Węglowodany o wysokiej masie cząsteczkowej
Szybka regeneracja glikogenu mięśniowego pomiędzy jednostkami treningowymi jest jednym z najważniejszych i jednocześnie najtrudniejszych zadań dla zawodnika. Wciąż poszukuje się nowych, bardziej skutecznych metod uzupełniania zasobów węglowodanowych w mięśniach i wątrobie. Jednym z obiecujących zabiegów jest spożywanie węglowodanów o wysokiej masie cząsteczkowej, które mogą usprawniać proces regeneracji. Zwłaszcza w sytuacji krótkiej przerwy pomiędzy intensywnymi wysiłkami.
Charakterystyka węglowodanów o wysokiej masie cząsteczkowej
Węglowodany o wysokiej masie cząsteczkowej charakteryzują się masą cząsteczkową ok. 400.000 daltonów (Da), która jest ponad 2200 razy wyższa od masy cząsteczkowej glukozy czy fruktozy (ok. 180 Da). Ma to bezpośredni wpływ osmolalność napojów przygotowywanych na bazie tych cukrów. Osmolalność 10% roztworu glukozy wynosi 640 mOsmol/kg, podczas gdy napój o tym samym stężeniu, przygotowany z węglowodanów o wysokiej masie cząsteczkowej charakteryzuje się osmolalnością na poziomie niecałych 10 mOsmol/kg. Różnice w osmolalności przekładają się bezpośrednio na tempo opróżniania żołądka. Wśród obecnych odżywek węglowodanowych o wysokiej masie cząsteczkowej obecnych na rynku możemy wyróżnić Vitargo, AOne Stamimax Energy, SCENIT Waxy Maize STARCH, Amix Performance Waxiont czy OstroVit Waxy Maize.
Tempo opróżniania żołądka
Tempo opróżniania żołądka z płynów regulowane jest przez dwa główne czynniki, do których zaliczamy objętość płynu oraz jego gęstość energetyczną. W badaniach wykazano, że zarówno osmolalność, jak i zawartość węglowodanów w spożywanym płynie mogą wpływać na szybkość opróżniania żołądka, przy czym osmolalność jest mniej istotna. Oznacza to, że węglowodan o niższej osmolalności opróżni się szybciej niż ten o wyższej osmolalności, szczególnie przy wysokich stężeniach. Warto tutaj zaznaczyć, że dzisiaj zawodowi kolarze coraz częściej wykorzystują podczas wyścigów napoje węglowodanowe o wysokim stężeniu tj. 15-18%. Do najpopularniejszych z nich zaliczamy w ostatnim czasie Maurten Drink MIX, SIS Beta-fuel oraz Never2 C90. Recenzje wszystkich znajdziesz na tym blogu.
Suplementacja węglowodanami, które powodują szybsze opróżnianie żołądka i trawienie powinna prowadzić do nasilenia procesu syntezy glikogenu mięśniowego. Za tempo resyntezy glikogenu mięśniowego odpowiada nie tylko dostępność glukozy, która uzależniona będzie od transportu przez ścianę jelita i komórki mięśniowej, ale również enzymy odpowiedzialne za syntezę glikogenu. Dotychczasowe badania wykazały, że napoje węglowodanowe o wysokiej masie cząsteczkowej szybciej opuszczają żołądek w porównaniu do napojów węglowodanowych o niskiej masie cząsteczkowej, dostarczających identycznych ilości węglowodanów.
W badaniach z 2000 r. wykazano, że roztwór węglowodanów o wysokiej masie cząsteczkowej i niskiej osmolalności (62 mOsmol/kg) opróżnia się z żołądka zdecydowanie szybciej niż izoenergetyczny roztwór węglowodanów o niskiej masie cząsteczkowej, o zdecydowanie wyższej osmolalności (336 mOsmol/kg). Różnice dotyczyły szczególnie pierwszych 10’ od spożycia napojów. Jednocześnie pomimo szybszego dostarczenie węglowodanów do jelita cienkiego, nie wykazano różnic w poziomie glukozy.
Węglowodany o wysokiej masie cząsteczkowej, a resynteza glikogenu mięśniowego
Suplementacja węglowodanami, które powodują szybsze opróżnianie żołądka i trawienie powinna prowadzić do nasilenia procesu syntezy glikogenu mięśniowego. Za tempo resyntezy glikogenu mięśniowego odpowiada nie tylko dostępność glukozy, która uzależniona będzie od transportu przez ścianę jelita i komórki mięśniowej, ale również enzymy odpowiedzialne za syntezę glikogenu.
