膳食碳水化合物摄入与骨骼肌糖原:一项旨在确定最佳碳水化合物负荷策略的系统综述与荟萃分析

Dietary Carbohydrate Intake and Skeletal Muscle Glycogen: A Systematic Review and Meta-Analysis to Determine Optimal Carbohydrate Loading Strategies

作者信息R O Jones, J L Areta, H O Fortis, J Pugh, J B Louis
PMID42828472
发布时间2026-10
DOI10.1111/sms.70379

实验完整度

中

纳入63项试验的描述性综合和18项试验的荟萃分析,包含肌肉活检糖原测量和运动干预,但主要为观察性数据合成和亚组分析。

主要模型

人类骨骼肌活检样本(主要为股外侧肌和腓肠肌) 耐力训练和休闲活动参与者 碳水化合物负荷干预方案

重点核对

碳水化合物摄入量:低-中等(<6.5 g·kg−1·day−1)与高-极高(>6.5 g·kg−1·day−1) 肌糖原浓度测量:通过肌肉活检和生化分析,以mmol·kg−1 DM报告 碳水化合物负荷持续时间:24、48、72、96小时或更长 参与者训练状态:休闲活动、耐力训练、良好训练等 运动干预:糖原耗竭运动类型(如骑行、跑步)和负荷期间运动

摘要

在比赛前数天高膳食碳水化合物摄入被推荐用于优化耐力运动表现前的糖原储备。然而,既往报道显示,在相似碳水化合物摄入下,个体间肌糖原浓度存在高度变异性。因此,赛前最大化糖原储备所需的碳水化合物量、持续时间及运动量仍不明确。本系统综述与荟萃分析旨在确定膳食碳水化合物可利用性与骨骼肌糖原之间的关系,同时识别其他协变量对肌糖原浓度的影响。分析纳入了截至2026年6月发表的试验(来自五个在线数据库的随机或非随机试验),这些试验报告了采集肌肉样本前≥24小时的碳水化合物摄入和运动情况,并使用活检测量骨骼肌糖原。纳入研究采用线性和非线性回归以及通用逆方差随机效应荟萃分析进行描述性和定量评估,并包括亚组以探讨异质性。描述性综合纳入63项试验(n=641名参与者),其中18项纳入荟萃分析。探索性线性回归表明,对于休闲活动者和耐力训练者,相对碳水化合物摄入与全肌肉糖原之间存在显著关系(分别为r2=0.332,p<0.001和r2=0.490,p<0.001)。荟萃分析显示,将膳食碳水化合物摄入从低-中等(<6.5 g·kg−1·day−1)增加到高-极高(>6.5 g·kg−1·day−1)可显著增加肌糖原浓度(+191.9 mmol·kg−1 DM,95% CI 142.8至241.1 mmol·kg−1 DM,p<0.0001),但显示显著异质性(p<0.0001,I2=94%)。研究条件之间的碳水化合物摄入差值(以相对g·kg−1·day−1和绝对g·day−1表示)以及碳水化合物负荷干预持续时间提示存在显著亚组效应(p<0.05),但未能解释肌糖原浓度的异质性。糖原浓度主要取决于碳水化合物摄入量,而碳水化合物摄入增加的时间段、参与者训练状态和运动均为关键效应因素。基于当前发现,为显著增加赛前肌糖原储备,运动员应在赛前36–48小时摄入>8 g·kg−1·day−1,同时结合先前的糖原耗竭运动和高血糖指数碳水化合物的摄入,可更快速地增强储备(24–36小时)。然而,既往研究中的显著异质性和混杂变量给这些建议带来了不确定性,需要进一步设计良好的研究来确定真正的最佳运动前碳水化合物摄入以最大化糖原浓度。

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
膳食碳水化合物摄入与骨骼肌糖原浓度之间的关系是什么,以及其他协变量如何影响肌糖原浓度?
核心机制
膳食碳水化合物摄入量是肌糖原浓度的主要决定因素,通过糖原合成途径增加糖原储存,其他因素如负荷持续时间、训练状态和运动调节该关系。
主要证据
荟萃分析显示,从低-中等增加到高-极高碳水化合物摄入可显著增加肌糖原(+191.9 mmol·kg−1 DM,p<0.0001),但存在显著异质性;探索性回归显示耐力训练者中相对碳水化合物摄入预测49%的肌糖原变异(r2=0.490,p<0.001)。
研究意义
研究结果提示,为显著增加赛前肌糖原储备,运动员应在赛前36–48小时摄入>8 g·kg−1·day−1碳水化合物,但异质性和混杂变量带来不确定性,需进一步研究确定最佳策略。

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

文献检索与筛选

识别符合纳入标准的关于碳水化合物摄入和肌糖原的研究。

在五个在线数据库中搜索,使用关键词组合,筛选报告≥24小时前碳水化合物摄入和运动的试验。

2

数据提取与描述性综合

收集研究特征和结果数据,进行描述性分析。

提取参与者、干预、结果和设计数据,使用Excel表格,并对数据进行分类和统计。

3

探索性回归分析

描述膳食碳水化合物摄入与肌糖原之间的关系。

使用简单线性和非线性2次多项式回归分析相对和绝对碳水化合物摄入与肌糖原的关系,按训练状态分组。

4

荟萃分析

量化碳水化合物摄入对肌糖原的影响,并探讨异质性来源。

使用通用逆方差随机效应模型,比较低-中等与高-极高碳水化合物摄入,进行亚组分析。

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
Microsoft ExcelMicrosoft--
Plot DigitizerPOrbital--
RevMan--version 5.4.1
Endnote--version 21

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
碳水化合物负荷干预
碳水化合物摄入量:相对(g·kg−1·day−1)和绝对(g·day−1),持续时间,类型(高/低血糖指数)
阅读提示:参见Methods 2.2 Data Extraction和Table 1
肌肉活检和糖原测量
活检位置(股外侧肌或腓肠肌),活检方法(Bergström, Weil-Blakesley conchotome或gun),生化分析技术,糖原单位(mmol·kg−1 DM)
阅读提示:参见Methods 2.2 Data Extraction和Table 1
运动干预
糖原耗竭运动类型(骑行、跑步等),运动时间,负荷期间运动(强度、持续时间)
阅读提示:参见Methods 3.1.4 Exercise Interventions和Table 1
参与者特征
训练状态(休闲活动、耐力训练、良好训练等),性别,年龄,V̇O2max
阅读提示:参见Methods 3.1.2 Participants和Table 1
研究设计
随机化,交叉或平行组设计,盲法, dietary control方法
阅读提示:参见Methods 3.1.1 Study Selection and Characteristics和Table 1