CO JEŚĆ PRZED ZAWODAMI

Napisane przez: Dr William Misner, Ph.D.

Przedmowa: Steve Born. Jednym z najbardziej kontrowersyjnych artykułów w publikacji Przewodnik dla Sportowców Wytrzymałościowych do Sukcesu jest część zatytułowana „Posiłek przed zawodami”, w której zalecamy, aby sportowcy nie spożywali posiłków w ciągu trzech godzin przed rozpoczęciem treningu lub zawodów. Informacje zawarte w artykule często wywołują opór i sceptycyzm wśród sportowców, prawdopodobnie dlatego, że jest to koncepcja, o której wcześniej nie słyszeli. Niemniej jednak, zarówno Dr Bill, jak i ja możemy powiedzieć, że żaden sportowiec nie zgłosił nam, że zasady przedstawione w artykule nie działały.

Artykuł ten został stworzony, aby dostarczyć naukowego punktu widzenia na ten temat i dostarczyć dodatkowych informacji na temat tego nieco kontrowersyjnego zagadnienia.

JAKIE KORZYŚCI MOŻNA OSIĄGNĄĆ POPRZEZ SPOŻYWANIE WĘGLOWODANÓW NA 3 GODZINY PRZED ZAWODAMI W PORÓWNANIU Z ICH NATYCHMIASTOWYM SPOŻYCIEM?

Jakie są wady podwyższenia poziomu insuliny w stanie spoczynku i jak wpływa to na szybkość przetwarzania glukozy podczas ćwiczeń?

Zasada spożywania węglowodanów na 3 godziny przed treningiem opiera się na trzech podstawowych zasadach:

1. Optymalne uzupełnienie glikogenu wątrobowego (wyłącznie glikogen wątrobowy), przy minimalnym wyczerpaniu zapasów glikogenu mięśniowego.
2. Sprzyjające środowisko hormonalne, w tym równowaga poziomu insuliny, która wpływa na szybkość przetwarzania glukozy.
3. Stopień utleniania glikogenu mięśniowego poprzez mechanizmy działające po 3 godzinach od posiłku (opóźnienie wyczerpania glikogenu).

Celem spożywania węglowodanów przed porannym wydarzeniem jest uzupełnienie zapasów glikogenu wątrobowego, które zostały wyczerpane podczas nocnego metabolizmu. Te poranne węglowodany nie docierają do zapasów glikogenu mięśniowego. Gdy zapasy glikogenu wątrobowego zostaną uzupełnione, nadmiar poziomu cukru we krwi niepotrzebnie podnosi hormony, które uruchamiają procesy magazynowania tłuszczu. Do uzupełnienia utraconego nocą glikogenu wątrobowego potrzeba tylko niewielkiej ilości porannych węglowodanów, a profil hormonalny regulujący poziom cukru we krwi łatwo powraca do stanu homeostazy sprzed posiłku w zalecanym 3-godzinnym okresie.

Sportowcy, którzy stosują się do tego protokołu, zgłaszają, że poprawia się ich wykorzystanie węglowodanów w porównaniu do ich wydajności. Nie zabrania się sportowcom spożywania węglowodanów bezpośrednio przed wydarzeniem, ale zachęca się ich do ograniczenia ich ilości. Kiedy poziom insuliny jest wysoki, wskaźnik utleniania węglowodanów również jest wysoki, a jego czasowanie opóźnia szybkość utleniania glikogenu.

POZWÓL, ŻE PODZIELĘ SIĘ KILKOMA SZCZEGÓŁAMI Z BADAŃ NAUKOWYCH, KTÓRE PORUSZAJĄ TEN TEMAT:

