ŠTO JESTI PRIJE NATJECANJA

Autor: Dr. William Misner, Ph.D.

Predgovor: Steve Born. Jedan od najkontroverznijih članaka u Vodiču za uspjeh sportaša izdržljivosti je odjeljak „Prehrana prije utrke”, gdje između ostalog savjetujemo sportašima da ne konzumiraju hranu unutar tri sata prije početka treninga ili utrke. Informacije u članku često izazivaju otpor i skepticizam kod sportaša, vjerojatno zato što je to koncept za koji prije nisu čuli. Ipak, i dr. Bill i ja možemo potvrditi da nam niti jedan sportaš nije javio da principi opisani u članku nisu funkcionirali.

Ovaj je članak napisan kako bi pružio znanstvenu perspektivu na tu temu i ponudio dodatne informacije o ovom pomalo kontroverznom pitanju.

KOJE SE PREDNOSTI MOGU POSTIĆI KONZUMACIJOM UGLJIKOHIDRATA 3 SATA PRIJE UTRKE, U ODNOSU NA TRENUTAČNU KONZUMACIJU?

Koje su mane povišenja razine inzulina u stanju mirovanja i kako to utječe na brzinu prerade glukoze tijekom vježbanja?

Princip konzumacije ugljikohidrata 3 sata prije treninga temelji se na tri osnovna načela:

1. Optimalno punjenje jetrenog glikogena (isključivo jetreni glikogen), uz minimalno iscrpljivanje zaliha mišićnog glikogena.
2. Povoljno hormonsko okruženje, uključujući ravnotežu razine inzulina, koja utječe na brzinu prerade glukoze.
3. Stupanj oksidacije mišićnog glikogena kroz mehanizme 3 sata nakon obroka (odgađanje iscrpljivanja glikogena).

Cilj konzumacije ugljikohidrata prije jutarnjeg događaja jest napuniti zalihe jetrenog glikogena koje su se ispraznile tijekom održavanja metabolizma preko noći. Ti ujutro uneseni ugljikohidrati ne dospijevaju u zalihe mišićnog glikogena. Čim se zalihe jetrenog glikogena napune, višak razine šećera u krvi nepotrebno podiže hormone koji pokreću procese skladištenja masti. Za nadoknadu jetrenog glikogena izgubljenog tijekom noći potrebna je samo mala količina jutarnjih ugljikohidrata, a hormonski profil koji regulira razinu šećera u krvi lako se vraća u stanje homeostaze prije obroka tijekom predloženog razdoblja od 3 sata.

Sportaši koji slijede ovaj protokol izvještavaju o poboljšanom iskorištavanju ugljikohidrata u odnosu na svoje performanse. Ne zabranjujemo sportašima konzumaciju ugljikohidrata neposredno prije događaja, ali ih potičemo da ograniče količinu. Kada je razina inzulina visoka, stopa oksidacije ugljikohidrata je također visoka, a tajming toga odgađa brzinu oksidacije glikogena.

DOZVOLITE MI DA PODIJELIM NEKE DETALJE IZ ISTRAŽIVAČKIH STUDIJA KOJE OBRAĐUJU OVU TEMU:

„Konzumacija obroka s visokim udjelom ugljikohidrata 3-4 sata prije vježbanja osigurava odgovarajuću opskrbu ugljikohidratima i poboljšava učinak vježbanja. Iako konzumacija ugljikohidrata u sat vremena prije vježbanja može uzrokovati hiperinzulinemiju, što izaziva neke metaboličke promjene tijekom vježbanja, to nužno ne narušava performanse, a u nekim slučajevima može ih čak i poboljšati. Konzumacija ugljikohidrata tijekom dugih, napornih treninga – gdje performanse često ograničava opskrba ugljikohidratima – odgađa umor. To je zahvaljujući održavanju razine šećera u krvi i održavanju visoke razine oksidacije ugljikohidrata, a ne usporavanju iskorištavanja mišićnog glikogena, iako se zalihe jetrenog glikogena mogu sačuvati.”
(Costill & Hargreaves, 1992)

