Αθλητική Διατροφή. Υδατάνθρακες & Άσκηση. Βασίλειος Σπ. Τράνακας ΜSc

Αθλητική Διατροφή Υδατάνθρακες & Άσκηση Βασίλειος Σπ. Τράνακας ΜSc Διαιτολόγος- Διατροφολόγος, Καθ. Φυσικής Αγωγής & Αθλητισμού, Επιστ. συνεργάτης ΤΕΙ Κρήτης

Ενεργειακή δαπάνη Elite Αθλητές

Tour de France

Κύρια ενεργειακά αποθέματα

Ενεργειακά συστήματα

Σύνοψη του μεταβολισμού

Παροχή Μεταφορά Μεταβολισμός CHO

Υδατάνθρακες (CHO) - Παροχή ενέργειας κατά την άσκηση Αναερόβια παραγωγή ενέργειας Ρυθμός παραγωγής ενέργειας από CHO > LIP Μυϊκό γλυκογόνο Ηπατικό γλυκογόνο Γλυκόζη αίματος

Διαθεσιμότητα CHO Μυϊκό γλυκογόνο 300-400γρ (80-90 mmol/kg μυϊκής μάζας) ή 1200-1600Kcal Ηπατικό γλυκογόνο 75-100γρ ή 300-400kcal Γλυκόζη αίματος 20-25γρ ή 80-100kcal Αθλητές αντοχής:130-135mmol/kg μυϊκής μάζας Μετά από φόρτιση υδατανθράκων : ~1500g (210-230 mmol/ kg μυϊκής μάζας)

Διαθεσιμότητα CHO Η ποσότητα των υδατανθράκων που απαιτείται σαν καύσιμο κατά την άσκηση εξαρτάται από: Ένταση Διάρκεια Συχνότητα Τύπο άσκησης Περιβαλλοντικές συνθήκες

Διαθεσιμότητα CHO Υψηλή συσχέτιση μεταξύ των αποθεμάτων γλυκογόνου πριν την άσκηση και την απόδοση στο 70%VO 2 max. Κατά την έναρξη της άσκησης, η παροχή ηπατικής γλυκόζης καλύπτει την αυξημένη πρόσληψη γλυκόζης από τους μυς. Το ηπατικό γλυκογόνο είναι δυνατόν να εξαντληθεί μετά από 15ωρη νηστεία, και το ποσοστό πρόσληψης CHO στη δίαιτα επηρεάζει σημαντικά την πλήρωση των μυών σε γλυκογόνο.

Συμμετοχή ενεργειακών υποστρωμάτων

Πρόσληψη γλυκόζης από του μυς σε διαφορετικά επίπεδα έντασης

Crossover concept Όταν η ένταση της άσκησης φτάσει το 60-65% της αερόβιας ικανότητας (VO 2 max), οι υδατάνθρακες καθίστανται κυρίαρχο υπόστρωμα για την παραγωγή ενέργειας. Εξαιτίας του παραπάνω γεγονότος τα αποθέματα γλυκογόνου αποτελούν το πολυτιμότερο καύσιμο στα περισσότερα αθλήματα.

Crossover concept

Αθλήματα και συμμετοχή CHO Όσο πιο έντονη είναι η άσκηση τόσο μεγαλύτερη η % συμμετοχή των CHO Σημαντική συμμετοχή σε αγωνίσματα αντοχής που διαρκούν >90-120 λεπτά Επίσης σε αθλήματα παρατεταμένης διάρκειας με πολλά μικρά διαστήματα έντονης προσπάθειας πχ ποδόσφαιρο, χόκεϊ Σημαντική συμμετοχή σε αθλήματα που διεξάγονται σε υψόμετρο, θερμό, ή πολύ ψυχρό περιβάλλον.

