بارگیری کربوهیدرات در ورزشکاران : نقد و بررسی

نویسنده: علیرضا نیک نام (متخصص فیزیولوژی ورزشی)

مقدمه

گلیکوژن، سوخت اصلی عضلات در ورزش‌های با شدت بالا و طولانی مدت است و سطح آن می‌تواند نقش مهمی در عملکرد و استقامت داشته باشد. در گذشته، ورزشکاران از پروتکل‌های پیچیده و شدید بارگیری کربوهیدرات استفاده می‌کردند تا ذخایر گلیکوژن خود را به حداکثر برسانند. اما آیا واقعاً لازم است تا چنین برنامه‌های سخت و زمانبری را دنبال کنیم؟ در این مقاله به بررسی تأثیر سطح گلیکوژن عضلانی و ضرورت پروتکل‌های شدید بارگیری کربوهیدرات می‌پردازیم. لازم به ذکر است که این مطالب اقتباسی از کارهای اسر جکندروپ (متخصص برجسته تغذیه ورزشی) است.

چگونه همه چیز آغاز شد؟

در دهه ۱۹۶۰، سوزن بیوپسی بازطراحی شد و این امکان را به محققان داد تا مقدار کمی از بافت عضله را جمع‌آوری و گلیکوژن عضلانی (فرم ذخیره کربوهیدرات در عضله) را اندازه‌گیری کنند. چند کشف مهم انجام شد:

• غلظت گلیکوژن عضلانی به رژیم غذایی وابسته است. هر چه کربوهیدرات بیشتری مصرف شود، ذخایر گلیکوژن بالاتر است.

• غلظت گلیکوژن در طول ورزش کاهش می‌یابد، به‌ویژه در ورزش با شدت بالا.

• غلظت بالاتر گلیکوژن در عضله باعث کاهش خستگی و بهبود عملکرد می‌شود.

این یافته‌ها تاکنون تأیید شده‌اند.

مشاهدات اولیه

مشاهده شد که اگر ابتدا گلیکوژن عضله تخلیه شود، سپس ۳ روز مصرف کربوهیدرات کاهش یابد و بعد از آن ۳ روز مصرف کربوهیدرات بسیار بالا انجام شود، گلیکوژن عضلانی بسیار بیشتر از حالت معمول جبران می شود. این پدیده به نام فراجبرانی شناخته شد، به این معنا که گلیکوژن نه تنها به حالت عادی بازنمی‌گردد، بلکه حتی به غلظت «فرا-طبیعی» می‌رسد. این مشاهدات منجر به توسعه رژیم غذایی کلاسیک فراجبرانی شد که توسط ورزشکارانی مانند رن هیل، قهرمان ماراتن اروپا در دهه ۱۹۷۰ با موفقیت استفاده شد.

این پروتکل شامل (شکل ۱):

• تمرین بسیار سخت ۷ روز قبل از مسابقه

• محدودیت کربوهیدرات به مدت ۳ روزبود.

انجام یک تمرین بسیار سخت ۷ روز قبل از مسابقه ایده‌آل نیست، زیرا بازیابی کربوهیدرات در روزهای بعد احتمالاً بسیار ضعیف است. همچنین به ورزشکاران توصیه می‌شد که هفته قبل از مسابقه تمرین نکنند، که برای بسیاری از ورزشکاران تنبیه بزرگتری از رژیم غذایی سخت بود. رژیم غذایی پرچرب و بدون کربوهیدرات در ۳ روز پس از تمرین تخلیه‌کننده گلیکوژن نیز باعث مشکلات گوارشی در بسیاری از ورزشکاران می شد. بنابراین، اگرچه این پروتکل بسیار مؤثره، اما عوارض جانبی آن ممکن است مزایای بالقوه را تحت‌الشعاع قرار دهد.

بنابراین، در دهه ۱۹۸۰ رویکردی معتدل‌تر پیشنهاد شد (شکل ۲):

• حذف تمرین تخلیه‌کننده گلیکوژن

• افزایش تدریجی مصرف کربوهیدرات با کاهش حجم تمرین در روزهای منتهی به مسابقه

پس از ۶-۷ روز، غلظت گلیکوژن نیز بسیار بالا بود، اگرچه به اندازه پروتکل سنتی نبود!

دو روز ممکن است کافی باشد!

