KAJ JESTI PRED TEKMOVANJEM

Avtor: Dr. William Misner, Ph.D.

Predgovor: Steve Born. Eden najbolj spornih člankov v knjigi Vodnik za uspeh vzdržljivostnih športnikov je poglavje »Prehrana pred tekmo«, kjer med drugim športnikom svetujemo, naj ne uživajo hrane tri ure pred začetkom treninga ali tekme. Informacije v članku pri športnikih pogosto izzovejo odpor in skepticizem, verjetno zato, ker gre za koncept, za katerega prej še niso slišali. Kljub temu lahko tako dr. Bill kot jaz potrdiva, da nam še noben športnik ni poročal, da načela, opisana v članku, ne bi delovala.

Ta članek je nastal z namenom, da osvetli to temo z znanstvenega vidika in zagotovi dodatne informacije o tem nekoliko spornem vprašanju.

KATERE KORISTI PRINAŠA UŽIVANJE OGLJIKOVIH HIDRATOV 3 URE PRED TEKMO V PRIMERJAVI S TAKOJŠNJIM UŽIVANJEM?

Kakšne so slabosti povišanja ravni inzulina v stanju mirovanja in kako to vpliva na hitrost presnove glukoze med vadbo?

Načelo uživanja ogljikovih hidratov 3 ure pred vadbo temelji na treh osnovnih predpostavkah:

1. Optimalno polnjenje jetrnega glikogena (izključno jetrnega glikogena) z minimalnim izčrpavanjem zalog mišičnega glikogena.
2. Ugodno hormonsko okolje, vključno z ravnovesjem inzulina, ki vpliva na hitrost presnove glukoze.
3. Stopnja oksidacije mišičnega glikogena prek mehanizmov 3 ure po obroku (zakasnitev izčrpavanja glikogena).

Cilj uživanja ogljikovih hidratov pred jutranjim dogodkom je napolniti zaloge jetrnega glikogena, ki so se med nočno presnovo izpraznile. Ti zjutraj zaužiti ogljikovi hidrati ne pridejo do zalog mišičnega glikogena. Ko so zaloge jetrnega glikogena napolnjene, presežek krvnega sladkorja po nepotrebnem poviša hormone, ki sprožijo procese kopičenja maščob. Za nadomestitev jetrnega glikogena, izgubljenega med nočjo, je potrebna le majhna količina jutranjih ogljikovih hidratov, hormonski profil, ki uravnava krvni sladkor, pa se v predlaganem 3-urnem obdobju zlahka vrne v stanje homeostaze pred obrokom.

Športniki, ki sledijo temu protokolu, poročajo o izboljšanem izkoristku ogljikovih hidratov glede na njihovo zmogljivost. Športnikom ne prepovedujemo uživanja ogljikovih hidratov tik pred dogodkom, vendar jih spodbujamo, da omejijo njihovo količino. Ko je raven inzulina visoka, je visoka tudi stopnja oksidacije ogljikovih hidratov, časovno usklajevanje tega pa upočasni stopnjo oksidacije glikogena.

DOVOLITE MI, DA DELIM NEKAJ PODROBNOSTI IZ RAZISKOVALNIH ŠTUDIJ, KI OBRAVNAVAJO TO TEMO:

»Uživanje obroka z visoko vsebnostjo ogljikovih hidratov 3–4 ure pred vadbo zagotavlja zadostno preskrbo z ogljikovimi hidrati in izboljšuje zmogljivost pri vadbi. Čeprav lahko uživanje ogljikovih hidratov v eni uri pred vadbo povzroči hiperinzulinemijo, ki med vadbo sproži nekatere presnovne spremembe, to nujno ne poslabša zmogljivosti, v nekaterih primerih pa jo lahko celo izboljša. Uživanje ogljikovih hidratov med dolgotrajno, naporno vadbo – kjer zmogljivost pogosto omejuje preskrba z ogljikovimi hidrati – odloži utrujenost. To je posledica vzdrževanja ravni krvnega sladkorja in ohranjanja visoke ravni oksidacije ogljikovih hidratov, ne pa upočasnitve porabe mišičnega glikogena, čeprav se lahko zaloge jetrnega glikogena prihranijo.«
(Costill & Hargreaves, 1992)