Μεταβολισμός CHO κατά τη διάρκεια της άσκησης Υδατάνθρακες κατά τη διάρκεια της άσκησης για την παραγωγή ΑΤΡ μπορούν να προέλθουν από: Γλυκόζη αίματος Ηπατικό και μυϊκό γλυκογόνο Ενδογενή παραγωγή γλυκόζης στο ήπαρ (γλυκονεογένεση) Εξωγενή λήψη (αθλητικά ποτά, gel)

Μεταβολισμός CHO κατά τη διάρκεια της άσκησης

Διατήρηση γλυκόζης αίματος κατά την άσκηση Ελάχιστα τα αποθέματα γλυκόζης αίματος - Αναπλήρωση από γλυκογόνο (πρώτα ηπατικό, κατόπιν μυϊκό) επιπέδων ινσουλίνης επιπέδων επινεφρίνης (κυρίως κατά την έντονη άσκηση) επιτάχυνση γλυκογονόλυσης στον μυ επιπέδων γλυκόζης επιπέδων γλυκαγόνης ρυθμού νεογλυκογένεσης στο ήπαρ επιπέδων κορτιζόλης (παρατεταμένη άσκηση) απελευθέρωσης αμινοξέων στους μυς νεογλυκογένεση

Ενδογενής παραγωγή CHO - Γλυκονεογένεση Η ποσότητα των υδατανθράκων που παράγεται από το ήπαρ εξαρτάται από: Την πληρότητα των αποθηκών γλυκογόνου πριν την άσκηση) Την ποσότητα που παρέχεται κατά τη διάρκεια της άσκησης Τον τύπο, τη διάρκεια και την ένταση της άσκησης Τις περιβαλλοντικές συνθήκες Το επίπεδο αερόβιας ικανότητας

Ενδογενής παραγωγή CHO - Γλυκονεογένεση Τα διαθέσιμα υποστρώματα για την παραγωγή γλυκόζης ενδογενώς (από το ήπαρ) είναι: Το γαλακτικό Η αλανίνη Η γλυκερόλη Το πυροσταφυλικό

Γαλακτικό Το γαλακτικό μεταφέρεται στο ήπαρ και αξιοποιείται για την παραγωγή γλυκόζης μέσω του κύκλου Cori (Cori cycle) Όταν το γλυκογόνο εξαντλείται στους εργαζόμενους μυς, οι μη εργαζόμενοι μυς διασπούν μικρή ποσότητα από το γλυκογόνο τους σε γαλακτικό, ώστε να συνεισφέρουν στην παραγωγή ενέργειας

The Cori cycle

Αλανίνη Η αλανίνη είναι ένα αμινοξύ που απελευθερώνεται από τους εργαζόμενους μυς και ενώνεται με το πυροσταφυλικό Μεταφέρεται στο ήπαρ όπου διασπάται σε πυροσταφυλικό και αμμωνία Το πυροσταφυλικό αξιοποιείται στη νεογλυκολυτική οδό και η αμμωνία αποβάλλεται ως ουρία

Alanine cycle

Γλυκερόλη Κατά τη λιπόλυση τα τριγλυκερίδια διασπώνται σε λιπαρά οξέα + γλυκερόλη Τα λιπαρά οξέα προσφέρουν για παραγωγή ενέργειας τον ανθρακικό τους σκελετό Η γλυκερόλη μεταφέρεται στο ήπαρ όπου μετατρέπεται σε γλυκόζη Μικρή ενεργειακή συνεισφορά

Μυϊκό γλυκογόνο και εμφάνιση κόπωσης Το γλυκογόνο αποτελεί παράγοντα εμφάνισης κόπωσης όταν: Η ένταση της άσκησης κυμαίνεται από 65-85% VO 2 max Η περιεκτικότητα των μυών είναι < 40mmol/kg μυϊκού ιστού Κατά την παρατεταμένη άσκηση εντάσεως 65-75% VO 2 max Σε πολύ υψηλής έντασης άσκηση και σύντομη (~3 )

Κατανάλωση CHO πριν ή κατά τη διάρκεια της άσκησης Οι παράγοντες που επηρεάζουν την κατανάλωση CHO είναι: Τα αρχικά αποθέματα γλυκογόνου Η ένταση και η διάρκεια της άσκησης Ο χρόνος πρόσληψης CHO Οι μηχανισμοί εμφάνισης της κόπωσης

Αρχικά αποθέματα γλυκογόνου Πληρότητα => επάρκεια για συνεχή άσκηση 60-90 Επαρκής κατανάλωση CHO 1-2 μέρες πριν και έντασης και διάρκειας προπόνησης, συνήθως εξασφαλίζει πληρότητα. Λήψη CHO πριν την άσκηση είναι δυνατόν να αυξήσουν την απόδοση όταν η άσκηση είναι παρατεταμένη και τα αποθέματα γλυκογόνου μειωμένα.

