Kroženje ogljikovih hidratov proti stalni dieti za izgubo maščobe in zmogljivost

Kroženje ogljikovih hidratov – izmenjevanje obdobij nižjega in višjega vnosa ogljikovih hidratov med energijskim primanjkljajem – prinaša primerljivo stopnjo celotne izgube maščobe kot neprekinjeno omejevanje energijskega vnosa [1, 4, 17]. Vendar pa lahko pri športnikih, ki trenirajo za moč, strukturirani večdnevni dnevi z višjim vnosom ogljikovih hidratov (angl. refeed) ublažijo izgubo puste telesne mase in bolje ohranijo presnovo v mirovanju v primerjavi z neprekinjeno dieto [4, 17]. Pri vzdržljivostnih športnikih periodizacija razpoložljivosti ogljikovih hidratov sicer poveča celično adaptacijsko signaliziranje, vendar ne izboljša zanesljivo tekmovalne zmogljivosti v primerjavi s stalnim visokim vnosom ogljikovih hidratov [10, 12].

Telesna sestava in ohranjanje presnove

Kadar sta skupni neto energijski vnos in vnos beljakovin izenačena, kroženje ogljikovih hidratov in neprekinjeno energijsko omejevanje prineseta enakovredno zmanjšanje celotne telesne teže in maščobne mase [1, 4, 17]. V 7-tedenski raziskavi, ki je vključevala 27 posameznikov, trenažiranih za moč, z 25-odstotnim kaloričnim primanjkljajem ob vadbenem programu z utežmi 4-krat na teden, so bili udeleženci razdeljeni na neprekinjeno omejevanje ali na občasni protokol s 5 dnevi 35-odstotnega primanjkljaja, ki sta jim sledila 2 zaporedna dneva ogljikohidratnega refeeda pri vzdrževalnih kalorijah [4]. Obe skupini sta dosegli podobno zmanjšanje celotne telesne mase (-3,6 kg pri neprekinjeni proti -3,2 kg pri refeed skupini) in maščobne mase (-2,3 kg proti -2,8 kg) [4, 17].

Fiziološka razlika se je pokazala pri ohranjanju pustega tkiva. Skupina z 2-dnevnim ogljikohidratnim refeedom je ohranila bistveno več puste telesne mase (izguba 0,4 kg proti 1,3 kg v neprekinjeni skupini) in suhe puste telesne mase (izguba 0,2 kg proti 1,9 kg) [4, 17]. Poleg tega se je v refeed skupini bolje ohranila presnova v mirovanju, saj se je zmanjšala le za 38 kcal na dan v primerjavi z zmanjšanjem za 78 kcal na dan v neprekinjeni skupini [4, 17]. V tej raziskavi sta obe skupini zaužili 1,8 g beljakovin na kilogram telesne mase, pri čemer so vse dodatne kalorije v dneh z refeedom izvirale izključno iz ogljikovih hidratov [4].

V splošnejši populaciji strategije občasnega omejevanja kažejo podobno pariteto glede izgube maščobe. 12-tedenska študija pri odraslih ženskah z debelostjo je pokazala, da sta neprekinjeno omejevanje in občasno omejevanje s strukturiranimi refeedi ter dietnimi premori vodila do enake izgube maščobne mase (-9,30 kg proti -9,21 kg) [1]. V obdobju 6 mesecev je občasno omejevanje povzročilo enakovredno izgubo teže kot neprekinjeno omejevanje (-6,4 kg proti -5,6 kg), hkrati pa doseglo večje zmanjšanje ravni inzulina na tešče in indeksa inzulinske rezistence [2]. Pri ženskah, ki trenirajo za moč, 1-tedenski dietni premori med 25-odstotnim primanjkljajem niso spremenili puste mase ali presnove v mirovanju v primerjavi z neprekinjenim omejevanjem, vendar so preprečili povečanje prehranske dezinhibicije [19, 20].