„Spożycie posiłku bogatego w węglowodany 3-4 godziny przed treningiem zapewnia odpowiednie zaopatrzenie w węglowodany i poprawia wydajność treningu. Chociaż spożycie węglowodanów w ciągu godziny przed treningiem może wywołać hiperinsulinemię, co prowadzi do pewnych zmian metabolicznych podczas treningu, niekoniecznie pogarsza to wydajność, a w niektórych przypadkach może ją nawet poprawić. Spożycie węglowodanów podczas długich, wyczerpujących treningów – gdzie wydajność jest często ograniczona przez zaopatrzenie w węglowodany – opóźnia zmęczenie. Jest to spowodowane utrzymywaniem poziomu cukru we krwi i wysokim poziomem utleniania węglowodanów, a nie spowolnieniem wykorzystania glikogenu mięśniowego, chociaż rezerwy glikogenu w wątrobie mogą być oszczędzane.”
(Costill & Hargreaves, 1992)

„Ponieważ zmęczenie rzadko występuje wyłącznie z powodu hipoglikemii, skuteczność spożycia węglowodanów należy oceniać na podstawie możliwości oszczędzania glikogenu mięśniowego. Spożycie węglowodanów podczas treningu o umiarkowanej intensywności opóźnia pojawienie się zmęczenia o około 15–30 minut, ale go nie zapobiega. To spostrzeżenie jest zgodne z zestawem danych sugerującym, że suplementacja węglowodanami zmniejsza wyczerpywanie glikogenu mięśniowego. Nie jest pewne, czy spożycie węglowodanów zwiększa wychwyt glukozy przez mięśnie przez cały czas trwania umiarkowanego treningu, czy tylko w późniejszych fazach treningu wychwyt glukozy wzrasta. W przeciwieństwie do treningu o umiarkowanej intensywności, podczas treningu o niskiej intensywności (tj. poniżej 45% VO2 max) spożycie węglowodanów skutkuje hiperinsulinemią. W rezultacie wychwyt glukozy przez mięśnie i całkowite utlenianie węglowodanów wzrastają w podobnym stopniu. Ilość utleniania spożytej glukozy jest większa niż wzrost całkowitego utleniania węglowodanów, dlatego endogenne węglowodany mogą być oszczędzane. Większość oszczędzania ma miejsce w wątrobie, co jest rozsądne, ponieważ podczas lekkiego treningu wykorzystanie glikogenu mięśniowego nie jest znaczące. Chociaż spożycie węglowodanów zapobiega hipoglikemii i może być łatwo wykorzystane jako źródło energii podczas lekkiego treningu, istnieje niewiele danych wskazujących na to, że takie spożycie poprawia wytrzymałość podczas treningu o niskiej intensywności. Gdy zależność od węglowodanów jako źródła energii jest większa – na przykład podczas treningu o umiarkowanej intensywności – spożycie węglowodanów opóźnia zmęczenie, prawdopodobnie poprzez spowolnienie wyczerpywania glikogenu mięśniowego.”
(Coyle & Coggan, 1984)

„Ponieważ spożycie węglowodanów nie spowalnia tempa wykorzystania glikogenu w pracujących mięśniach, sportowcom wytrzymałościowym zaleca się rozpoczęcie treningu z wystarczającymi rezerwami glikogenu mięśniowego, niezależnie od tego, czy spożywają węglowodany podczas treningu. Chociaż spożycie węglowodanów ‘oszczędza’ przekształcanie glikogenu wątrobowego w glukozę plazmową i zapobiega hipoglikemii, nie opóźnia zmęczenia związanego z niską (ok. 20 mmol/kg) zawartością glikogenu w pracujących mięśniach. Z kolei wyższa początkowa zawartość glikogenu w pracujących mięśniach na początku treningu nie wpływa znacząco na poziom oksydacji glukozy plazmowej. Wyższe początkowe zużycie glikogenu w aktywnych mięśniach u osób ‘napełnionych węglowodanami’ zmniejsza pośrednie utlenianie glikogenu w mięśniach niepracujących (przez mleczan), a nie przekształcanie glikogenu wątrobowego w glukozę plazmową. Dlatego sportowcom zaleca się spożywanie węglowodanów podczas treningu wytrzymałościowego, nawet jeśli wcześniej przeprowadzili ‘napełnianie węglowodanowe’.”
(Dennis et al., 1997)