CHO μυϊκό γλυκογόνο απόδοση Begstrom J., et al 1967. Diet, muscle glycogen and physical performance. Acta Physiol. Scand 71:140.

Πρόσληψη CHO Ένταση & Διάρκεια άσκησης Σε πολύ έντονη άσκηση διάρκειας 30 Η χορήγηση CHO έχει ευεργετικά αποτελέσματα αν τα αποθέματα γλυκογόνου είναι μειωμένα. Σε έντονη άσκηση διάρκειας 30-60 Πιθανή ωφέλεια στην παροχή γλυκόζης (μυϊκές ίνες τύπου ΙΙ) ή καθυστέρηση της εξάντλησης γλυκογόνου σε μυϊκές ίνες τύπου Ι. Σε έντονη διαλειμματική άσκηση διάρκειας 60-90 Ευεργετική η επίδραση χορήγησης CHO Μεγαλύτερο όφελος κατά τα τελευταία στάδια του αγωνίσματος. Σε μέτρια έως έντονη άσκηση διάρκειας >90 Ευεργετική η επίδραση χορήγησης CHO

Χρόνος Πρόσληψης CHO - Επίδραση 4h 1-4h πριν από άσκηση >90 Βελτίωση απόδοσης Πιθανόν το ίδιο αποτέλεσμα με χορήγηση κατά τη διάρκεια <1h Πιθανή αντιδραστική υπογλυκαιμία σε κάποιους αθλητές μυϊκή αδυναμία ινσουλίνης επιτάχυνση χρησιμοποίησης γλυκογόνου Πιθανή γλυκογόνου ήπατος και μυών Αμέσως πριν την άσκηση Πιθανή βελτίωση απόδοσης, καθυστέρηση κόπωσης Αλληλεπίδραση ινσουλίνης και επινεφρίνης πιθανή αποφυγή υπογλυκαιμικής αντίδρασης Κατά τη διάρκεια παρατεταμένης άσκησης Βελτίωση απόδοσης Καθυστέρηση κόπωσης

Μηχανισμοί καθυστέρησης της κόπωσης Διατήρηση υψηλότερων επιπέδων γλυκόζης Εξοικονόμηση ηπατικού γλυκογόνου Μειωμένη εξάρτηση μυών από τα αποθέματα μυϊκού γλυκογόνου Πρόληψη Αμινοξέων Διακλαδισμένης Αλυσίδας αίματος Επιδράσεις στον εγκέφαλο ή/και μύες stress άσκησης

Πρόσληψη CHO κατά τη διάρκεια της άσκησης (3g/kgΣΒ) Cogan A.R., Coyle E.F., 1989. Metabolism and performance following carbohydrate injecœon late in exercise. Med. Sci. Sports Exerc., 21:59

Πρόσληψη CHO Απόδοση - Περιορισμοί Η πρόσληψη γλυκόζης βοηθά: στην καθυστέρηση της κόπωσης κατά τη διάρκεια σχετικά έντονης άσκησης, αλλά δεν αποτρέπει την εμφάνιση της.

Προπόνηση αντοχής- προσαρμογές VO 2 max αριθμού μιτοχονδρίων και περιεχόμενης Hb μεταφοράς και χρησιμοποίησης Ο 2 στους μύες αντοχής αναερόβιου κατωφλίου ικανότητα άσκησης με μεγαλύτερο % της VO 2 max χωρίς την παραγωγή μεγάλης ποσότητας γαλακτικού οξειδωτικών ενζύμων που σχετίζονται με τον κύκλο του Krebs χρησιμοποίησης LIP ρυθμού οξείδωσης γλυκόζης αίματος πιθανότητας εμφάνισης υπογλυκαιμίας αποθεμάτων γλυκογόνου