»Ker se utrujenost redko pojavi izključno zaradi hipoglikemije, je treba učinkovitost uživanja ogljikovih hidratov presojati na podlagi možnosti varčevanja z mišičnim glikogenom. Uživanje ogljikovih hidratov med vadbo z zmerno intenzivnostjo odloži nastop utrujenosti za približno 15–30 minut, vendar je ne prepreči. Ta ugotovitev je skladna s podatki, ki kažejo, da dodatek ogljikovih hidratov zmanjšuje izčrpavanje mišičnega glikogena. Ni nujno, da uživanje ogljikovih hidratov poveča privzem mišične glukoze med celotnim trajanjem zmerne vadbe, ali pa se privzem glukoze poveča šele v poznejših fazah vadbe. Za razliko od vadbe z zmerno intenzivnostjo, uživanje ogljikovih hidratov med vadbo nizke intenzivnosti (tj. manj kot 45 % VO2 max) povzroči hiperinzulinemijo. Posledično se privzem mišične glukoze in celotna oksidacija ogljikovih hidratov povečata za približno enako stopnjo. Količina oksidacije zaužite glukoze je večja od povečanja celotne oksidacije ogljikovih hidratov, zato se endogeni ogljikovi hidrati lahko prihranijo. Večina prihranka se zgodi v jetrih, kar je logično, saj med blago vadbo poraba mišičnega glikogena ni znatna. Čeprav uživanje ogljikovih hidratov preprečuje hipoglikemijo in zagotavlja lahko dostopno energijo med blago vadbo, je na voljo le malo podatkov o tem, da bi takšno uživanje izboljšalo vzdržljivost pri vadbi nizke intenzivnosti. Kadar je odvisnost od ogljikovih hidratov kot vira energije večja – na primer pri vadbi z zmerno intenzivnostjo –, uživanje ogljikovih hidratov odloži utrujenost, domnevno z upočasnitvijo izčrpavanja mišičnega glikogena.«
(Coyle & Coggan, 1984)

»Ker uživanje ogljikovih hidratov ne upočasni hitrosti porabe glikogena v delujočih mišicah, se vzdržljivostnim športnikom svetuje, da vadbo začnejo z zadostnimi zalogami mišičnega glikogena, ne glede na to, ali med vadbo uživajo ogljikove hidrate ali ne. Medtem ko uživanje ogljikovih hidratov 'prihrani' pretvorbo jetrnega glikogena v plazemsko glukozo in preprečuje hipoglikemijo, ne odloži utrujenosti, ki je povezana z nizko vsebnostjo glikogena (pribl. 20 mmol/kg) v delujočih mišicah. Nasprotno, višja začetna vsebnost glikogena v delujočih mišicah na začetku vadbe ne vpliva bistveno na stopnjo oksidacije plazemske glukoze. Večja začetna poraba glikogena v aktivnih mišicah pri 'z ogljikovimi hidrati napolnjenih' osebah zmanjša posredno oksidacijo glikogena v nedelujočih mišicah (prek laktata) in ne pretvorbe jetrnega glikogena v plazemsko glukozo. Zato se športnikom svetuje uživanje ogljikovih hidratov med vzdržljivostno vadbo, tudi če so predhodno opravili 'polnjenje z ogljikovimi hidrati'.«
(Dennis et al., 1997)

»Od sedemdesetih let prejšnjega stoletja se za določanje obsega oksidacije zaužitih ogljikovih hidratov med vadbo uporabljajo tehnike s stabilnimi izotopi 13C in radioaktivnimi izotopi 14C. Te študije so pokazale, da se lahko med vadbo oksidira znatna količina zaužite glukoze. Najvišje vrednosti oksidacije glukoze se pojavijo približno 75–90 minut po zaužitju, na te stopnje oksidacije pa čas uživanja med vadbo ne vpliva bistveno.«
(Hawley et al., 1992)

»Povečan prehranski vnos ogljikovih hidratov v dneh pred tekmo poveča ravni mišičnega glikogena in izboljša zmogljivost pri vzdržljivostnih dogodkih, daljših od 90 minut. Uživanje ogljikovih hidratov 3–4 ure pred vadbo poveča zaloge glikogena v jetrih in mišicah ter izboljša zmogljivost pri kasnejši vzdržljivostni vadbi. Učinki uživanja ogljikovih hidratov na krvni sladkor, koncentracijo prostih maščobnih kislin in oksidacijo ogljikovih hidratov trajajo vsaj 6 ur. Čeprav povečanje ravni inzulina v plazmi v eni uri pred vadbo po zaužitju ogljikovih hidratov zavira lipolizo in sproščanje glukoze iz jeter ter lahko pri občutljivih posameznikih povzroči prehodno hipoglikemijo med kasnejšo vadbo, ni prepričljivih dokazov, da bi to vedno poslabšalo zmogljivost.«
(Hargreaves et al., 2004)

