alimentația

În ciuda numeroaselor afirmații contrare ale industriei nutriției sportive, progresele reale în nutriția sportivă sunt relativ rare. Dar cercetările recente privind absorbția și utilizarea carbohidraților ar putea anunța o nouă rasă de băuturi cu carbohidrați, care promite performanțe de rezistență cu adevărat îmbunătățite. Explică Andrew Hamilton

Înainte de a continua să discutăm formulările de carbohidrați, merită să recapitulăm doar de ce nutriția carbohidraților este atât de vitală pentru sportivi. Deși corpul uman poate folosi grăsimile și carbohidrații ca combustibili principali pentru a furniza energie, carbohidrații sunt combustibilul preferat sau „de calitate premium” pentru activitatea sportivă.

Există două motive principale pentru aceasta. În primul rând, carbohidrații sunt mai eficienți în oxigen decât grăsimile; fiecare moleculă de oxigen produce șase molecule de ATP (adenozin trifosfat - molecula eliberatoare de energie utilizată în contracția musculară) comparativ cu doar 5,7 ATP pe moleculă de oxigen atunci când grăsimea este oxidată. Acest lucru este important, deoarece cantitatea de oxigen disponibilă pentru mușchii care lucrează nu este nelimitată - este determinată de absorbția maximă de oxigen ().

În al doilea rând și mai important, spre deosebire de grăsimi (și proteine), glucidele pot fi descompuse foarte rapid fără oxigen pentru a furniza cantități mari de ATP suplimentar printr-un proces cunoscut sub numele de glicoliză în timpul exercițiului intens (anaerob). Și întrucât toți sportivii cu excepția ultra-rezistenței tind să lucreze la sau aproape de pragul lor anaerob, această cale energetică suplimentară furnizată de carbohidrați este vitală pentru performanțe maxime. Acest lucru explică de ce, atunci când consumul de carbohidrați din mușchi () scade, uneori ai impresia că ai lovit un „perete” și trebuie să-ți scazi ritmul semnificativ față de cel susținut atunci când depozitele de glicogen erau mai mari.

Depozitarea glucidelor

Antrenamentul de anduranță, combinat cu strategia corectă de încărcare a carbohidraților, poate maximiza concentrațiile de glicogen, care pot prelungi durata exercițiului cu până la 20% înainte ca oboseala să apară (1). Studiile au arătat că debutul oboselii coincide îndeaproape cu epuizarea glicogenului în exercitarea mușchilor (2,3).

Cu toate acestea, oricât de valoroase sunt aceste depozite de glicogen și chiar dacă unii carbohidrați suplimentari (sub formă de glucoză din sânge circulantă) pot fi puse la dispoziția mușchilor care lucrează datorită glicogenului stocat în ficat, acestea sunt adesea insuficiente pentru a furniza necesarul de energie pe o perioadă mai evenimente.

De exemplu, un alergător de maraton antrenat poate oxida carbohidrații la aproximativ 200-250g pe oră în ritm de curse; chiar dacă el sau ea începe cursa cu depozite complet încărcate, depozitele de glicogen muscular ar deveni epuizate cu mult înainte de sfârșitul cursei. Epuizarea prematură poate fi o problemă și mai mare în evenimente mai lungi, cum ar fi triatlonul sau ciclismul de anduranță și poate fi chiar o problemă pentru sportivii ale căror evenimente durează 90 de minute sau mai puțin și care nu au reușit să încarce complet depozitele de glicogen în prealabil.

Având în vedere că depozitele de glicogen muscular prețios sunt limitate, poate ingerarea băuturilor cu carbohidrați în timpul exercițiilor fizice să contribuie la compensarea efectelor epuizării glicogenului prin furnizarea mușchilor care lucrează cu o altă sursă de glucoză? La începutul anilor 1980, consensul predominant a fost că a contribuit puțin pozitiv. Acest lucru se datorează îngrijorării că băuturile cu carbohidrați ar putea afecta absorbția lichidelor, ceea ce ar putea crește riscul de deshidratare. De asemenea, în mod eronat s-a crezut că carbohidrații ingerați în astfel de băuturi au contribuit de fapt puțin la producerea de energie în mușchii care lucrează (4).

