تغذیه
نظریات درباره دوره بندی کربوهیدرات و فرضیه آستانه گلیکوژن
مرداد
نظریات درباره دوره بندی کربوهیدرات و فرضیه آستانه گلیکوژن
مقدمه
نظریات درباره دوره‌بندی کربوهیدرات و فرضیه آستانه گلیکوژن در میان مربیان و ورزشکاران درباره تاثیر میزان مصرف و دوره‌بندی کربوهیدرات قبل تمرین. در طول و پس از تمرین بر عملکرد و ایجاد سازگاری‌های ناشی از تمرین، بحث و اختلاف بسیاری وجود دارد. از این‌رو، مقالات بسیاری در این زمینه (دوره بندی کربوهیدرات) انجام شده است. با این‌حال، نتایج آن‌ها تا حدودی با یکدیگر متناقض می‌باشد.
تامین کربوهیدرات کافی برای بدن به عنوان یک نوع سوخت، قبل، حین و بعد از تمرین و مسابقات، می‌تواند بر عوامل متعددی تاثیر بگذارد. به عنوان مثال می‌توان به عملکرد و ایجاد سازگاری‌ها و مسیرهای پیامرسانی سلولی و مولکولی اشاره کرد. همچنین، این فرضیه مطرح شده است که کاهش ذخایر گلیکوژن عضلانی تا حدی (فرضیه آستانه گلیکوژن) (Glycogen Threshold Hypothesis) موجب افت عملکرد ورزشکاران نخواهد شد. و از آن حد کمتر، می‌تواند موجب کاهش عملکرد و اختلال در ایجاد سازگاری‌های ناشی از آن فعالیت ورزشی شود. از این‌رو، چندین نظریه و پروتکل دوره‌بندی مصرف کربوهیدرات تاکنون مطرح شده است. این موارد در مطالعات گوناگون مورد بحث و بررسی قرار گرفته است که در ادامه به آن‌ها خواهیم پرداخت.
- محدود کردن ذخایر کربوهیدراتی (Carbohydrate restriction) تاثیراتی را به دنبال دارد. این محدودیت باعث افزایش مسیر پیامرسانی سلولی، بیان ژن، اجزای سازگاری در تمرین و عملکرد ورزشی می‌شود.
محققین در این زمینه مطالعاتی انجام داده‌اند. نشان داده شده است، قرار دادن ورزشکار در شرایط محدودیت کربوهیدرات (با دستکاری رژیم غذایی و پروتکل تمرین)، موجب ایجاد سازگاری‌ها، افزایش بیان ژن‌ها پس از تمرین و تغییرات آنزیمی می‌شود. اما به این نکته هم اشاره شده است که ایجاد سازگاری‌ها، همیشه به بهبود عملکرد ورزشی ختم نمی‌شود.
پروتکل‌های رایج برای دوره‌بندی کربوهیدرات
در این بخش پروتکل‌هایی معرفی می‌شوند که برای ایجاد محدودیت در ذخایر گلیکوژن عضلانی، در مطالعات گوناگون استفاده شده‌اند:
الف) دو مرتبه تمرین در روز (Twice per day training)
برای بررسی این موضوع که میزان ذخایر گلیکوژن عضلانی در پیش، حین و پس از تمرین، چه میزان بر فعالیت آنزیم‌های اکسیداتیو، میزان مصرف چربی کل بدن، چربی درون عضلانی و عملکرد ورزشی تاثیر دارد؛ در چند مطالعه پروتکل دو مرتبه تمرین در روز با یک مرتبه تمرین در روز مورد مقایسه قرار گرفتند.
