फैट लॉस और परफॉर्मेंस के लिए कार्ब साइकिलिंग बनाम कंटीन्यूअस डाइटिंग

कार्बोहाइड्रेट साइकिलिंग—यानी एनर्जी डेफिसिट (कैलोरी की कमी) के दौरान कम और अधिक कार्बोहाइड्रेट सेवन की अवधियों को बारी-बारी से बदलना—कुल फैट लॉस की ऐसी दरें प्रदान करती है जो लगातार ऊर्जा प्रतिबंध (continuous energy restriction) के बराबर हैं [1, 4, 17]। हालांकि, रेजिस्टेंस-ट्रेंड एथलीटों में, लगातार डाइटिंग की तुलना में संरचित बहु-दिवसीय कार्बोहाइड्रेट रीफीड (multi-day carbohydrate refeeds) फैट-फ्री मास के नुकसान को कम कर सकते हैं और रेस्टिंग मेटाबोलिक रेट को बेहतर बनाए रख सकते हैं [4, 17]। एंड्योरेंस एथलीटों के लिए, कार्बोहाइड्रेट उपलब्धता को पीरियडाइज करना सेलुलर एडेप्टिव सिग्नलिंग को बढ़ाता है, लेकिन यह निरंतर हाई-कार्बोहाइड्रेट फ्यूलिंग की तुलना में प्रतिस्पर्धात्मक प्रदर्शन में लगातार सुधार नहीं करता है [10, 12] ।

बॉडी कंपोजिशन और मेटाबॉलिज्म का संरक्षण

जब कुल शुद्ध ऊर्जा (net energy) और प्रोटीन की मात्रा समान होती है, तो कार्बोहाइड्रेट साइकिलिंग और लगातार ऊर्जा प्रतिबंध कुल शरीर के वजन और फैट मास में समान कमी लाते हैं [1, 4, 17]। 27 रेजिस्टेंस-ट्रेंड व्यक्तियों पर किए गए 7-सप्ताह के एक परीक्षण में, जिसमें प्रति सप्ताह 4 दिन लिफ्टिंग प्रोग्राम के साथ 25% कैलोरी की कमी शामिल थी, प्रतिभागियों को लगातार प्रतिबंध (continuous restriction) या एक इंटरमिटेंट प्रोटोकॉल सौंपा गया था; इंटरमिटेंट प्रोटोकॉल में 5 दिनों के 35% प्रतिबंध के बाद मेंटेनेंस कैलोरी पर लगातार 2 दिन कार्बोहाइड्रेट रीफीड दिया गया [4]। दोनों समूहों ने कुल बॉडी मास (-3.6 किग्रा लगातार बनाम -3.2 किग्रा रीफीड) और फैट मास (-2.3 किग्रा बनाम -2.8 किग्रा) में समान कमी हासिल की [4, 17]।

शारीरिक अंतर लीन टिश्यू (मांसपेशियों) के संरक्षण में सामने आया। 2-दिन के कार्बोहाइड्रेट रीफीड समूह ने काफी अधिक फैट-फ्री मास बचाया (लगातार समूह में 1.3 किग्रा के नुकसान की तुलना में केवल 0.4 किग्रा का नुकसान) और ड्राई फैट-फ्री मास को भी बेहतर बनाए रखा (लगातार समूह में 1.9 किग्रा के नुकसान की तुलना में 0.2 किग्रा का नुकसान) [4, 17]। इसके अतिरिक्त, रीफीड समूह में रेस्टिंग मेटाबोलिक रेट बेहतर रूप से सुरक्षित रहा, जिसमें लगातार समूह में प्रति दिन 78 किलोकैलोरी की कमी की तुलना में प्रति दिन केवल 38 किलोकैलोरी की कमी देखी गई [4, 17]। इस अध्ययन में, दोनों समूहों ने शरीर के वजन के प्रति किलोग्राम 1.8 ग्राम प्रोटीन का सेवन किया, और रीफीड के दिनों में सभी अतिरिक्त कैलोरी पूरी तरह से कार्बोहाइड्रेट से प्राप्त की गई थीं [4]।

