Все, що ви хотіли знати про глікоген

Зміст:

Уже багато років одна з найгарячіших тем для обговорення у спорті на витривалість — це вуглеводи. Вони пережили періоди піддання анафемі, неймовірного поціновування, дещо прохолодного ставлення, повного забуття і стриманого оптимізму.

Але факт залишається незмінним: вуглеводи — досі найкращі друзі спорту на витривалість. І якщо вуглеводи — це пішаки у грі на витривалість, то король — це глікоген. Про глікоген чули всі, його запаси ми активно поповнюємо перед стартами, на нього покладаємо надію при інтенсивних тренуваннях і покладаємося в момент руйнування легендарної марафонської стіни.

Що ж таке глікоген, навіщо він нам взагалі потрібен, яку роль відіграє в житті і в спорті, де міститься і який буває? Про це (і не тільки) ми поговоримо в статті.

З чого все почалося?

Коротко

З 60-х років відомо, що глікоген дозволяє спортсменам більше і якісніше тренуватися. Сучасна концепція говорить, що виснаження запасів глікогену — важлива причина втоми під час тренувань і змагань.

Детальніше

Вивчення вуглеводного обміну в спорті — досить широка область досліджень, якій вже понад 100 років. Це здається неймовірним, але ще в 1920 році Август Крог і Йоханнес Ліндхард опублікували статтю, в якій йшлося про ефективність вуглеводів як джерела пального під час тренувань. Більше того, автори з’ясували, що люди, які перед тренуванням дотримуються низьковуглеводної дієти, на тренуваннях стомлюються раніше, ніж ті, хто отримує досить вуглеводів в дієті.

Трохи пізніше, у 1924 році, Семюель Левін опублікував статтю, де описав, що у фінішерів Бостонського марафону 1923 року спостерігалося зниження концентрації глюкози в крові (менше 4 ммоль/л). Це навело Левіна на думку, що низька доступність вуглеводів могла бути якось пов’язана з високою стомлюваністю спортсменів.

Саме ці вінтажні дослідження вперше надали докази того, що вуглеводи є важливим джерелом енергії і допомагають підтримувати продуктивність у спортсменів.

Попри наявні з 1920-х років наукові дані, велика частина основного розуміння важливості і метаболізму вуглеводів була розроблена скандинавськими дослідниками лише в кінці 1960-х років, коли стала доступна методика біопсії м’язів — взяття невеликого зразка тканини для подальшого вивчення під мікроскопом.

Скандинавські вчені провели цілу серію експериментів, які показали таке:

м’язовий глікоген виснажується під час тренування залежно від його інтенсивності;
дієти з високим вмістом вуглеводів збільшують запаси глікогену в м’язах і, отже, покращують здатність переносити фізичне навантаження;
запаси глікогену в м’язах різко збільшуються після попереднього виснаження глікогену (тобто виникає так званий ефект суперкомпенсації). Величина цього ефекту залежить від доступності вуглеводів.

Наука про харчування, зокрема про спортивне, продовжувала активно розвиватися впродовж 1980-х і 1990-х років, коли було доведено, що вживання вуглеводів під час тренування покращує якість цього самого тренування, а також продуктивність спортсмена в цілому.

Зібрані воєдино, знахідки 20-х, 60-х і 90-х років дозволили сформувати концепцію, яка говорить про те, що виснаження запасів глікогену може бути однією з важливих причин настання втоми під час тренувань і змагань.

Звідки енергія?

Коротко

Головне джерело енергії в організмі — АТФ (аденозинтрифосфат). Головні джерела АТФ — жири, запас яких в організмі практично не обмежений, і вуглеводи, які є основним джерелом палива в спорті на витривалість.

Детальніше

Аби підтримувати скорочення скелетних м’язів під час тренувань різної інтенсивності і тривалості, потрібен постійний приплив енергії, в якості якого організм використовує аденозинтрифосфат або АТФ.

Звідки в нашому організмі береться АТФ? Відповідь проста і складна водночас — АТФ утворюється в результаті окислення жирів і вуглеводів.

