Использование напитков, содержащих углеводы (часть 8 из Серии «Выносливость и гликоген»)

Использование напитков, содержащих углеводы (часть 8 из Серии «Выносливость и гликоген»)

углеводные напитки

Завершающий восьмой пост серии публикаций о выносливости и роли гликогена в её развитии. Материалы сформированы на основании статей, опубликованных в Библиотеке международной спортивной информации и ссылки на первоисточники будут приведены здесь — в конце статьи. Пишу для себя и своего самообразования. 

 

Проведен ряд исследований, посвященных оценке влияния физических упражнений на выносливость. Изучалась динамика содержания гликогена в печени  и его роль в предотвращения усталости. Были протестированы различные напитки на основе сахарозы и глюкозы, чтобы оценить потенциал различных источников углеводов. Эксперимент, проведенный с участием велосипедистов на дальние дистанции, показал, что потребление углеводов в форме глюкозы или сахарозы предотвращает истощение углеводных запасов гликогена в печени и может предотвратить возникновение усталости.

Как сахароза, так и глюкоза являются «простыми сахарами». Основное различие между ними состоит в том, что каждая молекула сахарозы состоит из одной молекулы глюкозы и фруктозы. Вероятно, что сочетание различных источников сахаров повышает скорость их всасывания из кишечника. Прием напитков содержащих глюкозу до и во время выполнения физической нагрузки повышает энергетические запасы организма и улучшает работоспособность. Понижение уровня глюкозы в крови снижает способность выполнять физические упражнения. При организации питания на фоне тренировок, преимущественно направленных на развитие выносливости, особое внимание следует уделять углеводному компоненту рациона. Это обусловлено тем, что основным энергетическим источником, обеспечивающим эффективное выполнение таких тренировочных программ, является мышечный гликоген, за счет которого может осуществляться как анаэробный, так и аэробный ресинтез АТФ [37].

Его содержание зависит от количества потребляемых углеводов, типа, времени их приема и продолжительности и интенсивности выполняемой физической работы. Так, при выполнении работы с интенсивностью 60-80% МПК через 2-4 ч запасы гликогена в мышцах могут быть исчерпаны. А при работе с очень высокой мощностью (90-130% МПК) в интервальных 1-5-минутных упражнениях с последующими периодами отдыха, эти запасы могут быть израсходованы после 15-30 минут. Для оптимального восстановления запасов гликогена в мышцах содержание в пищевом рационе углеводов должно быть не менее 60% калорий от общего потребления энергии (8,5-14 г/кг массы тела). При этом рекомендуется основную массу углеводов (65­70% от общего количества) употреблять с пищей в виде полисахаридов, 25­30% должно приходится на простые и легкоусвояемые углеводы (сахара, глюкоза, фруктоза) и 5% — на пищевые волокна [38].

glikemicheskiy_index

Необходимо также иметь в виду, что на скорость восстановления запасов гликогена в мышцах влияют скорость поступления углеводов в организм, тип углеводов, время приема углеводов в сочетании с физической нагрузкой. Установлено, что прием углеводов (50 г и больше) сразу после больших нагрузок (первые 20 минут), связанных с проявлением выносливости, а затем через каждые два часа, способствует более быстрому восстановлению содержания гликогена в мышцах. Основной прием пищи рекомендован не ранее 30-45 минут после тренировки, так как пища богатая жирами и белком препятствует поступлению глюкозы в кишечник. Спортсменам рекомендуется употреблять 4-6%-ные растворы углеводно-минеральных напитков, для утоления чувства жажды во время выполнения длительной физической нагрузки (на дистанции) и в первую фазу восстановления после тренировок и соревнований (сразу после окончания) [39].

 

 

Заключение

Глюкоза является основным и наиболее универсальным источником энергии для совершения физической работы. Уровень глюкозы в крови для каждого человека определяется балансом между процессами абсорбции глюкозы в желудочно-кишечном тракте, ее продукции в печени и почках и утилизации органами и тканями. Динамика концентрации глюкозы в крови при мышечной деятельности индивидуально и зависит от уровня тренированности, мощности и продолжительности физических упражнений, а также генетической конституции. Концентрация глюкозы в крови регулируется группой гормонов,

Во время выполнения упражнений на выносливость, по мнению многих авторов, усталость может вызывать различные степени гипогликемии — следствие печеночного и (или) мышечного истощения запасов гликогена и (или) нарушения гликогенолитического метаболизма. После многократных интенсивных и продолжительных тренировок на выносливость при несвоевременном потреблении углеводов истощение гликогена может стать хроническим, и процесс постепенно переходит в необратимый.