„Od lat 70. XX wieku do pomiaru utleniania CHO stosuje się techniki izotopowe stabilnego 13C i radioaktywnego 14C w celu określenia, w jakim stopniu spożywane CHO są utleniane podczas treningu. Badania te wykazały, że znaczna ilość spożywanej glukozy może być utleniana podczas treningu. Szczytowe wartości utleniania glukozy pojawiają się około 75–90 minut po spożyciu i nie są znacząco wpływane przez czas spożycia podczas treningu.”
(Hawley et al., 1992)

„Zwiększone spożycie węglowodanów w diecie w dniach poprzedzających zawody zwiększa poziomy glikogenu mięśniowego i poprawia wydajność w wydarzeniach wytrzymałościowych trwających ponad 90 minut. Spożycie węglowodanów na 3-4 godziny przed treningiem zwiększa zapasy glikogenu w wątrobie i mięśniach oraz poprawia późniejszą wydajność treningu wytrzymałościowego. Wpływ spożycia węglowodanów na poziom cukru we krwi, stężenie wolnych kwasów tłuszczowych i utlenianie węglowodanów utrzymuje się przez co najmniej 6 godzin. Chociaż wzrost poziomu insuliny w osoczu w godzinę przed treningiem po spożyciu węglowodanów hamuje lipolizę i wydzielanie glukozy przez wątrobę, co może powodować przejściową hipoglikemię u wrażliwych osób podczas późniejszego treningu, nie ma przekonujących dowodów na to, że zawsze pogarsza to wydajność.”
(Hargreaves et al., 2004)

3-GODZINNA METODOLOGIA

"Celem badania było porównanie wpływu śniadania zawierającego węglowodany o wysokim (HGI) i niskim indeksie glikemicznym (LGI) na metabolizm glikogenu mięśniowego przed treningiem. Siedmiu wytrenowanych mężczyzn biegało na bieżni przez 30 minut przy 71% maksymalnego poboru tlenu, w dwóch sesjach z 14-dniową przerwą. Na trzy godziny przed treningiem, w losowej kolejności, uczestnicy spożywali izokaloryczne śniadanie o wysokim GI (HGI) lub niskim GI (LGI), które (dla masy ciała 70 kg) zawierało 3,43 MJ energii, 175 g węglowodanów, 21 g białka i 4 g tłuszczu. W 3-godzinnym okresie poposiłkowym, po posiłku HGI, inkrementalne obszary pod krzywymi odpowiedzi glukozy w osoczu i insuliny w surowicy wzrosły odpowiednio 3,9-krotnie (P < 0,05) i 1,4-krotnie (P < 0,001) w porównaniu z posiłkiem LGI. W 3-godzinnym okresie stężenie glikogenu mięśniowego wzrosło o 15% (P < 0,05) po posiłku HGI, podczas gdy po posiłku LGI pozostało niezmienione. Podczas treningu zużycie glikogenu mięśniowego było większe w przypadku HGI (129,1 - 16,1 mmol/kg suchej masy) niż LGI (87,9 - 15,1 mmol/kg suchej masy; P < 0,01). Chociaż posiłek LGI dostarczał mniej węglowodanów do syntezy glikogenu mięśniowego w 3-godzinnym okresie poposiłkowym w porównaniu z posiłkiem HGI, podczas późniejszego treningu zaobserwowano zmniejszenie zużycia glikogenu mięśniowego w badaniu LGI, co prawdopodobnie wynika z lepszego utrzymania utleniania tłuszczu."
(Wee et al., 2005)