Жири — найбільш концентроване джерело енергії в організмі. Вони забезпечують приблизно вдвічі більше енергії, ніж вуглеводи або білки (9 калорій на грам жирів проти 4 калорій на грам вуглеводів/білків).

Мінус жирів в тому, що процес їх окислення відбувається відносно повільно, якщо порівняти його з окисленням вуглеводів. Ну, а основний плюс жирів в тому, що вони представляють собою практично необмежене джерело енергії для спортсменів. Навіть у худих людей у м’язових волокнах і жирових клітинах накопичується достатньо жиру, щоб забезпечити до 100 000 калорій, що цілком достатньо для більш ніж 100 годин бігу.

Отже, під час тренувань накопичені в організмі жири (у формі тригліцеридів, що містяться всередині клітин) розщеплюються на жирні кислоти, які транспортуються з кров’ю до м’язів, де і використовуються для утворення АТФ. Жири, крім інших депо, можуть зберігатися одразу в м’язових волокнах, де до них легше отримати доступ під час тренувань.

Друге, набагато швидше джерело утворення АТФ в нашому організмі — це глюкоза, яка надходить з крові і внутрішньом’язових запасів, де вона зберігається у вигляді глікогену.

На противагу жировій тканині, запаси глікогену в організмі досить обмежені, і в середньому становлять близько 2000 ккал. Цих запасів глікогену вистачить тільки на 32-33 кілометри бігу.

Під час тренувань і змагань вироблення АТФ в м’язах величезне, адже навіть в стані спокою кожна м’язова клітина містить приблизно 1 мільярд молекул АТФ, кожна з яких буде використовуватися і замінюватися приблизно кожні 2 хвилини.

Під час інтенсивного тренування вироблення м’язового АТФ може зростати приблизно в 1000 разів. Це відбувається для того, щоб задовольнити потреби в інтенсивному скороченні м’язів і підтримати необхідний нам темп бігу.

Під час тренувань з інтенсивністю, що перевищує приблизно 60% від максимального споживання кисню (МСК або VO2max), глюкоза в крові і м’язовий глікоген є основними джерелами, які використовуються для виробництва АТФ, необхідного для підтримки заданої швидкості тренування.

Значною мірою це відбувається тому, що при інтенсивних тренуваннях задіюється велика кількість швидкоскорочуваних рухових одиниць (м’язових волокон), що збільшує залежність від вуглеводів, як основного джерела палива.

Що таке глікоген?

Коротко

Глікоген — це універсальне джерело палива, що зберігається здебільшого всередині клітин м’язів і печінки. Глікоген в організмі існує в двох формах: проглікоген і макроглікоген. Подібні форми пояснюють двофазне поповнення запасів глікогену: швидке накопичення в перші кілька годин після тренування і більш повільне заповнення після.

Детальніше

Організм зберігає вуглеводи у вигляді глікогену, який міститься в двох депо: в печінці (приблизно 100 г), і в м’язах (приблизно 400 г), при цьому ще близько 5 грамів його циркулює в крові у вигляді глюкози.

Глікоген — це універсальне джерело палива, що зберігається всередині клітин і займає приблизно 2% об’єму серцевих клітин, 1-2% об’єму клітин скелетних м’язів і 5-6% об’єму клітин печінки.

Оскільки глікоген складається з окремих молекул глюкози, буде правильно говорити про частку глікогену. Частинки глікогену в клітинах печінки можуть мати розмір в 10 разів більший, ніж в клітинах скелетних м’язів, а кожна частка при цьому містить понад 50000 молекул глюкози.

Формування часток глікогену запускається за допомогою спеціального ферменту глікогеніну, який зв’язує молекули уридиндифосфату і глюкози з утворенням «зародків» глікогену. Після цього в справу вступає фермент глікогенсинтаза, яка, разом зі спеціальним розгалуженим ферментом працюють спільно, щоб збільшити частку глікогену.

