Αποφεύγοντας τον τοίχο

Είναι μια κοινή έκφραση που ακούγεται ανάμεσα στους μαραθωνοδρόμους και περισσότεροι από τους μισούς μη ελίτ δρομείς, αναφέρουν ότι έχουν «χτυπήσει σε τοίχο» κατά τη διάρκεια ενός μαραθωνίου, ανεξάρτητα από το πόσο καλά προπονημένοι ήταν.
Αυτό το φαινόμενο συμβαίνει συνήθως γύρω στο 32ο – 35ο χλμ. Ο ρυθμός του δρομέα επιβραδύνεται σημαντικά και αισθάνεται τα πόδια σαν μολύβι. Τσούξιμο και μούδιασμα συνήθως γίνεται αισθητό στα πόδια και τα χέρια, ενώ η σκέψη συχνά γίνεται ασαφής, επικρατώντας σύγχυση. “Το χτύπημα στον τοίχο” είναι βασικά η εξάντληση της διαθέσιμης ενέργειας.

Οι κύριες πηγές καυσίμου του δρομέα κατά την παρατεταμένη άσκηση είναι οι υδατάνθρακες και τα λίπη. Τα λίπη φαίνεται να είναι η πρώτη λογική επιλογή καυσίμου για συμβάντα αντοχής και τα αποθέματα τους είναι σχεδόν απεριόριστα. Δυστυχώς, ο μεταβολισμός των λιπών απαιτεί σταθερή παροχή οξυγόνου και η μεταφορά ενέργειας είναι βραδύτερη από εκείνη που παρέχει ο μεταβολισμός των υδατανθράκων.

Οι περισσότεροι δρομείς είναι σε θέση να αποθηκεύσουν 2.000 έως 2.200 θερμίδες γλυκογόνου στο ήπαρ και τους μύες τους, το οποίο είναι αρκετό για να παρέχει ενέργεια για περίπου 36χλμ τρεξίματος μέτριας ταχύτητας. Δεδομένου ότι το σώμα είναι πολύ λιγότερο αποτελεσματικό στη μετατροπή του λίπους σε ενέργεια, ο ρυθμός τρεξίματος επιβραδύνεται και ο δρομέας υποφέρει από κόπωση. Επιπλέον, οι υδατάνθρακες είναι η μοναδική πηγή καυσίμου για τη λειτουργία του εγκεφάλου. Η φυσιολογία, όχι συμπτωματικά, υπαγορεύει γιατί τόσοι δρομείς μαραθωνίου χτυπούν σε τοίχο στα περίπου 35χλμ.

Εξάντληση του γλυκογόνου

Οι συγκεντρώσεις ATP των μυών διατηρούνται από τη διάσπαση του μυϊκού γλυκογόνου.
Σε γεγονότα που διαρκούν περισσότερο από λίγα δευτερόλεπτα, το μυϊκό γλυκογόνο γίνεται η κύρια πηγή ενέργειας για τη σύνθεση του ATP. Δυστυχώς, τα αποθέματα γλυκογόνου είναι περιορισμένα και εξαντλούνται γρήγορα.
Από τότε που καθιερώθηκε η τεχνική της μυϊκής βιοψίας, μελέτες έχουν δείξει μια συσχέτιση μεταξύ της εξάντλησης του μυϊκού γλυκογόνου και της κόπωσης κατά τη διάρκεια παρατεταμένης άσκησης.

Όπως και με τη χρήση φωσφοκρεατίνης, ο ρυθμός εξάντλησης του μυϊκού γλυκογόνου ελέγχεται από την ένταση της δραστηριότητας.
Αυξάνοντας την ένταση, το αποτέλεσμα είναι μια δυσανάλογη μείωση του μυϊκού γλυκογόνου. Κατά τη διάρκεια ενός σπριντ, για παράδειγμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μυϊκό γλυκογόνο 35 έως 40 φορές πιο γρήγορα από ό, τι κατά το περπάτημα. Το μυϊκό γλυκογόνο μπορεί να γίνει ένας περιοριστικός παράγοντας ακόμη και κατά τη διάρκεια ήπιας προσπάθειας. Ο μυς εξαρτάται από μια σταθερή παροχή γλυκογόνου για να ανταποκριθεί στις υψηλές ενεργειακές απαιτήσεις της άσκησης.

Το γλυκογόνο των μυών χρησιμοποιείται ταχύτερα κατά τη διάρκεια των πρώτων λεπτών της άσκησης σε σχέση με τα μεταγενέστερα στάδια.Οι δρομείς μαραθωνίου αναφέρουν συνήθως την ξαφνική εμφάνιση κόπωσης που βιώνουν στο 29ο έως 35ο χλμ. ως “χτύπημα στον τοίχο.” Τουλάχιστον ένα μέρος αυτής της αίσθησης μπορεί να αποδοθεί στην εξάντληση του μυϊκού γλυκογόνου.