"Celem obecnego badania było zbadanie wpływu posiłków o wysokiej zawartości węglowodanów z różnym indeksem glikemicznym (GI) na wykorzystanie substratów podczas późniejszego treningu. Dziewięciu zdrowych, amatorskich biegaczy (średnia wieku: 26,8 lat (±1,1); masa ciała: 74,7 kg (±2,4); VO2max: 58,1 ml/kg/min (±1,7)) uczestniczyło w trzech próbach: posiłek o wysokim indeksie glikemicznym (HGI), posiłek o niskim indeksie glikemicznym (LGI) i na czczo (FAST), z 7-dniowym odstępem między nimi. Testowe posiłki zawierały 2 g węglowodanów na kilogram masy ciała, były izokaloryczne, a ich indeks glikemiczny wynosił 77,4 (HGI), 36,9 (LGI) i 0,0 (FAST). Podczas każdej próby uczestnicy spożywali posiłki 3 godziny przed 60-minutowym biegiem na bieżni przy 65% VO2max. Spożycie HGI i LGI w okresie poposiłkowym prowadziło do hiperglikemii i hiperinsulinemii w porównaniu z stanem na czczo (P<0,05). Pole pod krzywą glukozy w osoczu dla HGI było dwukrotnie większe niż dla LGI (108,7 vs. 48,9 mmol/l/min). Z kolei stężenia niezestryfikowanych kwasów tłuszczowych w osoczu były istotnie niższe po HGI i LGI niż w stanie na czczo (P<0,05). Podczas późniejszego submaksymalnego treningu poziom glukozy w osoczu w przypadku HGI spadł poniżej poziomu na czczo w porównaniu z LGI i FAST (P<0,05). Całkowite utlenianie tłuszczu było istotnie wyższe w przypadku LGI niż po HGI (P<0,05). Podsumowując, oba posiłki bogate w węglowodany przed treningiem skutkowały niższym wskaźnikiem utleniania tłuszczu podczas późniejszego treningu niż trening na czczo. Jednak LGI skutkowało wyższym wskaźnikiem utleniania tłuszczu podczas treningu niż po spożyciu HGI."
(Wu et al., 2003)

„Niniejsze badanie analizowało wpływ posiłków mieszanych o wysokiej zawartości węglowodanów (CHO) i różnym indeksie glikemicznym (GI) na metabolizm substratów w stanie spoczynku w okresach poposiłkowych oraz podczas późniejszego wysiłku fizycznego. Dziewięciu mężczyzn uprawiających sport rekreacyjnie wzięło udział w dwóch badaniach: protokole żywieniowym o wysokim indeksie glikemicznym (HGI) i niskim indeksie glikemicznym (LGI), pomiędzy którymi upłynęło 7 dni, w losowym układzie krzyżowym. W obu badaniach uczestnicy spożywali śniadanie i obiad, po których następował 3-godzinny okres spoczynku poposiłkowego. Następnie uczestnicy wykonywali 60-minutowy bieg przy 70% VO2max. Po obu posiłkach poziomy glukozy w osoczu i insuliny w surowicy były znacząco wyższe w protokole HGI niż w przypadku LGI (P<0,05). Poziomy insuliny w surowicy w okresie poposiłkowym po obiedzie również pozostawały wyższe w badaniu HGI niż w LGI (P<0,05). Ilość spalonego tłuszczu w 3-godzinnym okresie spoczynku po obiedzie była wyższa w protokole LGI niż w przypadku HGI (P<0,01), podczas gdy utlenianie węglowodanów było niższe (P<0,005). Podczas późniejszego biegu nie zaobserwowano znaczących różnic w wykorzystaniu substratów. W 45. i 60. minucie biegu poziomy glukozy w osoczu były wyższe w badaniu LGI niż w HGI (P<0,05). Wyniki niniejszego badania dostarczają dalszego wsparcia dla koncepcji GI, która może być z powodzeniem stosowana w przypadku posiłków mieszanych. Wyniki sugerują również, że posiłki składające się z węglowodanów LGI mogą tworzyć korzystniejsze środowisko metaboliczne w okresach poposiłkowych. Ponadto, po posiłkach zawierających węglowodany LGI poziomy glukozy w osoczu były lepiej utrzymywane podczas późniejszego wysiłku.”
(Stevenson et al., 2005)

Główne efekty insuliny na tkanki w stanie spoczynku lub mięśnie podczas ćwiczeń są następujące:

Metabolizm węglowodanów:

• Zwiększa szybkość transportu glukozy przez błonę komórkową w tkance tłuszczowej i mięśniach,
• Zwiększa szybkość glikolizy w mięśniach i tkance tłuszczowej,
• Stymuluje szybkość syntezy glikogenu w wielu tkankach, w tym w tkance tłuszczowej, mięśniach i wątrobie,
• Zmniejsza szybkość rozkładu glikogenu w mięśniach i wątrobie,
• Hamuje szybkość glikogenolizy i glukoneogenezy w wątrobie.