„Budući da umor rijetko nastupa isključivo zbog hipoglikemije, učinkovitost konzumacije ugljikohidrata treba procijeniti na temelju mogućnosti uštede mišićnog glikogena. Konzumacija ugljikohidrata tijekom vježbanja umjerenog intenziteta odgađa pojavu umora za otprilike 15–30 minuta, ali ga ne sprječava. Ovo zapažanje u skladu je s nizom podataka koji sugeriraju da suplementacija ugljikohidratima smanjuje iscrpljivanje mišićnog glikogena. Nije sigurno povećava li konzumacija ugljikohidrata unos mišićne glukoze tijekom cijelog trajanja vježbanja umjerenog intenziteta, ili se unos glukoze povećava tek u kasnijim fazama vježbanja. Za razliku od vježbanja umjerenog intenziteta, tijekom vježbanja niskog intenziteta (tj. manje od 45% VO2 max) konzumacija ugljikohidrata rezultira hiperinzulinemijom. Posljedično, unos mišićne glukoze i ukupna oksidacija ugljikohidrata rastu u približno jednakoj mjeri. Količina oksidacije konzumirane glukoze veća je od povećanja ukupne oksidacije ugljikohidrata, stoga se endogeni ugljikohidrati mogu sačuvati. Većina uštede događa se u jetri, što je razumno, jer tijekom laganog vježbanja potrošnja mišićnog glikogena nije značajna. Iako konzumacija ugljikohidrata sprječava hipoglikemiju i pruža lako iskoristivu energiju tijekom laganog vježbanja, postoji malo podataka o tome da bi takva konzumacija poboljšala izdržljivost tijekom vježbanja niskog intenziteta. Kada je oslanjanje na ugljikohidrate kao izvor energije veće – na primjer tijekom vježbanja umjerenog intenziteta – konzumacija ugljikohidrata odgađa umor, vjerojatno usporavanjem iscrpljivanja mišićnog glikogena.”
(Coyle & Coggan, 1984)

„Budući da konzumacija ugljikohidrata ne usporava brzinu iskorištavanja glikogena u mišićima koji rade, sportašima izdržljivosti savjetuje se započeti vježbanje s dovoljnim zalihama mišićnog glikogena, bez obzira na to konzumiraju li ugljikohidrate tijekom vježbanja. Iako konzumacija ugljikohidrata ‘štedi’ pretvorbu jetrenog glikogena u glukozu u plazmi i sprječava hipoglikemiju, ne odgađa umor koji je povezan s niskim sadržajem glikogena (približno 20 mmol/kg) u mišićima koji rade. Nasuprot tome, veći početni sadržaj glikogena u mišićima koji rade na početku vježbanja ne utječe značajno na stopu oksidacije glukoze u plazmi. Veća početna potrošnja glikogena aktivnih mišića kod ispitanika ‘napumpanih ugljikohidratima’ smanjuje neizravnu oksidaciju glikogena u mišićima koji ne rade (putem laktata), a ne pretvorbu jetrenog glikogena u glukozu u plazmi. Stoga se sportašima savjetuje konzumirati ugljikohidrate tijekom vježbanja izdržljivosti, čak i ako su prethodno proveli ‘punjenje ugljikohidratima’.”
(Dennis et al., 1997)

„Od 1970-ih godina koriste se tehnike stabilnih izotopa 13C i radioaktivnih izotopa 14C za mjerenje oksidacije CHO kako bi se utvrdilo u kojoj se mjeri konzumirani CHO oksidira tijekom vježbanja. Ove studije su pokazale da se značajna količina konzumirane glukoze može oksidirati tijekom vježbanja. Vršne vrijednosti oksidacije glukoze pojavljuju se otprilike 75–90 minuta nakon konzumacije, a na te stope oksidacije vrijeme konzumacije tijekom vježbanja ne utječe značajno.”
(Hawley et al., 1992)

„Povećani unos prehrambenih ugljikohidrata u danima prije utrke povećava razinu mišićnog glikogena i poboljšava učinak na događajima izdržljivosti dužim od 90 minuta. Konzumacija ugljikohidrata 3-4 sata prije vježbanja povećava zalihe jetrenog i mišićnog glikogena i pojačava učinak naknadnog treninga izdržljivosti. Učinci konzumacije ugljikohidrata na šećer u krvi, koncentraciju slobodnih masnih kiselina i oksidaciju ugljikohidrata traju najmanje 6 sati. Iako povećanje razine inzulina u plazmi u sat vremena prije vježbanja nakon konzumacije ugljikohidrata inhibira lipolizu i otpuštanje glukoze iz jetre, te može uzrokovati privremenu hipoglikemiju kod osjetljivih pojedinaca tijekom naknadnog vježbanja, nema uvjerljivih dokaza da bi to uvijek narušilo performanse.”
(Hargreaves et al., 2004)

