我相信正在阅读这篇文章的读者在日常生活中或多或少都听人提及碳水或者碳水化合物，尤其是减重的人群。但是，有多少人是真正了解碳水化合物呢？相当一部分有着运动训练基础的普通人群对于碳水化合物存在一定的抵触情绪，认为它热量高容易导致肥胖从而影响运动表现，认为在运动训练中蛋白质的作用要优于碳水化合物，尽可能少地摄入碳水化合物，甚至是零碳水饮食，转而摄入更多的肉类、蔬菜和水果。但是，他们可能没意识到蔬菜和水果基本上是由碳水化合物组成，这反映出部分人对于碳水化合物的认知还存在着一定的偏差，还未能清晰地认识到碳水化合物对于运动表现的重要性。
本人在查阅十余本相关教材与书籍后，在本篇文章尽可能地用直白的语言，从科学的角度帮助大家了解到底什么是碳水化合物。在解析碳水化合物之前，我们不妨先简单地了解一下人体必需的六类营养素——碳水化合物、脂类、蛋白质、矿物质、维生素、水。其中，碳水化合物、脂类、蛋白质在人体中需求量大以及在膳食中所占比重高，因而被称为宏量营养素；矿物质和维生素则被称为微量营养素。
碳水化合物（carbohydrate）是由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物，通用分子式为Cn(H2O)n，常见于CHO，因为氢和氧的比例恰好与水（H2O）相同，如同碳和水的化合物，所以被称为碳水化合物。碳水化合物是人体机能正常运转的最基本物质和最重要的能量来源。碳水化合物作为一大类有机化合物，有着不同的分类方法，我相信不少人也注意到了这一点，不同的文献对碳水化合物的分类不尽相同。本文采用的是按照聚合度进行分类的方法，它是由联合国粮食及农业组织与世卫组织组成的专家委员会提出，是目前学术界认可度较高的分类方法，它将膳食中的碳水化合物分为糖、寡糖、多糖这三类。总而言之，碳水化合物是糖类的总称。
糖包含了单糖、双糖和糖醇。单糖是最简单的糖类，易溶于水，通常条件下不能再被直接水解为分子更小的糖。任何糖类都必须先消化分解成为单糖，才能被人体吸收。常见的单糖主要有葡萄糖、果糖、半乳糖。葡萄糖是人体中最重要的单糖，是供人体细胞使用最主要的单糖，血液中的糖就是葡萄糖，血糖指的就是血液中含有的葡萄糖分子。果糖是天然碳水化合物中甜味最高的糖，它主要在肝脏中进行代谢，可以直接转化为葡萄糖，也可以被转化为脂肪或甘油三酯。此外，肝脏中的酶也会将半乳糖转化为葡萄糖。对于正在进行运动锻炼的人群而言，葡萄糖最为重要，因为它能直接给骨骼肌供能。谷物、水果、蔬菜、乳制品、甜味剂等都是富含单糖的食物，其中，果糖更多地存在于葡萄、苹果、梨、西瓜、香蕉、草莓、蓝莓、橙子、柚子等水果中，半乳糖则是存在于牛奶、酸奶、奶酪等乳制品。
关于双糖，它是两个单糖分子结合在一起形成的糖，只需经过一次分解即可被人体吸收。自然界中常见的双糖是蔗糖、乳糖、麦芽糖。蔗糖是我们日常生活中接触和食用最多的糖，白糖、红糖、黄糖都属于蔗糖。蔗糖普遍存在于植物界的叶、花、根、茎、种子及果实中，在甘蔗、甜菜中含量尤为丰富。此外，绝大部分碳水化合物都富含蔗糖，尤其是在精加工食品中，比如面包、点心等。乳糖是双糖中甜度最低的糖，其不易溶于水，在肠道中吸收较慢，有助于乳酸菌等有益菌群的生长繁殖，与半乳糖一样，乳糖常存在于各类乳制品中。麦芽糖大量存在于发芽的谷粒，特别是在麦芽中，常见于谷物制品。我们日常生活中所提及的“糖”通常指的就是单糖和双糖。单糖和双糖因为结构简单，人体消化和吸收速度较快，能迅速为机体提供能量，所以被称为简单碳水化合物。
