Всё, что вы хотели знать про гликоген

Содержание:

Уже многие годы одна из самых горячих тем для обсуждения в спорте на выносливость — это углеводы. Они пережили периоды предания анафеме, безмерного почитания, слегка прохладного отношения, полного забвения и сдержанного оптимизма.

Но факт остается неизменен: углеводы — всё ещё лучшие друзья спорта на выносливость. И если углеводы — это пешки в игре на выносливость, то король — это гликоген. Про гликоген слышали все, его запасы мы активно пополняем перед стартами, на него уповаем при интенсивных тренировках и полагаемся в момент разрушения легендарной марафонской стены.

Что же такое гликоген, зачем он нам вообще нужен, какую роль играет в жизни и в спорте, где находится и какой бывает? Об этом (и не только) мы поговорим в статье.

С чего всё началось?

Кратко

С 60-х годов известно, что гликоген позволяет спортсменам больше и качественнее тренироваться. Современная концепция гласит, что истощение запасов гликогена — важная причина усталости во время тренировок и соревнований.

Подробнее

Изучение углеводного обмена в спорте — довольно широкая область исследований, которой уже более 100 лет. Это кажется невероятным, но еще в 1920 году Август Крог и Йоханнес Линдхард опубликовали статью, в которой сообщалось об эффективности углеводов в качестве источника топлива во время тренировок. Более того, авторы продемонстрировали, что люди, которые перед тренировкой придерживаются низкоуглеводной диеты, на тренировках утомляются раньше, чем те, кто получает достаточно углеводов в диете.

Чуть позже, в 1924 году, Сэмюэль Левин опубликовал статью, где описал, что у финишеров Бостонского марафона 1923 года наблюдалось снижение концентрации глюкозы в крови (менее 4 ммоль/л). Это навело Левина на мысль, что низкая доступность углеводов могла быть как-то связана с высокой утомляемостью спортсменов.

Именно эти винтажные исследования впервые предоставили доказательства того, что углеводы являются важным источником энергии и помогают поддерживать производительность у спортсменов.

Несмотря на имеющиеся с 1920-х годов научные данные, большая часть основного понимания важности и метаболизма углеводов была разработана скандинавскими исследователями только в конце 1960-х годов, когда стала доступна методика биопсии мышц — отщипывание небольшого образца ткани для последующего изучения под микроскопом.

Скандинавские ученые провели целую серию экспериментов, продемонстрировав следующее:

мышечный гликоген истощается во время тренировки в зависимости от ее интенсивности;
диеты с высоким содержанием углеводов увеличивают запасы гликогена в мышцах и, следовательно, улучшают способность переносить физическую нагрузку;
запасы гликогена в мышцах резко увеличиваются после предшествующего истощения гликогена (то есть развивается так называемый эффект суперкомпенсации). Величина этого эффекта зависит от доступности углеводов.

Наука о питании, в том числе о спортивном, продолжала активно развиваться на протяжении 1980-х и 1990-х годов, когда было доказано, что употребление углеводов во время тренировки улучшает качество этой самой тренировки, а также производительность спортсмена в целом.

Собранные воедино, находки 20-х, 60-х и 90-х годов позволили сформировать концепцию, которая говорит о том, что истощение запасов гликогена может являться одной из важных причин развития усталости во время тренировок и соревнований.

Откуда энергия?

Кратко

Главный источник энергии в организме — АТФ. Главные источники АТФ — жиры, запас которых в организме практически не ограничен, и углеводы, которые являются основным источником топлива в спорте на выносливость.

Подробнее

Для того, чтобы поддерживать сокращение скелетных мышц во время тренировок разной интенсивности и продолжительности, требуется постоянный приток энергии, в качестве которого организм использует аденозинтрифосфат или АТФ.

Откуда в нашем организме берется АТФ? Ответ прост и сложен одновременно — АТФ образуется в результате окисления жиров и углеводов.

Жиры — наиболее концентрированный источник энергии в организме. Они обеспечивают примерно в два раза больше энергии, чем углеводы или белки (9 калорий на грамм жиров против 4 калорий на грамм углеводов/белков).