Структура глікогену нагадує розгалужене дерево. Така «повзуча» форма збільшує щільність, розчинність і площу поверхні часток глікогену.

Глікоген розділяється на два типи: проглікоген і макроглікоген.

Проглікоген становить приблизно 15% від загального об’єму глікогену. Його вміст залежить від кількості вуглеводів в дієті, які першими починають допомагати утворювати новий глікоген з глюкози після виснаження старих запасів.

Початковий процес відбувається досить швидко, а от додаткові одиниці глюкози додаються куди повільніше, створюючи більші частки і утворюючи макроглікоген.

Поділ глікогену на два «підвиди» може пояснити двофазний характер поповнення запасів глікогену: швидке накопичення протягом перших кількох годин після тренування (те саме «вуглеводне вікно», яке триває 30-40 хвилин) і більш повільне поповнення запасів глікогену після цього (період перших 24 годин після тренування).

Глікоген м’язів

Коротко

М’язовий глікоген є джерелом палива для м’язів, наявний в них самих.

Детальніше

М’язовий глікоген міститься всередині клітин і використовується в різних типах м’язових волокон. Раніше вважали, що вміст глікогену в стані спокою не відрізняється між волокнами I і II типу. Однак, з появою більш точних методик оцінювання було виявлено, що швидкі м’язові волокна II типу містять більше глікогену, ніж повільні м’язові волокна I типу.

Цікаво, що особливості тренування диктують те, як буде виснажуватися глікоген під час тренування. Під час тривалого тренування з рівномірним темпом, наприклад, повільного довгого бігу, переважне виснаження глікогену спостерігається у волокнах I типу. Тоді як під час тренування з інтенсивністю, близькою до максимальної чи надмаксимальної, задіюються волокна II типу, і в них же видно значне виснаження глікогену.

Використання сучасної електронної мікроскопії показало, що м’язовий глікоген зберігається в трьох різних локаціях:

всередині тонких ниток-міофібрил (внутрішньо міофібрилярний глікоген, 5-15% від загального пулу глікогену);
між міофібрилами (міжміофібрилярний глікоген, 75% від загального пулу глікогену);
під тонкою, прозорою оболонкою, що оточує кожне поперечно-смугасте м’язове волокно — сарколеммою (субсарколеммальний глікоген, 5-15% від загальної кількості глікогену).

Вважається, що у спортсменів на витривалість як внутріміофібрилярних, так і субсарколеммальних запасів глікогену більше у волокнах I типу в порівнянні з волокнами II типу, тоді як міжміофібрилярних запасів глікогену більше у волокнах II типу.

Що ж стосується тренувань, то чим інтенсивніше тренування, тим швидше виснажуються внутрішньо міофібрилярні запаси глікогену. Крім того, була показана неможливість відновлення цього специфічного місця зберігання глікогену у перші години після закінчення тренування через порушення вивільнення кальцію всередині клітин.

Глікоген і вода

Коротко

Глікоген «притягує» воду — цим пояснюється збільшення ваги при заповненні запасів глікогену і скидання ваги після тривалого або інтенсивного тренування.

Детальніше

Кожен грам глікогену завжди «зберігається» разом з трьома грамами води.

Тому збільшення ваги, яка супроводжує тренування навіть елітних спортсменів — це досить типова реакція, яка виникає у відповідь на суперкомпенсацію глікогену.

Поняття «суперкомпенсація» часто зустрічається в спорті і означає, що якийсь параметр (сила, витривалість, запаси глікогену) після тренування не тільки відновлює свій вихідний рівень, а й дещо його перевищує.

Важливий і зворотний бік — швидке схуднення, частий супутник дієт з недостатнім вмістом вуглеводів, призводить до того, що втрачається не тільки глікоген, а й пов’язані з ним молекули води. Однак подібний ефект обмежений часом, і зовсім скоро втрата ваги сходить нанівець. А далі може відбутися збільшення ваги, оскільки запаси глікогену поповнюються, притягуючи додаткові молекули води.

