Rotacja węglowodanami a stała redukcja: wpływ na tkankę tłuszczową i formę

Rotacja węglowodanami (carb cycling) – polegająca na naprzemiennym stosowaniu okresów niższego i wyższego spożycia węglowodanów podczas deficytu kalorycznego – prowadzi do tempa utraty tkanki tłuszczowej porównywalnego z ciągłym ograniczeniem energii [1, 4, 17]. Jednak u sportowców dyscyplin siłowych ustrukturyzowane, wielodniowe refeedy węglowodanowe mogą ograniczać utratę beztłuszczowej masy ciała i lepiej chronić spoczynkowe tempo metabolizmu w porównaniu ze stałą dietą redukcyjną [4, 17]. Z kolei u sportowców wytrzymałościowych periodyzacja dostępności węglowodanów nasila komórkową sygnalizację adaptacyjną, lecz nie przekłada się w sposób powtarzalny na lepsze wyniki na zawodach w porównaniu ze stałym dostarczaniem dużych ilości węglowodanów [10, 12].

Skład ciała i ochrona metabolizmu

Gdy całkowity bilans energetyczny i podaż białka są wyrównane, rotacja węglowodanami oraz ciągłe ograniczenie energii przynoszą równoważne spadki całkowitej masy ciała i tkanki tłuszczowej [1, 4, 17]. W 7-tygodniowym badaniu z udziałem 27 osób trenujących siłowo, które stosowały 25-procentowy deficyt kaloryczny i plan treningowy oparty na 4 sesjach w tygodniu, uczestników przydzielono do grupy z ciągłym deficytem lub protokołem przerywanym (5 dni deficytu rzędu 35%, a następnie 2 kolejne dni refeedu węglowodanowego na poziomie zapotrzebowania zerowego) [4]. Obie grupy uzyskały zbliżoną redukcję całkowitej masy ciała (-3,6 kg w grupie ciągłej vs. -3,2 kg w grupie z refeedem) oraz masy tłuszczowej (-2,3 kg vs. -2,8 kg) [4, 17].

Istotna różnica fizjologiczna dotyczyła ochrony beztłuszczowej masy ciała. Grupa stosująca 2-dniowy refeed węglowodanowy zachowała istotnie więcej beztłuszczowej masy ciała (utrata 0,4 kg vs. 1,3 kg w grupie ze stałą restrykcją) oraz suchej beztłuszczowej masy ciała (utrata 0,2 kg vs. 1,9 kg) [4, 17]. Ponadto w grupie z refeedem lepiej zachowane zostało spoczynkowe tempo metabolizmu – spadek wyniósł zaledwie 38 kcal na dobę w porównaniu ze spadkiem o 78 kcal na dobę w grupie ze stałym deficytem [4, 17]. W badaniu tym obie grupy spożywały 1,8 g białka na kilogram masy ciała, a wszystkie dodatkowe kalorie w dniach refeedu pochodziły wyłącznie z węglowodanów [4].

W szerszej populacji strategie przerywanego deficytu wykazują podobną skuteczność w redukcji tłuszczu. 12-tygodniowe badanie z udziałem dorosłych kobiet z otyłością wykazało, że ciągła restrykcja oraz restrykcja przerywana z ustrukturyzowanymi refeedami i przerwami od diety doprowadziły do identycznej utraty tkanki tłuszczowej (-9,30 kg vs. -9,21 kg) [1]. W okresie 6 miesięcy przerywana restrykcja przyniosła redukcję masy ciała równoważną z restrykcją ciągłą (-6,4 kg vs. -5,6 kg), zapewniając przy tym większy spadek poziomu insuliny na czczo i wskaźników insulinooporności [2]. U trenujących siłowo kobiet jednotygodniowe przerwy od diety w trakcie 25-procentowego deficytu nie wpłynęły na beztłuszczową masę ciała ani spoczynkowe tempo metabolizmu w porównaniu z ciągłą restrykcją, jednak zapobiegły nasileniu zjawiska rozhamowania jedzenia [19, 20].

