体是“运动神级补剂”吗?

该研究中,酮体利用率的增加导致了运动过程中代谢燃料偏好的改变,减少了碳水化合物的氧化。这反映在血浆乳酸和葡萄糖水平的下降以及呼吸交换率的降低上。此外,运动后还观察到肌肉内糖原水平的升高。

运动期间补充酮体,可能是一种有效策略,以节约肌肉糖原储备。

但! 除了这项研究,大多数其他研究并未发现外源性酮体对 10 到 50 分钟计时赛成绩有显著益处。甚至有些研究还观察到了负面影响。

例如,有研究发现,与安慰剂相比,摄入一定剂量的酮单酯后,20 分钟计时赛的平均功率反而下降了。

一项针对铁人三项运动员的研究,也探讨了酮单酯补充对运动表现的影响。研究结果显示,虽然血液中酮体水平有所升高,但运动员的 10 公里计时赛成绩并没有显著提高。

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两项最新的荟萃分析也证实,无论是酮体前体还是单酯,外源性酮体对耐力表现没有显著影响。

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重点来了!酮体不是“万能的”!

通过外源性酮体来节省肌肉糖原,可能会对耐力表现产生有益影响。但这种策略也可能干扰碳水化合物的利用,导致运动表现下降,尤其是在高强度运动中。目前,还没有关于补充外源性酮体对超耐力运动(>4 小时)影响的特定研究。

理论上,通过摄入外源性酮体来节省肌肉糖原,可以提高超耐力运动的表现。但这种潜在的优势可能会因消化问题而受到损害。

需要注意的是,在关于运动期间补充外源性酮体的研究中,56%至 100%的参与者都报告了胃肠道症状,而对照组则没有。

职业选手也“尝试”了!酮体+碳酸氢钠的组合,可能真的有效果?

一项研究分析了职业自行车运动员在共摄入酮单酯和碳酸氢钠的情况下,对自行车运动表现的影响。

结果显示:

  • 共摄入酮单酯和碳酸氢钠使第一个 8 分钟计时赛的表现提高了 3.1%。
  • 但随后的计时赛和 4.5 小时的自行车骑行中,表现没有显著提高。

这意味着什么?

摄入酮单酯似乎对短时间耐力有益,但长期效果不确定。外源性酮血症有时会导致血液 pH 值下降,加剧疲劳。但与碳酸氢钠共摄入,有助于维持酸碱平衡,减少酸中毒的负面影响。

酮体的形式也有讲究!

外源性酮体有多种形式:酮单酯、酮二酯、酮盐或酮前体。酮酯主要以 βHB 单酯的形式配制,因为 βHB 是最常见的酮体形式。酮盐通常含有 D-βHB 和 L-βHB 异构体,后者氧化程度较低,可能效果较差。而且,大剂量摄入时,它们更容易引起胃肠道不适。

研究表明,与酮盐相比,酮酯能使血浆酮体水平提高约 50%。 因此,建议检查摄入产品的成分,以最大化其对身体的影响。

总结:

在运动期间补充外源性酮体,似乎并不是提高耐力表现的“灵丹妙药”。我们需要更多的研究,来更好地了解如何在运动中最佳地利用外源性酮体。到目前为止,没有确凿的证据表明,在运动期间补充酮体可以显著提高耐力表现。

专家怎么看?

下面是一个专家关于外源性酮体研究的视频片段(不然放外链),我在这里帮大家解释一下:

运动期间使用酮体,需要仔细调整饮食、补充剂和训练策略。外源性酮体、适应酮症、优化时间和剂量以及管理酸碱效应的组合,可能会提高它们作为长时间运动中替代能量来源的效率。

碳水化合物可用性的降低,与疲劳的出现和耐力表现的下降有关。外源性酮体的使用,可能有助于在长时间运动中保持肌肉糖原,从而可能提高抗疲劳能力。

然而,为了最大化酮体的有益效果,必须根据每位运动员的特定需求和进行的运动类型来调整这些策略。

未完待续!下一篇,我们将探讨运动后如何利用外源性酮体加速恢复。

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提高运动中酮体利用率的 7 大方法:

  1. 生酮饮食/低碳水饮食:

    • 促进肝脏产生酮体,迫使身体利用酮体作为能量来源。
    • 可能对超耐力运动员有效,但也可能损害耐力表现,并使运动员更容易患上 Red-S 综合症。
  2. 外源性酮体补充:

    • 快速提高血液中 β-羟丁酸水平,促进酮体作为燃料的利用。
    • 可以在运动前或运动期间服用,但对提高长期表现的影响尚不明确。
  3. 酮体+碳水化合物:

    • 可能对需要高碳水化合物氧化(高强度运动)的运动有益。
    • 使身体在中等强度运动时利用酮体,同时保留碳水化合物用于更剧烈的运动。
  4. 优化剂量和时间:

    • 剂量需达到血浆 β-羟丁酸浓度超过 1-3 mM,建议在运动前 30-60 分钟服用。
  5. 适应酮症:

    • 通过生酮饮食来适应酮体的利用,提高肌肉中酮解酶的效率。
    • 但要注意,这种饮食可能有害,最好尝试一种营养周期化策略。
  6. 避免酮酸中毒:

    • 共同摄入碳酸氢钠,可以帮助维持酸碱平衡,从而限制酮体对表现的负面影响。
  7. 个性化方法:

    • 根据训练水平、新陈代谢和生理适应,调整饮食、补充和时间安排。

引用文献

  • Brooks & al. (2022). Acute Ingestion of Ketone Monoesters and Precursors Do Not Enhance Endurance Exercise Performance: A Systematic Review and Meta-Analysis
  • Isherwood & al. (2022). Ketone Monoester Supplementation Does Not Affect Multimodal Endurance Exercise Performance Regardless of Blood Ketone Levels
  • McCarthy & al. (2023). Acute Ketone Monoester Supplementation Impairs 20-Minute Time- Trial Performance in Trained Cyclists: A Randomized, Double-Blind, Crossover Trial
  • Valenzuela & al. (2019). Acute Ketone Supplementation and Exercise Performance: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials.

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