Доведено, що ні короткочасне голодування, ні тривалий сидячий спосіб життя не впливають на загальні запаси глікогену в м’язах. Хоча глікоген в серці людини, яка голодує, може збільшуватися, оскільки амінокислоти і гліцерин, перетворюючись на глюкозу, зберігаються у вигляді глікогену, щоб забезпечити адекватні запаси енергії для серця.

Скільки всередині нас глікогену?

Середній вміст глікогену в організмі становить приблизно 600 грамів, при цьому цифри широко варіюються залежно від маси тіла, особливостей дієти, фізичної форми і того, як давно було тренування.

Найбільше і найважливіше депо глікогену — клітини скелетних м’язів. У м’язах в середньому є від 300 до 700 грамів глікогену.

Під час інтенсивних і тривалих тренувань вміст глікогену в активних м’язах суттєво знижується, але при цьому не падає більш, ніж на 10% від його початкових значень.

Вміст глікогену в іншому депо — клітинах печінки, також змінюється щодня, здебільшого він залежить від вмісту вуглеводів в дієті, часу між прийомами їжі, а також інтенсивності тренування. Вміст глікогену в печінці в середньому становить 80 грамів, і за різними даними може варіювати від 0 до 160 грамів.

Попри те, що глікоген в м’язах і печінці становить малу частину від загальних запасів палива в організмі, глікоген м’язів є тим ключовим паливом, яке використовується організмом під час тренувань середньої або високої інтенсивності.

Запаси глікогену в печінці і м’язах зменшуються під час будь-якої фізичної активності: чим вона довша та інтенсивніша, тим більша швидкість і загальне скорочення запасів глікогену в депо.

Дієта, яка містить достатню кількість вуглеводів і калорій, щоб відповідати щоденним витратам або навіть перевищувати їх, призводить до так званої суперкомпенсації запасів глікогену в м’язах, що розвивається впродовж днів і навіть тижнів.

Поліпшення тренованості є додатковим стимулом для збільшення запасів глікогену в м’язах, допомагаючи забезпечити доступну вуглеводну енергію для інтенсивних і тривалих тренувань і змагань.

У чому роль глікогену?

Дивно, що всього лише 500-800 грамів субстрату, що зберігається в організмі, можуть мати такий значний вплив на безліч тканин, органів і систем, а метаболізм цього субстрату має відчутний вплив на здоров’я і працездатність людини як під час відпочинку, так і при фізичному навантаженні.

Крім основної ролі «складу пального», розуміння метаболізму вуглеводів останнім часом значно поглибилося, і зараз говорять про те, що глікоген — це більше, ніж просто сховище. Він діє як регулятор багатьох ключових клітинних процесів, пов’язаних зі стимулюванням окислювальних реакцій, змінює чутливість організму до інсуліну, регулює скорочення м’язів, розпад білків та низку інших процесів.

Більш того, кілька років тому було доведено, що здатність вуглеводів покращувати продуктивність не обмежується звичайним прийомом вуглеводів, і навіть просте прополіскування рота вуглеводними розчинами без ковтання може покращувати витривалість під час гонки і тренування.

Паливо типу «глікоген»

Коротко

Основне депо глікогену — м’язи, друга за важливістю — печінка. М’язовий глікоген витрачається на потреби самих м’язів, тоді як глікоген печінки необхідний для підтримки постійної концентрації глюкози в крові.

Детальніше

Глюкоза — це основне і найважливіше джерело енергії для клітин мозку і всього організму. Більше того, в нормальних умовах глюкоза є тим єдиним паливом, яке головний мозок використовує для продукування високоенергетичної валюти — АТФ.

Наш мозок — найголовніший споживач глюкози крові, який утилізує приблизно 60% глюкози, що міститься в крові.

Тому важливо підтримувати нормальну концентрацію глюкози в крові як під час відпочинку/відновлення, так і під час тренувань.

В основі рекомендації, яка говорить про необхідність прийому 130 грамів вуглеводів на день, перш за все лежить задоволення запиту головного мозку в харчуванні.

