Ogļhidrātu ciklēšana vai nepārtraukta diēta: tauku zudums un sniegums

Ogļhidrātu ciklēšana — pārmaiņus ieturot zemāka un augstāka ogļhidrātu daudzuma periodus enerģijas deficīta laikā — nodrošina tādu pašu kopējo tauku zuduma ātrumu kā nepārtraukts enerģijas deficīts [1, 4, 17]. Tomēr spēka treniņus veicošiem atlētiem strukturētas vairāku dienu ogļhidrātu pārlādes («refeed») var mazināt beztauku masas zudumu un labāk saglabāt miera stāvokļa vielmaiņas ātrumu, salīdzinot ar nepārtrauktu diētu [4, 17]. Izturības sportistiem ogļhidrātu pieejamības periodizēšana pastiprina šūnu adaptīvo signalizāciju, taču ticami neuzlabo sacensību sniegumu, salīdzinot ar pastāvīgi augstu ogļhidrātu uzņemšanu [10, 12].

Ķermeņa sastāvs un vielmaiņas saglabāšana

Ja kopējais neto enerģijas un olbaltumvielu daudzums ir vienāds, ogļhidrātu ciklēšana un nepārtraukts enerģijas deficīts nodrošina līdzvērtīgu kopējā ķermeņa svara un tauku masas samazinājumu [1, 4, 17]. Septiņu nedēļu pētījumā ar 27 spēka treniņus veicošiem dalībniekiem, kuri uzturēja 25% kaloriju deficītu un trenējās ar svariem 4 dienas nedēļā, dalībnieki tika iedalīti nepārtraukta deficīta grupā vai intermitējošā protokolā ar 5 dienām 35% deficīta, kam sekoja 2 secīgas ogļhidrātu pārlādes dienas pie uzturošā kaloriju līmeņa [4]. Abās grupās tika sasniegts līdzīgs kopējās ķermeņa masas samazinājums (-3,6 kg nepārtrauktajā grupā pret -3,2 kg pārlādes grupā) un tauku masas samazinājums (-2,3 kg pret -2,8 kg) [4, 17].

Fizioloģiskā atšķirība izpaudās muskuļu un beztauku audu saglabāšanā. Divu dienu ogļhidrātu pārlādes grupa saglabāja ievērojami vairāk beztauku masas (zaudējot 0,4 kg pret 1,3 kg nepārtrauktajā grupā) un sausās beztauku masas (zaudējot 0,2 kg pret 1,9 kg) [4, 17]. Turklāt pārlādes grupā labāk saglabājās miera stāvokļa vielmaiņas ātrums, samazinoties tikai par 38 kcal dienā, salīdzinot ar 78 kcal ikdienas samazinājumu nepārtrauktajā grupā [4, 17]. Šajā pētījumā abas grupas uzņēma 1,8 g olbaltumvielu uz vienu kilogramu ķermeņa masas, un visas papildu kalorijas pārlādes dienās tika iegūtas vienīgi no ogļhidrātiem [4].

Plašākās iedzīvotāju grupās intermitējošas ierobežošanas stratēģijas uzrāda līdzīgu efektivitāti tauku zudumam. 12 nedēļu pētījumā ar pieaugušām sievietēm ar aptaukošanos tika konstatēts, ka nepārtraukts kaloriju deficīts un intermitējošs deficīts ar strukturētām pārlādēm un diētas pārtraukumiem nodrošināja identisku tauku masas zudumu (-9,30 kg pret -9,21 kg) [1]. Sešu mēnešu laikā intermitējošais deficīts nodrošināja līdzvērtīgu svara zudumu kā nepārtrauktais deficīts (-6,4 kg pret -5,6 kg), vienlaikus panākot lielāku tukšā dūšā mērītā insulīna līmeņa un insulīna rezistences rādītāju samazināšanos [2]. Sievietēm, kas veic spēka treniņus, vienas nedēļas diētas pārtraukumi 25% deficīta laikā neietekmēja beztauku masu vai miera stāvokļa vielmaiņu, salīdzinot ar nepārtrauktu deficītu, taču tie novērsa ēšanas paškontroles zuduma pieaugumu [19, 20].

