Szénhidrát-ciklizálás kontra folyamatos diéta a zsírvesztéshez és teljesítményhez

A szénhidrát-ciklizálás – vagyis az alacsonyabb és magasabb szénhidrátbevitelű időszakok váltogatása az energiadeficit során – a folyamatos energiamegvonással összevethető mértékű zsírvesztést eredményez [1, 4, 17]. Súlyzós edzést végző sportolóknál azonban a strukturált, többnapos szénhidrát-visszatöltések mérsékelhetik a zsírmentes testtömeg veszteségét, és jobban megőrizhetik a nyugalmi anyagcsere-rátát a folyamatos diétázáshoz képest [4, 17]. Állóképességi sportolóknál a szénhidrát-hozzáférhetőség periodizálása fokozza a sejtes adaptációs jelátvitelt, de nem javítja megbízhatóan a versenyeredményeket a tartósan magas szénhidrátbevitelhez viszonyítva [10, 12].

Testösszetétel és az anyagcsere megőrzése

Ha az összesített nettó energia- és fehérjebevitel azonos, a szénhidrát-ciklizálás és a folyamatos energiamegvonás egyenértékű csökkenést eredményez a teljes testtömegben és a zsírtömegben [1, 4, 17]. Egy 7 hetes vizsgálatban 27, ellenállásos edzést végző résztvevő 25%-os kalóriadeficitet tartott heti 4 súlyzós edzés mellett; a résztvevőket folyamatos megvonásra vagy egy olyan szakaszos protokollra osztották, amely 5 nap 35%-os deficitet és azt követő 2 egymást követő napon, szinten tartó kalóriabevitel mellett végzett szénhidráttöltést tartalmazott [4]. Mindkét csoport hasonló csökkenést ért el a teljes testtömegben (-3,6 kg a folyamatos vs. -3,2 kg a visszatöltéses csoportban) és a zsírtömegben (-2,3 kg vs. -2,8 kg) [4, 17].

A fiziológiai különbség az izomtömeg megőrzésében mutatkozott meg. A 2 napos szénhidráttöltést alkalmazó csoport szignifikánsan több zsírmentes tömeget tartott meg (0,4 kg veszteség a folyamatos csoport 1,3 kg-os veszteségével szemben) és száraz zsírmentes tömeget őrzött meg (0,2 kg veszteség vs. 1,9 kg) [4, 17]. Ezenkívül a nyugalmi anyagcsere-ráta is jobban megmaradt a visszatöltést alkalmazóknál: mindössze napi 38 kcal-s csökkenést tapasztaltak a folyamatos csoport napi 78 kcal-s visszaesésével szemben [4, 17]. Ebben a tanulmányban mindkét csoport testtömeg-kilogrammonként 1,8 g fehérjét fogyasztott, és a visszatöltési napokon a többletkalóriák kizárólag szénhidrátokból származtak [4].

Szélesebb populációkban az időszakos korlátozási stratégiák hasonló egyezést mutatnak a zsírcsökkentés terén. Egy elhízással élő felnőtt nők körében végzett 12 hetes vizsgálat megállapította, hogy a folyamatos megvonás, valamint a strukturált visszatöltésekkel és diétás szünetekkel kombinált szakaszos korlátozás azonos mértékű zsírtömeg-csökkenéshez vezetett (-9,30 kg vs. -9,21 kg) [1]. 6 hónap alatt az időszakos korlátozás a folyamatos megvonással azonos mértékű fogyást eredményezett (-6,4 kg vs. -5,6 kg), miközben nagyobb csökkenést ért el az éhgyomri inzulin- és az inzulinrezisztencia-értékekben [2]. Súlyzós edzést végző nőknél a 25%-os deficit során beiktatott 1 hetes diétás szünetek nem változtatták meg a zsírmentes tömeget vagy a nyugalmi anyagcsere-rátát a folyamatos korlátozáshoz képest, de megelőzték az étkezési gátlástalanság növekedését [19, 20].