Υγρή μορφή Αθλητικά ποτά Ενεργειακά ποτά Χυμοί Αναψυκτικά Μορφές CHO Στερεά μορφή Gel υδατανθράκων Αθλητικές σοκολάτες

Περιεκτικότητα αθλητικών ποτών gel σε CHO

Στερεάς vs υγρής μορφής CHO Υγρής μορφής παράλληλη ενυδάτωση βάρος μεταφοράς..? Στερεάς μορφής βραδύτερη γαστρική κένωση ευκολία μεταφοράς - ποικιλία επιλογών Ίδια η επίδραση στην αύξηση της γλυκόζης αίματος και στη βελτίωση της απόδοσης

Πρόσληψη CHO - Συστάσεις

Γενικές συστάσεις Η πρόσληψη CHO εξαρτάται από: τη συνολική ενεργειακή δαπάνη τον τύπο του αθλήματος 5-10 g/kg ΣΒ 5-7g CHO/kg ΣΒ γενικά για αθλητές 7-10g CHO/kg ΣΒ για αθλητές αντοχής >11g CHO/kgΣΒ για αθλητές υπεραντοχής

Προτεινόμενη πρόσληψη υδατανθράκων πριν την άσκηση Υδατάνθρακες g/kg Χρόνος πριν την άσκηση σε ώρες (h) 1.0 1 2.0 2 3.0 3 4.0 4.5 4 Οι αθλητές θα πρέπει να πειραµατιστούν µε χαµηλού, µέτριου και υψηλού γλυκαιµικού δείκτη τροφές κατά την περίοδο προπόνησης Προσοχή για αντιδραστική υπογλυκαιµία

Προτεινόμενη πρόσληψη υδατανθράκων κατά την άσκηση 30-60g CHO/h σε υγρή ή στερεή μορφή Οι περισσότεροι αθλητές επιλέγουν μέτριο προς υψηλό γλυκαιμικό δείκτη. Οι υδατάνθρακες υγρής και στερεάς μορφής είναι εξίσου αποτελεσματικοί στην αύξηση της γλυκόζης αίματος και στη βελτίωση της απόδοσης. Οι στερεάς μορφής καθυστερούν τη γαστρική κένωση.

Υδατάνθρακες συστάσεις κατά τη διάρκεια

Προτεινόμενη πρόσληψη υδατανθράκων μετά την άσκηση 1,5g CHO/kg αμέσως μετά την άσκηση και κάθε 2h για τις επόμενες 4-6h ή 0.8g CHO/kg + PRO* αμέσως μετά την άσκηση και κάθε 2h για τις επόμενες 4-6h *Η προσθήκη μικρής ποσότητας πρωτεΐνης μπορεί να διεγείρει την πρωτεϊνοσύνθεση αλλά δεν επηρεάζει τη σύνθεση γλυκογόνου

Εφαρμογή- Σημασία πρόσληψης CHO μετά την άσκηση Επαναλαμβανόμενη άσκηση (ξεκούραση 1-4h) πχ 2-3 προπονήσεις/ημέρα ή >2 αγωνίσματα/ημέρα. Καθημερινή έντονη προπόνηση Φόρτιση υδατανθράκων Για αποκατάσταση επιπέδων γλυκόζης αίματος και γρήγορη ανασύνθεση γλυκογόνου Ρυθμός αναπλήρωσης γλυκογόνου επόμενες 24h 5-7%/h

Φυσιολογικοί παράγοντες που επηρεάζουν την αναπλήρωση γλυκογόνου μετά την άσκηση Αυξημένη ροή αίματος Αυξημένη ευαισθησία των μυϊκών κυττάρων στην πρόσληψη γλυκόζης Υψηλή δραστικότητα του ενζύμου συνθάσης του γλυκογόνου Αυξημένη ευαισθησία των μυϊκών κυττάρων στην ινσουλίνη

Επίδραση της διατροφής στην αποθήκευση γλυκογόνου Cosœll DL. Miller JM. 1980. Nutriœon for endurance sport: carbohydrate and fluid balance. Int J Sport Nutr, 1;2-14.

