Ładowanie węglowodanami, carb-loading - korzyści i zagrożenia

„Ładowanie” węglowodanami jest techniką zwiększania ilości „paliwa” w mięśniach.

Czy warto ją stosować?

I tak i nie.

„Ładowanie” mięśni zwykle polega na ograniczeniu podaży węglowodanów w określonym czasie przed zawodami, a następnie podawaniu bardzo dużych ilości w krytycznym okresie przed startem (np. 24-30 h).

Skąd wzięły się te ramy czasowe? Tempo odbudowy glikogenu mięśniowego po wyczerpującym wysiłku wynosi około 5% na godzinę, w efekcie czego pełna resynteza tego składnika możliwa jest dopiero po upływie około 20 godzin” (D. Szukała). Według J. Górskiego pełna resynteza glikogenu może zająć nawet 22 godziny, przy założeniu że w diecie obecnych będzie 70% węglowodanów. Przy ograniczaniu podaży węglowodanów (np. do 40%) proces może zająć wielokrotnie więcej czasu. Zwykle „ładowanie” węglowodanami stosuje się w dyscyplinach wytrzymałościowych rozgrywanych na długich dystansach. Z czasem zaadaptowano to rozwiązanie w kulturystyce, aby uzyskać na koniec nabite, „pękate” mięśnie (często wiąże się to również z manipulacją ilości wody oraz sodu w diecie, stosowaniem diuretyków itd.).

Czy warto trenować ciężko bezpośrednio przed startem?

Niektórzy autorzy (jak np. Irena Celejowa na łamach książki „Żywienie w sporcie”) sugerują, że należy stosować wyczerpujący trening na 5 dni przed startem, później zwiększać spożycie węglowodanów i ograniczyć podaż tłuszczów, co ułatwia gromadzenie glikogenu przez mechanizm superkompensacji. Moim zdaniem jest to działanie sprzeczne z logiką i doświadczeniami płynącymi z ostatnich kilkudziesięciu lat prowadzenia rywalizacji sportowej na różnym szczeblu! Oczywiście nikomu nie zabraniam sprawdzać różnych chybionych koncepcji, ale po co to robić? Według obecnej metodyki bezpośredni okres przedstartowy nie powinien być poświęcany na intensywny trening. „Formę” buduje się 20, 30 czy 40 tygodni wcześniej. „Forma” w ujęciu dyscyplin wytrzymałościowych nie oznacza tego samego co w kulturystyce. W kulturystyce jest to ostatni szlif, utrzymanie niskiej ilości tkanki tłuszczowej, dobra jakość mięśni, waskularyzacja, separacja grup mięśniowych (np. odznaczają się wyraźnie odcięte m. naramienne, „łezka”, czyli mięsień obszerny przyśrodkowy w udzie). W każdym razie nie słyszałem o żadnym kulturyście, który stosowałby intensywny trening w ścisłym okresie przedstartowym (intensywny w ujęciu sportów siłowych to znaczy na dużych ciężarach roboczych; jest to kolejny termin, który ma całkiem inne znaczenie niż w sportach wytrzymałościowych). Odniesienie kontuzji może zniweczyć tu wiele miesięcy (czy nawet lat) pracy. Patrz historia Doriana Yatesa i kontuzji tricepsa, z którą borykał się na Mr. Olympia w 1997 r. Yates mówił: „W 1997 roku prawie całkowicie zerwałem ścięgno tricepsa i stało się to na trzy tygodnie przed zawodami! Nie wiem, jakm cudem udało mi się przygotować do mojego ostatniego występu na Mr. Olympia”.

Słyszy się o procedurach uszczuplania glikogenu, ale obiektywnie rzecz biorąc nie są to szalone treningi na dużych ciężarach.

Czy warto ładować mięśnie glikogenem?

Jak w każdym przypadku, należy rozważyć korzyści i zagrożenia płynące z dostarczania dużych ilości węglowodanów. Przede wszystkim warto pamiętać, iż w trakcie wysiłków o długości trwania do 90 minut niespotykane jest całkowite zużycie glikogenu mięśniowego. Nie oznacza to, iż podawanie węglowodanów nie daje korzyści nawet przy wysiłkach krótkotrwałych. Najnowsze badania sugerują, iż nawet w pracy trwającej do 45 minut istnieją korzyści płynące ze stosowania węglowodanów. Proszę odróżniać wysiłki o charakterze długotrwałym od pracy interwałowej o nieustalonej strukturze. Czym innym jest np. bieg progowy lub bieg o niższej intensywności stosowany w ramach treningu objętościowego. Tak samo inaczej organizm reaguje np. na powtarzane odcinki w wodzie np. 4 x 100 m lub 8 x 50 m lub np. 4 x 400 m (z intensywnością bliską zakładanego tempa na zawodach), a na pracę o niższej intensywności, ale długotrwałą.

