Các phần sau đây mô tả vai trò của carbohydrate trong các hình thức luyện tập thể dục và hoạt động thể thao khác nhau (ví dụ trong môn aerobic). Một số vận động viên chủ yếu là vận động viên thể dục nhịp điệu; những người khác tham gia chủ yếu vào các hoạt động yếm khí trong quá trình tập luyện và thi đấu. Bất kể loại vận động viên nào, tất cả các vận động viên và cá nhân hoạt động thể chất đều có thể cải thiện thành tích của mình bằng cách tham gia các bài tập sức đề kháng. Do đó, cuộc thảo luận đề cập đến vai trò của carbohydrate trong việc rèn luyện sức mạnh cũng như những cân nhắc liên quan đến hoạt động và bài tập aerobic và kỵ khí, tuy có khó hiểu nhưng vô cùng cần thiết.
Khi nghỉ ngơi và khi tập thể dục, gan sản xuất glucose để duy trì nồng độ glucose trong máu ở mức 100 mg/dl (5,5 mmol/L) (Kjaer 1998). Glucose trong máu có thể chiếm 30% tổng năng lượng cần thiết để tập luyện cơ bắp, với lượng carbohydrate còn lại có nguồn gốc từ glycogen dự trữ trong cơ. Khi tập luyện cường độ cao và kéo dài, nồng độ glucose trong máu cuối cùng sẽ giảm xuống dưới mức bình thường do sự suy giảm glycogen ở gan trong khi cơ xương vẫn hoạt động tiếp tục sử dụng lượng glucose trong máu sẵn có.
Một giờ tập thể dục nhịp điệu cường độ cao làm giảm glycogen ở gan khoảng 55%, trong khi tập thể dục nhịp điệu cường độ cao kéo dài 2 giờ có thể làm cạn kiệt gần như hoàn toàn glycogen trong gan cũng như trong cơ bắp đang hoạt động. Sự suy kiệt là mối quan tâm đặc biệt khi tập luyện sau một thời gian dài không ăn, ví dụ như vào sáng sớm hoặc sau giai đoạn khởi động khi tập luyện, dẫn đến kết quả là vận động viên sẽ bắt đầu một buổi tập hoặc thi đấu với mức glycogen dưới mức tối ưu.
Những người bắt đầu chế độ ăn thiếu carbohydrate sẽ nhanh chóng làm giảm lượng glycogen dự trữ ở gan và gần như làm cạn kiệt lượng glycogen trong cơ xương. Kiểu ăn kiêng này có thể sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất ở tất cả các cường độ tập luyện ngoại trừ cường độ tập luyện thấp nhất. Mặc dù lượng calo tiêu thụ thấp hơn thường đi kèm với chế độ ăn ít carbohydrate về mặt lý thuyết sẽ thúc đẩy quá trình giảm mỡ, nhưng nó cũng khiến việc tập thể dục nhịp điệu thường xuyên với cường độ vừa phải, thời gian dài trở nên rất khó khăn.
Sự suy giảm mức glycogen trong cơ khi tập luyện vào cuối buổi tập dẫn đến sự phụ thuộc nhiều hơn vào lượng đường trong máu vì đây là nguồn cung cấp carbohydrate cho cơ khi tập luyện.
Nếu không ăn carbohydrate, hạ đường huyết (<45 mg/dl; 2,5 mmol/L) có thể nhanh chóng xảy ra sau khi gan và cơ bắp bị suy giảm glycogen (Shulman và Rothman 2001; Tsintzas và Williams 1998). Điều này cuối cùng làm suy giảm hiệu suất tập thể dục và có thể góp phần gây ra sự mệt mỏi của hệ thần kinh trung ương liên quan đến việc tập thể dục kéo dài.
Mệt mỏi khi tập thể dục nhịp điệu kéo dài chủ yếu là do lượng carbohydrate dự trữ trong cơ tập luyện đã cạn kiệt. Điều này xảy ra mặc dù được cung cấp đủ oxy cho cơ và năng lượng dự trữ gần như không giới hạn từ chất béo. Các vận động viên thể dục nhịp điệu sức bền thường gọi loại mệt mỏi này là “đập vào tường”. Các triệu chứng của lượng đường trong máu giảm đáng kể bao gồm suy nhược, chóng mặt và giảm động lực. Sự suy giảm glycogen trong cơ dẫn đến cảm giác mệt mỏi, sự suy giảm và cạn kiệt hơn nữa đòi hỏi phải chấm dứt tập luyện hoặc giảm đáng kể cường độ tập luyện. Vì vậy, không có gì đáng ngạc nhiên khi hiệu suất tập luyện sức bền hiếu khí tối ưu có liên quan trực tiếp đến lượng glycogen dự trữ ban đầu trong cơ.
Tối ưu hóa lượng glycogen dự trữ trong cơ trước khi tập luyện (tức là >150 mmol/kg cơ) làm tăng thời gian đến khi kiệt sức lên tới 20% và tăng hiệu suất tập luyện sức bền bằng cách giảm thời gian cần thiết để hoàn thành khối lượng công việc nhất định. Tuy nhiên, các tài liệu khoa học gợi ý rằng thời gian tập luyện phải ít nhất 90 phút mới thấy được lợi ích về hiệu suất tập luyện. Lượng dự trữ carbohydrate tăng cao chỉ là một lợi ích của chiến lược bổ sung carbohydrate trong chế độ ăn uống được lên kế hoạch cẩn thận.
Trong thời gian tập thể dục từ 45 phút trở lên, việc tiêu thụ carbohydrate (ví dụ 0,5-2 g/phút hoặc 30-120 g/giờ) sẽ giúp duy trì mức đường huyết và quá trình oxy hóa khi tập luyện (Coyle et al. 1986) và đã được chứng minh là cải thiện khả năng tập luyện thể dục nhịp điệu, năng lực và hiệu suất sức bền. Việc luyện tập này có thể thúc đẩy quá trình tổng hợp glycogen trong khi tập luyện cường độ thấp hay không (Keizer, Kuipers, và van Kranenburg 1987) hoặc bù đắp việc sử dụng glycogen của cơ trong khi tập luyện vẫn còn gây tranh cãi.
Với nhiều nghiên cứu khác nhau cho thấy các kết quả khác nhau. Sau khi tập luyện kéo dài, việc bổ sung glycogen cho cơ trong phạm vi bình thường là một phần thiết yếu của quá trình phục hồi. Về bản chất, giai đoạn phục hồi sau tập luyện này có thể được coi là bước "chuẩn bị" ban đầu cho thử thách tập luyện sắp tới.
Giờ đây, tầm quan trọng của việc bắt đầu một buổi tập luyện hoặc một buổi tập luyện với mức glycogen tối ưu trong cơ và nhanh chóng bổ sung glycogen sau khi tập luyện trước khi thực hiện buổi biểu diễn tiếp theo. Tuy nhiên, nói chung, mức tiêu thụ carbohydrate của một vận động viên thể dục nhịp điệu nên chiếm khoảng 55% đến 65% tổng lượng calo tiêu thụ. Lượng carbohydrate được khuyến nghị chung cho loại hình tập luyện này không khác biệt nhiều so với lượng khuyến nghị cho người khỏe mạnh (45-65% tổng lượng calo). Tuy nhiên, hãy nhớ rằng mặc dù tỷ lệ phần trăm tương tự nhau, lượng carbohydrate được khuyến nghị tuyệt đối (tính bằng gam) sẽ khác nhau rất nhiều tùy thuộc vào tổng lượng calo trong chế độ ăn uống.
Ngô Giang