Глікоген печінки використовується для постійного поповнення того невеликого (приблизно 4 г) рівня глюкози, який циркулює в крові. Пам’ятаєте, що головний мозок дуже активно споживає глюкозу, і при цьому практично не має власних запасів? Так ось, для того, щоб забезпечити постійну концентрацію глюкози в головному мозку, печінка розщеплює глікоген з утворенням глюкози, а ця глюкоза виділяється в кровообіг зі швидкістю, яка дорівнює споживанню глюкози з крові тканинами. Такий механізм призводить до стабільного вмісту глюкози в крові (4,0-5,5 ммоль/л).

Коли запаси глікогену в печінці падають до такого низького рівня, що отримувати глюкозу шляхом розщеплення глікогену стає неможливо, печінка починає перемикатися на так званий глюконеогенез — процес вироблення глюкози з амінокислот і гліцерину. І все б добре, однак швидкість такого продукування досить обмежена і часто не встигає за споживанням глюкози з крові під час тренувань.

Що ж робити організму? Адже з урахуванням того, що в печінці в середньому міститься близько 80 грамів (70-135 г) глікогену, з такими запасами у нас не вийде закінчити жодне тренування.

Правильна відповідь — використовувати глікоген м’язів, де його від 300 до 900 грамів. Ну, і він вже міститься саме там, де потрібен — в м’язовій тканині. Використання м’язового глікогену під час тренування дозволяє знизити споживання глюкози з крові, тим самим допомагаючи підтримувати постійний рівень глюкози в крові при відсутності надходження вуглеводів ззовні.

Про це часто забувають, але достатнє вживання вуглеводів під час тренування допомагає підтримувати запаси глікогену в печінці і зберігає глікоген в швидкоскорочуваних м’язових волокнах II типу.

Крім свого основного місця зберігання — клітин м’язів і печінки, невеликі кількості глікогену є в клітинах серця, судин, нирок, червоних і білих кров’яних тілець і навіть в жирових клітинах. Сліди глікогену знайдені навіть в клітинах мозку, де його приблизно в 100 разів менше, ніж в м’язових клітинах.

Глікогенова варіабельність

Коротко

Для поповнення запасів глікогену необхідно дотримуватися високовуглеводної дієти. Зазвичай для повного відновлення глікогену в м’язах потрібно 24 години.

Детальніше

Якщо ми маємо справу з тренованим і ситим спортсменом, то концентрація глікогену в його м’язах після 8-12 годин відпочинку становитиме 150 ммоль/кг сирої ваги м’яза.

Іноді вона може досягати позначки 200 ммоль/кг — це вже згаданий стан суперкомпенсації, який розвивається у спортсменів, які відпочили після кількох днів на високовуглеводній дієті. Подібна суперкомпенсація часто присутня перед цільовим стартом.

Відомо, що після тривалих інтенсивних тренувань вміст глікогену в м’язах може знизитись до позначки менше 50 ммоль/кг сирої ваги м’яза. При цьому, якщо рівень глікогену в м’язах падає до менше ніж 70 ммоль/кг сирої ваги, порушується вивільнення внутрішньоклітинного кальцію, що веде до падіння пікової потужності.

Іншими словами, існує певний мінімальний рівень глікогену м’язів, нижче якого скорочувальна функція і працездатність (потужність) м’язів знижуються.

Наприклад, інтенсивне двогодинне тренування може призводити до падіння м’язового глікогену на 50%, знижуючи його значення до того теоретичного порога, при якому порушується функція м’язів, і ускладнюється проведення подальшого тренування.

Теоретично, при швидкості ресинтезу глікогену 5-6 ммоль/кг/год, споживання достатньої кількості вуглеводів зможе дозволити провести наступне тренування вже через 4 години. Однак ресинтез м’язового глікогену — це неоднорідний процес, і тому спортсмени, які регулярно тренуються, зазвичай мають запаси м’язового глікогену набагато нижчі від рівня суперкомпенсації.