Минус жиров в том, что процесс их окисления происходит относительно медленно, если сравнить его с окислением углеводов. Ну, а основной плюс жиров состоит в том, что они представляют собой практически неограниченный источник энергии для спортсменов. Даже у худых людей в мышечных волокнах и жировых клетках накапливается достаточно жира, чтобы обеспечить до 100 000 калорий, что вполне достаточно для более чем 100 часов бега.

Итак, во время тренировок накопленные в организме жиры (в форме находящихся внутри клеток триглицеридов) расщепляются на жирные кислоты, которые транспортируются с кровью к мышцам, где и используются для образования АТФ. Жиры, помимо прочих депо, могут храниться сразу в мышечных волокнах, где к ним легче получить доступ во время тренировок.

Второй, куда более быстрый источник образования АТФ в нашем организме — это глюкоза, поступающая из крови и внутримышечных запасов, где она хранится в виде гликогена.

В противовес жировой ткани, запасы гликогена в организме довольно ограничены, и в среднем составляют около 2000 ккал. Этих запасов гликогена хватит только на 32–33 километра бега.

Во время тренировок и соревнований производство АТФ в мышцах огромно, ведь даже в состоянии покоя каждая мышечная клетка содержит примерно 1 миллиард молекул АТФ, каждая из которых будет использоваться и заменяться в среднем каждые 2 минуты.

Во время интенсивной тренировки выработка мышечного АТФ может увеличиваться примерно в 1000 раз. Это происходит для того, чтобы удовлетворить потребности в интенсивном сокращении мышц и поддержать необходимый нам темп бега.

Во время тренировок с интенсивностью, превышающей примерно 60% от максимального потребления кислорода (МПК или VO2max), глюкоза в крови и мышечный гликоген являются основными источниками, которые используются для производства АТФ, необходимого для поддержания заданной скорости тренировки.

В значительной мере это происходит потому, что при интенсивных тренировках задействуется большое количество быстро сокращающихся двигательных единиц (мышечных волокон), что увеличивает зависимость от углеводов, как основного источника топлива.

Что такое гликоген?

Кратко

Гликоген — это универсальный источник топлива, который хранится в основном внутри клеток мышц и печени. Гликоген в организме существует в двух формах: прогликоген и макрогликоген. Подобные формы объясняют двухфазное восполнение запасов гликогена: быстрое накопление в первые несколько часов после тренировки и более медленное восполнение после.

Подробнее

Организм хранит углеводы в виде гликогена, который содержится в двух депо: в печени (примерно 100 г), и в мышцах (примерно 400 г), при этом еще около пяти грамм его циркулирует в крови в виде глюкозы.

Гликоген — это универсальный источник топлива, который хранится внутри клеток и занимает примерно 2% объема сердечных клеток, 1–2% объема клеток скелетных мышц и 5–6% объема клеток печени.

Поскольку гликоген состоит из отдельных молекул глюкозы, будет правильно говорить о частице гликогена. Частицы гликогена в клетках печени могут иметь размер в 10 раз больший, чем в клетках скелетных мышц, а каждая частица при этом содержит более 50000 молекул глюкозы.

Формирование частиц гликогена запускается при помощи специального фермента гликогенина, который связывает молекулы уридиндифосфата и глюкозы с образованием «зародышей» гликогена. После этого в дело вступает фермент гликогенсинтаза, которая, вместе со специальным разветвляющим ферментом работают сообща, чтобы укрупнить частицу гликогена.

Структура гликогена напоминает ветвящееся дерево. Такая «ветвистая» форма увеличивает плотность, растворимость и площадь поверхности частиц гликогена.

Гликоген разделяется на два типа: прогликоген и макрогликоген.

Прогликоген составляет около 15% от общего объема гликогена. Его содержание зависит от количества углеводов в диете, которые первыми начинают помогать образовывать новый гликоген из глюкозы после истощения старых запасов.

Начальный процесс проходит довольно быстро, а вот дополнительные единицы глюкозы добавляются куда медленнее, создавая более крупные частицы и образовывая макрогликоген.

Разделение гликогена на два «подвида» может объяснить двухфазный характер восполнения запасов гликогена: быстрое накопление в течение первых нескольких часов после тренировки (то самое «углеводное окно», которое длится 30–40 минут) и более медленное восполнение запасов гликогена после этого (период первых 24 часов после тренировки).