Kratkotrajna manipulacija z ogljikovimi hidrati vpliva tudi na kratkoročne jetrne in glikemične označevalce. Dva dni izokalorične prehrane z malo ogljikovimi hidrati in veliko maščobami (~60 g ogljikovih hidratov na dan) sta pri odraslih s prekomerno telesno težo ali debelostjo zmanjšala jetrno maščobo za 16 % [7]. Vendar sta tako izokalorično kot hipokalorično omejevanje ogljikovih hidratov znižala raven inzulina na tešče in triacilglicerolov, medtem ko sta začasno poslabšala zgodnji odziv celic beta in povečala porast glukoze po obroku med testiranjem z mešanim obrokom [7].

Zmogljivost pri vadbi za moč in zaloge glikogena

Človeške zaloge ogljikovih hidratov obsegajo približno 350 do 700 g glikogena v skeletnih mišicah (oziroma 300 do 400 g pri povprečnih odraslih) in 80 do 120 g jetrnega glikogena [9, 22]. Skeletne mišice vsebujejo lokalizirane zaloge glikogena v sarkolemalnih, intermiofibrilarnih in intramiofibrilarnih predelih; izpraznitev teh predelov med visokoobsežno vadbo za moč oslabi sproščanje kalcija in ponovno sintezo ATP [22].

Kljub tem vzorcem lokaliziranega praznjenja kroženje ogljikovih hidratov ne vpliva enotno na zmogljivost pri vadbi za moč. Sistematični pregled 49 študij je pokazal, da vnos ogljikovih hidratov v sitosti ne izboljša zmogljivosti pri dvigovanju uteži pri vadbah z 10 ali manj serijami na mišično skupino [22]. Koristi za zmogljivost zaradi akutnega vnosa ogljikovih hidratov se pojavijo predvsem med visokoobsežnimi treningi, ki presegajo 10 serij na mišično skupino, pri vadbi na tešče ali med več treningi v istem dnevu [22].

Obdobja refeeda vplivajo tudi na označevalce regeneracije. Pri tekmovalnih moških bodibilderjih, ki so zaključili 4 tedne energijskega omejevanja, ogljikohidratni refeed ni spremenil stopnje zaznanega napora ali obsega ponovitev med nemškim volumenskim treningom (GVT), vendar je znatno znižal koncentracijo kreatin kinaze v krvi in mišično bolečino pri posameznikih v hudem kaloričnem primanjkljaju [18]. Vendar 1- do 3-dnevni ogljikohidratni refeedi le prehodno zvišajo leptin in obnovijo zaloge glikogena, ne da bi zagotovili dovolj časa za obnovo ravni ščitničnih hormonov, testosterona ali dolgoročnih koncentracij leptina v primerjavi z večtedenskimi dietnimi premori [21].

Vzdržljivostna zmogljivost in periodizacija ogljikovih hidratov

Pri vzdržljivostnem treningu se kroženje ogljikovih hidratov pogosto izvaja kot periodizacija ogljikovih hidratov v okviru modelov, kot so »spanje z nizkimi zalogami« (angl. sleep low), »dva treninga na dan« (angl. twice-a-day training), »trening na tešče« (angl. fasted training) in »regeneracija z nizkim vnosom« (angl. recover low) [12]. Te protokole vodita koncepta »gorivo za zahtevano delo« (angl. fuel for the work required) in prag glikogena, ki predlagata vadbo z mišičnim glikogenom pod 300 mmol·kg⁻¹ suhe teže za okrepitev adaptivnega molekularnega signaliziranja, pri čemer mora raven ostati nad 100 mmol·kg⁻¹ suhe teže, da se prepreči zaviranje sinteze mišičnih beljakovin [15].

Vadba z nizko razpoložljivostjo ogljikovih hidratov poveča aktivacijo z AMP aktivirane protein kinaze (AMPK), kar spodbuja mitohondrijsko biogenezo prek povečanega izražanja p53, koaktivatorja 1-alfa receptorja gama, aktiviranega s peroksisomskim proliferatorjem (PGC-1α), mitohondrijskega transkripcijskega faktorja A (Tfam), podenot citokrom c oksidaze ter proteinov mitohondrijske fuzije in fisije (MFN-2, DRP-1) [12].