پروتکل دو مرتبه تمرین در روز به این صورت بود که آزمودنی‌ها پس از اجرای یک جلسه تمرین صبحگاهی برای کاهش ذخایر گلیکوژن عضلانی، پس از چند ساعت با مصرف محدود کربوهیدرات پس از تمرین، در دومین جلسه تمرین در بعد از ظهر همان روز، با ذخایر کاهش یافته گلیکوژن شرکت کردند. نتایج مطالعات نشان داد که اجرای این پروتکل تحت عنوان ” تمرین با گلیکوژن کم” (Low Training)، به مدت ۳ – ۱۰ هفته، موجب افزایش معناداری در فعالیت آنزیم‌های اکسیداتیو، استفاده از چربی کل بدن و چربی‌های درون عضلانی، ظرفیت تمرین و عملکرد ورزشی شد. اما تشخیص اینکه، سازگاری‌ها و تغییرات ایجاد شده ناشی از قرار دادن بدن در شرایط محدودیت مصرف کربوهیدرات پس از تمرین صبح بوده یا اجرای تمرین بعد از ظهر با ذخایر کاهش یافته گلیکوژن عضلانی، بسیار دشوار می‌باشد.
ب) تمرین در حالت ناشتا (Fasted Training)
در این پروتکل، تفاوتی بین گلیکوژن عضلانی پیش از تمرین، در حالت ناشتا و پس از مصرف غذا وجود ندارد. اما گلیکوژن کبدی و گلوکز جریان خون در حالت پس از مصرف غذا، بیشتر می‌باشد. زمانی‌که تمرین در حالت ناشتا از نظر شدت و مدت مطابقت داشته باشند، دسترسی به اسیدهای چرب و اکسیداسیون چربی‌ها افزایش می‌یابد.
همچنین، زمان مصرف کربوهیدرات‌ها قبل از تمرین (برای مثال؛ بیشتر از ۶۰ دقیقه در مقایسه با کمتر از ۱۰ دقیقه قبل از تمرین یا حین تمرین)، می‌تواند بر میزان دسترسی اسیدهای چرب در حین فعالیت ورزشی تاثیر بگذارد. فعالیت ورزشی در حالت ناشتا، فعالیت پروتئین کیناز فعال‌شده توسط AMPK و بیان ژن‌ها را پس از تمرین افزایش می‌دهد. درحالی‌که، چندین هفته تمرین در حالت ناشتا، فعالیت آنزیم‌های اکسیداتیو، محتوای پروتئین ناقل چربی و میزان ذخایر گلیکوژن استراحتی را افزایش می‌دهد. قابل توجه است که ایجاد این سازگاری‌ها، ناشی از محدودیت کربوهیدرات می‌باشد، نه شرایط ناشتایی! علاوه بر این، مصرف تقریبا ۲۰ گرم وی پروتئین قبل و حین جلسه تمرین با محدودیت کالری، مزیت‌هایی دارد. مانند تحرک اسیدهای چرب، فعالیت مسیرهای پیامرسانی AMPK و بهبود بالانس پروتئین عضلانی را به‌دنبال دارد.
ج) خواب با محدودیت کربوهیدرات، تمرین با محدودیت کربوهیدرات (Sleep Low, Train Low)
در این پروتکل، آزمودنی‌ها یک جلسه تمرین بعد از ظهر را انجام دادند. سپس، در طول خواب شب در شرایط محدودیت کربوهیدرات قرار گرفتند. پس از آن، صبح در حالت ناشتا در جلسه تمرین شرکت کردند. در شرایط حاد یا کوتاه‌مدت این پروتکل، موجب افزایش فعالیت پروتئین کیناز فعال شده با میتوژن p53 شد. همچنین دیگر مطالعات، اثرات سودمندی را بر مسیرهای پیامرسانی سلولی و سازگاری‌های عمکلرد ورزشی پس از ایجاد محدودیت کربوهیدرات پس از تمرین بعد از ظهر و پس از اینکه آزمودنی‌ها یک وعده پروتئینی یا نوشیدنی مصرف کردند، نشان دادند.
