在新型凝胶剂型中运动期间同时摄入碳酸氢盐和碳水化合物可改善训练有素自行车运动员3小时中等强度运动后的计时赛表现

Bicarbonate and Carbohydrate Co-Ingestion During Exercise in a Novel Gel Format Improves Time-Trial Performance After 3 h of Moderate-Intensity Exercise in Trained Cyclists

作者信息Bernardo R Norte, Alex Hickman, Antonio Muñoz Megias, Erick Mosquera-Lopez, Stéphane Bermon, Frédéric Garrandes, Paolo E Adami, Kelsie O Johnson, Elizabeth Mahon, Sam O Shepherd, Juliette A Strauss, Julien B Louis
PMID42788859
发布时间2026-10
DOI10.1111/sms.70373

实验完整度

高

随机交叉试验,含11名训练有素自行车运动员,结合3小时骑行、功率谱测试、血气分析和胃肠道症状评估,含功能验证。

主要模型

11名训练有素自行车运动员(8名男性,3名女性) 3小时95% GET中等强度骑行模型 疲劳状态下功率谱测试(3×6秒冲刺、2分钟TT、12分钟TT) 非疲劳状态功率谱测试

重点核对

参与者:11名训练有素自行车运动员,随机交叉设计 CHO摄入速率:80 g·h−1,运动期间每30分钟摄入能量凝胶 BI剂量:CHO+BI条件下摄入18 g SB和2 g碳酸氢钾,分为4次凝胶摄入(0、30、90、150分钟) 运动方案:180分钟95% GET骑行,随后进行疲劳状态功率谱测试 血液检测:运动期间每60分钟采血测pH、HCO3−、电解质;功率谱测试5个时间点采血

摘要

摄入碳酸氢钠(SB)可能改善持续1至60分钟的高强度运动表现;然而,迄今为止,尚无研究探讨运动期间补充SB的效果,也未探讨其在长时间运动中减轻疲劳诱导的功率-持续时间曲线参数下降(即耐久性)的潜力。本研究通过一种新型凝胶剂型,检验了运动期间同时摄入碳酸氢盐(BI)和碳水化合物(CHO)对自行车运动员随后冲刺和计时赛(TT)表现的影响。11名训练有素的自行车运动员参加了这项随机交叉研究。在一次建立非疲劳功率谱的访视后(3×6秒冲刺、2分钟TT和12分钟TT骑行表现),参与者完成了两次实验试验,包括以95%气体交换阈值的强度骑行3小时,并以80 g·h−1的速率摄入CHO,同时摄入BI(CHO+BI;18 g SB和2 g碳酸氢钾)或不摄入BI(CHO)。参与者在3小时次最大强度运动后重复相同的功率谱测试方案。与CHO相比,CHO+BI条件下12分钟TT表现改善(+12 W;p=0.01,g=1.07)。6秒冲刺(+12 W;p=1.00,g=0.18)和2分钟TT(+6 W;p=0.888,g=0.32)的平均功率输出在CHO+BI和CHO之间无显著差异。两种条件之间胃肠道症状无差异。这些数据表明,在长时间运动期间通过新型能量凝胶剂型同时摄入BI和CHO可改善疲劳状态下随后的12分钟TT表现,且胃肠道不适极少。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
运动期间同时摄入碳酸氢盐和碳水化合物是否能改善长时间中等强度骑行后疲劳状态下的冲刺和计时赛表现?
核心机制
碳酸氢盐摄入诱导代谢性碱中毒,增加血液HCO3−浓度和pH,增强细胞外缓冲能力,从而减轻疲劳状态下的代谢性酸中毒并改善高强度运动表现。
主要证据
在11名训练有素自行车运动员中,CHO+BI条件下12分钟TT表现较CHO显著改善(+12 W,p=0.01,g=1.07),血液HCO3−和pH显著升高(条件效应p<0.001),胃肠道症状无差异。
研究意义
研究表明,新型凝胶剂型运动期间同时摄入BI和CHO可能是一种实用策略,用于在累积疲劳状态下增强高强度运动表现,且胃肠道不适极少。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

参与者招募与初步测试

建立基线生理特征并确定实验运动强度

11名训练有素自行车运动员完成递增负荷测试和斜坡增量测试,测定乳酸阈值、V̇O2max和GET,并进行BI凝胶熟悉化训练。

2

非疲劳状态功率谱测试

建立非疲劳状态下冲刺和计时赛基线表现

参与者完成15分钟热身,随后进行3×6秒全力冲刺、2分钟TT和12分钟TT。

3

实验试验:3小时中等强度骑行

在长时间运动中摄入CHO±BI并监测生理反应

参与者完成180分钟95% GET骑行,每30分钟摄入能量凝胶,监测血液指标、心率和RPE。

4

疲劳状态功率谱测试

评估3小时骑行后BI对冲刺和计时赛表现的影响

完成3小时骑行后,参与者在另一功率车上重复功率谱测试:3×6秒冲刺、2分钟TT和12分钟TT。

5

血液酸平衡与数据分析

评估BI摄入对血液酸平衡、电解质和表现的影响

使用血气分析仪分析血液pH、HCO3−、电解质;使用统计方法分析表现、代谢和感知数据。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Lode Excalibur Sport功率车Lode B.V.--
Wattbike AtomX功率车Wattbike--
Vyntus CPX代谢分析仪Vyaire Medical--
EPOC Care-Fill毛细血管采血管Siemens Healthineers--
EPOC血气分析仪Siemens Healthineers--
Biosen C-Line分析仪EFK Diagnostics--
Polar H10心率监测器Polar Electro Oy--
Gel 40中性凝胶1:0.8MNSTRY--
Bicarb Gel 40柠檬凝胶1:0.8MNSTRY--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
长时间骑行实验
运动强度:95% GET;持续时间:180分钟;CHO摄入速率:80 g·h−1;BI剂量:18 g SB+2 g碳酸氢钾;凝胶摄入时间点:CHO+BI条件下BI凝胶在0、30、90、150分钟,标准CHO凝胶在60、120、180分钟;水摄入:每个凝胶配200 mL;样本量:11名训练有素自行车运动员;随机交叉设计
阅读提示:参见Methods 2.6和2.7,以及Figure 1
功率谱测试
测试顺序:3×6秒冲刺、2分钟TT、12分钟TT;非疲劳和疲劳状态均进行;疲劳状态测试在3小时骑行后<3分钟开始;Wattbike AtomX功率车;恢复时间:冲刺间1分钟,2分钟TT后15分钟
阅读提示:参见Methods 2.4和2.6,以及Figure 2图注
血液采样与分析
采样时间点:基线、60、120、180分钟;疲劳功率谱测试的PT1-PT5;分析指标:pH、HCO3−、Na+、K+、Ca2+、Cl−、血糖、乳酸;仪器:EPOC血气分析仪、Biosen C-Line;采血管:EPOC Care-Fill
阅读提示:参见Methods 2.6和2.9,以及Figure 3图注
胃肠道症状评估
评估时间:每次摄入凝胶时;评估工具:0-10视觉模拟量表;症状:恶心、反流、饱腹感、绞痛、胀气、便意;累积和峰值评分计算
阅读提示:参见Methods 2.6,以及Figure 6
饮食控制
实验前24小时饮食:8.0 g·kg−1 CHO、2.0 g·kg−1蛋白质、1.0 g·kg−1脂肪;实验前早餐:2.0 g·kg−1 CHO、0.25 g·kg−1蛋白质、0.1 g·kg−1脂肪;咖啡因限制;运动限制;睡眠要求
阅读提示:参见Methods 2.5