Az akut szénhidrát-manipuláció a rövid távú máj- és glikémiás markerekre is hatással van. Két nap izokalórikus, alacsony szénhidráttartalmú, magas zsírtartalmú étrend (~60 g szénhidrát naponta) 16%-kal csökkentette a májzsírt túlsúlyos vagy elhízott felnőtteknél [7]. Ugyanakkor mind az izokalórikus, mind a hipokalórikus szénhidrátmegvonás csökkentette az éhgyomri inzulint és a triacilglicerideket, miközben átmenetileg rontotta a korai béta-sejt-választ, és vegyes étkezési tesztek során növelte az étkezés utáni glükózkiugrásokat [7].

Súlyzós edzésteljesítmény és glikogénraktárak

Az emberi szénhidrátraktárak körülbelül 350–700 g vázizom-glikogént (átlagos felnőtteknél 300–400 g) és 80–120 g májglikogént tartalmaznak [9, 22]. A vázizomzat szarkolemmális, intermiofibrilláris és intramiofibrilláris kompartmentjeiben lokalizált glikogénraktárak találhatók; ezek kimerülése a nagy volumenű súlyzós edzés során rontja a kalciumfelszabadulást és az ATP-újraszintézist [22].

E lokalizált kiürülési mintázatok ellenére a szénhidrát-ciklizálás nem befolyásolja univerzálisan az ellenállásos edzés teljesítményét. Egy 49 tanulmányt összefoglaló szisztematikus áttekintés megállapította, hogy jóllakott állapotban a szénhidrátbevitel nem javítja az emelési teljesítményt olyan edzéseknél, amelyek izomcsoportonként legfeljebb 10 sorozatot tartalmaznak [22]. Az akut szénhidrátfogyasztásból származó teljesítményelőnyök elsősorban az izomcsoportonként 10 sorozatot meghaladó, nagy volumenű edzéseknél, éhgyomri edzés esetén, vagy az ugyanazon a napon végzett több edzés során jelentkeznek [22].

A visszatöltési időszakok a regenerációs markereket is befolyásolják. 4 hetes energiamegvonást végző versenyző férfi testépítőknél a szénhidráttöltés nem változtatta meg az észlelt erőfeszítés mértékét vagy az ismétlésszámot a German Volume Training során, de jelentősen csökkentette a vér kreatin-kináz koncentrációját és az izomfájdalmat a súlyos kalóriadeficitet átélő egyéneknél [18]. Az 1–3 napos szénhidrát-visszatöltések azonban csak átmenetileg növelik a leptinszintet és töltik fel a glikogénraktárakat, anélkül, hogy elegendő időt biztosítanának a keringő pajzsmirigyhormonok, a tesztoszteron vagy a hosszú távú leptinkoncentráció helyreállítására a többhetes diétás szünetekhez képest [21].

Állóképességi teljesítmény és szénhidrát-periodizáció

Az állóképességi edzésben a szénhidrát-ciklizálást gyakran szénhidrát-periodizációként alkalmazzák olyan modellek szerint, mint a „sleep low” (alacsony glikogénnel alvás), „napi kétszeri edzés”, „éhgyomri edzés” és a „recover low” (alacsony szénhidráttal regenerálódás) [12]. Ezeket a protokollokat az „üzemanyag a szükséges munkához” és a glikogénküszöb koncepciói vezérlik, amelyek azt javasolják, hogy az adaptív molekuláris jelátvitel fokozása érdekében a száraz izomtömegre vetített 300 mmol·kg⁻¹ alatti izomglikogénnel érdemes edzeni, de 100 mmol·kg⁻¹ felett maradva, hogy elkerüljük az izomfehérje-szintézis gátlását [15].

Az alacsony szénhidrát-ellátottság melletti edzés fokozza az AMP-aktivált protein-kináz (AMPK) aktivitását, serkentve a mitokondriális biogenezist a p53, a peroxiszóma proliferátor-aktivált receptor gamma koaktivátor 1-alfa (PGC-1α), a mitokondriális transzkripciós faktor A (Tfam), a citokróm-c-oxidáz alegységek és a mitokondriális fúziós/fissziós fehérjék (MFN-2, DRP-1) felszabályozásán keresztül [12].