Это влечет за собой серьезные последствия; причем установлено, что при незначительном участии гликолиза в метаболизме в скелетных мышцах накопление лактата может снижаться. Повторное истощение гликогена может вызывать неуловимые изменения в метаболических процессах, обеспечивающих энергетическое снабжение скелетных мышц (так, например, длительное снижение уровня гликогена приводит к усилению окисления аминокислот с разветвленной цепью).

Для профилактики  этих нежелательных явлений спортсменам рекомендуется употреблять 4-6%-ные растворы углеводно-минеральных напитков для утоления чувства жажды во время выполнения длительной физической нагрузки (на дистанции) и в первую фазу восстановления после тренировок и соревнований (сразу после окончания).

Литературные источники:

  1. Impey SG, Hammond KM, Shepherd SO, Sharples AP, Stewart C, Limb M, Smith K, Philp A, Jeromson S, Hamilton DL, Close GL, Morton JP. Fuel for the work required: a practical approach to amalgamating train-low paradigms for endurance athletes. Physiol Rep. 2016 May; 4 (10). pii: e12803.
  2. Vogel M, Dib J, Tretzel L, Piper T, Thomas A, Schänzer W, Thevis M. Analytics of nonpeptidic erythropoietin mimetic agents in sports drug testing employing high-resolution/high-accuracy liquid chromatography-mass spectrometry. Anal Bioanal Chem. 2016 Jul 20.
  3. Impey SG, Hammond KM, Shepherd SO, Sharples AP, Stewart C, Limb M, Smith K, Philp A, Jeromson S, Hamilton DL, Close GL, Morton JP. Fuel for the work required: a practical approach to amalgamating train-low paradigms for endurance athletes. Physiol Rep. 2016 May; 4 (10).
  4. Frizziero A, Salamanna F, Giavaresi G, Ferrari A, Martini L, Marini M, Veicsteinas A, Maffulli N, Masiero S, Fini M. Hyaluronic acid injections protect patellar tendon from detraining-associated damage. Histol Histopathol. 2015 Sep;30(9):1079-88.
  5. Scialis RJ, Manautou JE. Elucidation of the Mechanisms through Which the Reactive Metabolite Diclofenac AcylGlucuronide Can Mediate Toxicity. J Pharmacol Exp Ther. 2016 Apr;357(1):167-76.
  6. Ferraro G, D’Angelo M, Sulpice R, Stitt M, Valle EM. Reduced levels of NADH-dependent glutamate dehydrogenase decrease the glutamate content of ripe tomato fruit but have no effect on green fruit or leaves. J Exp Bot. 2015 Jun;66(11):3381-9.
  7. Rincón-Cervera MA, Valenzuela R, Hernandez-Rodas MC, Marambio M, Espinosa A, Mayer S, Romero N, Barrera M Sc C, Valenzuela A, Videla LA. Supplementation with antioxidant-rich extra virgin olive oil prevents hepatic oxidative stress and reduction of desaturation capacity in mice fed a high-fat diet: Effects on fatty acid composition in liver and extrahepatic tissues. 2016 May 17. pii: S0899-9007(16)30067-3.
  8. Morici G, Gruttad’Auria CI, Baiamonte P, Mazzuca E, Castrogiovanni A, Bonsignore MR. Endurance training: is it bad for you? Breathe (Sheff). 2016 Jun;12(2):140-7.
  9. Beck KL, Thomson JS, Swift RJ, von Hurst PR. Role of nutrition in performance enhancement and postexercise recovery. J Sports Med. 2015 Aug 11;6:259-67.
  10. Doering TM, Jenkins DG, Reaburn PR, Borges NR, Hohmann E, Phillips SM. Lower Integrated Muscle Protein Synthesis in Masters Compared with Younger Athletes. Med Sci Sports Exerc. 2016 Aug;48(8):1613-8.