व्यापक आबादी में, फैट लॉस के मामले में इंटरमिटेंट रिस्ट्रिक्शन रणनीतियाँ समान प्रभाव दिखाती हैं। मोटापे से ग्रस्त वयस्क महिलाओं पर 12-सप्ताह के एक अध्ययन में पाया गया कि लगातार प्रतिबंध और संरचित रीफीड व डाइट ब्रेक के साथ इंटरमिटेंट प्रतिबंध दोनों से फैट मास में समान कमी आई (-9.30 किग्रा बनाम -9.21 किग्रा) [1]। 6 महीनों में, इंटरमिटेंट प्रतिबंध ने लगातार प्रतिबंध के समान वजन घटाया (-6.4 किग्रा बनाम -5.6 किग्रा), जबकि इसने फास्टिंग इंसुलिन और इंसुलिन रेजिस्टेंस स्कोर में अधिक कमी हासिल की [2]। रेजिस्टेंस-ट्रेंड महिलाओं में, 25% डेफिसिट के दौरान 1-सप्ताह के डाइट ब्रेक ने लगातार प्रतिबंध की तुलना में लीन मास या रेस्टिंग मेटाबोलिक रेट में कोई बदलाव नहीं किया, लेकिन इसने ईटिंग डिसइन्हिबिशिन (अनियंत्रित खान-पान) में होने वाली वृद्धि को रोक दिया [19, 20]।

अल्पकालिक कार्बोहाइड्रेट हेरफेर लिवर और ग्लाइसेमिक मार्करों को भी प्रभावित करता है। अधिक वजन या मोटापे से ग्रस्त वयस्कों में दो दिनों के आइसोकेलोरिक लो-कार्बोहाइड्रेट, हाई-फैट डाइट (~60 ग्राम कार्बोहाइड्रेट प्रतिदिन) ने लिवर फैट को 16% कम कर दिया [7]। हालांकि, आइसोकेलोरिक और हाइपोकैलोरिक दोनों तरह के कार्बोहाइड्रेट प्रतिबंधों ने फास्टिंग इंसुलिन और ट्राईसिलग्लिसरॉल को कम किया, जबकि मिक्स्ड-मील टेस्टिंग के दौरान शुरुआती बीटा-सेल प्रतिक्रिया को अस्थायी रूप से बाधित किया और भोजन के बाद ग्लूकोज के स्तर (postprandial glucose excursions) को बढ़ा दिया [7]।

रेजिस्टेंस ट्रेनिंग परफॉर्मेंस और ग्लाइकोजन स्टोर्स

मानव शरीर के कार्बोहाइड्रेट भंडार में लगभग 350 से 700 ग्राम स्केलेटल मसल ग्लाइकोजन (या औसत वयस्कों में 300 से 400 ग्राम) और 80 से 120 ग्राम लिवर ग्लाइकोजन होता है [9, 22]। स्केलेटल मसल में सार्कोलेमल, इंटरमायोफाइब्रिलर और इंट्रामायोफाइब्रिलर कंपार्टमेंट्स के भीतर स्थानीयकृत ग्लाइकोजन भंडार होते हैं; हाई-वॉल्यूम लिफ्टिंग के दौरान इन कंपार्टमेंट्स में ग्लाइकोजन की कमी कैल्शियम रिलीज और एटीपी रीसिंथेसिस को बाधित करती है [22]।

ग्लाइकोजन में इस स्थानीय कमी के बावजूद, कार्बोहाइड्रेट साइकिलिंग रेजिस्टेंस ट्रेनिंग परफॉर्मेंस को हर स्थिति में प्रभावित नहीं करती है। 49 अध्ययनों की एक सिस्टेमेटिक समीक्षा में पाया गया कि प्रति मांसपेशी समूह 10 या उससे कम सेट वाले वर्कआउट के लिए, फेड स्टेट (भोजन किए होने की स्थिति) में कार्बोहाइड्रेट का सेवन लिफ्टिंग परफॉर्मेंस में सुधार नहीं करता है [22]। तीव्र कार्बोहाइड्रेट सेवन से प्रदर्शन लाभ मुख्य रूप से प्रति मांसपेशी समूह 10 सेट से अधिक वाले हाई-वॉल्यूम सेशन, खाली पेट (फास्टेड स्टेट) ट्रेनिंग करते समय, या एक ही दिन में पूरे किए जाने वाले कई वर्कआउट्स के दौरान ही दिखाई देते हैं [22]।