Гликоген мышц

Кратко

Мышечный гликоген представляет собой источник топлива для мышц, имеющийся в них самих.

Подробнее

Мышечный гликоген находится внутри клеток и используется в разных типах мышечных волокон. Раньше считали, что содержание гликогена в состоянии покоя не различается между волокнами I и II типа. Однако, с появлением более точных методик оценки было обнаружено, что быстрые мышечные волокна II типа содержат больше гликогена, чем медленные мышечные волокна I типа.

Интересно, что особенности тренировки диктуют то, как будет истощаться гликоген во время тренировки. Во время длительной тренировки с равномерным темпом, например, медленного длинного бега, преимущественное истощение гликогена наблюдается в волокнах I типа, тогда как во время тренировки с интенсивностью, близкой к максимальной или сверхмаксимальной, задействуются волокна II типа, и в них же видно значительное истощение гликогена.

Использование современной электронной микроскопии показало, что мышечный гликоген хранится в трех различных локациях:

внутри тонких нитей-миофибрилл (внутримиофибриллярный гликоген, 5–15% от общего пула гликогена);
между миофибрилл (межмиофибриллярный гликоген, 75% от общего пула гликогена);
под тонкой, прозрачной оболочкой, окружающей каждое поперечно-полосатое мышечное волокно — сарколеммой (субсарколеммальный гликоген, 5–15% от общего пула гликогена).

Считается, что у спортсменов на выносливость как внутримиофибриллярные, так и субсарколеммальные запасы гликогена больше в волокнах I типа по сравнению с волокнами II типа, тогда как межмиофибриллярные запасы гликогена больше в волокнах II типа.

Что же касается тренировок, то чем интенсивнее тренировка, тем быстрее истощаются внутримиофибриллярные запасы гликогена. Кроме того, была показана невозможность восстановления этого специфического места хранения гликогена в первые часы после окончания тренировки из-за нарушения высвобождения кальция внутри клеток.

Гликоген и вода

Кратко

Гликоген «притягивает» воду — этим объясняется увеличение веса при восполнении запасов гликогена и сброс веса после длительной или интенсивной тренировки.

Подробнее

Каждый грамм гликогена всегда «хранится» вместе с тремя граммами воды.

Поэтому увеличение веса, сопровождающее тренировки даже элитных спортсменов — это довольно типичная реакция, развивающаяся в ответ на суперкомпенсацию гликогена.

Понятие «суперкомпенсация» часто встречается в спорте и означает, что некий параметр (сила, выносливость, запасы гликогена) после тренировки не только восстанавливает свой исходный уровень, но и несколько его превышает.

Важно и обратное — быстрое похудение, частый спутник диет с недостаточным содержанием углеводов, приводит к тому, что теряется не только гликоген, но и связанные с ним молекулы воды. Однако подобный эффект ограничен по времени, и совсем скоро потеря веса сходит на нет. А дальше может произойти увеличение веса, поскольку запасы гликогена пополняются, притягивая дополнительные молекулы воды.

Доказано, что ни кратковременное голодание, ни продолжительный сидячий образ жизни не влияют на общие запасы гликогена в мышцах. Хотя гликоген в сердце голодающего человека может увеличиваться, поскольку аминокислоты и глицерин, превращаясь в глюкозу, сохраняются в виде гликогена, чтобы обеспечить адекватные запасы энергии для сердца.

Сколько внутри нас гликогена?

Среднее содержание гликогена в организме составляет около 600 граммов, при этом цифры широко варьируют в зависимости от массы тела, особенностей диеты, физической формы и того, как давно была выполнена тренировка.

Самое большое и важное депо гликогена — клетки скелетных мышц. В мышцах в среднем имеется от 300 до 700 граммов гликогена.

Во время интенсивных и продолжительных тренировок содержание гликогена в активных мышцах существенно снижается, но при этом не падает более, чем на 10% от его начальных значений.

Содержание гликогена в другом депо — клетках печени, также меняется каждый день, в основном оно зависит от содержания углеводов в диете, времени между приемами пищи, а также интенсивности тренировки. Содержание гликогена в печени в среднем составляет 80 граммов, и по разным данным может варьировать от 0 до 160 граммов.