Зазвичай для повного відновлення глікогену в м’язах потрібно 24 години, при швидкості ресинтезу в 5-6 ммоль/кг/год. Низка досліджень доводить, що 24 години на високовуглеводній дієті (9,8 г/кг/доба) відновлюють приблизно 93% м’язового глікогену, окисленого протягом попереднього 2-годинного тренування з інтенсивністю 65% VO2max. При цьому низьковуглеводна дієта (1,9 г/кг/доба) відновила тільки 13% глікогену.

Глікоген і тренування

Коротко

Споживання вуглеводів повинно варіюватися залежно від типу та інтенсивності тренувань: менше — в дні легких тренувань, значно вище — в дні інтенсивних або тривалих тренувань.

Детальніше

Спортсмени, які тренуються більшу частину днів в тиждень, іноді виконуючи кілька тренувань в день, частіше за все мають неповні запаси глікогену в м’язах.

Було виявлено, що прихильники помірно- або високовуглеводної дієти (5 г/кг на противагу 10 г/кг вуглеводів в день) могли підтримувати свої запаси глікогену під час тижня тренувань, перебуваючи на високовуглеводній дієті, але відзначали зниження м’язового глікогену на 30-36% при помірно-вуглеводній дієті.

Найцікавіше те, що більш низькі рівні глікогену в м’язах ніяк не вплинули на здатність тренуватися в цілому або на якість тренувань, зокрема.

Дієта з високим вмістом вуглеводів може запобігти падінню запасів глікогену в м’язах навіть впродовж декількох тижнів інтенсивних тренувань, тоді як помірно-вуглеводні дієти підтримують запаси глікогену в м’язах на більш низькому, але все ж достатньому для важких тренувань рівні.

Якщо ж спортсмен сидить на низьковуглеводних дієтах, то його продуктивність швидко погіршується.

Крім дієти, у нас є нормальний щоденний цикл коливань запасів глікогену в м’язах, що є важливим внутрішньоклітинним сигналом для стимуляції низки адаптацій, необхідних для підвищення продуктивності і посилення внутрішньоклітинних реакцій.

Відразу після тренування м’язові клітини, які піддались значному падінню вмісту глікогену, швидко готуються до глікогенезу — процесу утворення нового глікогену. Більше того, використання глікогену під час тренування саме собою запускає процес синтезу глікогену під час фази відпочинку і відновлення.

Коли після тренування вуглеводи надходять в організм, збільшується виведення інсуліну з підшлункової залози, підвищується чутливість до інсуліну в м’язових клітинах і поглинання глюкози м’язовими клітинами, а також зростає активність ферментів, що відповідають за синтез нового глікогену. Подібний комплекс реакцій може бути активним протягом 48 годин.

Стимулом до високого темпу синтезу глікогену може бути прийом 1,0-1,2 г вуглеводів/кг/год відразу після тренування. Коли між тренуваннями є 24 години, то 10 г/кг вуглеводів разом з достатньою кількістю калорій вистачить для максимізації відновлення глікогену. При цьому споживання більше 10 г вуглеводів/кг/день не дає додаткових переваг для відновлення глікогену.

Варто пам’ятати, що основним фактором, який впливає на швидкість і ступінь поповнення запасів глікогену в м’язах, є загальне споживання калорій.

Навіть якщо після тренування споживається достатня кількість вуглеводів, поповнення запасів глікогену не буде повним, якщо не буде отримано достатню кількість калорій.

Щоденне споживання вуглеводів має відображати ступінь окислення вуглеводів під час тренування: менше — в дні легких тренувань, значно вище — в дні інтенсивних або тривалих тренувань.

Кількість і види вуглеводів

Коротко

У перші години після тренування продукти з високим глікемічним індексом можуть прискорити синтез глікогену в м’язах. Продукти з низьким глікемічним індексом перетравлюються і засвоюються повільніше, це призводить до більш повільного підвищення рівня глюкози та інсуліну в крові.