Cu toate acestea, mai târziu în acel deceniu, a devenit clar că carbohidrații ingerați în timpul exercițiului pot fi într-adevăr oxidați la o rată de aproximativ 1g pe minut (5-7) (furnizând aproximativ 250kcals pe oră) și o serie de studii au arătat ulterior că acest lucru ar putea fi furnizat și se absoarbe bine prin consumul a 600-1 200 ml de soluție de 4-8% (40-80g pe litru de apă) soluție de carbohidrați pe oră (8-11). Mai important, s-a demonstrat, de asemenea, că acest carbohidrat ingerat devine sursa predominantă de energie glucidică târziu într-o perioadă de exerciții fizice prelungite (10) și că poate întârzia apariția oboselii în timpul ciclului și alergării prelungite, precum și îmbunătățirea puterii ieșire care poate fi menținută (12.13).

Formula de băutură

Rezultatele cercetării de mai sus au ajutat la modelarea formulării majorității băuturilor populare de carbohidrați de astăzi. Majoritatea acestor surse de energie sub formă de glucoză sau polimeri de glucoză (a se vedea caseta din dreapta pentru explicații) la o concentrație de aproximativ 6%, pentru a fi consumată cu o rată de aproximativ 1.000 ml pe oră, astfel încât în ​​jur de 60 g pe oră de carbohidrați este ingerat. Nu sunt recomandate concentrații sau volume mai mari decât acestea, deoarece nu numai că suferința gastrică devine o problemă, dar și carbohidrații suplimentari ingerați nu sunt pur și simplu absorbiți sau utilizați.

Dar, după cum am menționat deja, 60g pe oră se ridică la aproximativ 250kcals pe oră, ceea ce oferă doar o simplă reumplere de energie în comparație cu cea cheltuită în timpul antrenamentului sau al competiției. Sportivii de rezistență de elită pot arde peste 1.200kcals pe oră, dintre care probabil 1.000kcals sau mai mult vor fi derivați din carbohidrați, lăsând un deficit de cel puțin 750kcals pe oră. Prin urmare, nu este surprinzător faptul că unul dintre obiectivele nutriției sportive a fost de a vedea dacă este posibil să se mărească rata de alimentare cu carbohidrați. Și acum o serie de studii efectuate de oamenii de știință de la Universitatea din Birmingham din Marea Britanie indică faptul că acest lucru poate fi într-adevăr posibil.

Tipul și performanța carbohidraților

Multe dintre studiile timpurii privind alimentarea cu carbohidrați în timpul exercițiilor fizice au folosit soluții de glucoză, care au produs îmbunătățiri demonstrabile ale performanței, așa cum sa discutat. La mijlocul anilor '90, unii cercetători au experimentat modificând tipul de carbohidrați folosiți în băuturi, de exemplu, folosind polimeri de glucoză sau zaharoză (zahăr de masă). Cu toate acestea, se părea că există puține dovezi că aceste alte tipuri de carbohidrați au oferit vreun avantaj (3).

Dar, cam în același timp, o echipă de cercetători canadieni experimentau cu administrarea de bicicliști amestecuri de două zaharuri diferite (glucoză și fructoză). Într-un experiment, bicicliștii au pedalat timp de două ore la 60% din VO2max în timp ce ingerau 500 ml dintr-unul din cele cinci amestecuri diferite de băuturi (14):

  • 50g glucoză;
  • 100g glucoză;
  • 50g fructoză;
  • 100g fructoză;
  • 100g de 50g glucoză + 50g fructoză.

Aceste zaharuri au fost radio-marcate cu carbon-13, astfel încât cercetătorii au putut vedea cât de bine au fost absorbiți și oxidați pentru energie, măsurând cantitatea de dioxid de carbon conținând carbon-13 expirată de cicliști (spre deosebire de dioxidul de carbon neetichetat, ceea ce ar indica oxidarea glucidelor depozitate). Constatarea cheie a fost că 100g din amestecul de fructoză 50/50 glucoză a produs o rată de oxidare cu 21% mai mare decât 100g de glucoză pură singură și o rată cu 62% mai mare decât 100g de fructoză pură singură.

Deși aceste descoperiri au oferit suport experimental pentru utilizarea amestecurilor de carbohidrați în suplimente energetice pentru sportivii de anduranță, abia în 2003 cercetătorii de la Universitatea din Birmingham din Marea Britanie au început să analizeze mai atent problema. În special, au dorit să vadă dacă combinațiile de zaharuri diferite ar putea fi absorbite și utilizate mai rapid decât valorile maxime de 1,0 g pe minut înregistrate la băuturile cu glucoză pură.

Unul dintre experimentele lor timpurii a comparat ratele de oxidare a carbohidraților ingerați la nouă bicicliști în timpul sesiunilor de ciclism de trei ore la 60% din VO2max (15). În timpul plimbărilor, bicicliștii au băut 1.950 ml de soluție de carbohidrați radio-etichetați, care a furnizat una dintre următoarele:

  • 1,8g pe min de glucoză pură;
  • 1,2g glucoză + 0,6g pe minut zaharoză;
  • 1,2g glucoză + 0,6g pe minut de maltoză;
  • Apă (stare).