Несмотря на то, что гликоген в мышцах и печени составляет малую часть от общих запасов топлива в организме, гликоген мышц является тем ключевым топливом, которое используется организмом во время тренировок средней или высокой интенсивности.

Запасы гликогена в печени и мышцах уменьшаются во время любой физической активности: чем она дольше и интенсивнее, тем больше скорость и общее сокращение запасов гликогена в депо.

Диета, которая содержит достаточное количество углеводов и калорий, чтобы соответствовать ежедневным затратам или даже превышать их, приводит к так называемой суперкомпенсации запасов гликогена в мышцах, развивающейся в течение дней и даже недель.

Улучшение тренированности является дополнительным стимулом для увеличения запасов гликогена в мышцах, помогая обеспечить доступную углеводную энергию для интенсивных и продолжительных тренировок и соревнований.

В чем роль гликогена?

Удивительно, что всего лишь 500–800 грамм субстрата, хранящегося в организме, могут оказывать столь глубокое воздействие на множество тканей, органов и систем, а метаболизм этого субстрата имеет значимое влияние на здоровье и работоспособность человека как во время отдыха, так и при физической нагрузке.

Помимо основной роли «склада топлива», понимание метаболизма углеводов в последнее время значительно углубилось, и сейчас говорят о том, что гликоген — это больше, чем просто хранилище. Он действует как регулятор многих ключевых клеточных процессов, связанных со стимулированием окислительных реакций, изменяет чувствительность организма к инсулину, регулирует сокращение мышц, распад белков и ряд других процессов.

Более того, несколько лет назад было доказано, что способность углеводов улучшать производительность не ограничивается обычным приемом углеводов, и даже простое прополаскивание рта углеводными растворами без глотания может улучшает выносливость на гонке и тренировке.

Топливо типа «гликоген»

Кратко

Основное депо гликогена — мышцы, второе по значимости — печень. Мышечный гликоген расходуется на нужды самих мышц, тогда как гликоген печени необходим для поддержания постоянной концентрации глюкозы в крови.

Подробнее

Глюкоза — это основной и самый важный источник энергии для клеток мозга и всего организма. Более того, в нормальных условиях глюкоза является тем единственным топливом, которое головной мозг использует для производства высокоэнергетической валюты — АТФ.

Наш мозг — самый главный потребитель глюкозы крови, который утилизирует примерно 60% глюкозы, находящейся в крови.

Поэтому важно поддерживать нормальную концентрацию глюкозы в крови как во время отдыха/восстановления, так и во время тренировок.

В основе рекомендации, которая говорит о необходимости приема 130 грамм углеводов в день, прежде всего лежит удовлетворение запроса головного мозга в питании.

Гликоген печени используется для постоянного пополнения того небольшого (около 4 г) уровня глюкозы, который циркулирует в крови. Помните, что головной мозг очень активно потребляет глюкозу, и при этом практически не имеет своих собственных запасов? Так вот, для того, чтобы обеспечить постоянную концентрацию глюкозы в головном мозге, печень расщепляет гликоген с образованием глюкозы, а эта глюкоза выделяется в кровоток со скоростью, равной потреблению глюкозы из крови тканями. Такой механизм приводит к стабильному содержанию глюкозы в крови (4,0 — 5,5 ммоль/л).

Когда запасы гликогена в печени падают до такого низкого уровня, что получать глюкозу путем расщепления гликогена становится невозможно, печень начинает переключаться на так называемый глюконеогенез — процесс производства глюкозы из аминокислот и глицерина. И все бы хорошо, однако скорость такого производства весьма ограничена и часто не успевает за потреблением глюкозы из крови во время тренировок.

Что же делать организму? Ведь с учетом того, что в печени в среднем содержится около 80 грамм (70–135 г) гликогена, с такими запасами у нас не получится закончить никакую тренировку.

Правильный ответ — использовать гликоген мышц, где его от 300 до 900 граммов. Ну и он уже находится ровно там, где нужен — в мышечной ткани. Использование мышечного гликогена во время тренировки позволяет снизить потребление глюкозы из крови, тем самым помогая поддерживать постоянный уровень глюкозы в крови при отсутствии поступления углеводов извне.