रीफीड अवधि रिकवरी मार्करों को भी प्रभावित करती है। 4-सप्ताह का ऊर्जा प्रतिबंध पूरा करने वाले प्रतिस्पर्धी पुरुष बॉडीबिल्डरों में, जर्मन वॉल्यूम ट्रेनिंग के दौरान कार्बोहाइड्रेट रीफीड ने रेटेड परसीव्ड एक्सर्शन (RPE) या रिपीटीशन वॉल्यूम को नहीं बदला, लेकिन गंभीर कैलोरी डेफिसिट का सामना कर रहे व्यक्तियों में इसने ब्लड क्रिएटिन काइनेज के स्तर और मांसपेशियों के दर्द (muscle soreness) को काफी कम कर दिया [18]। हालांकि, कई हफ्तों के डाइट ब्रेक की तुलना में, 1 से 3-दिन के कार्बोहाइड्रेट रीफीड केवल लेप्टिन को अस्थायी रूप से बढ़ाते हैं और ग्लाइकोजन स्टोर्स को फिर से भरते हैं, लेकिन ये सर्कुलेटिंग थायराइड हार्मोन, टेस्टोस्टेरोन या दीर्घकालिक लेप्टिन सांद्रता को पुनर्स्थापित करने के लिए पर्याप्त समय प्रदान नहीं करते हैं [21]।

एंड्योरेंस परफॉर्मेंस और कार्बोहाइड्रेट पीरियडाइजेशन

एंड्योरेंस ट्रेनिंग में, कार्बोहाइड्रेट साइकिलिंग को अक्सर "स्लीप लो", "ट्वाइस-ए-डे ट्रेनिंग", "फास्टेड ट्रेनिंग" और "रिकवर लो" जैसे मॉडलों के तहत कार्बोहाइड्रेट पीरियडाइजेशन के रूप में लागू किया जाता है [12]। ये प्रोटोकॉल "फ्यूल फॉर द वर्क रिक्वायर्ड" और ग्लाइकोजन थ्रेशोल्ड फ्रेमवर्क द्वारा निर्देशित होते हैं; इनका सुझाव है कि एडेप्टिव मॉलिक्यूलर सिग्नलिंग को बढ़ाने के लिए 300 mmol·kg⁻¹ ड्राई वेट से कम मसल ग्लाइकोजन के साथ ट्रेनिंग की जाए, जबकि मसल प्रोटीन सिंथेसिस को बाधित होने से बचाने के लिए इसे 100 mmol·kg⁻¹ ड्राई वेट से ऊपर रखा जाए [15]।

कम कार्बोहाइड्रेट उपलब्धता के साथ व्यायाम करने से एएमपी-एक्टिवेटेड प्रोटीन काइनेज (AMPK) का सक्रियण बढ़ता है, जो p53, पेरोक्सीसोम प्रोलिफरेटर-एक्टिवेटेड रिसेप्टर गामा कोएक्टीवेटर 1-अल्फा (PGC-1α), माइटोकॉन्ड्रियल ट्रांसक्रिप्शन फैक्टर A (Tfam), साइटोक्रोम c ऑक्सीडेज सबयूनिट्स, और माइटोकॉन्ड्रियल फ्यूजन/फिशन प्रोटीन्स (MFN-2, DRP-1) के अपरेगुलेशन के माध्यम से माइटोकॉन्ड्रियल बायोजेनेसिस को उत्तेजित करता है [12]।

इन सेलुलर अनुकूलनों के बावजूद, पीरियडाइज्ड कार्बोहाइड्रेट प्रतिबंध लगातार बेहतर एथलेटिक प्रदर्शन में तब्दील नहीं होता है [10, 12]। एंड्योरेंस-ट्रेंड एथलीटों में 9 अध्ययनों के एक सिस्टेमेटिक रिव्यू और मेटा-एनालिसिस में हाई-कार्बोहाइड्रेट ट्रेनिंग की तुलना में पीरियडाइज्ड कार्बोहाइड्रेट प्रतिबंध के लिए कोई महत्वपूर्ण एंड्योरेंस परफॉर्मेंस लाभ नहीं पाया गया (स्टैंडर्डाइज्ड मीन डिफरेंस = 0.17, p = 0.29) [12]। इसी तरह, ट्रेंड पुरुष साइकिल चालकों (VO2peak = 70.8 mL·kg⁻¹·min⁻¹) में 5-सप्ताह के परीक्षण से पता चला कि कम कार्बोहाइड्रेट उपलब्धता के साथ 13 ट्रेनिंग सेशन पूरे करने से ऊर्जा-समान (energy-matched) हाई-कार्बोहाइड्रेट प्रोटोकॉल की तुलना में मैक्सिमल लैक्टेट स्टेडी स्टेट, टाइम टू एग्जॉशन, सबस्ट्रेट ऑक्सीडेशन, या बॉडी कंपोजिशन में कोई अतिरिक्त सुधार नहीं हुआ [10]।

