운동 중 탄수화물 섭취의 중요성

근육 글리코겐은 신체의 주요 탄수화물 공급원(300~400g 또는 1,200~1,600kcal)이며, 그 다음으로 간 글리코겐(75~100g 또는 300~400kcal), 마지막으로 혈당(25g 또는 100kcal)이 있습니다. 이러한 수치는 음식 섭취량이나 훈련 조건 등의 요인에 따라 개인마다 크게 다릅니다. 운동선수가 아닌 사람의 근육 글리코겐 저장량은 생근육 조직 기준으로 약 80~90mmol/kg입니다. 탄수화물 섭취는 생근육 조직 기준으로 근육 글리코겐 저장량을 210~230mmol/kg으로 증가시킵니다.

운동 에너지학에 따르면, 탄수화물은 최대산소섭취량(V02max, 운동 중 신체의 최대 산소 운반 및 활용 능력 척도)의 65% 이상, 그리고 대부분의 운동선수가 훈련하고 경기하는 수준 이상에서 운동 시 가장 선호되는 에너지원입니다. 지방 산화는 격렬한 운동을 지원할 만큼 충분히 빠른 ATP 공급을 제공하지 못합니다. 근육 글리코겐과 혈당 수치가 낮은 상태에서도 저농도에서 중등도(V02max의 60% 미만)의 운동을 수행할 수 있지만, 고갈된 에너지원으로는 더 많은 운동에 필요한 ATP 수요를 충족시킬 수 없습니다. 근육 글리코겐은 운동 초기 단계에서 가장 빠르게 사용되며 운동 강도에 따라 기하급수적으로 증가합니다.

운동 전 근육 글리코겐 함량과 70% V02max에서 운동하는 시간 사이에는 강력한 관련성이 있습니다. 운동 전 글리코겐 함량이 높을수록 지구력 잠재력이 높아집니다. Bergstrom 등은 3일 동안 75% V02max에서 수행한 소모적 운동 시간을 다른 탄수화물 함량의 식단과 비교했습니다. 혼합 식단(칼로리의 50%가 탄수화물)은 106mmol/kg의 근육 글리코겐을 생성하여 피험자가 115분 동안 운동할 수 있게 했고, 저탄수화물 식단(칼로리의 5% 미만)은 -38mmol/kg의 글리코겐을 생성하여 1시간만 운동할 수 있게 했고, 고탄수화물 식단(칼로리의 82% 이상) - 204mmol/kg의 근육 글리코겐은 170분 동안 운동할 수 있게 했습니다.

간의 글리코겐 저장량은 휴식 시와 운동 시 모두 혈당 수치를 유지합니다. 휴식 시 뇌와 중추신경계(CNS)는 혈당의 대부분을 사용하며, 근육은 20% 미만을 사용합니다. 그러나 운동 중에는 운동 강도와 지속 시간에 따라 근육의 포도당 흡수량이 30배 증가합니다. 초기에는 대부분의 간 포도당이 글리코겐 분해를 통해 생성되지만, 운동 시간이 증가하고 간 글리코겐이 감소함에 따라 포도당신생성(gluconeogenesis)을 통한 포도당의 기여도가 증가합니다.

운동 시작 시, 간 포도당 생산량은 증가된 근육 포도당 흡수량을 충족하고 혈당 수치는 휴식 시 수치와 거의 동일하게 유지됩니다. 최대산소섭취량(VO2max)의 65%에 달하는 운동 강도에서는 근육 글리코겐이 주요 에너지원이지만, 근육 글리코겐 저장량이 고갈됨에 따라 혈당이 산화의 가장 중요한 원천이 됩니다. 장시간 운동 중 간 포도당 생산량이 더 이상 근육 포도당 흡수를 감당하지 못하면 혈당 수치가 떨어집니다. 일부 운동선수들은 저혈당증의 전형적인 중추신경계 증상을 경험했지만, 대부분의 운동선수들은 국소 근육 피로를 경험하여 운동 강도를 줄여야 했습니다.

간 글리코겐 저장량은 15일 단식으로 고갈될 수 있으며, 혼합 식단의 평균 490mmol에서 저탄수화물 식단의 60mmol로 감소할 수 있습니다. 고탄수화물 식단은 간 글리코겐을 약 900mmol까지 증가시킬 수 있습니다.

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