مطالعات دهه ۱۹۹۰ نشان دادند که ورزشکاران تمرین کرده می‌توانند با تنها ۱ یا ۲ روز بارگیری کربوهیدرات و کاهش تمرین در آن روزها به غلظت مشابه گلیکوژن عضلانی دست یابند. در افراد کمتر تمرین‌کرده این مدت کمی طولانی‌تر است. همچنین نشان داده شد که نرخ تجزیه گلیکوژن در طول ورزش مستقیماً به میزان گلیکوژن موجود (ذخیره در عضله یا کبد) وابسته است. به عبارت دیگر، اگر ذخایر گلیکوژن عضلانی بسیار بالا باشد، سریع‌تر تجزیه می‌شود. بنابراین، پس از ۱ یا ۲ ساعت ورزش، غلظت گلیکوژن ممکن است در هر دو حالت، چه شروع با گلیکوژن بسیار بالا و چه شروع با گلیکوژن بالا، تقریباً مشابه باشد. یعنی در انتهای تمرین بازم گلیکوژن تا حد زیادی تخلیه می شود این یعنی دسترسی به ماده سوختی باعث میشه نرخ تجزیه اون هم بالاتر بره!

شکل ۱- بارگیری سنتی کربوهیدرات

شکل ۲- الگوی تعدیل شده بارگیری کربوهیدرات

**************************************************************************************************************************

♦ نکته بیوشیمیایی: تاثیر دسترسی به سوخت

اگر با تغییر رژیم غذایی (مانند پروتکل‌های بارگیری کربوهیدرات) میزان سوخت در دسترس را تغییر دهیم، این موضوع بر تنظیم متابولیسم در طول ورزش استقامتی تأثیر خواهد گذاشت. چندین مسیر و نقطه کنترلی متابولیک درگیر هستند.

• گلیکوژنولیز (Glycogenolysis): افزایش غلظت گلیکوژن عضلانی سرعت تجزیه گلیکوژن به پیروات در طول ورزش را افزایش می‌دهد. آنزیم مسئول تجزیه گلیکوژن، فسفوریلاز (Phosphorylase)، با غلظت بالاتر گلیکوژن فعال‌تر است.

• پیروات دهیدروژناز (PDH): گلیکوژن عضلانی همچنین به عنوان تنظیم‌کننده مهم آنزیم PDH عمل می‌کند. این آنزیم پیروات را به استیل-کوآ تبدیل می‌کند و یک گام محدودکننده سرعت در اکسیداسیون کربوهیدرات است. شروع ورزش با گلیکوژن بالا، باعث افزایش فعالیت PDH می‌شود و شروع با گلیکوژن پایین، آن را کاهش می‌دهد.

***************************************************************************************************************************

آیا پروتکل‌های شدید بارگیری گلیکوژن ضروری هستند؟

همانطور که گفته شد، مطالعات کمی به تفاوت بین گلیکوژن بالا و بسیار بالا پرداخته‌اند. در مطالعه‌ای توسط ملیسا آرکین‌استال و همکاران مشاهده شد که استفاده از گلیکوژن در ورزش با شدت ۴۵٪ VO2max که با گلیکوژن بالا آغاز شد، بیشتر از ورزش با شدت ۷۰٪ VO2max و شروع با گلیکوژن پایین بود، حتی با وجود شدت بالاتر.

از دیدگاه عملی: تصور کنید یک ماراتن ۳-۴ ساعته را با گلیکوژن عضلانی بالا یا بسیار بالا شروع کنید. نمودارهای مدل‌سازی نشان می‌دهد که:

• در یک ساعت اول تفاوتی بین غلظت‌ها وجود دارد، اما در هر دو حالت، گلیکوژن کافی برای حفظ سرعت بالا موجود است.

• بعد از دو ساعت، گلیکوژن در هر دو حالت کاهش یافته و تفاوت بین حالت‌ها کم می‌شود.

• به سوی پایان مسابقه، غلظت گلیکوژن احتمالاً مشابه می‌شود.

بنابراین، آیا واقعاً پروتکل‌های شدید بارگیری مزیتی دارند؟

نتیجه‌گیری

می‌توان استدلال کرد که ممکن است تفاوت کوچکی در یک ساعت اول مسابقه وجود داشته باشد، زیرا اکسیداسیون کربوهیدرات بالاتر در ابتدا نیاز به مصرف اکسیژن کمتری دارد. اما طرف مقابل این است که مصرف اکسیژن در این شرایط محدودکننده نیست.