Детальніше

Довготривале відновлення глікогену, наприклад, за добу і більше, не залежить від виду спожитих вуглеводів, а залежить від загальної їх кількості. При цьому, фруктоза краще стимулює відновлення глікогену в печінці, а глюкоза — глікоген в м’язах, але більшість фізично активних людей зазвичай споживають досить фруктози і глюкози з продуктами і напоями для відновлення, і немає потреби перейматись про адекватність споживання фруктози з їжею.

Як тверді, так і рідкі форми вуглеводів пов’язані з однаковою швидкістю синтезу глікогену, тому спортсмени можуть задовольнити свої щоденні потреби у вуглеводах, споживаючи багаті на вуглеводи продукти і напої, які їм підходять найбільше.

Цікаво, що фастфуд (2 прийоми їжі, включаючи один з картоплею фрі) за ефективністю дорівнював спортивним добавкам з аналогічним вмістом вуглеводів і калорій протягом 4 годин після 90 хвилин тренування до виснаження глікогену.

У перші години після тренування споживання продуктів з високим глікемічним індексом (ГІ) може прискорити відновлення глікогену в м’язах. Продукти з низьким ГІ перетравлюються і засвоюються повільніше, ніж продукти з високим ГІ, що призводить до більш повільного підвищення рівня глюкози та інсуліну в крові.

Вживання вуглеводів з високим ГІ ефективно збільшує запаси глікогену в м’язах після вправ. Дієта з високим ГІ приводить до сильніших глікемічних та інсуліномічних відповідей, а також до більшого відновленню м’язового глікогену.

Збільшення вмісту вуглеводів в раціоні до 10 г/кг/день (у порівнянні з нормою 6 г/кг/день) призводить до збільшення запасів глікогену в м’язах перед тренуванням на 47%, поліпшення показників продуктивності на тренуванні, але й більшої залежності від м’язового глікогену як палива.

Вживання продуктів з високим ГІ важливе в тих випадках, коли критично важливий швидкий ресинтез м’язового глікогену.

Стать, вік і глікоген

Чоловіки і жінки відновлюють м’язовий глікоген з однаковою швидкістю, якщо після тренування споживається достатня кількість вуглеводів і калорій.

Серед спортсменів віком понад 55 років ушкодження м’язів, зумовлене тренуваннями, аналогічне до того, що спостерігається у молодих спортсменів. Але швидкість відновлення м’язів у літніх людей повільніша, це свідчить про те, що відновлення м’язового глікогену також може бути повільнішим.

Спортсменам старшого віку рекомендується споживати 35-40 г білків на додачу до достатньої кількості вуглеводів, щоб максимально стимулювати синтез м’язового білка після тренування. Додаткове споживання білка також може сприяти синтезу глікогену, особливо при низькому споживанні вуглеводів.

Як підвищити рівень глікогену?

Коротко

Зараз є кілька протоколів, які дозволяють ефективно заповнити депо глікогену. Якщо говорити про якусь універсальну схему поповнення запасів глікогену, то це поєднання дієти з високим вмістом вуглеводів (наприклад, понад 60% від загальної кількості калорій) з правильними тренуваннями і адекватним відпочинком.

Детальніше

За час наукових пошуків і досліджень різні автори розробили і випробували кілька протоколів, які допомагають посилити синтез глікогену в м’язах і печінці.

Регулярні тренування + дієта з високим вмістом вуглеводів (понад 8 г/кг/добу). Суперкомпенсація запасів глікогену в м’язах в порівнянні з початком тренування і більше, ніж при використанні дієти з низьким вмістом вуглеводів.

Класичне глікогенове завантаження: 3 дні важких тренувань на дієті з низьким вмістом вуглеводів (менше 5 г/кг/день), а потім 3 дні підведення до змагань на дієті з високим вмістом вуглеводів. Виникає суперкомпенсація запасів глікогену в м’язах у порівнянні з тим, що було до протоколу. Але такий підхід дуже складний як фізично, так і психологічно, особливо під час фази низького споживання вуглеводів.