METODOLOGIJA 3 UR

»Namen študije je bil primerjati učinek zajtrka z visokim (HGI) in nizkim glikemičnim indeksom (LGI) ogljikovih hidratov pred vadbo na presnovo mišičnega glikogena. V dveh obdobjih s 14-dnevnim razmikom je sedem treniranih moških 30 minut teklo na tekočem traku pri 71 % svojega maksimalnega privzema kisika. Tri ure pred vadbo so udeleženci po naključnem vrstnem redu zaužili izokalorični zajtrk z visokim GI (HGI) ali nizkim GI (LGI), ki je vseboval (preračunano na 70 kg telesne mase) 3,43 MJ energije, 175 g ogljikovih hidratov, 21 g beljakovin in 4 g maščob. V 3-urnem postprandialnem obdobju so se po obroku HGI prirastne površine krivulj plazemske glukoze in serumskega inzulina povečale za 3,9-krat (P < 0,05) oziroma 1,4-krat (P < 0,001) v primerjavi z obrokom LGI. V 3-urnem obdobju se je koncentracija mišičnega glikogena po obroku HGI povečala za 15 % (P < 0,05), medtem ko je po obroku LGI ostala nespremenjena. Med vadbo je bila poraba mišičnega glikogena večja pri HGI (129,1 - 16,1 mmol/kg suhe teže) kot pri LGI (87,9 - 15,1 mmol/kg suhe teže; P < 0,01). Čeprav je obrok LGI v primerjavi z obrokom HGI v 3-urnem postprandialnem obdobju manj prispeval k sintezi mišičnega glikogena, je pri testu LGI opaziti zmanjšanje porabe mišičnega glikogena med kasnejšo vadbo, kar je verjetno posledica ohranjanja boljše oksidacije maščob.«
(Wee et al., 2005)

»Namen te študije je bil preučiti učinek obrokov z visoko vsebnostjo ogljikovih hidratov z različnimi glikemičnimi indeksi (GI) na uporabo substratov med kasnejšo vadbo. Devet zdravih moških rekreativnih tekačev (povprečna starost: 26,8 leta (±1,1); telesna masa: 74,7 kg (±2,4); VO2max: 58,1 ml/kg/min (±1,7)) je sodelovalo v treh poskusih: obrok z visokim glikemičnim indeksom (HGI), obrok z nizkim glikemičnim indeksom (LGI) in tešče (FAST), med katerimi je minilo 7 dni. Testni obroki so vsebovali 2 g ogljikovih hidratov na kilogram telesne mase, bili so izokalorični in imeli glikemični indeks 77,4 (HGI), 36,9 (LGI) in 0,0 (FAST). Med vsakim poskusom so udeleženci obroke zaužili 3 ure preden so 60 minut tekli na tekočem traku pri 65 % VO2max. Uživanje HGI in LGI je v postprandialnem obdobju povzročilo hiperglikemijo in hiperinzulinemijo v primerjavi s stanjem tešče (P<0,05). Površina pod krivuljo plazemske glukoze je bila pri HGI dvakrat večja kot pri LGI (108,7 vs. 48,9 mmol/l/min). Nasprotno pa so bile koncentracije neesterificiranih maščobnih kislin v plazmi po HGI in LGI znatno nižje kot v stanju tešče (P<0,05). Med kasnejšo submaksimalno vadbo je raven plazemske glukoze pri HGI padla pod raven tešče v primerjavi z LGI in FAST (P<0,05). Skupna oksidacija maščob je bila po LGI znatno višja kot po HGI (P<0,05). Skratka, oba obroka z veliko ogljikovimi hidrati pred vadbo sta povzročila nižjo stopnjo oksidacije maščob med kasnejšo vadbo kot vadba v stanju tešče. Vendar je LGI po vadbi povzročil večjo stopnjo oksidacije maščob kot uživanje HGI.«
(Wu et al., 2003)

»Ta študija je preučila učinek mešanih obrokov (zajtrk in kosilo) z visoko vsebnostjo ogljikovih hidratov (CHO) z različnimi glikemičnimi indeksi (GI) na presnovo substratov v stanju mirovanja med postprandialnimi obdobji in med kasnejšo vadbo. Devet moških rekreativnih športnikov je sodelovalo v dveh študijah: protokolu z obrokom z visokim glikemičnim indeksom (HGI) in obrokom z nizkim glikemičnim indeksom (LGI), med katerima je minilo 7 dni, z naključno navzkrižno zasnovo. Med obema študijama so udeleženci zaužili zajtrk in kosilo, ki jim je sledilo 3-urno postprandialno obdobje mirovanja. Nato so udeleženci opravili 60-minutni tek pri 70 % VO2max. Ravni plazemske glukoze in serumskega inzulina so bile po obeh obrokih med protokolom HGI znatno višje kot pri LGI (P<0,05). Ravni serumskega inzulina so v postprandialnem obdobju po kosilu v študiji HGI ostale višje kot pri LGI (P<0,05). Skupna količina porabljenih maščob med 3-urnim obdobjem mirovanja po kosilu je bila višja pri protokolu LGI kot pri HGI (P<0,01), medtem ko je bila oksidacija ogljikovih hidratov nižja (P<0,005). Med kasnejšim tekom niso opazili pomembnih razlik v izkoristku substratov. V 45. in 60. minuti teka so bile ravni plazemske glukoze višje pri študiji LGI kot pri HGI (P<0,05). Rezultati te študije nudijo dodatno podporo temu, da se koncept GI lahko uspešno uporablja pri mešanih obrokih. Rezultati tudi kažejo, da lahko obroki, sestavljeni iz ogljikovih hidratov z nizkim GI, ustvarijo ugodnejše presnovno okolje v postprandialnih obdobjih. Poleg tega je bilo mogoče med kasnejšo vadbo po obrokih, ki vsebujejo ogljikove hidrate z nizkim GI, ravni plazemske glukoze bolje vzdrževati.«
(Stevenson et al., 2005)