د) تغذیه با چربی بالا (High-Fat feeding)
بعید به نظر می‌رسد محدودیت کربوهیدرات در ترکیب با غذای پر چرب، در طولانی‌مدت، برای سازگاری تمرین مفید باشد. ۱ تا ۵ روز تغذیه با چربی بالا، بیان و فعالیت آنزیم پیروات دهیدروژناز را کاهش داد. در نتیجه موجب اختلال در اکسایش کربوهیدرات‌ها و اجرای تمرینات با شدت بالا شد. همچنین، تحقیقات نشان داده‌اند که تغذیه با چربی بالا، سنتز پروتئین عضله را با اختلال مواجه می‌کند. این اختلال از طریق کاهش فعالیت mTOR و پیام‌رسان پروتئین ریبوزومی S6 کیناز (p70S6K) ایجاد می‌شود.
شکل ۱: مرور کلی پتانسیل مسیرهای پیامرسانی سلولی حساس به مواد مغذی، تنظیم کننده سازگاری‌های میتوکندریایی افزایش یافته به همراه تمرین با محدودیت کربوهیدرات.
کاهش گلیکوژن عضلانی، فسفوریلاسیون AMPK و p38MAPK را افزایش می‌دهد. این منجر به فعال‌سازی و انتقال PGC-1a و p53 به میتوکندری و هسته می‌شود. ورزش در شرایط محدودیت کربوهیدرات، از طریق افزایش غلظت آدرنالین در گردش خون، باعث افزایش لیپولیز بافت چربی و لیپولیز چربی درون‌عضلانی می‌شود. با این‌حال، مصرف وعده‌های غذایی غنی از کربوهیدرات قبل و یا حین فعالیت ورزشی، می‌تواند موجب کاهش تنظیمی لیپولیز شود (از این طریق مسیر پیامرسانی منتهی به متابولیسم اسید چرب را خنثی می‌کند). همچنین، فعالیت AMPK و p38MAPK را کاهش می‌دهد. بنابراین، پیامدهای منفی برای تنظیم‌کننده‌های پایین دست را به دنبال دارد. تغذیه با چربی بالا همچنین می‌تواند پیامرسانی PPARd و تنظیم افزایشی همراه نقش‌های تنظیمی در متابولیسم چربی را تعدیل کند. اگرچه تغذیه با چربی بالا می‌تواند با ایجاد اختلال در مسیر پیامرسانی mTOR-p70s6k، با وجود مصرف پروتئین غنی از لوسین، سنتز پروتئین عضلانی را کاهش دهد.
فرضیه آستانه گلیکوژن
این فرضیه بیان می‌دارد، تمرین با مقادیر محدود گلیکوژن عضلانی باعث افزایش بیان ژن‌ها و سازگاری‌های ناشی از تمرین می‌شود. اما اگر محدودیت گلیکوژن عضلانی کمتر از ۲۰۰ میلی‌مول به ازای هر کیلوگرم وزن عضله باشد، احتمالا به دلیل کاهش سوخت عضلانی، موجب اختلال در تمرینات شدید از طریق تاثیر بر ظرفیت انقباض عضلانی و اختلال در تنظیم کلسیم خواهد شد. بنابراین، این فرضیه بیان می‌دارد که برای فعال‌سازی مسیرهای پیامرسانی سلولی، ایجاد سازگاری و بهبود عملکرد ورزشی، به یک حداقل میزان گلیکوژن عضلانی نیاز می‌باشد که به آن ” فرضیه آستانه گلیکوژن ” می‌گویند.
نتیجه‌گیری
دوره‌بندی کربوهیدرات برای ایجاد سازگاری‌ها و بهبود عملکرد ورزشکاران، یک بحث داغ در میان ورزشکاران و مربیان می‌باشد. با توجه به موقعیت زمانی فصل آماده‌سازی و مسابقات، از این دوره‌بندی‌ها استفاده می‌شود. اما اینگونه نیست که اگر ورزشکاری در برنامه تمرینی‌اش دوره‌بندی کربوهیدرات را رعایت نکند، سازگاری‌های تمرینی در آن رخ ندهد. اما به طور کلی، برنامه تمرین نیز از برنامه تغذیه ورزشکاران متاثر می‌باشد. از این‌رو، بایستی با هوشندی تمام، دریافت برنامه تمرین و تغذیه ورزشکاران با توجه به ویژگی‌های تمرین، با یکدیگر تنظیم شوند.
مطالعه:
