（一）血糖的主要來源和主要去路

（1）正常人的血糖濃度維持在80～120mg/dL的范圍內(nèi)，處于動態(tài)平衡之中，主要依靠肝糖元與葡萄糖的相互轉(zhuǎn)化，所以肝臟在血糖代謝中起重要作用。血糖的主要來源有以下三條途徑：

①食物中的糖類（如淀粉、蔗糖等）經(jīng)過消化道的消化吸收，使血糖濃度上升，一般飯后約1小時最高正常人也僅達150mg/dL。而后血糖又迅速降低。在2～3小時即降至正常水平。

②肝糖元分解為葡萄糖進入血液可升高血糖濃度，條件是血糖含量降低時；當(dāng)血糖含量升高時，多余的血糖又可合成肝糖元貯存起來。

③甘油、氨基酸、乳酸等非糖物質(zhì)可以在血糖濃度降低時、貯存的肝糖元被分解減少時，轉(zhuǎn)化為糖類物質(zhì)（這一過程也稱為“糖的異生”）

（2）血糖的主要去路有以下三條途徑：

①在細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中通過呼吸作用將血糖氧化分解得到CQ2、H2O和能量，若在缺氧條件下則進行無氧呼吸生成乳酸和能量，為生命活動提供能量。

②當(dāng)血糖濃度升高時，多余的糖元可轉(zhuǎn)變?yōu)楦翁窃獙⒛芰繒簳r儲備起來，也可以合成肌糖元，供給人肌肉活動需要。

③合成糖元后剩余的血糖可轉(zhuǎn)變?yōu)橹?；還可以在轉(zhuǎn)氨酶的催化作用下轉(zhuǎn)變?yōu)榉潜匦璧陌被?，即并不是必須從食物中獲得的氨基酸種類。

（二）肝糖原
    肝糖元是由許多葡萄糖分子聚合而成的物質(zhì)。糖原（glycogen）又稱作肝糖，是一類多糖，由葡萄糖失水縮合而成。結(jié)構(gòu)與支鏈淀粉相似，由α—1，4-糖苷鍵和支鏈連接處的α—1，6-糖苷鍵連接而成。與支鏈淀粉在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別在于，糖原的支鏈多大約8~12個葡萄糖就有一個分支（支鏈淀粉一般是每隔24~30個葡萄糖才有一個分支）且分支有12~18個葡萄糖分子。糖原遇碘液程紅棕色。主要生物學(xué)功能是作為動物和細菌的能量儲存物質(zhì)。人體主要儲存在肝臟和肌肉中。葡萄糖聚合物以糖原的形式儲存于肝臟，當(dāng)機體需要時，便可分解成葡萄糖，轉(zhuǎn)化為能量。一般肝中糖原含量約100克。
    肝糖原的生成來源有：①食物在飯后由腸道消化吸收入血液，葡萄糖、果糖、乳糖被輸入肝臟，有60％～70％轉(zhuǎn)化為糖原儲存起來。②空腹時糖原異生增加，即蛋白質(zhì)分解成氨基酸，脂肪分解成甘油在肝臟轉(zhuǎn)化成糖原；肌肉收縮生成的乳酸，通過肝臟的代謝，亦可能轉(zhuǎn)化為肌糖原。
    正常飲食能使肝糖原不斷得到補充，以減少糖原異生作用，同時體內(nèi)蛋白質(zhì)亦可得到較好的保存。

（三）肌糖原

1.肌糖原及其酵解
　　由于缺乏一種酶（肌肉中無分解6-磷酸葡萄糖的磷酸酯酶），肌糖元不能直接分解成葡萄糖，必須先分解產(chǎn)生乳酸，經(jīng)血液循環(huán)到肝臟，再在肝臟內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)楦翁窃蚍纸獬善咸烟恰?BR>　　在動物、植物、微生物等許多生物機體內(nèi)，糖的無氧分解幾乎都按完全相同的過程進行。肌糖元的酵解作用，即肌糖元在缺氧的條件下，經(jīng)過一系列的酶促反應(yīng)最后轉(zhuǎn)變成乳酸的過程。肌肉組織中的肌糖元首先與磷酸化合而分解，經(jīng)過己糖磷酸脂、丙糖磷酸脂、丙酮酸等一系列中間產(chǎn)物，最后生成乳酸。
　　酵解過程
（1）糖原在磷酸化酶的作用下,先釋放出還原末端的一個葡萄糖單位并且和1分子磷酸結(jié)合生成葡萄糖-1-磷酸
（2）葡萄糖-1-磷酸在變位酶的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?6-磷酸
（3）葡萄糖-6-磷酸就可以進入糖酵解作用或者糖的有氧氧化過程中進行氧化供能( 當(dāng)然還可以參與糖的其他代謝過程), 后面的過程與葡萄糖的代謝路徑完全一樣
（4）已經(jīng)縮短的糖鏈可以繼續(xù)以上反應(yīng)( 磷酸化--異構(gòu)--進入糖酵解或有氧氧化氧化供能)
注意：肌糖原是在肌肉中被直接氧化的.不是水解再氧化，同時這里的氧化不是說整個過程中只有氧化反應(yīng)而沒有其他反應(yīng)類型，整個過程才有2步是真正的氧化還原反應(yīng)。
　　總反應(yīng)式 1/n（C6H5O5）n＋H2O→2CH3CHOHCOOH
　　肌糖元的酵解作用是糖類供給組織能量的一種方式。當(dāng)機體突然需要大量的能量，而又供氧不足（如劇烈運動時），則糖元的酵解作用暫時滿足能量消耗的需要。在有氧條件下，組織內(nèi)糖元的酵解作用受到抑制，而有氧氧化則為糖代謝的主要途徑。