Об этом часто забывают, но достаточное потребление углеводов во время тренировки помогает поддерживать запасы гликогена в печени и сберегает гликоген в быстро сокращающихся мышечных волокнах II типа.

Помимо своего основного места хранения — клеток мышц и печени, небольшие количества гликогена есть в клетках сердца, сосудов, почек, красных и белых кровяных телец и даже в жировых клетках. Следы гликогена найдены даже в клетках мозга, где его примерно в 100 раз меньше, чем в мышечных клетках.

Гликогеновая вариабельность

Кратко

Для восполнения запасов гликогена необходимо придерживаться высокоуглеводной диеты. Обычно для полного восстановления гликогена в мышцах требуется 24 часа.

Подробнее

Если мы имеем дело с тренированным и накормленным спортсменом, то концентрация гликогена в его мышцах после 8–12 часов отдыха составит 150 ммоль/кг сырого веса мышцы.

Иногда она может достигать отметки в 200 ммоль/кг — это уже упомянутое состояние суперкомпенсации, которое развивается у отдохнувших спортсменов после нескольких дней на высокоуглеводной диете. Подобная суперкомпенсация часто имеет место перед целевым стартом.

Известно, что после длительных интенсивных тренировок содержание гликогена в мышцах может упасть до отметки менее 50 ммоль/кг сырого веса мышцы. При этом, если уровень гликогена в мышцах падает до значений менее 70 ммоль/кг сырого веса, нарушается высвобождение внутриклеточного кальция, что ведет к падению пиковой мощности.

Другими словами, существует некий минимальный уровень гликогена мышц, ниже которого сократительная функция и работоспособность (мощность) мышц снижаются.

Например, интенсивная двухчасовая тренировка может приводить к падению мышечного гликогена на 50%, снижая его значения до того теоретического порога, при котором нарушается функция мышц, и затрудняется проведение последующей тренировки.

Теоретически, при скорости ресинтеза гликогена 5–6 ммоль/кг/час, потребление достаточного количества углеводов сможет позволить провести следующую тренировку уже через 4 часа. И все бы хорошо, но ресинтез мышечного гликогена — это неоднородный процесс, и поэтому регулярно тренирующиеся спортсмены обычно имеют запасы мышечного гликогена намного ниже уровня суперкомпенсации.

Обычно для полного восстановления гликогена в мышцах требуется 24 часа, при скорости ресинтеза в 5–6 ммоль/кг/ч. Ряд исследований доказал, что 24 часа на высокоуглеводной диете (9,8 г/кг/сут) восстанавливают примерно 93% мышечного гликогена, окисленного в течение предшествующей 2-часовой тренировки с интенсивностью 65% VO2max. При этом низкоуглеводная диета (1,9 г/кг/сут) восстановила только 13% гликогена.

Гликоген и тренировки

Кратко

Потребление углеводов должно варьироваться в зависимости от типа и интенсивности тренировок: меньше — в дни легких тренировок, значительно выше — в дни интенсивных или продолжительных тренировок.

Подробнее

Спортсмены, которые тренируются большую часть дней в неделю, иногда выполняя несколько тренировок в день, чаще всего имеют неполные запасы гликогена в мышцах.

Было обнаружено, что приверженцы умеренно- или высокоуглеводной диет (5 г/кг против 10 г/кг углеводов в день) могли поддерживать свои запасы гликогена во время недели тренировок при нахождении на высокоуглеводной диете, но отмечали снижение мышечного гликогена на 30–36% при умеренно-углеводной диете.

Самое интересное в том, что более низкие уровни гликогена в мышцах никак не повлияли на способность тренироваться в целом или на качество тренировок, в частности.

Диета с высоким содержанием углеводов может предотвратить падение запасов гликогена в мышцах даже на протяжении нескольких недель интенсивных тренировок, тогда как умеренно-углеводные диеты поддерживают запасы гликогена в мышцах на более низком, но все же достаточном для тяжелых тренировок уровне.

Если же спортсмен сидит на низкоуглеводных диетах, то его производительность быстро ухудшается.