Podczas ćwiczeń wytrzymałościowych przy około 65% maksymalnego zużycia tlenu (79% tętna maksymalnego) kobiety utleniają więcej lipidów, a tym samym zużywają mniej węglowodanów i białek, w porównaniu z mężczyznami (LJ Tarnopolsky, MA Tarnopolsky, SA Atkinson i JD MacDougall. J. Appl. Physiol. 68: 302 –308, 1990; SM Phillips, SA Atkinson, MA Tarnopolsky i JD MacDougall. J. Appl. Physiol. 75: 2134–2141, 1993).

Naukowcy sprawdzali, jak wytrenowani sportowcy wytrzymałościowi (7 mężczyzn, 8 kobiet) zareagują na zwiększenie podaży węglowodanów w diecie z 55-60% do 75% w ciągu 4 dni. Dodatkowo sprawdzali, czy istnieją różnice między płciami w metabolizmie podczas submaksymalnego cyklu wytrzymałościowego przy intensywności 75% szczytowego zużycia tlenu przez 60 minut. Szczytowe zużycie tlenu (VO2 peak) to intensywność niższa niż VO2 max. (maksymalne zużycie tlenu). Osiąga się te wartości np. u osób chorych. Może być wyrażone w % VO2 max.

Wyniki:

W odpowiedzi na wysokowęglowodanową dietę mężczyźni zwiększyli stężenie glikogenu w mięśniach o 41%,

W odpowiedzi na wysokowęglowodanową dietę mężczyźni poprawili maksymalny czas pracy do odmowy w czasie próby czasowej o 45.4%. Polegała ona na ciągłym wysiłku na ergometrze rowerowym przy 85% szczytowego pochłaniania tlenu (VO2 peak). Wyjściowo na diecie dostarczającej mniej węglowodanów mężczyźni osiągnęli czas jazdy do wyczerpania (odmowy) wynoszący 13 minut - na diecie wysokowęglowodanowej byli w stanie jechać prawie 6 minut dłużej, czyli poprawili wynik o ~45%!

W odpowiedzi na wysokowęglowodanową dietę kobiety nie zwiększyły stężenia glikogenu, a wynik próby czasowej poprawił się tylko o 5%.

Wnioski:

Kobiety nie reagowały dobrze na 4-dniowe zwiększenie podaży węglowodanów w diecie. Najprawdopodobniej panie zużywają więcej tłuszczów, a mniej węglowodanów i protein podczas submaksymalnych ćwiczeń wytrzymałościowych i dlatego „ładowanie” węglowodanami nie okazało się tu skuteczne. Poza tym kluczowe znaczenie dla utylizacji glikogenu mógł mieć tu moment, w którym dokonywano badania, tj. faza folikularna cyklu (wyjaśnienie zawarte jest w kolejnym akapicie).

Faza cyklu, a wykorzystanie węglowodanów i tłuszczów

Okazuje się, że faza lutealna cyklu charakteryzuje się 6-15 razy większym stężeniem progesteronu (a nawet, teoretycznie, 50 razy większym wg norm laboratoryjnych np. Pagana & Pagana), podczas gdy stężenie estrogenów jest tylko 3 razy większe. Wiadomo, że progesteron hamuje wykorzystanie tłuszczów i zmniejsza utlenianie węglowodanów. Potwierdzono to w badaniach Thomas B. Price i K. Sandersa. Wykazano, iż kobiety miały o wiele większe zasoby glikogenu (np. w m. czworogłowym uda lub dwugłowym ramienia), jeśli były w fazie folikularnej. Dodatkowo, w trakcie tego samego ćwiczenia panie w fazie folikularnej zużywały na godzinę pracy średnio 63% więcej glikogenu z mięśnia dwugłowego ramienia niż w fazie lutealnej (faza lutealna odnotowano zużycie 10.3 ± 1.3 mmol/L na godzinę, z kolei w fazie folikularnej 16.8 ± 4.8 mmol/L na godzinę). Kobiety są predysponowane hormonalnie do oszczędzania węglowodanów (większe wykorzystanie tłuszczy najprawdopodobniej wynika z wpływu estrogenów).

Na dodatek MA Tarnopolsky i wsp. sugerują, że u kobiet w fazie folikularnej (jak w cytowanym badaniu) występuje znacząco wolniejsze uzupełnianie glikogenu, dlatego z powodów fizjologicznych mogła u nich nie zachodzić superkompensacja (tak jak u mężczyzn).

Węglowodany u mężczyzn hamują wykorzystanie tłuszczów!