2.肌糖原與運動能力

（1）影響肌糖原儲量的因素
　　人體骨骼肌中肌糖原的儲量約為10—15克／千克濕肌。影響因素：
　?、偌∪獠课唬?BR>　?、诩±w維類型：一般認為，快收縮肌纖維內(nèi)糖原含量略高于慢收縮肌纖維。
　　③運動訓(xùn)練水平：長時間耐力訓(xùn)練，可使糖原儲量增加一倍。
　?、茱嬍常赫Ｌ窃康募∪鈱︼嬍程堑拿舾行暂^低。只有在預(yù)先經(jīng)運動耗盡肌糖原的情況下，高糖飲食后才出現(xiàn)肌糖原儲量明顯提高。
（2）影響運動時肌糖原利用的因素
?、龠\動強度、持續(xù)時間與肌糖原利用
　　運動強度增大，肌糖原消耗速率相應(yīng)增大。
　　a.在90％-95％最大攝氧量以上強度運動時
　　肌糖原消耗速率最大。但由于肌乳酸的快速增多，抑制糖酵解進行，所以，運動至力竭時，肌糖原消耗不到原儲量的一半。
　　b．在65％-85％最大攝氧量強度(亞極量或亞極量下強度)長時間運動時
　　運動時間能維持45-200分鐘，肌糖原利用速率相當(dāng)高，糖原消耗量最大。肌糖原利用速度隨運動時間的變化可分為三個時相：
　　運動最初階段，由于肌肉收縮的刺激、腎上腺素釋放和局部氧儲備下降，肌糖原分解迅速，糖酵解是這時供能代謝的主要過程。
　　第二階段，隨運動時間延長，循環(huán)系統(tǒng)對運動負荷適應(yīng)，糖原分解速率下降，保持穩(wěn)態(tài)的有氧代謝。這階段糖原分解速率隨運動強度改變，如運動強度分別為25％、54％、78％最大攝氧量時，相應(yīng)的糖原分解速率分別為0．3、0．8、1．5毫摩爾?千克濕肌-1?分-1。
　　最后階段，隨著糖原的利用，其儲量相對減少，分解速率也大幅度下降，肌肉的補償措施是提高血糖吸收和脂肪動用。
　　c．以30％最大攝氧量強度(低強度)運動時
　　肌內(nèi)主要由脂肪酸氧化供能，很少利用肌糖原。
　②訓(xùn)練水平
　　高訓(xùn)練水平的人，執(zhí)行定量亞極量負荷運動時，脂肪酸氧化供能的比率較高，相應(yīng)的肌糖原利用速率減慢。所以，運動時，增強脂肪酸氧化供能，對肌糖原的利用起節(jié)省作用。在進行大強度亞極量運動時，肌糖原分解速率相對比非訓(xùn)練者要快，保證了運動時產(chǎn)生較大的功率輸出。
　　③肌纖維類型
　　耐力訓(xùn)練可以提高肌肉氧化糖、脂肪酸的能力，主要表現(xiàn)在I、Ⅱa型肌纖維。在低于70％最大攝氧量強度長時間運動期間，I型肌纖維內(nèi)糖原下降最多，證明這類肌纖維最適宜中、低強度運動。在75％—90％最大攝氧量強度運動中，隨著運動強度的增大，首先募集Ⅱa型肌纖維，最后是Ⅱb型肌纖維。在最大強度肌收縮時，Ⅱb型肌纖維幾乎全部募集，肌糖原迅速分解，下降量最多。
　?、茱嬍?BR>　　在運動前30分鐘或運動間歇，適量吃糖，可以減少肌糖原的消耗。
　　運動前升高血漿游離脂肪酸的濃度，可以使運動時肌肉氧化脂肪酸的比例增大，減慢肌糖原的利用速率。
　  ⑤環(huán)境溫度的影響
　　熱天運動使肌糖原分解供能增多，寒冷時人體利用脂肪供能增多。
　　⑥低氧分壓的影響
　　在氧分壓較低的高原進行運動時，供氧不足造成糖酵解供能的比例增多，肌糖原消耗加快，乳酸生成明顯增多。在供氧成為主要代謝限制因素時，代謝合成等量ATP時，利用糖氧化比脂肪酸氧化時消耗的氧量要少，所以；在高原訓(xùn)練初期，運動時肌糖原利用增多。
　　