METODOLOGIJA OD 3 SATA

„Cilj studije bio je usporediti učinak doručka koji sadrži ugljikohidrate visokog (HGI) i niskog glikemijskog indeksa (LGI) prije vježbanja na metabolizam mišićnog glikogena. U dvije prilike, s razmakom od 14 dana, sedam utreniranih muškaraca trčalo je na traci za trčanje 30 minuta, na 71% njihove maksimalne potrošnje kisika. Tri sata prije vježbanja, nasumičnim redoslijedom, sudionici su konzumirali ili izokalorični doručak s visokim GI (HGI) ili doručak s niskim GI (LGI), koji su (računato na 70 kg tjelesne težine) sadržavali 3,43 MJ energije, 175 g ugljikohidrata, 21 g proteina i 4 g masti. Tijekom 3-satnog postprandijalnog razdoblja nakon HGI obroka, inkrementalna područja krivulja odgovora glukoze u plazmi i inzulina u serumu porasla su 3,9 puta, odnosno 1,4 puta u usporedbi s LGI obrokom. Tijekom 3-satnog razdoblja koncentracija mišićnog glikogena porasla je za 15% (P < 0,05) nakon HGI obroka, dok je nakon LGI obroka ostala nepromijenjena. Tijekom vježbanja, potrošnja mišićnog glikogena bila je veća u slučaju HGI (129,1 - 16,1 mmol/kg suhe tvari) nego u slučaju LGI (87,9 - 15,1 mmol/kg suhe tvari; P < 0,01). Iako je LGI obrok manje pridonio sintezi mišićnog glikogena u 3-satnom postprandijalnom razdoblju u usporedbi s HGI obrokom, tijekom LGI testa zapaženo je smanjenje potrošnje mišićnog glikogena tijekom naknadnog vježbanja, što je vjerojatno posljedica održavanja bolje oksidacije masti.”
(Wee et al., 2005)

„Cilj ove studije bio je ispitati učinak obroka s različitim glikemijskim indeksom (GI) s visokim udjelom ugljikohidrata na iskorištavanje supstrata tijekom naknadnog vježbanja. Devet zdravih trkača amatera (prosječna dob: 26,8 godina (±1,1); tjelesna težina: 74,7 kg (±2,4); VO2max: 58,1 ml/kg/min (±1,7)) sudjelovalo je u tri testa: obrok s visokim glikemijskim indeksom (HGI), obrok s niskim glikemijskim indeksom (LGI) i prazan želudac (FAST), između kojih je prošlo 7 dana. Testni obroci sadržavali su 2 g ugljikohidrata po kilogramu tjelesne težine, bili su izokalorični, a njihov glikemijski indeks bio je 77,4 (HGI), 36,9 (LGI) i 0,0 (FAST). Tijekom svakog testa, sudionici su konzumirali obroke 3 sata prije 60-minutnog trčanja na traci za trčanje, na 65% VO2max. Konzumacija HGI i LGI u postprandijalnom razdoblju rezultirala je hiperglikemijom i hiperinzulinemijom u usporedbi sa stanjem natašte (P<0,05). Područje ispod krivulje glukoze u plazmi u slučaju HGI bilo je dvostruko veće u odnosu na LGI (108,7 vs. 48,9 mmol/l/min). Nasuprot tome, koncentracije neesterificiranih masnih kiselina u plazmi bile su značajno niže nakon HGI i LGI nego u stanju natašte (P<0,05). Tijekom naknadnog submaksimalnog vježbanja, razina glukoze u plazmi u slučaju HGI pala je ispod razine natašte u usporedbi s LGI i FAST (P<0,05). Ukupna oksidacija masti bila je značajno viša u slučaju LGI nego nakon HGI (P<0,05). Zaključno, oba obroka bogata ugljikohidratima prije vježbanja rezultirala su nižom stopom oksidacije masti tijekom naknadnog vježbanja nego vježbanje provedeno natašte. Međutim, LGI je rezultirao većom stopom oksidacije masti tijekom vježbanja nego nakon konzumacije HGI.”
(Wu et al., 2003)