लंबे समय तक लो-कार्बोहाइड्रेट डाइट (जैसे 4-सप्ताह तक फैट से 80% ऊर्जा प्राप्त करना) एलीट एंड्योरेंस एथलीटों में हाई-इंटेंसिटी एक्सरसाइज क्षमता को ख़राब कर देती है, जिसका कारण कार्बोहाइड्रेट ऑक्सीडेटिव क्षमता में कमी, ऑक्सीजन की प्रति लीटर खपत पर कम ऊर्जा उत्पादन, और माइटोकॉन्ड्रियल रेस्पिरेशन में कमी है [12]। इसके अलावा, 15 दिनों या उससे अधिक समय तक कार्बोहाइड्रेट का अत्यधिक प्रतिबंध बोन स्ट्रेस इंजरी, कमजोर प्रतिरक्षा प्रणाली, मांसपेशियों की धीमी रिकवरी और रिलेटिव एनर्जी डेफिशिएंसी इन स्पोर्ट (REDs) के जोखिम को बढ़ाता है [15, 16]।

व्यावहारिक सुझाव और एनर्जी थ्रेशोल्ड

एनर्जी डेफिसिट के दौरान कार्बोहाइड्रेट साइकिलिंग लागू करते समय, मांसपेशियों को बनाए रखने के लिए उचित मैक्रोन्यूट्रिएंट और ऊर्जा थ्रेशोल्ड बनाए रखना आवश्यक है:

• वजन घटाने की दर: प्रति सप्ताह शरीर के वजन में 0.5% से 1.0% की मध्यम कमी का लक्ष्य रखें [23]।
• प्रोटीन का सेवन: मसल प्रोटीन सिंथेसिस को बनाए रखने के लिए दैनिक प्रोटीन की मात्रा शरीर के वजन के 2.2 से 3.0 ग्राम प्रति किलोग्राम पर रखें, जिसे 3 से 6 मील्स में विभाजित किया जाए और प्रत्येक मील में 0.40 से 0.55 ग्राम/किग्रा प्रोटीन हो [23]।
• बेसलाइन कार्बोहाइड्रेट: दैनिक कार्बोहाइड्रेट सेवन को ट्रेनिंग की मांग के अनुसार समायोजित करें, जो ऊर्जा प्रतिबंध के दौरान आमतौर पर शरीर के वजन के 2 से 5 ग्राम प्रति किलोग्राम के बीच होता है [23]।
• एनर्जी अवेलेबिलिटी की सीमाएँ: यह सुनिश्चित करें कि एनर्जी अवेलेबिलिटी महिला एथलीटों में फैट-फ्री मास के प्रति किलोग्राम प्रतिदिन 30 किलोकैलोरी (kcal·kg FFM⁻¹·day⁻¹) से नीचे और पुरुष नेचुरल बॉडीबिल्डरों में 25 kcal·kg FFM⁻¹·day⁻¹ से नीचे न गिरे, ताकि टेस्टोस्टेरोन, IGF-1, लेप्टिन, एस्ट्रोजन और बोन मिनरल डेंसिटी को कम होने से बचाया जा सके [16, 23]।
• प्रतियोगिता के लिए रीफ्यूलिंग: 90 मिनट से अधिक चलने वाले एंड्योरेंस इवेंट्स के लिए, प्रतियोगिता से 36 से 48 घंटे पहले रोजाना 10 से 12 g·kg⁻¹ की दर से ग्लाइकोजन लोडिंग करें (यह ध्यान में रखते हुए कि प्रत्येक ग्राम संग्रहीत ग्लाइकोजन ~2.7 ग्राम पानी को रोके रखता है) [9]। 90 मिनट से कम के इवेंट्स के लिए, पिछले 24 घंटों में 6 से 12 g·kg⁻¹ का सेवन करें, और रेस से पहले के अंतिम भोजन को 75 ग्राम कार्बोहाइड्रेट तक सीमित रखें [9]।
• इंट्रा- और पोस्ट-वर्कआउट सेवन: 60 मिनट से अधिक के एंड्योरेंस सेशन के लिए, ग्लूकोज और फ्रुक्टोज के मिश्रण का उपयोग करके प्रति घंटे 30 से 90 ग्राम कार्बोहाइड्रेट का सेवन करें (इष्टतम अनुपात लगभग 1:0.8) [11]। व्यायाम के बाद पहले 4 घंटों के लिए 1.0 से 1.2 g·kg⁻¹ प्रति घंटे की दर से मध्यम से उच्च ग्लाइसेमिक इंडेक्स वाले कार्बोहाइड्रेट का सेवन करने से ग्लाइकोजन रीसिंथेसिस अधिकतम होता है [11]।