糖醇作为单糖或双糖的重要衍生物，与单糖和双糖有类似的甜味，但提供的热量极低，常被用于食品甜味剂和防腐剂。糖醇分为天然糖醇和人工糖醇，天然糖醇主要存在水果和蔬菜中，人工糖醇则是通过化学合成或工业加工方法获得。常见的天然糖醇主要有木糖醇，山梨醇，麦芽醇，甘露醇，乳糖醇。其中，木糖醇和山梨醇广泛存在于水果之中，常作为甜味剂用于制作糖果、口香糖以及糖尿病患者食品；乳糖醇则常用于低热量甜点制作。尽管糖醇能提供较低的热量，但过量食用糖醇会引起腹胀、腹泻等肠胃不适。
寡糖，又称低聚糖，是指由少量单糖分子聚合而成的碳水化合物。学术界对于它的单糖分子数量界定仍存在争议，争议点在于它是由3-10个单糖分子组成还是由2-6个单糖分子聚合而成（在后者的定义下，双糖也属于多糖），由于本文已确定分类方法，因此寡糖指的是由3-10个单糖分子构成的碳水化合物。跟糖相比，寡糖所能提供的能量很低，但其被视为益生元的来源之一，在肠道里能促进有益菌群的生长，改善微生态环境，调节胃肠道功能。常见的寡糖包括低聚果糖、异麦芽寡糖、棉籽糖、水苏糖，它们通常存在于水果、蔬菜、豆类、全谷物、乳制品以及蜂蜜，也被当作食品添加剂用于制作各类食品和饮料。尽管寡糖在促进人体健康方面有着不可忽视的营养价值，但绝大多数寡糖不能被人体消化吸收，过量食用会导致腹胀、腹泻等肠胃不适。
多糖是由超过10个单糖分子构成的碳水化合物，它分为淀粉和非淀粉多糖。淀粉是植物储存能量的主要形式，亦是人体最大的可消化糖类，需要经过最复杂的分解过程才能被人体消化吸收。淀粉通常存在于谷类、薯类、豆类等植物当中，大米、小麦、玉米、马铃薯是最为常见的淀粉食物来源。玉米淀粉、木薯淀粉、土豆淀粉是我们日常生活中最常见到的几种淀粉类型，通常用于制作各类面点食品。
非淀粉多糖主要包括糖原、纤维素、半纤维素、果胶。糖原几乎全部存在于动物组织中，因而被称为动物淀粉。纤维素和半纤维素属于共存的状态，它们是各种植物细胞壁的主要成分，前者是自然界中分布最广、含量最多的多糖，蔬菜、水果、全谷物等植物是它的主要来源。尽管人体内不含纤维素以及不能被人体消化吸收，但它对于改进胃肠道功能以及帮助控制血糖水平等方面起着重要作用。果胶则通常作为增稠剂、稳定剂、胶凝剂等食品添加剂用于制作果汁、饮料、冰淇淋、面包、蛋糕等食品。纤维素、半纤维素、果胶都属于膳食纤维。（在这里稍微拓展一下，膳食纤维分为可溶性膳食纤维和不可溶性膳食纤维，前者有助于降低血液中的胆固醇以及控制血糖水平，后者能有效改善肠道功能。纤维素、半纤维素属于不可溶性膳食纤维，果胶则属于可溶性膳食纤维。谷物、薯类、坚果、水果、蔬菜、豆类都是膳食纤维的主要来源。）相较于单糖和双糖这一类简单碳水化合物，多糖结构复杂，分解过程比较彻底，人体消化和吸收的速度较慢，可以提供更为持久的能量供给，因而多糖也被称为复杂碳水化合物。
我想在文章最后谈谈为什么要写这类文章？我希望能够将科学的理论知识通过简单通俗的语言帮助更多的人从多角度来了解运动营养知识，既能享受运动带来理想生活状态的同时又能提升运动表现以及保持身体健康。无论是面对专业运动员还是普通人群，科学的训练计划以及合理的营养摄入在提高运动能力，增强运动训练效果，促进身体恢复，预防运动损失等方面都起着至关重要的作用，能够尽可能地帮助我们延长运动生涯。只要是参与到运动中来，我们就应该从更为科学和专业的角度来看待运动本身，这是对自己身体健康负责任的一种表现。
文章我将会着重阐述碳水化合物对于身体的影响以及与运动表现的关系。查阅资料以及写作不易，如果有哪里存在不足与错误，欢迎指正。