Akūta ogļhidrātu manipulācija ietekmē arī īstermiņa aknu un glikēmijas rādītājus. Divas dienas ilga izokaloriska diēta ar zemu ogļhidrātu un augstu tauku saturu (~60 g ogļhidrātu dienā) samazināja aknu taukus par 16% pieaugušajiem ar lieko svaru vai aptaukošanos [7]. Tomēr gan izokaloriska, gan hipokaloriska ogļhidrātu ierobežošana pazemināja insulīna un triacilglicerīnu līmeni tukšā dūšā, vienlaikus īslaicīgi pasliktinot agrīno beta šūnu reakciju un paaugstinot glikozes līmeņa svārstības pēc jauktas maltītes testa [7].

Spēka treniņu sniegums un glikogēna krājumi

Cilvēka ogļhidrātu rezerves veido aptuveni 350 līdz 700 g skeleta muskuļu glikogēna (vidēji pieaugušajiem no 300 līdz 400 g) un 80 līdz 120 g aknu glikogēna [9, 22]. Skeleta muskuļos glikogēna krājumi ir lokalizēti sarkolemmas, intermiofibrilārajā un intramiofibrilārajā nodalījumā; šo nodalījumu izsīkums liela apjoma spēka treniņu laikā pasliktina kalcija atbrīvošanos un ATP resintēzi [22].

Neraugoties uz šīm lokālajām izsīkuma likumsakarībām, ogļhidrātu ciklēšana ne vienmēr maina spēka treniņu sniegumu. 49 pētījumu sistemātiskā pārskatā secināts, ka ogļhidrātu uzņemšana pirms treniņa paēdušā stāvoklī neuzlabo vingrinājumu izpildi treniņos, kuros ir 10 vai mazāk piegājienu vienai muskuļu grupai [22]. Snieguma ieguvumi no tūlītējas ogļhidrātu uzņemšanas galvenokārt parādās liela apjoma treniņos, kas pārsniedz 10 piegājienus vienai muskuļu grupai, trenējoties tukšā dūšā vai veicot vairākus treniņus vienā dienā [22].

Pārlādes periodi ietekmē arī atjaunošanās rādītājus. Sacensību līmeņa vīriešu bodibilderiem pēc 4 nedēļu enerģijas deficīta ogļhidrātu pārlāde nemainīja subjektīvi uztverto piepūli vai atkārtojumu apjomu vācu apjoma treniņa (German Volume Training) laikā, taču ievērojami samazināja kreatīnkināzes koncentrāciju asinīs un muskuļu sāpīgumu personām ar smagu kaloriju deficītu [18]. Tomēr 1 līdz 3 dienu ogļhidrātu pārlādes tikai īslaicīgi paaugstina leptīna līmeni un atjauno glikogēna krājumus, nenodrošinot pietiekamu laiku, lai atjaunotu cirkulējošo vairogdziedzera hormonu, testosterona vai ilgtermiņa leptīna koncentrāciju, salīdzinot ar vairāku nedēļu diētas pārtraukumiem [21].

Izturības sniegums un ogļhidrātu periodizācija

Izturības treniņos ogļhidrātu ciklēšana bieži tiek īstenota kā ogļhidrātu periodizācija tādos modeļos kā «gulēt ar zemu līmeni» (sleep low), «divi treniņi dienā» (twice-a-day training), «treniņš tukšā dūšā» (fasted training) un «atjaunoties ar zemu līmeni» (recover low) [12]. Šos protokolus pamato «degviela nepieciešamajam darbam» (fuel for the work required) un glikogēna sliekšņa principi, kas paredz trenēties ar muskuļu glikogēna līmeni zem 300 mmol·kg⁻¹ sausnas, lai pastiprinātu adaptīvo molekulāro signalizāciju, vienlaikus saglabājot to virs 100 mmol·kg⁻¹ sausnas, lai nenomāktu muskuļu olbaltumvielu sintēzi [15].

Vingrošana ar zemu ogļhidrātu pieejamību pastiprina AMP aktivētās proteīnkināzes (AMPK) aktivāciju, stimulējot mitohondriju bioģenēzi, palielinot p53, peroksisomu proliferatora aktivētā receptora gamma koaktivatora 1-alfa (PGC-1α), mitohondriju transkripcijas faktora A (Tfam), citohroma c oksidāzes apakšvienību un mitohondriju saplūšanas/dalīšanās proteīnu (MFN-2, DRP-1) ekspresiju [12].