  11. Pinckaers PJ, Churchward-Venne TA, Bailey D, van Loon LJ. Ketone Bodies and Exercise Performance: The Next Magic Bullet or Merely Hype? Sports Med. 2016 Jul 18.
  12. Kim J, Hwang H, Park J, Yun HY, Suh H, Lim K. Silk peptide treatment can improve the exercise performance of mice. J Int Soc Sports Nutr. 2014 Jul 1;11:35.
  13. Cermak NM, van Loon LJ. The use of carbohydrates during exercise as an ergogenic aid. Sports Med. 2013 Nov;43(11):1139-55.
  14. Ozkaya O, Colakoglu M, Kuzucu EO, Delextrat A. An elliptical trainer may render the Wingate all-out test more anaerobic. J Strength Cond Res. 2014 Mar; 28 (3) : 643-50.
  15. Milia R, Roberto S, Pinna M, Palazzolo G, Sanna I, Omeri M, Piredda S, Migliaccio G, Concu A, Crisafulli A. Physiological responses and energy expenditure during competitive fencing. Appl Physiol Nutr Metab. 2014 Mar;39(3):324-8.
  16. Volek JS, Freidenreich DJ, Saenz C, Kunces LJ, Creighton BC, Bartley JM, Davitt PM, Munoz CX, Anderson JM, Maresh CM, Lee EC, Schuenke MD, Aerni G, Kraemer WJ, Phinney SD. Metabolic characteristics of keto-adapted ultra-endurance runners. Metabolism. 2016 Mar;65(3):100-10.
  17. Badenhorst CE, Dawson B, Cox GR, Laarakkers CM, Swinkels DW, Peeling P. Acute dietary carbohydrate manipulation and the subsequent inflammatory and hepcidin responses to exercise. Eur J Appl Physiol. 2015 Dec;115(12):2521-30.
  18. Ahmad A, Srikantiah RM, Yadav C, Agarwal A, Manjrekar PA, Hegde A. Cord Blood Levels of Insulin, Cortisol and HOMA2-IR in Very Preterm, Late Preterm and Term Newborns. J Clin Diagn Res. 2016 May;10(5):BC05-8.
  19. Green HJ, Batada A, Cole B, Burnett ME, Kollias H, McKay S, Roy B, Schertzer JD, Smith IC, Tupling S. Muscle cellular properties in the ice hockey player: a model for investigating overtraining? Can J Physiol Pharmacol. 2012 May;90(5):567-78.
  20. Santos DA, Gobbo LA, Matias CN, Petroski EL, Gonçalves EM, Cyrino ES, Minderico CS, Sardinha LB, Silva AM. Body composition in taller individuals using DXA: A validation study for athletic and non-athletic populations. J Sports Sci. 2013;31(4):405-13.
  21. Fei Y, Wang W, He F, Zhong K, Wang Z. Evaluating Laboratory Performance on Point-of-Care Glucose Testing with Six Sigma Metric for 151 Institutions in China. Diabetes Technol Ther. 2015 Oct;17(10):745-54.
  22. Lovchinsky I, Sushkov AO, Urbach E, de Leon NP, Choi S, De Greve K, Evans R, Gertner R, Bersin E, Müller C, McGuinness L, Jelezko F,Walsworth RL, Park H, Lukin MD. Nuclear magnetic resonance detection and spectroscopy of single proteins using quantum logic. 2016 Feb 19;351(6275):836-41.
  23. org. «Facts and figures». Retrieved May 4, 2015.
  24. Sudhakar K Venkatesh, Meng Yin, and Richard L Ehman. Magnetic Resonance Elastography of Liver: Technique, Analysis and Clinical Applications. J Magn Reson Imaging. 2013 Mar; 37(3): 544–555.
  25. Petersen KF, Befroy DE, Dufour S, Rothman DL, Shulman GI. Assessment of Hepatic Mitochondrial Oxidation and Pyruvate Cycling in NAFLD by (13)C Magnetic Resonance Spectroscopy. Cell Metab. 2016 Jul 12;24(1):167-71.
  26. Webster CC, Noakes TD, Chacko SK, Swart J, Kohn TA, Smith JA. Gluconeogenesis during endurance exercise in cyclists habituated to a long-term low carbohydrate high fat diet. J Physiol. 2016 Feb 26.