Εξάντληση γλυκογόνου σε διαφορετικούς τύπους ινών

Οι μυϊκές ίνες επιστρατεύονται και εξαντλούν τα ενεργειακά τους αποθέματα σε επιλεγμένα πρότυπα. Το γλυκογόνο στις μεμονομένες ίνες που επιστρατεύονται συχνότερα κατά τη διάρκεια της άσκησης ενδέχεται να εξαντληθεί. Αυτό μειώνει τον αριθμό από ίνες ικανές να παράγουν τη μυϊκή δύναμη για την άσκηση.

Οι μυϊκές ίνες βραδείας συστολής τύπου Ι χρησιμοποιούνται πιο έντονα κατά τη διάρκεια αγωνισμάτων αντοχής που απαιτείται μόνο μέτρια ανάπτυξη δύναμης, όπως είναι τα 10χλμ ή ο Μαραθώνιος. Το πρότυπο εξάντλησης του γλυκογόνου από τις ίνες τύπου I και II εξαρτάται από την ένταση της άσκησης.
Συνοπτικά οι ίνες τύπου Ι είναι οι πρώτες ίνες που επιστρατεύονται κατά τη διάρκεια άσκησης χαμηλής έντασης. Όσο η ένταση αυξάνεται και οι απαιτήσεις για μυϊκή συστολή είναι μεγαλύτερες, οι μυϊκές ίνες ταχείας συστολής τύπου ΙΙα προστίθενται στο εργατικό δυναμικό. Σε άσκηση που προσεγγίζει μέγιστες εντάσεις, οι μυϊκές ίνες ταχείας συστολής τύπου ΙΙx προστίθενται στη συνολική συμμετοχή των συστελόμενων ινών.

Εξάντληση γλυκογόνου και γλυκόζη αίματος

Το μυϊκό γλυκογόνο από μόνο του δεν μπορεί να προμηθεύσει αρκετούς υδατάνθρακες για άσκηση που διαρκεί αρκετές ώρες.
Η γλυκόζη που μεταφέρεται από το αίμα στους μύες συνεισφέρει πολλή ενέργεια κατά τη διάρκεια άσκησης αντοχής.
Το ήπαρ διασπάει το αποθηκευμένο γλυκογόνο για να παρέχει μια σταθερή προμήθεια γλυκόζης αίματος.
Στα πρώτα στάδια της άσκησης, για την παραγωγή ενέργειας χρησιμοποιείται σχετικά μικρή ποσότητα γλυκόζης του αίματος, αλλά στα μεταγενέστερα στάδια ενός αγώνα αντοχής, η γλυκόζη του αίματος μπορεί να συμβάλει σημαντικά.
Για να συμβαδίσει με την απορρόφηση γλυκόζης των μυών, το ήπαρ πρέπει να διασπάει όλο και περισσότερο γλυκογόνο όσο η διάρκεια της άσκησης αυξάνεται.

Τα αποθέματα γλυκογόνου στο ήπαρ είναι περιορισμένα και το ήπαρ δεν μπορεί να παράγει γρήγορα γλυκόζη από άλλα υποστρώματα.
Συνεπώς, η συγκέντρωση γλυκόζης στο αίμα μπορεί να μειωθεί όταν η πρόσληψη των μυών υπερβαίνει την παραγωγή γλυκόζης του ήπατος.
Όταν δεν είναι δυνατή η λήψη επαρκούς ποσότητας γλυκόζης από το αίμα, οι μύες βασίζονται περισσότερο στα αποθέματα γλυκογόνου τους, επιταχύνοντας την εξάντληση του μυϊκού γλυκογόνου και οδηγώντας σε πρόωρη κόπωση.
Από την άλλη πλευρά, οι περισσότερες μελέτες δεν έδειξαν καμία επίδραση της πρόσληψης υδατανθράκων καθαρά στη χρησιμοποίηση γλυκογόνου των μυών κατά τη διάρκεια παρατεταμένης, εντατικής άσκησης.

Ωστόσο δεν αποτελεί έκπληξη η βελτίωση των επιδόσεων αντοχής όταν τα αποθέματα γλυκογόνου  των μυών είναι αυξημένα πριν από την έναρξη της δραστηριότητας. Η σημασία του αποθηκευμένου μυϊκού γλυκογόνου για επιδόσεις αντοχής είναι μεγάλη, ενώ η μείωση του γλυκογόνου και η υπογλυκαιμία (χαμηλή περιεκτικότητα σε σάκχαρο του αίματος) περιορίζουν την απόδοση σε δραστηριότητες που διαρκούν περισσότερο από 60 έως 90 λεπτά.