No i moim zdaniem najważniejsze dane płynące z badania Tarnopolsky, M. A. i in.:

1. Godzina pracy u mężczyzn oznaczała koszt energetyczny 1008 kcal na zwykłej diecie oraz 1030 kcal na diecie bogatej w węglowodany,
2. Godzina pracy u kobiet oznaczała koszt energetyczny 663 kcal na zwykłej diecie oraz 668 kcal na diecie bogatej w węglowodany,
3. Dieta wysokowęglowodanowa u mężczyzn sprzyjała rozpadowi białka, tj. na zwykłej diecie proteiny zapewniły 4% energii, przy diecie bogatej w węglowodany aż 8.8%!
4. Dieta wysokowęglowodanowa u kobiet sprzyjała ochronie białka, tj. na zwykłej diecie proteiny zapewniły 2.5% energii, przy diecie bogatej w węglowodany 0%,
5. U mężczyzn węglowodany zapewniały 83.6% energii w trakcie wysiłku przy zwykłej diecie oraz 82.5% przy tej bogatej w węglowodany,
6. U kobiet węglowodany zapewniały 68.9% energii w trakcie wysiłku przy zwykłej diecie oraz 75.4% przy diecie bogatej w węglowodany,
7. U mężczyzn tłuszcze zapewniały 9.3% energii w trakcie wysiłku przy zwykłej diecie oraz 5.9% przy diecie bogatej w węglowodany,
8. U kobiet tłuszcze zapewniały 25.3% energii w trakcie wysiłku przy zwykłej diecie oraz 23% przy diecie bogatej w węglowodany.

Co to znaczy?

Dieta dostarczająca 12% białka, 73% węglowodanów, 15% tłuszczów u mężczyzn sprzyjała większemu rozpadowi mięśni niż zwykła dieta (12% białka, 58% węglowodanów, 30% tłuszczów). Być może stało się tak dlatego, iż podaż protein była za mała, tj. wynosiła 1.44 g na kg masy ciała (dieta HC) oraz 1.55 g na kg masy ciała (dieta standardowa). U kobiet było odwrotnie - dieta wysokowęglowodanowa chroniła mięśnie, jednak też miała wpływ na supresję wykorzystania tłuszczów. U mężczyzn dieta bogata w węglowodany spowodowała, iż ilość zużytego tłuszczu spadła z ~13.4 g do 8.7 g, czyli o 35.1%! Ilość rozbitych mięśni wzrosła dwukrotnie z ~10 do 23.6 g, za to ilość wykorzystanego glikogenu wzrosła z 210 do 212 g.

Komentarz:

Naukowcy zignorowali bardzo ważny proces, tj. adaptację do wysiłku. Kobiety miały wyższy staż treningowy, ćwiczyły częściej i stosowały wyższą objętość tygodniową. U takich osób „paliwem” stają się często tłuszcze. Jest to naturalna adaptacja do pracy wytrzymałościowej. Jeśli zmusimy taką osobę do pracy z wysoką intensywnością, będzie na gorszej pozycji, bo jej zasoby glikogenu wcale wiele nie wzrosły, a jest przyzwyczajona do pracy z niższą intensywnością (tam gdzie „paliwem” są tłuszcze, nie węglowodany).

A jak jest z treningiem siłowym?

Do chwili obecnej nie uznaje się strategii nasycania mięśni glikogenem, jako potrzebnej w pracy o charakterze beztlenowym. Dlaczego? Cóż, z reguły wydatek energetyczny i zużycie glikogenu w trakcie podobnej pracy nie są znaczące. Greg Doucette żartował, że trenując siłowo większość ludzi wydatkuje tyle energii co w trakcie chodzenia po sklepie. Jednak nie musi być to prawda - zależy co robisz na treningu. Załóżmy, że trenujesz nogi np. 10 serii x 10 powtórzeń przysiadów, z 2-3 minutowymi przerwami między seriami. Przecież jest to kolosalna praca, wydatkujesz tu masę energii. Z kolei dyskusyjne jest podawanie węglowodanów np. w trakcie leniwego treningu bicepsa, tricepsa czy przedramion. Tak naprawdę, aby zużyć większość glikogenu należy pracować z dużą intensywnością bliską progu mleczanowemu przez 186 ± 31 minut. Mówimy o ciągłej pracy na ergometrze (rowerku) przez średnio ponad 3 godziny! (93% progu mleczanowego, 65% szczytowego pochłaniania tlenu).

Mleczany są źródłem energii w procesie glukoneogenezy. W procesie glukoneogenezy (zachodzącym głównie w hepatocytach oraz w nerkach) glukoza powstaje np. z aminokwasów (biorą się np. z rozpadu mięśni), glicerolu (rozpad trójglicerydów) czy mleczanów (np. intensywna praca mięśni w warunkach beztlenowych). Mleczany służą np. jako „paliwo” do uzupełniania glikogenu mięśniowego (i wątrobowego), zjawisko zachodzi nawet między seriami ćwiczeń. Organizm szybko uzupełnia zasoby glikogenu po treningu, nawet gdy nie ma do dyspozycji żadnych „zewnętrznych” źródeł energii (tj. nie dostarczymy mu pożywienia!). Mówi o tym szereg badań przytoczonych przez Paul A. Fouriera i wsp. Jakby tego było mało, włókna typu II potrafią uzupełniać zasoby glikogenu także podczas wysiłku! (zapewne dlatego, iż włókna typu II służą szybkiej odpowiedzi typu: walka lub ucieczka; ang. fight or flight).