تا زمانی که مطالعه‌ای دقیق انجام نشود که گلیکوژن بالا و بسیار بالا را مقایسه کند، پاسخ دقیق مشخص نخواهد شد. با این حال، به نظر می‌رسد که مزایای پروتکل‌های شدید بارگیری کربوهیدرات ممکن است با معایب آن‌ها در هفته منتهی به مسابقه جبران نشود.

دستورالعمل‌های کاربردی بر اساس یافته های علمی

از این مطالعات می‌توان چند راهنمای عملی استخراج کرد:

1. مطمئن شوید که ورزش را با گلیکوژن کافی عضلانی شروع می‌کنید.

2. «کافی» به معنای ذخایر بالا است، اما لازم نیست بسیار بالا باشد، زیرا ذخایر بسیار بالا سریع‌تر تجزیه می‌شوند.

3. برای ورزشکاران تمرین‌کرده، این هدف با مصرف کربوهیدرات بالا در ۲ روز قبل از مسابقه و کاهش حجم تمرین قابل دستیابی است.

4. افزایش کربوهیدرات نباید صرفاً به دلیل خوردن بیشتر باشد؛ باید از منابع کربوهیدراتی استفاده شود و مصرف چربی کاهش یابد. بارگیری کربوهیدرات و پرخوری اغلب توسط ورزشکاران اشتباه گرفته می‌شود.

5. انواع مختلف کربوهیدرات برای رسیدن به ذخایر بالا موثر هستند؛ تفاوت چندانی بین منابع جامد و مایع وجود ندارد.

6. مصرف ۵-۷ گرم کربوهیدرات به ازای هر کیلوگرم وزن بدن در روز معمولاً برای اکثر افراد کافی است (با مصرف انرژی پایین).

7. ورزشکارانی که اغلب مشکلات گوارشی دارند باید منابع کربوهیدراتی خود را با دقت انتخاب کنند و ممکن است مصرف فیبر کمتر برای آن‌ها مفید باشد.

پیام کاربردی

بارگیری کربوهیدرات مهم است، اما سخت گیری زیاد برای آن لازم نیست

تمام شواهد نشان می‌دهند که بالا بودن گلیکوژن عضلانی در شروع مسابقه، عملکرد را بهبود می‌دهد (۲–۳٪ عملکرد بهتر، ۱۵–۲۵٪ ظرفیت بالاتر).
اما هیچ سند علمی قوی وجود ندارد که نشان دهد:

گلیکوژن “خیلی خیلی زیاد” واقعاً بهتر از “گلیکوژن زیاد” است.

در واقع، مطالعات نشان می‌دهند که:

• هرچه ذخایر اولیه زیادتر باشد، سریع‌تر هم مصرف می‌شوند (glycogenolysis ↑)

• بعد از ۱–۲ ساعت، تفاوت بین گلیکوژن «بالا» و «خیلی بالا» تقریباً صفر می‌شود

• مزیت عملکردی ممکن است ناچیز باشد یا اصلاً وجود نداشته باشد

بنابراین بارگیری شدید (فراجبرانی کلاسیک) احتمالاً لازم نیست.

منابع

1. Hargreaves M., McConell G., Proletto J. Influence of muscle glycogen on glycogenolysis and glucose uptake during exercise in humans. J. Appl. Physiol. ۱۹۹۵;۷۸:۲۸۸–۲۹۲

2. Kiilerich K., Gudmundsson M., Birk J.B., Lundby C., Taudorf S., Plomgard P., Saltin B., Pedersen P.A., Wojtaszewski J.F.P., Pilegaard H. Low muscle glycogen and elevated plasma free fatty acid modify but do not prevent exercise-induced PDH activation in human skeletal muscle. Diabetes. ۲۰۱۰;۵۹:۲۶–۳۲

3. Arkinstall M.J., Bruce C.R., Clark S.A., Rickards C.A., Burke L.M., Hawley J.A. Regulation of fuel metabolism by pre-exercise muscle glycogen content and exercise intensity. J. Appl. Physiol. ۲۰۰۴;۹۷:۲۲۷۵–۲۲۸۳