Doraźne manipulacje węglowodanami wpływają również na krótkoterminowe wskaźniki wątrobowe i glikemiczne. Dwa dni izokalorycznej diety niskowęglowodanowej i wysokotłuszczowej (~60 g węglowodanów dziennie) zredukowały stłuszczenie wątroby o 16% u dorosłych z nadwagą lub otyłością [7]. Zarówno izokaloryczne, jak i hipokaloryczne ograniczenie węglowodanów obniżyło poziom insuliny na czczo oraz triacylogliceroli, powodując jednocześnie przejściowe osłabienie wczesnej odpowiedzi komórek beta trzustki i wyższe wahania glikemii poposiłkowej w testach posiłków mieszanych [7].

Wydolność w treningu siłowym a zapasy glikogenu

Zasoby węglowodanów w organizmie człowieka obejmują około 350–700 g glikogenu mięśniowego (lub 300–400 g u przeciętnego dorosłego) oraz 80–120 g glikogenu wątrobowego [9, 22]. Mięśnie szkieletowe gromadzą glikogen w określonych przedziałach: pod sarkolemą, między miofibrylami oraz wewnątrz miofibryli; jego uszczuplenie w tych przedziałach podczas objętościowego treningu siłowego zaburza uwalnianie wapnia i resyntezę ATP [22].

Mimo miejscowego wyczerpywania się tych zapasów rotacja węglowodanami nie wpływa jednoznacznie na wydolność w treningu siłowym. Przegląd systematyczny 49 badań wykazał, że spożycie węglowodanów w stanie po posiłku nie poprawia wyników siłowych w przypadku treningów obejmujących 10 lub mniej serii na grupę mięśniową [22]. Korzyści wydolnościowe z doraźnego przyjmowania węglowodanów ujawniają się głównie podczas sesji o dużej objętości, przekraczających 10 serii na partię mięśniową, podczas treningu na czczo lub przy wykonywaniu kilku jednostek treningowych w ciągu jednego dnia [22].

Okresy refeedu wpływają również na markery regeneracji. U startujących w zawodach kulturystów po 4 tygodniach deficytu kalorycznego refeed węglowodanowy nie zmienił subiektywnej oceny wysiłku ani objętości powtórzeń podczas treningu metodą German Volume Training, jednak znacząco obniżył stężenie kinazy kreatynowej we krwi i bolesność mięśniową u osób w głębokim deficycie [18]. Niemniej jednak trwające od 1 do 3 dni refeedy węglowodanowe jedynie przejściowo podnoszą poziom leptyny i odbudowują zapasy glikogenu; czas ten jest niewystarczający do przywrócenia prawidłowego stężenia hormonów tarczycy, testosteronu czy długoterminowego poziomu leptyny w porównaniu z wielotygodniowymi przerwami od diety [21].

Wydolność wytrzymałościowa a periodyzacja węglowodanów

W treningu wytrzymałościowym rotacja węglowodanami jest najczęściej wdrażana jako periodyzacja węglowodanów w modelach takich jak „sleep low”, „twice-a-day training”, „fasted training” oraz „recover low” [12]. Protokoły te opierają się na koncepcjach „fuel for the work required” oraz progu glikogenowego, które zakładają trenowanie przy poziomie glikogenu mięśniowego poniżej 300 mmol·kg⁻¹ suchej masy w celu nasilenia adaptacyjnej sygnalizacji molekularnej, ale powyżej 100 mmol·kg⁻¹ suchej masy, aby uniknąć hamowania syntezy białek mięśniowych [15].

Wykonywanie ćwiczeń przy niskiej dostępności węglowodanów nasila aktywację kinazy białkowej aktywowanej przez AMP (AMPK), stymulując biogenezę mitochondriów poprzez zwiększenie ekspresji p53, koaktywatora 1-alfa receptora aktywowanego przez proliferatory peroksysomów gamma (PGC-1α), mitochondrialnego czynnika transkrypcyjnego A (Tfam), podjednostek oksydazy cytochromu c oraz białek fuzji i rozszczepienia mitochondriów (MFN-2, DRP-1) [12].