Модифікований протокол глікогенового завантаження: 3-денна підводка на дієті з високим вмістом вуглеводів з 24-годинним відпочинком перед змаганнями. Суперкомпенсація запасів глікогену в м’язах аналогічна класичному режиму завантаження.

Тренування з низькими запасами вуглеводів, змагання з високими запасами глікогену (концепція Train low, compete high): цілеспрямоване скорочення щоденного споживання вуглеводів або тренування після нічного голодування чи утримання від прийому вуглеводів під час і впродовж 2 годин після важкого тренування, щоб сприяти адаптації, яка призводить до підвищення запасів глікогену. Це психологічно складна схема, і нема чітких доказів або додаткових переваг такої стратегії в плані збільшення запасів глікогену чи підвищення продуктивності.

Тренування з високою доступністю вуглеводів, сон з низькими запасами вуглеводів (концепція Train high, sleep low): тренуйтеся з високою доступністю вуглеводів, переважно ввечері, без поповнення запасів вуглеводів перед сном, після цього тренуйтеся на фоні низьких запасів вуглеводів вранці. За цією схемою отримані докази підвищення продуктивності в порівнянні з постійним дотриманням дієти з високим вмістом вуглеводів під час тренувань. При цьому, підвищення продуктивності може бути пов’язано з більш високим рівнем глікогену в м’язах.

Прийом протеїну. Коли спортсмен не може або не встигає споживати достатню кількість вуглеводів з їжею, прийом 0,3-0,4 г білка/кг може збільшувати синтез глікогену.

Завантаження креатином. Низка досліджень показала посилення накопичення глікогену в м’язах при навантаженні добавкою креатину. У той же час інші дослідження не виявили такого ефекту.

Підвищення жирів в дієті, тренування з низькими запасами вуглеводів. Перехід на дієту з високим вмістом жирів/низьким вмістом вуглеводів (кетодіета) на період більше двох тижнів підсилює окислювання м’язового жиру і зберігає м’язовий глікоген під час тренувань середньої інтенсивності (наприклад, на інтенсивності 60% від VO2max). Однак жирове навантаження може погіршити окислення вуглеводів в м’язах і знизити працездатність при більш високих навантаженнях.

Якщо поставити перед собою завдання сформувати якийсь універсальний протокол, що дозволяє ефективно поповнювати запас глікогену в м’язах і печінці, то дієта з високим вмістом вуглеводів (наприклад, понад 60% від загальної кількості калорій або, в ідеалі, кількість вуглеводів, достатню для заповнення вуглеводів, витрачених під час відпочинку і після тренувань) в поєднанні з правильними тренуваннями і адекватним відпочинком — ось той рецепт, який однозначно буде призводити до підвищення запасів глікогену в м’язах.

Висновки

Щоб підтримувати запаси глікогену в м’язах, спортсменам рекомендується дотримуватися високовуглеводної дієти, яка містить достатню кількість калорій і білків для стимуляції відновлення і росту м’язів.

Суперкомпенсація глікогену — результат поєднання відпочинку, зниження тренувального об’єму і високовуглеводної дієти.

Споживання різноманітних вуглеводних продуктів забезпечує адекватне відновлення глікогену в м’язах і печінці. Багаті на поживні речовини вуглеводи, такі як картопля, макаронні вироби, хліб, овочі і фрукти, забезпечують концентровану кількість простих (моно- і дисахариди, мальтодекстрини) і складних (крохмалі і волокна) вуглеводів разом з безліччю мікроелементів, таких як вітаміни, мінерали та інші поживні речовини.

Залежно від інтенсивності і тривалості тренування споживання вуглеводів може варіюватися від 3 до 10 г/кг/день.

Споживання вуглеводів з високим глікемічним індексом незабаром після тренування може максимізувати і підтримувати швидкість синтезу глікогену, прискорюючи його відновлення. Коли для відновлення глікогену є 24 години або більше, частота прийому вуглеводів менш важлива, ніж загальна кількість споживаних вуглеводів і калорій.

Список літератури

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.