Помимо диеты, у нас есть нормальный ежедневный цикл колебаний запасов гликогена в мышцах, что является важным внутриклеточным сигналом для стимуляции ряда адаптаций, необходимых для повышения производительности и усиления внутриклеточных реакций.

Сразу после тренировки мышечные клетки, которые испытали на себе значительное падение содержания гликогена, быстро подготавливаются к гликогенезу — процессу образования нового гликогена. Более того, использование гликогена во время тренировки само по себе запускает процесс синтеза гликогена во время фазы отдыха и восстановления.

Когда после тренировки углеводы поступают в организм, увеличивается выведение инсулина из поджелудочной железы, повышается чувствительность к инсулину в мышечных клетках и поглощение глюкозы мышечными клетками, а также растет активность ферментов, отвечающих за синтез нового гликогена. Подобный комплекс реакций может быть активен в течение 48 часов.

Стимулом к высокому темпу синтеза гликогена может быть прием 1,0–1,2 г углеводов/кг/ч сразу после тренировки. Когда между тренировками есть 24 часа, то 10 г/кг углеводов вместе с достаточным количеством калорий хватит для максимизации восстановления гликогена. При этом потребление более 10 г углеводов/кг/день не дает дополнительных преимуществ для восстановления гликогена.

Стоит запомнить, что основным фактором, влияющим на скорость и степень восполнения запасов гликогена в мышцах, является общее потребление калорий.

Даже если после тренировки потребляется достаточное количество углеводов, восполнение запасов гликогена не будет полным, если не будет получено достаточное количество калорий.

Ежедневное потребление углеводов должно отражать степень окисления углеводов во время тренировки: меньше — в дни легких тренировок, значительно выше — в дни интенсивных или продолжительных тренировок.

Количество и виды углеводов

Кратко

В первые часы после тренировки продукты с высоким гликемическим индексом могут ускорить синтез гликогена в мышцах. Продукты с низким гликемическим индексом перевариваются и усваиваются медленнее, это приводит к более медленному повышению уровня глюкозы и инсулина в крови.

Подробнее

Долгосрочное восстановление гликогена, например, за сутки и более, не зависит от вида принимаемых углеводов, а зависит от общего количества потребляемых углеводов. При этом, фруктоза лучше стимулирует восстановление гликогена в печени, а глюкоза — гликоген в мышцах, но большинство физически активных людей обычно потребляют достаточно фруктозы и глюкозы с продуктами и напитками для восстановления, и нет необходимости беспокоиться об адекватности потребления фруктозы с пищей.

Как твердые, так и жидкие формы углеводов связаны с одинаковой скоростью синтеза гликогена, поэтому спортсмены могут удовлетворить свои ежедневные потребности в углеводах, потребляя богатые углеводами продукты и напитки, которые им подходят больше всего.

Интересно, что фастфуд (2 приема пищи, включая один с картофелем фри) был равен по эффективности спортивным добавкам с аналогичным содержанием углеводов и калорий в течение 4 часов после 90 минут тренировки до истощения гликогена.

В первые часы после тренировки потребление продуктов с высоким гликемическим индексом (ГИ) может ускорить восстановление гликогена в мышцах. Продукты с низким ГИ перевариваются и усваиваются медленнее, чем продукты с высоким ГИ, что приводит к более медленному повышению уровня глюкозы и инсулина в крови.

Употребление углеводов с высоким ГИ эффективно увеличивает запасы гликогена в мышцах после упражнений. Диета с высоким ГИ приводит к большему гликемическому и инсулинемическому ответам, а также к большему восстановлению мышечного гликогена.

Увеличение содержания углеводов в рационе до 10 г/кг/день (по сравнению с нормой 6 г/кг/день) приводит к увеличению запасов гликогена в мышцах перед тренировкой на 47%, улучшению показателей производительности на тренировке, но большей зависимости от мышечного гликогена в качестве топлива.

Употребление продуктов с высоким ГИ важно в тех случаях, когда критически важен быстрый ресинтез мышечного гликогена.

Пол, возраст и гликоген

Мужчины и женщины восстанавливают мышечный гликоген с одинаковой скоростью, если после тренировки потребляется достаточное количество углеводов и калорий.