Η σημασία της αναπλήρωσης γλυκογόνου

Φόρτιση υδατανθράκων Φόρτιση υδατανθράκων είναι η διαδικασία υπερπλήρωσης των αποθηκών γλυκογόνου. Ενδεικτικά, δίνονται οδηγίες βάσει των οποίων προτείνεται μια κανονική μικτή δίαιτα με 5g/kg ΣΒ τις 3 πρώτες ημέρες, που ακολουθείται από μια υψηλή σε υδατάνθρακες δίαιτα με 10g/kg ΣΒ τις 3 επόμενες.

Τυπικό πρωτόκολλο φόρτισης υδατανθράκων Ημέρα Προπόνηση (70% VO2max)* Υδατάνθρακες gr/kg 1 90 λεπτά 5 2 40 λεπτά 5 3 40 λεπτά 5 4 20 λεπτά 10 5 20 λεπτά 10 6 Ξεκούραση 10 7 Αγώνας *VO 2 max είναι η μέγιστη ποσότητα οξυγόνου την οποία μπορούν να καταναλώσουν οι ιστοί του σώματος κατά τη διάρκεια άσκησης.

Πρωτόκολλα φόρτισης CHO

Πρόσληψη φρουκτόζης Γαστρεντερικές διαταραχές, κατά τη διάρκεια της άσκησης, πιθανόν λόγω βραδύτερης απορρόφησης Διαφορετικό μεταβολικό μονοπάτι σε σχέση με τη γλυκόζη Μετά την άσκηση μετατρέπεται γρηγορότερα σε ηπατικό γλυκογόνο σε σχέση με τη γλυκόζη - σουκρόζη Η προσθήκη της σε αθλητικά ποτά ενισχύει τη γεύση και βοηθά στην απορρόφηση CHO προσθετικά Υδατάνθρακες + φρουκτόζη (σε διάλυμα) επιπρόσθετο κέρδος μεταφοράς 60% μεταφορά CHO (GLUT 1,2) + 30% μεταφορά φρουκτόζης (GLUT 5)

Βιβλιογραφία American Dieteœc Associaœon, 2009. Posiœon of the American Dieteœc Associaœon, Dieœœans of Canada, and the American College of Sports Medicine: Nutriœon and Athleœc Performance. J Am Diet Assoc, 709-725. Briony T. Manual of Dieteœcs Pracœce, Briœsh Associaœon of Dieteœcs. Blackwell Science Publishers, 2001 Burke LM, et al. Guidelines for daily carbohydrate intake: do athletes achieve them? Sports Med. 2001;31(4):267-99. Cogan A.R., Coyle E.F., 1989. Metabolism and performance following carbohydrate injecœon late in exercise. Med. Sci. Sports Exerc., 21:59 Dunford M. Sports nutriœon. A pracœce manual for professionals. 4th ediœon. American Dieteœc Associaœon 2006. Food and Nutriœon Board, Insœtute of Medicine, Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrate, Fiber, Fat, Fa y Acids, Cholesterol, Protein, and Amino Acids (Macronutrients) Naœonal Academy of Sciences, 2005. Hedrick Η., Mikesky Α., 2015. Pracœcal applicaœons in sports nutriœon, Jones & Bartle Learning. Jeukendrup Α., 2014. A Step Towards Personalized Sports Nutriœon/Carbohydrate Intake During Exercise. Sports Med, 44 (Suppl 1):S25 S33 DOI 10.1007/s40279-014- 0148- z. Raven et al. Φυσιολογία της Άσκησης Μια ολιστική προσέγγιση. Ιατρικές Εκδόσεις Λαγός Δημήτριος, Αθήνα 2013. Richter Ε., Hargreaves Μ., 2013 Εxercise, glut4, and skeletal muscle glucose uptake. Physiol Rev 93: 993 1017, doi:10.1152/physrev.00038.2012 Smith JW, Zachwieja JJ, Horswill CA, et al. 2010. Evidence of a carbohydrate dose and prolonged exercise performance relaœonship. Med Sci Sports Exerc.,42:84.