Rezultatele au arătat că, în timp ce băuturile cu glucoză pură și glucoză/maltoză au produs o rată de oxidare de 1,06 g de carbohidrați pe minut, băutura combinată glucoză/zaharoză a produs o rată semnificativ mai mare de 1,25 g pe minut. Aceasta a fost o constatare importantă, deoarece în timp ce atât maltoza cât și zaharoza sunt dizaharide, maltoza este compusă din doar două molecule de glucoză legate chimic, în timp ce zaharoza combină o glucoză cu o moleculă de fructoză. Acest lucru a sugerat că combinația glucoză/fructoză a fost absorbită mai rapid și, prin urmare, a produs rate mai mari de oxidare a carbohidraților.

Conexiune fructoză

Aceeași echipă a efectuat, de asemenea, un alt studiu de ingestie de carbohidrați pe opt bicicliști care pedalau la 63% din VO2max timp de două ore (16). În acest studiu, bicicliștii au efectuat patru teste de efort în ordine aleatorie, în timp ce beau o soluție radio-etichetată care furnizează una dintre următoarele:

  • 1,2g pe min de glucoză (glucoză medie);
  • 1,8g pe min de glucoză (glucoză ridicată);
  • 1,2g glucoză + 0,6g fructoză pe minut (amestec glucoză/fructoză);
  • Apă (control).

Au existat două constatări cheie; în primul rând, rata de oxidare a glucidelor atunci când se bea băutură cu conținut ridicat de glucoză nu a fost mai mare decât atunci când s-a consumat glucoză medie; în al doilea rând, ratele maxime și medii de oxidare a soluției de glucoză/fructoză ingerate au fost cu aproximativ 50% mai mari decât ambele băuturi numai cu glucoză.

Aceste descoperiri indică cu tărie faptul că rata maximă de absorbție a glucozei în organism este de aproximativ 1,2g pe minut, deoarece hrănirea mai mare nu produce oxidare a glucozei - probabil pentru că mecanismul de absorbție este deja saturat. Dar, deoarece administrarea de fructoză suplimentară crește ratele globale de oxidare a carbohidraților, ele indică, de asemenea, că fructoza din băuturile de glucoză/fructoză a fost absorbită din intestin printr-un mecanism diferit de cel al glucozei (vezi caseta de mai sus).

Studiile de mai sus și altele (17) au arătat că amestecurile de glucoză/fructoză au ca rezultat rate mai mari de oxidare a carbohidraților ingerați, în special în etapele ulterioare ale exercițiului. Ceea ce a vrut să afle echipa a fost dacă această absorbție suplimentară de carbohidrați ar putea ajuta la absorbția apei din intestin și, de asemenea, dacă oxidarea crescută a carbohidraților ingerați a avut un efect de economisire asupra glicogenului muscular sau a altor surse de carbohidrați depozitați (de exemplu, în ficat).

Pentru a face acest lucru, au înființat un alt studiu folosind un protocol similar cu cel de mai sus (opt bicicliști instruiți pedalând cu aproximativ 60% VO2max în trei ocazii separate, ingerând câte una din cele trei băuturi de fiecare dată (18)). Cu toate acestea, în acest studiu, durata studiului a fost extinsă la cinci ore, timp în care subiecții au băut una dintre următoarele:

  • 1,5g pe minut de glucoză;
  • 1,5g pe minut de amestec glucoză/fructoză (1,0g glucoză/0,5g fructoză);
  • Apă (control).

Apa utilizată în băuturi a fost, de asemenea, radio-etichetată (pentru a ajuta la determinarea absorbției în sânge), iar testele de ciclism au fost efectuate în condiții calde (32oC) pentru a adăuga stres de căldură. Exercițiul la căldură are ca rezultat o dependență mai mare de carbohidrați, care se crede că se datorează utilizării crescute a glicogenului muscular și este asociată cu niveluri mai ridicate de concentrații obositoare.

Au existat o serie de constatări importante din acest studiu:

  • În ultima oră de exercițiu, rata de oxidare a carbohidraților ingerați a fost cu 36% mai mare cu glucoza/fructoza decât cu glucoza pură;
  • În aceeași perioadă de timp, rata de oxidare a carbohidraților endogeni (adică depozitați) a fost semnificativ mai mică cu glucoza/fructoza decât cu glucoza pură;
  • Rata de absorbție a apei din intestin în sânge a fost semnificativ mai mare cu glucoza/fructoza decât cu glucoza pură;
  • Percepția plenitudinii stomacului a fost redusă odată cu băutura de glucoză/fructoză comparativ cu glucoza pură;
  • Ratele percepute de efort în etapele ulterioare ale studiului au fost mai mici cu glucoză/fructoză decât cu glucoză pură.