Среди спортсменов в возрасте старше 55 лет повреждение мышц, вызванное тренировками, аналогично наблюдаемому у молодых спортсменов, но скорость восстановления мышц у пожилых людей медленнее, что говорит о том, что восстановление мышечного гликогена также может быть медленнее.

Спортсменам старшего возраста рекомендуется потреблять 35–40 г белков в дополнение к достаточному количеству углеводов, чтобы максимально стимулировать синтез мышечного белка после тренировки. Дополнительное потребление белка также может способствовать синтезу гликогена, особенно при низком потреблении углеводов.

Как повысить уровень гликогена?

Кратко

Сейчас есть несколько протоколов, позволяющих эффективно восполнить депо гликогена. Если говорить о некоей универсальной схеме восполнения запасов гликогена, то это сочетание диеты с высоким содержанием углеводов (например, более 60% от общего количества калорий) с правильными тренировками и адекватным отдыхом.

Подробнее

За время научных поисков и исследований различные авторы разработали и опробовали несколько протоколов, помогающих усилить синтез гликогена в мышцах и печени.

Регулярные тренировки + диета с высоким содержанием углеводов (более 8 г/кг/сут). Суперкомпенсация запасов гликогена в мышцах по сравнению с началом тренировки и больше, чем при использовании диеты с низким содержанием углеводов.

Классическая гликогеновая загрузка: 3 дня тяжелых тренировок на диете с низким содержанием углеводов (менее 5 г/кг/день), а затем 3 дня подводки к соревнованиям на диете с высоким содержанием углеводов. Развивается суперкомпенсация запасов гликогена в мышцах по сравнению с тем, что было до протокола. Но такой подход очень сложен как физически, так и психологически, особенно во время фазы низкого потребления углеводов.

Модифицированный протокол гликогеновой загрузки: 3-дневная подводка на диете с высоким содержанием углеводов с 24-часовым отдыхом перед соревнованиями. Суперкомпенсация по запасам гликогена в мышцах аналогична классическому режиму загрузки.

Тренировки с низкими запасами углеводов, соревнования с высокими запасами гликогена (концепция Train low, compete high): целенаправленное сокращение ежедневного потребления углеводов или тренировки после ночного голодания или воздержание от приема углеводов во время и в течение 2 часов после тяжелой тренировки, чтобы способствовать адаптации, которая приводит к повышению запасов гликогена. Это психологически сложная схема, и нет четких доказательств или дополнительных преимуществ такой стратегии в плане увеличения запасов гликогена или повышения производительности.

Тренировки с высокой доступностью углеводов, сон с низкими запасами углеводов (концепция train high, sleep low): тренируйтесь с высокой доступностью углеводов, преимущественно вечером, без восполнения запасов углеводов перед сном, после этого тренируйтесь на фоне низких запасов углеводов утром. По данной схеме получены доказательства повышения производительности по сравнению с постоянным следованием диете с высоким содержанием углеводов во время тренировок. При этом, повышение производительности может быть связано с более высоким уровнем гликогена в мышцах.

Прием протеина. Когда спортсмен не может или не успевает потреблять достаточное количество углеводов с пищей, прием 0,3–0,4 г белка/кг может увеличивать синтез гликогена.

Загрузка креатином. Ряд исследований показал усиление накопления гликогена в мышцах при нагрузке добавкой креатина. В то же время другие исследования не обнаружили такого эффекта.

Повышение жиров в диете, тренировка с низкими запасами углеводов. Переход на диету с высоким содержанием жиров/низким содержанием углеводов (кетодиета) на период более двух недель усиливает окисление мышечного жира и сберегает мышечный гликоген во время тренировок средней интенсивности (например, на интенсивности 60% от VO2max). Однако жировая нагрузка может ухудшить окисление углеводов в мышцах и снизить работоспособность при более высоких нагрузках.

Если поставить перед собой задачу сформировать некий универсальный протокол, позволяющий эффективно пополнять запас гликогена в мышцах и печени, то диета с высоким содержанием углеводов (например, более 60% от общего количества калорий или, в идеале, количество углеводов, достаточное для восполнения углеводов, потраченных во время отдыха и после тренировок) в сочетании с правильными тренировками и адекватным отдыхом — вот тот рецепт, который однозначно будет приводить к повышению запасов гликогена в мышцах.