Mimo tych adaptacji komórkowych periodyzowane ograniczanie węglowodanów nie przekłada się w sposób spójny na lepsze wyniki sportowe [10, 12]. Przegląd systematyczny i metaanaliza 9 badań z udziałem wytrenowanych sportowców wytrzymałościowych nie wykazały istotnej przewagi periodyzacji węglowodanów nad dietą bogatowęglowodanową w kontekście wydolności wytrzymałościowej (standaryzowana różnica średnich = 0,17; p = 0,29) [12]. Podobnie 5-tygodniowe badanie z udziałem wytrenowanych kolarzy (VO2peak = 70,8 ml·kg⁻¹·min⁻¹) wykazało, że wykonanie 13 sesji treningowych przy niskiej dostępności węglowodanów nie przyniosło dodatkowych korzyści w zakresie maksymalnego stanu równowagi mleczanowej, czasu do odmowy, utleniania substratów energetycznych ani składu ciała w porównaniu z izoenergetycznym protokołem wysokowęglowodanowym [10].

Przewlekłe stosowanie diet niskowęglowodanowych (np. czerpanie 80% energii z tłuszczu przez okres do 4 tygodni) upośledza zdolność do wysiłków o wysokiej intensywności u wyczynowych sportowców wytrzymałościowych ze względu na obniżoną zdolność do utleniania węglowodanów, mniejszy uzysk energii na litr zużytego tlenu oraz osłabione oddychanie mitochondrialne [12]. Co więcej, długotrwałe ograniczenie węglowodanów trwające 15 dni lub dłużej zwiększa ryzyko przeciążeniowych uszkodzeń kości, osłabienia odporności, upośledzonej regeneracji mięśni oraz względnego niedoboru energii w sporcie (REDs) [15, 16].

Zalecenia praktyczne i progi energetyczne

Podczas stosowania rotacji węglowodanami w deficycie kalorycznym ochrona masy mięśniowej wymaga utrzymania odpowiednich progów makroskładników i podaży energii:

• Tempo redukcji masy ciała: Celuj w umiarkowany spadek rzędu 0,5–1,0% masy ciała tygodniowo [23].
• Podaż białka: Utrzymuj dobowe spożycie białka na poziomie 2,2–3,0 g na kilogram masy ciała, podzielone na 3–6 posiłków dostarczających 0,40–0,55 g/kg na porcję, aby wspierać syntezę białek mięśniowych [23].
• Bazowa podaż węglowodanów: Dostosuj dzienne spożycie węglowodanów do obciążenia treningowego, zazwyczaj w przedziale od 2 do 5 g na kilogram masy ciała w okresie deficytu [23].
• Minimalna dostępność energii: Zadbaj, aby dostępność energii nie spadała poniżej 30 kcal na kilogram beztłuszczowej masy ciała dziennie (kcal·kg FFM⁻¹·dzień⁻¹) u kobiet lub poniżej 25 kcal·kg FFM⁻¹·dzień⁻¹ u naturalnych kulturystów, co zapobiega spadkom poziomu testosteronu, IGF-1, leptyny i estrogenów oraz spadkowi gęstości mineralnej kości [16, 23].
• Ładowanie węglowodanami przed zawodami: W przypadku zawodów wytrzymałościowych trwających powyżej 90 minut przeprowadź ładowanie węglowodanami w ilości 10–12 g·kg⁻¹ dziennie, rozpoczynając na 36–48 godzin przed startem (pamiętając, że każdy gram zmagazynowanego glikogenu wiąże ~2,7 g wody) [9]. W zawodach trwających poniżej 90 minut spożywaj 6–12 g·kg⁻¹ w ciągu 24 godzin przed startem, ograniczając ostatni posiłek przedstartowy do 75 g węglowodanów [9].
• Podaż w trakcie i po treningu: Podczas sesji wytrzymałościowych trwających dłużej niż 60 minut przyjmuj 30–90 g węglowodanów na godzinę w postaci mieszanki glukozy i fruktozy (optymalny stosunek wynosi około 1:0,8) [11]. Resyntezę glikogenu po wysiłku maksymalizuje podaż węglowodanów o średnim lub wysokim indeksie glikemicznym w ilości 1,0–1,2 g·kg⁻¹ na godzinę przez pierwsze 4 godziny [11].