Kljub tem celičnim prilagoditvam se periodizirano omejevanje ogljikovih hidratov ne odraža dosledno v boljši športni zmogljivosti [10, 12]. Sistematični pregled in metaanaliza 9 študij pri vzdržljivostno treniranih športnikih nista ugotovila pomembne prednosti v vzdržljivostni zmogljivosti pri periodiziranem omejevanju ogljikovih hidratov v primerjavi s treningom z visokim vnosom ogljikovih hidratov (standardizirana razlika povprečij = 0,17, p = 0,29) [12]. Podobno je 5-tedenska raziskava pri treniranih kolesarjih (VO2peak = 70,8 mL·kg⁻¹·min⁻¹) pokazala, da izvedba 13 vadbenih enot z nizko razpoložljivostjo ogljikovih hidratov ni prinesla dodatnih izboljšav maksimalnega stabilnega stanja laktata, časa do izčrpanosti, oksidacije substratov ali telesne sestave v primerjavi z energijsko usklajenim protokolom z visokim vnosom ogljikovih hidratov [10].

Kronične diete z nizkim vnosom ogljikovih hidratov (na primer 80 % energije iz maščob do 4 tedne) poslabšajo visokointervalno vadbeno zmogljivost pri vrhunskih vzdržljivostnih športnikih zaradi zmanjšane oksidativne kapacitete za ogljikove hidrate, nižjega energijskega izkoristka na liter porabljenega kisika in zmanjšanega dihanja mitohondrijev [12]. Poleg tega dolgotrajno omejevanje ogljikovih hidratov, ki traja 15 dni ali več, poveča tveganje za stresne poškodbe kosti, oslabljeno delovanje imunskega sistema, moteno regeneracijo mišic in relativno energijsko pomanjkanje v športu (REDs) [15, 16].

Praktična priporočila in energijski pragovi

Pri uporabi kroženja ogljikovih hidratov med energijskim primanjkljajem ohranjanje mišične mase zahteva vzdrževanje ustreznih makrohranilnih in energijskih pragov:

• Hitrost izgube teže: Ciljajte na zmerno zmanjšanje od 0,5 % do 1,0 % telesne teže na teden [23].
• Vnos beljakovin: Dnevni vnos beljakovin vzdržujte med 2,2 in 3,0 g na kilogram telesne teže, razdeljeno na 3 do 6 obrokov, ki zagotavljajo 0,40 do 0,55 g/kg na obrok za podporo sintezi mišičnih beljakovin [23].
• Izhodiščni ogljikovi hidrati: Dnevni vnos ogljikovih hidratov prilagodite zahtevam vadbe, običajno med 2 in 5 g na kilogram telesne teže med energijskim omejevanjem [23].
• Meje razpoložljivosti energije: Zagotovite, da razpoložljivost energije ne pade pod 30 kcal na kilogram puste telesne mase na dan (kcal·kg FFM⁻¹·dan⁻¹) pri športnicah ali pod 25 kcal·kg FFM⁻¹·dan⁻¹ pri moških naravnih bodibilderjih, da preprečite zaviranje testosterona, IGF-1, leptina, estrogena in mineralne gostote kosti [16, 23].
• Priprava pred tekmovanjem: Za vzdržljivostne preizkušnje, daljše od 90 minut, izvedite polnjenje z glikogenom z vnosom 10 do 12 g·kg⁻¹ dnevno z začetkom 36 do 48 ur pred tekmo (ob upoštevanju, da vsak gram shranjenega glikogena veže ~2,7 g vode) [9]. Za dogodke pod 90 minutami zaužijte 6 do 12 g·kg⁻¹ v predhodnih 24 urah, pri čemer zadnji obrok pred tekmo omejite na 75 g ogljikovih hidratov [9].
• Vnos med in po vadbi: Za vzdržljivostne vadbe, daljše od 60 minut, zaužijte 30 do 90 g ogljikovih hidratov na uro z uporabo mešanice glukoze in fruktoze (optimalno razmerje okoli 1 : 0,8) [11]. Ponovna sinteza glikogena po vadbi je največja ob zaužitju 1,0 do 1,2 g·kg⁻¹ na uro ogljikovih hidratov z zmernim do visokim glikemičnim indeksom v prvih 4 urah [11].