Carbohydrate là các hợp chất bao gồm ba loại nguyên tử: carbon, hydro và oxy. Ví dụ, công thức hóa học của glucose (đường có trong máu dưới dạng đường huyết) là C 6 H 12 O 6 . Phần lớn carbohydrate của con người được cung cấp từ nguồn thực vật. Tuy nhiên, một số carbohydrate trong chế độ ăn uống được tìm thấy trong các sản phẩm động vật và gan có thể tạo ra carbohydrate bằng cách sử dụng một số axit amin và các thành phần của chất béo như glycerol.
Carbohydrate được sử dụng khắp cơ thể với vô số chức năng. Khi nói đến chuyển hóa năng lượng và hiệu suất tập thể dục, carbohydrate phục vụ bốn chức năng quan trọng trong các mô khác nhau:
Chúng là nguồn nhiên liệu năng lượng trao đổi chất cho các tế bào thần kinh và hồng cầu.
Chúng là nguồn nhiên liệu năng lượng trao đổi chất cho cơ xương, đặc biệt là cơ bắp khi tập luyện.
Khi carbohydrate được chuyển hóa, chúng đóng vai trò như chất mồi carbon để chất béo xâm nhập vào chu trình Krebs.
Họ tiết kiệm protein để sử dụng làm nguồn năng lượng trong quá trình tập luyện và tập luyện cường độ cao.
Vai trò chính của carbohydrate là làm nhiên liệu trao đổi chất cho tế bào thần kinh và hồng cầu. Các mô thần kinh có thể sử dụng nguồn nhiên liệu thay thế với số lượng rất hạn chế, nhưng tế bào hồng cầu chỉ sử dụng glucose. Trong điều kiện bình thường, não hầu như chỉ sử dụng lượng đường trong máu và cơ thể hoạt động để duy trì mức đường huyết trong giới hạn hẹp để phục vụ chức năng này.
Mặc dù các tế bào thần kinh và hồng cầu cung cấp cơ sở hạ tầng giải phẫu và sinh lý cho các chức năng tim mạch thích hợp, huy động cơ bắp và cung cấp oxy, nhưng nhu cầu carbohydrate của chúng thường không được xem xét trong bối cảnh chuyển hóa khi tập luyện. Vai trò thứ yếu của carbohydrate trong cơ thể là làm nhiên liệu năng lượng cho hoạt động co bóp của cơ xương.
Năng lượng có nguồn gốc từ quá trình dị hóa hoặc phân hủy của carbohydrate cuối cùng sẽ cung cấp năng lượng cho các yếu tố co bóp của cơ cũng như các quá trình sinh học khác. Do đó, sự phụ thuộc của cơ xương vào nhiên liệu carbohydrate tăng lên từ khi nghỉ ngơi đến khi tập luyện cường độ cao (sẽ được thảo luận sau trong chương này).
Carbohydrate cũng bị oxy hóa trong quá trình co cơ trơn. Vai trò thứ ba của quá trình oxy hóa carbohydrate (phân hủy carbohydrate) là đóng vai trò như mồi carbon để chất béo xâm nhập vào chu trình Krebs (còn được gọi là chu trình axit tricarboxylic). Các đơn vị acetyl-CoA (acetyl-coenzym A) có nguồn gốc từ axit béo kết hợp với các dẫn xuất carbohydrate trong chu trình Krebs, dẫn đến quá trình oxy hóa chất béo. Nếu không có đủ chất mồi chu trình Krebs thì không thể chuyển hóa chất béo tối ưu. Cuối cùng, quá trình chuyển hóa nhiên liệu carbohydrate giúp cung cấp năng lượng dự phòng cho adenosine triphosphate (ATP) từ protein, để protein đảm nhận vai trò chính trong việc duy trì, sửa chữa và tăng trưởng cấu trúc mô.
Quang Hải