  27. Mathieu C, Li de la Sierra-Gallay I, Duval R, Xu X, Cocaign A, Léger T, Woffendin G, Camadro JM, Etchebest C, Haouz A, Dupret JM, Rodrigues-Lima F. Insights into Brain Glycogen Metabolism: The Structure of Human Brain GlycogenPhosphorylase. J Biol Chem. 2016 Jul 8. pii: jbc.M116.738898.
  28. Castro C, Corraze G, Firmino-Diógenes A, Larroquet L, Panserat S, Oliva-Teles A. Regulation of glucose and lipid metabolism by dietary carbohydrate levels and lipid sources in gilthead sea bream juveniles. Br J Nutr. 2016 Jul;116(1):19-34.
  29. Egli L, Lecoultre V, Cros J, Rosset R, Marques AS, Schneiter P, Hodson L, Gabert L, Laville M, Tappy L. Exercise performed immediately after fructose ingestion enhances fructose oxidation and suppresses fructose storage. Am J Clin Nutr. 2016 Feb;103(2):348-55.
  30. Roberts PA, Fox J, Peirce N, Jones SW, Casey A, Greenhaff PL. Creatine ingestion augments dietary carbohydrate mediated muscle glycogen supercompensation during the initial 24 h of recovery following prolonged exhaustive exercise in humans. Amino Acids. 2016 May 19.
  31. Madonna R, Montebello E, Lazzerini G, Zurro M, De Caterina R. NA+/H+ exchanger 1- and aquaporin-1-dependent hyperosmolarity changes decrease nitric oxide production and induce VCAM-1 expression in endothelial cells exposed to high glucose. Int J Immunopathol Pharmacol. 2010 Jul-Sep;23(3):755-65.
  32. Ray S, Ghosh S. Thyroid Disorders and Diabetes Mellitus: Double Trouble J Dia Res Ther. 2016. 2 (1) : p.1-7.
  33. Kent Sahlin. Muscle Energetics During Explosive Activities and Potential Effects of Nutrition and Training. Sports Med. 2014; 44(Suppl 2): 167–173.
  34. Ed Watson. Energy as Glucose and Glycogen in Blood, Muscles, and Liver. Physical Rules. Mar 29, 2016.
  35. María M. Adeva-Andany, Manuel González-Lucán, Cristóbal Donapetry-García, Carlos Fernández-Fernández, and Eva Ameneiros-Rodríguez. Glycogen metabolism in humans. BBA Clin. 2016 Jun; 5: 85–100.
  36. Kahl KG, Georgi K, Bleich S, Muschler M, Hillemacher T, Hilfiker-Kleinert D, Schweiger U, Ding X, Kotsiari A, Frieling H. Altered DNA methylation of glucose transporter 1 and glucose transporter 4 in patients with major depressive disorder. J Psychiatr Res. 2016 May;76:66-73.
  37. Mielgo-Ayuso J, Zourdos MC, Calleja-González J, Urdampilleta A, Ostojic SM. Dietary intake habits and controlled training on body composition and strength in elite female volleyball players during the season. Appl Physiol Nutr Metab. 2015 Aug;40(8):827-34.
  38. Ispoglou T, OʼKelly D, Angelopoulou A, Bargh M, OʼHara JP, Duckworth LC. Mouth Rinsing With Carbohydrate Solutions at the Postprandial State Fail to Improve Performance During Simulated Cycling Time Trials. J Strength Cond Res. 2015 Aug; 29 (8) : 2316-25.
  39. Gonzalez, J. T., Fuchs, C. J., Smith, F. E., Thelwall, P. E., Taylor, R., Stevenson, E. J., Trenell, M. I., Cermak, N. M. and van Loon, L. J. C. Ingestion of glucose or sucrose prevents liver but not muscle glycogen depletion during prolonged endurance-type exercise in trained cyclists. American Journal of Physiology: Endocrinology and Metabolism. 2015. 309 (12), E1032-E1039.