Podsumowując:

Jeśli celem jest odchudzanie, podawanie węglowodanów (niezależnie od ich kinetyki) przed, w trakcie i po wysiłku jest kontrowersyjne.

Umieściłbym tu w okresie potreningowym głównie proteiny o szybkiej kinetyce (izolat, hydrolizat, względnie koncentrat białka serwatkowego). Jeśli celem jest maksymalizacja osiągów sportowych i wzrostu mięśni, podawanie węglowodanów z proteinami po wysiłku fizycznym jest korzystnym elementem zapewniającym regenerację.

Niektórzy zawodnicy sugerują podawanie dużych dawek węglowodanów razem z insuliną przed treningiem, np. Milos Sarcev, jednak moim zdaniem jest to gigantyczny błąd. Nie chcesz dopuszczać do spadku stężenia cukru we krwi, więc podawanie insuliny nie jest dobrym wyborem. Ponadto wydaje się, że Sarcev miał więcej szczęścia, niż rozumu na swojej drodze eksperymentów ze środkami farmakologicznymi.

Ładowanie węglowodanami w świetle badań

Podwyższenie zawartości glikogenu w mięśniach przed wysiłkiem, który trwa mniej niż 5 minut (nawet gdy jest wysokiej intensywności), ma niewielki wpływ na osiągi lub nie przynosi żadnych korzyści. Według starszych badań, nie odnotowano korzyści podczas treningu o umiarkowanej intensywności (biegania, jazdy na rowerze) trwających od 60 do 90 minut. Podczas takich ćwiczeń pod koniec treningu w pracujących mięśniach pozostają znaczne ilości glikogenu. Jednak podwyższona początkowa zawartość glikogenu w mięśniach opóźnia występowanie zmęczenia o ~20% w przypadku pracy wytrzymałościowej trwającej dłużej niż 90 minut. Podczas tego typu ćwiczeń wyczerpanie zwykle zbiega się z krytycznie niską (25 mmol / kg mokrej masy) zawartością glikogenu w mięśniach, co sugeruje, że dostarczanie energii z glikogenu nie może być zastąpione zwiększonym utlenianiem glukozy krążącej we krwi. Superkompensacja glikogenu może również poprawić wydajność wytrzymałościową, w której ustalony dystans jest pokonywany tak szybko, jak to możliwe. Podczas takich ćwiczeń diety wysokowęglowodanowe poprawiają wydajność o 2 do 3%.

Co zapamiętać?

„Ładowanie” węglowodanami opóźnia pojawienie się zmęczenia i pozwala pracować nawet o 45% dłużej przy danej intensywności. Duża pula glikogenu hamuje wykorzystanie tłuszczów (nawet o 35%), więc jest to zła strategia dla osób odchudzających się (wtedy sugeruję znacząco ograniczyć podaż węglowodanów 3-6 h przed i 3-6 h po treningu np. wytrzymałościowym). U kobiet faza folikularna cyklu powoduje szybsze wyczerpywanie się glikogenu i spowalnia jego uzupełnianie w mięśniach. Odwrotnie dzieje się w fazie lutealnej (wpływ progesteronu). U kulturystów ładowanie węglowodanami może zapewnić sukces na scenie, szczególnie jeśli dopracuje się jednocześnie manipulację ilością sodu oraz „docięcie” sylwetki.

Referencje:

John A. Hawley PhD „Carbohydrate-Loading and Exercise Performance”. An Update https://link.springer.com/article/10.2165/00007256-199724020-00001

Paul A. Fournier, Timothy J. Fairchild, Luis D. Ferreira and Lambert Bräu “Post-Exercise Muscle Glycogen Repletion in the Extreme: Effect of Food Absence and Active Recovery” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3905296/

https://www.bodybuilding.com/fun/dorian_yates_interview_1993_gym_shots.htm

Kathleen Deska PAGANA, Timothy J. PAGANA „Testy laboratoryjne i badania diagnostyczne w medycynie”

M. A. TARNOPOLSKY, S. A. ATKINSON, S. M. PHILLIPS, AND J. D. MAcDOUGALL „Carbohydrate loading and metabolism during exercise in men and women” Departments of Pediatrics and Kinesiology, McMaster University Medical Center, Hamilton, Ontario L8N 325, Canada https://journals.physiology.org/doi/pdf/10.1152/jappl.1995.78.4.1360