„Ova je studija istražila učinak mješovitih obroka (doručak i ručak) s visokim udjelom ugljikohidrata (CHO) s različitim glikemijskim indeksom (GI) na metabolizam supstrata tijekom razdoblja mirovanja u postprandijalnim razdobljima i tijekom naknadnog vježbanja. Devet rekreacijskih sportaša sudjelovalo je u dvije studije: protokolu obroka s visokim glikemijskim indeksom (HGI) i niskim glikemijskim indeksom (LGI), između kojih je prošlo 7 dana, u nasumičnom križnom dizajnu. Tijekom obje studije, sudionici su konzumirali doručak i ručak, nakon čega je uslijedilo 3-satno razdoblje mirovanja nakon obroka. Zatim su sudionici trčali 60 minuta na 70% VO2max. Razine glukoze u plazmi i inzulina u serumu nakon oba obroka bile su značajno više tijekom HGI protokola nego u slučaju LGI (P<0,05). Razine inzulina u serumu ostale su više u HGI studiji nego u LGI nakon ručka u postprandijalnom razdoblju (P<0,05). Ukupna količina sagorjele masti tijekom 3-satnog razdoblja mirovanja nakon ručka bila je veća tijekom LGI protokola nego u slučaju HGI (P<0,01), dok je oksidacija ugljikohidrata bila niža (P<0,005). Tijekom naknadnog trčanja nisu uočene značajne razlike u iskorištavanju supstrata. U 45. i 60. minuti trčanja razine glukoze u plazmi bile su više u LGI studiji nego u HGI (P<0,05). Rezultati ove studije pružaju dodatnu podršku činjenici da se koncept GI može uspješno primijeniti u slučaju mješovitih obroka. Rezultati također sugeriraju da obroci koji se sastoje od LGI ugljikohidrata mogu stvoriti povoljnije metaboličko okruženje u postprandijalnim razdobljima. Nadalje, tijekom naknadnog vježbanja, razine glukoze u plazmi mogle su se bolje održavati nakon obroka koji sadrže LGI ugljikohidrate.”
(Stevenson et al., 2005)

Glavni učinci inzulina na tkiva u stanju mirovanja ili mišiće tijekom vježbanja su sljedeći:

Metabolizam ugljikohidrata:

• Povećava brzinu transporta glukoze kroz staničnu membranu u masnom tkivu i mišićima,
• Povećava brzinu glikolize u mišićima i masnom tkivu,
• Stimulira brzinu sinteze glikogena u brojnim tkivima, uključujući masno tkivo, mišiće i jetru,
• Smanjuje brzinu razgradnje glikogena u mišićima i jetri,
• Inhibira brzinu glikogenolize i glukoneogeneze u jetri.

Metabolizam lipida:

• Smanjuje brzinu lipolize u masnom tkivu, čime se smanjuje razina slobodnih masnih kiselina u plazmi,
• Stimulira sintezu masnih kiselina i triacilglicerola u tkivima, iako je to kod ljudi prisutno samo u manjoj mjeri,
• Povećava brzinu stvaranja lipoproteina vrlo niske gustoće (VLDL) u jetri,
• Povećava unos triglicerida iz krvi u masno tkivo i mišiće,
• Smanjuje brzinu oksidacije masnih kiselina u mišićima i jetri,
• Povećava brzinu sinteze kolesterola u jetri.

Metabolizam proteina:

• Povećava brzinu transporta određenih aminokiselina u tkiva,
• Povećava brzinu sinteze proteina u mišićima, masnom tkivu, jetri i drugim tkivima,
• Smanjuje brzinu razgradnje proteina u mišićima (i možda u drugim tkivima),

• Smanjuje brzinu stvaranja uree. - Ovi učinci inzulina služe za promicanje sinteze ugljikohidrata, masti i proteina.(Newsholme & Dimitriadis, 2001)

Istraživanja sugeriraju da prije dugotrajnog vježbanja treba dati prednost obrocima koji se sastoje od ugljikohidrata s niskim glikemijskim indeksom u odnosu na hranu s visokim glikemijskim indeksom. Brojne studije sustavno istražuju 3-satnu korelaciju i zaključuju da na stope oksidacije mišićnog glikogena povoljno utječe konzumacija ugljikohidrata s niskim glikemijskim indeksom u usporedbi s hranom s visokim glikemijskim indeksom. Uvjeren sam da konzumacija hrane unutar 3 sata prije vježbanja ili prekomjerna konzumacija izvora ugljikohidrata s visokim glikemijskim indeksom neće stvoriti ono najbolje fiziološko mišićno okruženje potrebno za optimizaciju izdržljivosti. Inzulin, kao regulatorni hormon koji određuje ulogu egzogenih ugljikohidrata u energetskom ciklusu, treba se aktivirati samo 3 sata prije vježbanja ili neposredno prije vježbanja (5–10 minuta). Primjena ove prakse omogućuje sportašima izdržljivosti da povećaju svoj učinak čineći zalihe mišićnog glikogena dostupnima dulje vrijeme, što dovodi do boljih rezultata.