（3）肌糖原與運動能力的關(guān)系
　?、儆醒踹\動能力與肌糖原儲量
　　在長時間(45-200分鐘)大強度運動中，運動前肌糖原儲量決定達到運動力竭的時間，直接影響耐力訓(xùn)練和比賽的運動能力。
　　亞極量強度運動中肌糖原消耗導(dǎo)致運動疲勞的原因在于：
　　a.糖原在肌細胞內(nèi)分隔存在，當(dāng)運動肌內(nèi)糖原耗盡時，難以從非運動肌內(nèi)得到補充。
　　b.肌糖原含量低者，在完成相同負荷運動時，肌肉要較多地吸取血糖供能，可能引起低血糖癥，影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)的能量供應(yīng)。
　　c.肌糖原是脂肪氧化供能的代謝引物，缺糖將影響脂肪氧化供能的能力和供能量。
　　d.肌糖原儲量不足，脂肪酸供能比例增加，使運動能力下降。
　?、跓o氧運動能力和肌糖原儲量
　　肌糖原儲量過低時，抑制乳酸生成和降低無氧代謝能力。
　　總之，肌糖原儲量對耐力運動和極量運動都是必要的能源。設(shè)法提高體內(nèi)肌糖原儲量，降低運動時糖原利用速率，加快運動后糖原恢復(fù)，并達到超量恢復(fù)，對耐力運動能力的提高尤其重要。

3.肌糖元與運動疲勞
　  由于肌糖元的分解供能，所以有些飲料偏堿性。肌肉中肌糖元貯量約有300克，若能全部轉(zhuǎn)化為能量后足可供打完一場籃球比賽。肌糖元分解釋放能量有無氧分解和有氧分解兩條途徑。無氧分解是在沒有氧的參加下，通過氧化酶的作用，肌糖元分解為乳酸，并釋放出能量；有氧分解是在氧的參加下，通過氧化酶的作用，肌糖元分解為二氧化碳和水，同時產(chǎn)生大量能量。肌糖元無氧分解供應(yīng)能量的方式，其最大優(yōu)點是在釋放能量時不需要氧參與，這樣就使人體能夠短時間在無氧條件下運動（潛泳），或是進行時間較長而又非常激烈的運動（如中跑等）。肌糖元無氧分解的產(chǎn)物——乳酸是一種強酸，乳酸先在肌肉中堆積，然后逐漸釋放到血液中，使肌漿及血液的pH顯著降低。肌肉中pH下降可抑制肌糖元無氧分解過程，同時阻礙神經(jīng)向肌肉傳遞興奮沖動；血液中pH下降將影響細胞生存的內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，從而導(dǎo)致腦、心、腎等許多器官的工作能力下降。這些因素的綜合結(jié)果，使肌肉不能維持原來的運動強度，甚至不得不中止運動，這就是疲勞現(xiàn)象，上個世紀90年代有些科學(xué)家把乳酸叫做“疲勞素”。
　  堆積在肌肉中的乳酸主要排放在血液中，血液則依靠血液里固有的多種緩沖物質(zhì)（碳酸氫鈉等）把它中和為鹽和弱酸，再經(jīng)腎臟和肺的共同協(xié)作把生成的弱酸等物質(zhì)排出體外，從而保持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。在平常的情況下，人體的這套穩(wěn)定機制足以應(yīng)付酸性物質(zhì)的“侵入”，但在劇烈運動情況下，血乳酸可以從安靜時的9%毫克至15%毫克突然增到200%毫克至250%毫克（中跑），這時血液中貯備的緩沖物質(zhì)迅速減少（有人研究要減少60%），這套穩(wěn)定機制也就“回天乏術(shù)”了。為了增加運動員抗疲勞能力，有的生理學(xué)家讓1500米長跑運動員跑前服用碳酸氫鈉，結(jié)果十幾名運動員的平均跑速提高了3.1秒。所以，運動前服用堿性物質(zhì)可增加血液的緩沖能力，可更好地對抗乳酸造成的疲勞，從而提高運動成績。有些飲料中之所以含有一些堿性物質(zhì)的奧妙正是如此。