Skoro węglowodany o wysokiej masie cząsteczkowej szybciej przedostają się z żołądka do jelita cienkiego, jednocześnie nie wpływając na stężenie glukozy, to można zadać pytanie, czy w takim razie będzie miało to jakikolwiek wpływ na resyntezę glikogenu mięśniowego? Ostatnio recenzowałem na blogu produkty Maurten, które zawierają alginian sodu odpowiadający za szybsze opróżnianie żołądka i transport odżywki do jelita cienkiego. Pomimo szybszego opróżniania żołądka w badaniu nie wykazano większego utleniania węglowodanów w porównaniu do tradycyjnej odżywki węglowodanowej, w której stosunek maltodekstryny do fruktozy wynosił 2:1.
W odniesieniu do odżywek o wysokiej masie cząsteczkowej badania dają niejednoznaczne wyniki. W jednym z badań po spożyciu odżywki węglowodanowej o wysokiej masie cząsteczkowej wykazano wzrost tempa resyntezy glikogenu mięśniowego o 167% w porównaniu do roztworu węglowodanowego o niskiej masie cząsteczkowej mierzonego 2 h od zakończenia wysiłku fizycznego wywołującego wyczerpanie glikogenu mięśniowego. Jednocześnie nie wykazano różnić w stężeniu glukozy bez względu na stosowaną odżywkę. Mechanizm stojący za uzyskaniem tych wyników jest nieznany. Co więcej, w innym badaniu nie zauważono żadnych różnicy w tempie resyntezy glikogenu mięśniowego po spożyciu napoju węglowodanowego o wysokiej masie cząsteczkowej w porównaniu do tradycyjnej odżywki węglowodanowej. Podobnie jak we wcześniejszych badaniach nie odnotowano również różnic w stężeniu glukozy.
Podejrzewa się, że czynnikiem wpływającym na poprawę tempa resyntezy glikogenu mięśniowego może być rodzaj wykorzystanej skrobi w produkcji odżywek węglowodanowych o wysokiej masie cząsteczkowej. W badaniach dotychczas stosowano produkty oparte na skrobi ziemniaczanej, kukurydzianej i jęczmiennej. W przypadku pierwszej z wymienionych zauważono poprawę resyntezy glikogenu mięśniowego w pierwszych dwóch godzinach od zakończenia wysiłku wyczerpującego zasoby glikogenu.
Węglowodany o wysokiej masie cząsteczkowej jako napój w trakcie wysiłku
Węglowodany o wysokiej masie cząsteczkowej z uwagi na szybsze opróżnianie żołądka mogłyby się wydawać idealnym rozwiązaniem jako źródło węglowodanów podczas długotrwałego wysiłku. Jednakże dotychczasowe badania nie wykazały wyższego utlenienia polimerów o wysokiej masie cząsteczkowej podczas ćwiczeń w porównaniu do standardowej maltodekstryny. Wynika to z przypuszczeń, że opróżnianie żołądka nie jest czynnikiem limitującym utlenianie węglowodanów w trakcie wysiłku. Czynnikiem, który prawdopodobnie ogranicza wykorzystanie węglowodanów podczas wysiłku, jest transport węglowodanów przez ścianę jelita. Glukoza lub jej polimery transportowane są za pomocą transportera zależnego od sodu typu 1 (SGLT1), którego wydajność wynosi 60 g/h. Natomiast fruktoza transportowana jest przez ścianę jelita z wykorzystaniem transportera GLUT5, który wysyca się przy ok. 30 g/h. Samo szybsze przedostanie się węglowodanów do jelita cienkiego, nie wpływa na poprawę ich transportu przez ścianę enterocytu, stąd ich wykorzystanie nie będzie różniło się od tradycyjnej odżywki węglowodanowej będącej mieszaniną maltodekstryny i fruktozy w stosunku 2:1 lub jak pokazują ostatnie badania 1:0,8.
Podsumowanie
Na podstawie dotychczas przeprowadzonych badań możemy wnioskować, że węglowodany o wysokiej masie cząsteczkowej mogą mieć zastosowanie w codziennej diecie sportowca jako strategia żywieniowa przyspieszająca proces regeneracji (resyntezy glikogenu mięśniowego) w sytuacji ograniczonego czasu. Zwłaszcza kiedy czas do kolejnego wysiłku o wysokiej intensywności wynosi <2 h warto rozważyć zastosowanie węglowodanów o wysokiej masie cząsteczkowej.