Konzumacija velike količine ugljikohidrata s visokim glikemijskim indeksom koji izazivaju proizvodnju inzulina 3 sata prije događaja nepotrebno stvara hormonsko okruženje koje brže troši zalihe glikogena nego što je optimalni potencijal.

Kada sam prvi put napisao ovu preporuku na temelju ovdje iznesene argumentacije, nekoliko dobro informiranih sportaša izdržljivosti, uključujući neke naše suradnike, dovelo je u pitanje ovu preporuku. Osobe (uključujući nekoliko elitnih sportaša) koje su isprobale ovu metodologiju prehrane 3 sata prije treninga, u 100% slučajeva prijavile su poboljšanje učinka.

Vidim da i sportaši izdržljivosti i nesportaši često, u stanju mirovanja i vježbanja, imaju naviku pretjerane konzumacije kalorija s visokim glikemijskim indeksom. To je jedan od razloga zašto se u Americi povećava učestalost sindroma X, dijabetesa i kardiovaskularnih bolesti.

REFERENCE

Costill DL, Hargreaves M. Carbohydrate nutrition and fatigue. Sports Med. 1992 Feb;13(2):86-92. Review. PMID: 1561511 [PubMed - indexed for MEDLINE]

Coyle EF, Coggan AR. Effectiveness of carbohydrate feeding in delaying fatigue during prolonged exercise. Sports Med. 1984 Nov-Dec;1(6):446-58. Review. PMID: 6390613 [PubMed - indexed for MEDLINE]

Dennis SC, Noakes TD, Hawley JA. Nutritional strategies to minimize fatigue during prolonged exercise: fluid, electrolyte and energy replacement. J Sports Sci. 1997 Jun;15(3):305-13. PMID: 9232556 [PubMed - indexed for MEDLINE]

Hawley JA, Dennis SC, Noakes TD. Oxidation of carbohydrate ingested during prolonged endurance exercise. Sports Med. 1992 Jul;14(1):27-42. Review. PMID: 1641541 [PubMed - indexed for MEDLINE]

Hargreaves M. Pre-exercise nutritional strategies: effects on metabolism and performance. Can J Appl Physiol. 2001;26 Suppl:S64-70. Review. PMID: 11897884 [PubMed - indexed for MEDLINE]

Hargreaves M, Hawley JA, Jeukendrup A. Pre-exercise carbohydrate and fat ingestion: effects on metabolism and performance. J Sports Sci. 2004 Jan;22(1):31-8. Review. PMID: 14971431 [PubMed - indexed for MEDLINE]

Wee SL, Williams C, Tsintzas K, Boobis L. Ingestion of a high-glycemic index meal increases muscle glycogen storage at rest but augments its utilization during subsequent exercise. J Appl Physiol. 2005 Aug;99(2):707-14. Epub 2005 Apr 14. PMID: 15831796 [PubMed - indexed for MEDLINE]

Wu CL, Nicholas C, Williams C, Took A, Hardy L. The influence of high-carbohydrate meals with different glycaemic indices on substrate utilisation during subsequent exercise. Br J Nutr. 2003 Dec;90(6):1049-56. PMID: 14641964 [PubMed - indexed for MEDLINE]

Stevenson E, Williams C, Nute M. The influence of the glycaemic index of breakfast and lunch on substrate utilisation during the postprandial periods and subsequent exercise. Br J Nutr. 2005 Jun;93(6):885-93. PMID: 16022758 [PubMed - indexed for MEDLINE]

Newsholme EA, Dimitriadis G. Integration of biochemical and physiologic effects of insulin on glucose metabolism. Exp Clin Endocrinol Diabetes. 2001;109 Suppl 2:S122-34. Review. PMID: 11460564 [PubMed - indexed for MEDLINE]