E sejtes adaptációk ellenére a periodizált szénhidrátmegvonás nem vezet következetesen jobb sportteljesítményhez [10, 12]. Egy állóképességi sportolók körében végzett 9 tanulmány szisztematikus áttekintése és metaanalízise nem talált szignifikáns teljesítményelőnyt a periodizált szénhidrátmegvonás javára a magas szénhidráttartalmú edzéssel szemben (standardizált átlagkülönbség = 0,17, p = 0,29) [12]. Hasonlóképpen, egy edzett férfi kerékpárosokkal (VO2peak = 70,8 mL·kg⁻¹·min⁻¹) végzett 5 hetes vizsgálat kimutatta, hogy 13 edzés elvégzése alacsony szénhidrát-elérhetőség mellett nem eredményezett további javulást a maximális laktát egyensúlyi állapotban, a kimerülésig eltelt időben, a szubsztrát-oxidációban vagy a testösszetételben egy energiában megegyező, magas szénhidráttartalmú protokollhoz képest [10].

A krónikusan alacsony szénhidráttartalmú étrendek (például ha az energia 80%-a zsírból származik legfeljebb 4 héten át) rontják a nagy intenzitású edzéskapacitást élsportolóknál a csökkent szénhidrát-oxidációs kapacitás, az elfogyasztott oxigén literenkénti alacsonyabb energiahozama és a csökkent mitokondriális légzés miatt [12]. Továbbá a 15 napig vagy annál tovább tartó, hosszan tartó szénhidrátmegvonás növeli a csont stresszsérüléseinek kockázatát, gyengíti az immunfunkciót, rontja az izomregenerációt, és relatív energiahiányt (REDs) idézhet elő [15, 16].

Gyakorlati ajánlások és energiaküszöbök

Ha energiadeficit során szénhidrát-ciklizálást alkalmazunk, az izomtömeg megőrzéséhez elengedhetetlen a megfelelő makrotápanyag- és energiaküszöbök betartása:

• A súlyvesztés üteme: Célozzon meg mérsékelt, heti 0,5–1,0%-os testtömeg-csökkenést [23].
• Fehérjebevitel: Tartsa a napi fehérjebevitelt testtömeg-kilogrammonként 2,2–3,0 grammon, 3–6 étkezésre elosztva, étkezésenként 0,40–0,55 g/kg mennyiséget biztosítva az izomfehérje-szintézis támogatására [23].
• Alap szénhidrátbevitel: Igazítsa a napi szénhidrátbevitelt az edzésigényhez, energiamegvonás során általában testtömeg-kilogrammonként 2–5 gramm között [23].
• Energia-elérhetőségi határértékek: Ügyeljen arra, hogy az energia-elérhetőség női sportolóknál ne essen napi 30 kcal/zsírmentes testtömeg-kg (kcal·kg FFM⁻¹·nap⁻¹), természetes férfi testépítőknél pedig 25 kcal·kg FFM⁻¹·nap⁻¹ alá a tesztoszteron, az IGF-1, a leptin, az ösztrogén és a csontsűrűség csökkenésének megelőzése érdekében [16, 23].
• Verseny előtti feltöltés: 90 percet meghaladó állóképességi eseményeknél végezzen glikogéntöltést napi 10–12 g·kg⁻¹ bevitellel 36–48 órával a rajt előtt (figyelembe véve, hogy minden gramm elraktározott glikogén körülbelül 2,7 g vizet köt meg) [9]. 90 perc alatti eseményeknél fogyasszon 6–12 g·kg⁻¹ szénhidrátot az előző 24 órában, és a verseny előtti utolsó étkezést korlátozza legfeljebb 75 g szénhidrátra [9].
• Edzés közbeni és utáni bevitel: 60 percnél hosszabb állóképességi edzéseknél fogyasszon óránként 30–90 g szénhidrátot glükóz-fruktóz keverék formájában (az optimális arány 1:0,8 körül van) [11]. Az edzés utáni glikogén-újraszintézis maximalizálható, ha az első 4 órában óránként 1,0–1,2 g·kg⁻¹ közepes vagy magas glikémiás indexű szénhidrátot fogyaszt [11].