Glavni učinki inzulina na tkiva v mirovanju ali mišice med vadbo so naslednji:

Presnova ogljikovih hidratov:

• Poveča hitrost prenosa glukoze skozi celično membrano v maščobnem tkivu in mišicah,
• Poveča hitrost glikolize v mišicah in maščobnem tkivu,
• Spodbuja hitrost sinteze glikogena v številnih tkivih, vključno z maščobnim tkivom, mišicami in jetri,
• Zmanjša hitrost razgradnje glikogena v mišicah in jetrih,
• Zavira hitrost glikogenolize in glukoneogeneze v jetrih.

Presnova lipidov:

• Zmanjša hitrost lipolize v maščobnem tkivu, s čimer zmanjša raven prostih maščobnih kislin v plazmi,
• Spodbuja sintezo maščobnih kislin in triacilglicerola v tkivih, čeprav je to pri ljudeh značilno le v manjši meri,
• Poveča hitrost nastajanja lipoproteinov zelo nizke gostote (VLDL) v jetrih,
• Poveča privzem trigliceridov iz krvi v maščobno tkivo in mišice,
• Zmanjša hitrost oksidacije maščobnih kislin v mišicah in jetrih,
• Poveča hitrost sinteze holesterola v jetrih.

Presnova beljakovin:

• Poveča hitrost prenosa nekaterih aminokislin v tkiva,
• Poveča hitrost sinteze beljakovin v mišicah, maščobnem tkivu, jetrih in drugih tkivih,
• Zmanjša hitrost razgradnje beljakovin v mišicah (in morda drugih tkivih),

• Zmanjša hitrost nastajanja sečnine. - Ti učinki inzulina služijo spodbujanju sinteze ogljikovih hidratov, maščob in beljakovin.(Newsholme & Dimitriadis, 2001)

Raziskave kažejo, da je pred dolgotrajno vadbo bolje dati prednost obrokom z ogljikovimi hidrati z nizkim glikemičnim indeksom v primerjavi z živili z visokim glikemičnim indeksom. Številne študije sistematično preiskujejo 3-urno korelacijo in ugotavljajo, da uživanje ogljikovih hidratov z nizkim glikemičnim indeksom ugodno vpliva na stopnje oksidacije mišičnega glikogena v primerjavi z živili z visokim glikemičnim indeksom. Prepričan sem, da uživanje hrane 3 ure pred vadbo ali prekomerno uživanje virov ogljikovih hidratov z visokim glikemičnim indeksom ne bo ustvarilo najboljšega fiziološkega mišičnega okolja, potrebnega za optimizacijo vzdržljivostne zmogljivosti. Inzulin, kot regulatorni hormon, ki določa vlogo eksogenih ogljikovih hidratov v energijskem ciklu, naj se aktivira le 3 ure pred vadbo ali tik pred njo (5–10 minut). Uporaba te prakse omogoča vzdržljivostnim športnikom povečanje zmogljivosti z zagotavljanjem, da so zaloge mišičnega glikogena dostopne dlje časa, kar vodi k boljšim rezultatom.

Uživanje velikih količin ali ogljikovih hidratov z visokim glikemičnim indeksom, ki izzovejo proizvodnjo inzulina 3 ure pred dogodkom, po nepotrebnem ustvari hormonsko okolje, ki glikogenske zaloge porablja hitreje od optimalnega potenciala.

Ko sem prvič opisal to priporočilo na podlagi tu navedenih argumentov, je več dobro poučenih vzdržljivostnih športnikov, vključno z nekaterimi našimi sodelavci, podvomilo o tem priporočilu. Osebe (vključno s številnimi elitnimi športniki), ki so preizkusile to metodologijo prehrane 3 ure pred vadbo, so 100-odstotno poročale o izboljšanju zmogljivosti.

Vidim, da tako v stanju mirovanja kot pri vadbi vzdržljivostni športniki in tisti, ki se ne ukvarjajo s športom, pogosto razvijejo navado prekomernega uživanja kalorij z visokim glikemičnim indeksom. To je eden od razlogov za porast pojava sindroma X, sladkorne bolezni in kardiovaskularnih bolezni v Ameriki.

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]