Par spīti šīm šūnu adaptācijām, periodizēta ogļhidrātu ierobežošana ne vienmēr nodrošina labāku sportisko sniegumu [10, 12]. Deviņu pētījumu sistemātiskā pārskatā un metaanalīzē par izturības sportistiem netika konstatētas būtiskas izturības snieguma priekšrocības periodizētai ogļhidrātu ierobežošanai, salīdzinot ar treniņiem ar augstu ogļhidrātu daudzumu (standartizētā vidējā starpība = 0,17, p = 0,29) [12]. Līdzīgi 5 nedēļu pētījumā ar trenētiem vīriešu kārtas riteņbraucējiem (VO2peak = 70,8 mL·kg⁻¹·min⁻¹) 13 treniņu aizvadīšana ar zemu ogļhidrātu pieejamību nesniedza papildu uzlabojumus maksimālā laktāta līdzsvara stāvoklī, laikā līdz spēku izsīkumam, substrātu oksidācijā vai ķermeņa sastāvā, salīdzinot ar enerģētiski līdzvērtīgu augsta ogļhidrātu daudzuma protokolu [10].

Hroniska zema ogļhidrātu satura diēta (piemēram, uzņemot 80% enerģijas no taukiem līdz pat 4 nedēļām) pasliktina augstas intensitātes slodzes kapacitāti elites izturības sportistiem, jo samazinās ogļhidrātu oksidācijas spēja, samazinās iegūtās enerģijas daudzums uz vienu patērētā skābekļa litru un mazinās mitohondriju elpošana [12]. Turklāt ilgstoša ogļhidrātu ierobežošana, kas ilgst 15 dienas vai ilgāk, palielina kaulu stresa traumu risku, nomāc imūnsistēmas darbību, kavē muskuļu atjaunošanos un veicina relatīvo enerģijas deficītu sportā (REDs) [15, 16].

Praktiskie ieteikumi un enerģijas sliekšņi

Izmantojot ogļhidrātu ciklēšanu enerģijas deficīta laikā, muskuļu masas saglabāšanai nepieciešams ievērot atbilstošus makroelementu un enerģijas sliekšņus:

• Svara zuduma temps: mērķējiet uz mērenu samazinājumu par 0,5% līdz 1,0% no ķermeņa masas nedēļā [23].
• Olbaltumvielu uzņemšana: nodrošiniet 2,2 līdz 3,0 g olbaltumvielu uz vienu kilogramu ķermeņa masas dienā, sadalot to 3 līdz 6 ēdienreizēs (0,40 līdz 0,55 g/kg vienā ēdienreizē), lai atbalstītu muskuļu olbaltumvielu sintēzi [23].
• Bāzes ogļhidrātu daudzums: pielāgojiet ikdienas ogļhidrātu daudzumu treniņu slodzei, enerģijas ierobežošanas laikā parasti uzņemot 2 līdz 5 g uz kilogramu ķermeņa masas [23].
• Enerģijas pieejamības robežas: nodrošiniet, lai enerģijas pieejamība nesamazinātos zem 30 kcal uz kilogramu beztauku masas dienā (kcal·kg FFM⁻¹·dienā) sportistēm vai zem 25 kcal·kg FFM⁻¹·dienā vīriešiem dabiskajā bodibildingā, lai novērstu testosterona, IGF-1, leptīna, estrogēna un kaulu minerālā blīvuma samazināšanos [16, 23].
• Uzpildīšanās pirms sacensībām: izturības sacensībām, kas ilgst vairāk nekā 90 minūtes, veiciet glikogēna ielādi 10 līdz 12 g·kg⁻¹ dienā, sākot 36 līdz 48 stundas pirms starta (ņemot vērā, ka katrs uzkrātais glikogēna grams piesaista ~2,7 g ūdens) [9]. Sacensībām, kas īsākas par 90 minūtēm, uzņemiet 6 līdz 12 g·kg⁻¹ iepriekšējo 24 stundu laikā, ierobežojot pēdējo pirmsstarta maltīti līdz 75 g ogļhidrātu [9].
• Uzņemšana treniņa laikā un pēc tā: izturības treniņiem, kas ilgāki par 60 minūtēm, uzņemiet 30 līdz 90 g ogļhidrātu stundā, izmantojot glikozes un fruktozes maisījumu (optimālā attiecība tuvu 1:0,8) [11]. Glikogēna resintēzi pēc slodzes maksimāli palielina, pirmajās 4 stundās uzņemot 1,0 līdz 1,2 g·kg⁻¹ stundā vidēja līdz augsta glikēmiskā indeksa ogļhidrātu [11].