Выводы

Чтобы поддерживать запасы гликогена в мышцах, спортсменам рекомендуется придерживаться высокоуглеводной диеты, которая содержит достаточное количество калорий и белков для стимуляции восстановления и роста мышц.

Суперкомпенсация гликогена — результат сочетания отдыха, снижения тренировочного объема и высокоуглеводной диеты.

Потребление разнообразных углеводных продуктов обеспечивает адекватное восстановление гликогена в мышцах и печени. Богатые питательными веществами углеводы, такие как картофель, макаронные изделия, хлеб, овощи и фрукты, обеспечивают концентрированное количество простых (моно- и дисахариды, мальтодекстрины) и сложных (крахмалы и волокна) углеводов вместе с множеством микроэлементов, такие как витамины, минералы и другие питательные вещества.

В зависимости от интенсивности и продолжительности тренировки потребление углеводов может варьироваться от 3 до 10 г/кг/день.

Потребление углеводов с высоким гликемическим индексом вскоре после тренировки может максимизировать и поддерживать скорость синтеза гликогена, ускоряя его восстановление. Когда для восстановления гликогена доступно 24 часа или более, частота приема углеводов менее важна, чем общее количество потребляемых углеводов и калорий.

Список литературы

Hawley JA, Leckey JJ. Carbohydrate dependence during prolonged, intense endurance exercise. Sports Med.2015;45(suppl 1): S5-12.
Thomas TD, Erdman KA, Burke LM. Nutrition and athletic performance. Med Sci Sports Exerc.2016;48:543–568.
Burke LM, van Loon LJ, Hawley JA. Post-exercise muscle glycogen resynthesis in humans. J Appl Physiol.2017;122:1055–1067.
Anderson L, Orme P, Naughton RJet al. , Energy intake and expenditure of professional soccer players of the English Premier League: evidence of carbohydrate periodization. Int J Sports Nutr Exerc Metab.2017;27:228–238.
Devlin BL, Leveritt MD, Kingsley Met al. , Dietary intake, body composition and nutrition knowledge of Australian football and soccer players: implications for sports nutrition professionals in practice. Int J Sports Nutr Exerc Metab.2017;27:130–138.
Mullins VA, Houtkooper LB, Howell WHet al. , Nutritional status of US elite female heptathletes during training. Int J Sport Nutr Exer Metab.2001;11:299–314.
Birkenhead KL, Slater G. A review of factors influencing athletes’ food choices. Sports Med.2015;45:1511–1522.
Trakman GL, Forsyth A, Devlin BLet al. , A systematic review of athletes’ and coaches’ nutrition knowledge and reflections on the quality of current nutrition knowledge measures. Nutrients.2016;8:1–23.
Depre C, Vanoverschelde JJ, Taegtmeyer H. Glucose for the heart. Circulation.1999;99:578–588.
Jensen TE, Richter EA. Regulation of glucose and glycogen metabolism during and after exercise. J Physiol (London).2012;590:1069–1076.
Ceperuelo-Mallafre V, Ejarque M, Serena Cet al. , Adipose tissue glycogen accumulation is associated with obesity-linked inflammation in humans. Molec Metab.2016;5:5–18.
Brown AM, Ransom BR. Astrocyte glycogen and brain energy metabolism. Glia.2007;55:1263–1271.
Burke LM, Kiens B. «Fat adaptation» for athletic performance: the nail in the coffin? J Appl Physiol. 2006;100:7–8.
Zachwieja JJ, Costill DL, Pascoe DDet al. , Influence of muscle glycogen depletion on the rate of resynthesis. Med Sci Sports Exerc.1991;23:44–48.
McInerney P, Lessard SJ, Burke LMet al. , Failure to repeatedly supercompensate muscle glycogen stores in highly trained men. Med Sci Sports Exerc.2005;37:404–411.
Hermansen L, Vaage O. Lactate disappearance and glycogen synthesis in human muscle after maximal exercise. Am J Physiol.1977;233:E422-E429.
Mul JD, Stanford KI, Hirshman MFet al. , Exercise and regulation of carbohydrate metabolism. Prog Mol Biol Transl Sci.2015;135:17–37.