Metabolizm lipidów:

• Zmniejsza szybkość lipolizy w tkance tłuszczowej, tym samym obniżając poziom wolnych kwasów tłuszczowych w osoczu,
• Stymuluje syntezę kwasów tłuszczowych i triacylogliceroli w tkankach, chociaż jest to mniej charakterystyczne dla ludzi,
• Zwiększa szybkość tworzenia lipoprotein o bardzo niskiej gęstości (VLDL) w wątrobie,
• Zwiększa wchłanianie triglicerydów z krwi do tkanek tłuszczowych i mięśni,
• Zmniejsza tempo utleniania kwasów tłuszczowych w mięśniach i wątrobie,
• Zwiększa tempo syntezy cholesterolu w wątrobie.

Metabolizm białek:

• Zwiększa tempo transportu niektórych aminokwasów do tkanek,
• Zwiększa tempo syntezy białek w mięśniach, tkankach tłuszczowych, wątrobie i innych tkankach,
• Zmniejsza tempo rozkładu białek w mięśniach (i być może w innych tkankach),

• Zmniejsza tempo tworzenia mocznika. - Te efekty insuliny służą wspieraniu syntezy węglowodanów, tłuszczów i białek.(Newsholme & Dimitriadis, 2001)

Badania sugerują, że przed długotrwałym wysiłkiem fizycznym należy preferować posiłki składające się z węglowodanów o niskim indeksie glikemicznym w porównaniu do produktów o wysokim indeksie glikemicznym. Wiele badań systematycznie bada 3-godzinną korelację i dochodzi do wniosku, że spożycie węglowodanów o niskim indeksie glikemicznym korzystnie wpływa na tempo utleniania glikogenu mięśniowego w porównaniu do produktów o wysokim indeksie glikemicznym. Jestem przekonany, że posiłek spożyty w ciągu 3 godzin przed treningiem lub nadmierne spożycie źródeł węglowodanów o wysokim indeksie glikemicznym nie stworzy najlepszego fizjologicznego środowiska mięśniowego, które jest niezbędne do optymalizacji wydolności wytrzymałościowej. Insulina, jako hormon regulacyjny określający rolę egzogennych węglowodanów w cyklu energetycznym, powinna być aktywowana tylko 3 godziny przed treningiem lub bezpośrednio przed nim (5–10 minut). Zastosowanie tej praktyki pozwala sportowcom wytrzymałościowym zwiększyć swoją wydajność poprzez dłuższe udostępnianie zapasów glikogenu mięśniowego, co prowadzi do lepszych wyników.

Spożywanie dużych ilości węglowodanów o wysokim indeksie glikemicznym lub prowokujących produkcję insuliny na 3 godziny przed wydarzeniem niepotrzebnie tworzy środowisko hormonalne, które szybciej zużywa zapasy glikogenu niż przy optymalnym potencjale.

Kiedy po raz pierwszy napisałem tę rekomendację na podstawie przedstawionego tu argumentu, kilku dobrze poinformowanych sportowców wytrzymałościowych, w tym niektórzy z naszych współpracowników, zakwestionowało tę rekomendację. Osoby (w tym kilku elitarnych sportowców), które wypróbowały tę metodologię odżywiania na 3 godziny przed treningiem, w 100% zgłosiły poprawę wydajności.

Zauważam, że zarówno w stanie spoczynku, jak i podczas treningu, sportowcy wytrzymałościowi, jak i osoby nieuprawiające sportu, często przyzwyczajają się do nadmiernego spożycia kalorii o wysokim indeksie glikemicznym. Jest to jeden z powodów, dla których w Ameryce rośnie występowanie zespołu X, cukrzycy i chorób sercowo-naczyniowych.

ODNIESIENIA

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]