Deși nu s-au efectuat măsurători directe ale glicogenului muscular, cinetica ratei de apariție și dispariție a glucozei în sânge din băuturi i-a determinat pe cercetători să postuleze că oxidarea suplimentară a carbohidraților observată ar putea fi ca urmare a creșterii oxidării ficatului sau a formării de substraturi energetice non-glucozice în timpul efortului, cum ar fi lactatul, despre care se știe că este un combustibil important pentru exercitarea mușchilor. Sunt necesare mai multe cercetări pentru a determina mecanismele exacte implicate.

Implicații pentru sportivi

Aceste descoperiri ale cercetării sunt foarte încurajatoare; rate mai mari de producție de energie din carbohidrații ingerați, rate mai mici din carbohidrații înmagazinați și absorbția crescută a apei sună ca o combinație de vis pentru sportivii de rezistență. Dar poate o băutură cu glucoză/fructoză poate îmbunătăți performanța de rezistență la sportivi reali în condiții reale de cursă?

Aceasta este întrebarea pe care oamenii de știință de la Universitatea din Hertfordshire încearcă în prezent să răspundă într-un studiu dublu-orb, controlat, pentru a testa băuturile disponibile comercial, care a fost înființat la începutul acestui an. Scopul principal este de a compara efectele asupra performanței ciclice a unui popular polimer de glucoză/glucoză (care conține niveluri foarte scăzute de fructoză -

3-4%) bea cu o băutură 2: 1 glucoză/fructoză (denumirea comercială de „Super Carbs” - 33% fructoză) la performanța ciclismului. Rezultatele acestor studii încă nu au fost publicate, dar potrivit echipei de cercetare, constatările inițiale sunt „foarte promițătoare”.

Recomandări pentru sportivi

Dacă sunteți un sportiv de rezistență, merită să vă grăbiți și să încercați să obțineți o băutură de glucoză/fructoză pe care să o folosiți în timpul antrenamentului/competiției? În ciuda cercetărilor inițiale promițătoare, abordarea prudentă ar fi să ne oprim până când oamenii de știință vor confirma fără îndoială că aceste băuturi conferă într-adevăr un avantaj de performanță.

Cu toate acestea, fructoza este ieftină, ceea ce înseamnă că aceste băuturi nu sunt mai scumpe decât băuturile convenționale de glucoză/glucoză polimerică; întrucât toate indicațiile indică faptul că orice diferență de performanță produsă de o băutură cu glucoză/fructoză va fi pozitivă, cu siguranță nu există niciun rău într-o „încercare și vizualizare a abordării” și, probabil, mult de câștigat.

Acestea fiind spuse, este important să ne amintim că băuturile convenționale de glucoză/glucoză polimerică pot conferi în continuare avantaje dovedite sportivilor de anduranță atunci când sunt luați în timpul antrenamentului sau al competiției; atât băuturile cu glucoză/glucoză polimerică, cât și băuturile cu glucoză/fructoză pot spori performanța de rezistență decât folosind nimic! Dar dacă constatările inițiale de mai sus vor fi confirmate, viitorul băuturilor cu glucoză/fructoză carbohidrat pare strălucitor.

Referințe
1. Sports Med 1997; 24: 73-81
2. Acta Physiol Scand 1967; 71: 129-139
3. Williams C, Harries M, Standish WD, Micheli LL (eds) (1998) Oxford Textbook of Sports Medicine, 2nd edn. New York: Oxford University Press
4. Int J Sports Med 1980; 1: 2-14
5. Sports Med 1992; 14: 27-42
6. Metabolism 1996; 45: 915-921
7. Am J Physiol Endocrinol Metab 1999; 276: E672-E683
8. Med Sci Sports Ex 1993; 25: 42-51
9. Int J Sports Med 1994; 15: 122-125
10. Med Sci Sports Ex 1996; 28: i-vii
11. J Antrenament Atletic 2000; 35: 212-214
12. Int J Sports Nutr 1997; 7: 26-38
13. Analize nutriționale 1996; 54: S136-S139
14. J Appl Physiol 1994; ss76 (3): 1014-9
15. J Appl Physiol 2004; 96: 1285-1291
16. J Appl Physiol 2004; 96: 1277-1284
17. Med Sci Sports Exerc 2004; 36 (9): 1551-1558
18. J Appl Physiol 2006; 100: 807-816