Μηχανισμοί κόπωσης με εξάντληση του γλυκογόνου

Δεν φαίνεται πιθανό ότι η μείωση του γλυκογόνου προκαλεί άμεσα κόπωση κατά τη διάρκεια της εκτέλεσης άσκησης αντοχής.
Μάλλον, η μείωση του μυϊκού γλυκογόνου μπορεί να είναι το πρώτο βήμα σε μια σειρά γεγονότων που οδηγούν σε κόπωση.
Ένα ποσοστό του μεταβολισμού του μυϊκού γλυκογόνου είναι απαραίτητο για να διατηρηθεί ο οξειδωτικός μεταβολισμός των υδατανθράκων και των λιπών χρησιμοποιώντας τον κύκλο του Krebs.
Δηλαδή, υπάρχει ένα ορισμένο ποσοστό διάσπασης του γλυκογόνου που απαιτείται για τη βέλτιστη παραγωγή μειωμένου νικοτιναμιδίου δινουκλεοτιδίου αδενίνης (NADH) και τη διατήρηση του συστήματος μεταφοράς ηλεκτρονίων.
Επιπλέον, καθώς το γλυκογόνο εξαντλείται, ο εργαζόμενος μυς εξαρτάται περισσότερο από τον μεταβολισμό των ελεύθερων λιπαρών οξέων. Για να επιτευχθεί αυτό, πρέπει να μεταφερθούν περισσότερα ελεύθερα λιπαρά οξέα στα μιτοχόνδρια και ο ρυθμός μεταφοράς μπορεί να περιορίσει την οξείδωση των ελεύθερων λιπαρών οξέων στο σημείο όπου δεν μπορεί πλέον να συμβαδίζει με την ανάγκη για οξείδωση του λίπους.

Ζέστη, θερμοκρασία των μυών και κόπωση

Η ενεργειακή δαπάνη έχει ως αποτέλεσμα μια σχετικά μεγάλη παραγωγή θερμότητας, μερική από την οποία διατηρείται στο σώμα, προκαλώντας αύξηση της θερμοκρασίας του πυρήνα. Η άσκηση σε θερμό περιβάλλον μπορεί να αυξήσει το ρυθμό χρήσης των υδατανθράκων και να επιταχύνει την εξάντληση του γλυκογόνου, που μπορεί να διεγείρεται από την αυξημένη έκκριση της επινεφρίνης.
Υποτίθεται ότι οι υψηλές θερμοκρασίες των μυών μειώνουν τόσο τη λειτουργία των σκελετικών μυών όσο και το μεταβολισμό των μυών.

Εγκλιματισμός σε θερμό περιβάλλον

Επαναλαμβανόμενες περιόδοι παρατεταμένης άσκησης χαμηλής έντασης σε θερμό περιβάλλον προκαλούν σχετικά ταχεία βελτίωση στην ικανότητα διατήρησης της καρδιαγγειακής λειτουργίας και εξάλειψης της υπερβολικής θερμότητας του σώματος, η οποία μειώνει φυσιολογικά την ένταση.
Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται εγκλιματισμός θερμότητας, περιλαμβάνει αλλαγές στον όγκο του πλάσματος, στην καρδιαγγειακή λειτουργία, την εφίδρωση και τη ροή αίματος στο δέρμα, με αποτέλεσμα οι επακόλουθες προπονήσεις σε ζεστό περιβάλλον να πραγματοποιούνται με χαμηλότερη θερμοκρασία του πυρήνα και χαμηλότερη απόκριση του καρδιακού ρυθμού.
Επειδή η ικανότητα απώλειας θερμότητας του σώματος σε ένα δεδομένο ποσοστό εργασίας ενισχύεται από τον εγκλιματισμό, η θερμοκρασία του πυρήνα κατά τη διάρκεια της άσκησης αυξάνεται λιγότερο από ό, τι πριν τον εγκλιματισμό, και η καρδιακή συχνότητα αυξάνεται λιγότερο ως απόκριση στην τυποποιημένη υπομέγιστη άσκηση μετά από τον εγκλιματισμό στη ζέστη.

Επιπλέον, μετά από τον εγκλιματισμό στη θερμότητα, μπορεί να γίνει περισσότερη εργασία πριν παρουσιαστούν δυσμενή συμπτώματα ή επιτευχθεί η μέγιστη υποφερτή θερμοκρασία του πυρήνα και η αύξηση της καρδιακής συχνότητας.

Αυτή η σειρά θετικών προσαρμογών συνήθως λαμβάνει μια περίοδο 9 έως 14 ημερών άσκησης σε θερμό περιβάλλον για να τεθούν σε πλήρη λειτουργία.
Καλά προπονημένα άτομα χρειάζονται λιγότερη έκθεση από ό, τι τα μη προπονημένα άτομα για να εγκλιματιστούν πλήρως.
Μια κρίσιμη φυσιολογική προσαρμογή που εμφανίζεται κατά τη διάρκεια των πρώτων έως τριών ημερών εγκλιματισμού είναι η αύξηση του όγκου πλάσματος.
Η διαδικασία πιθανώς συνεπάγεται, (1) στην απομάκρυνση των πρωτεϊνών από την κυκλοφορία μέσω της συστολής των μυών, (2) οι ίδιες πρωτεΐνες επιστρέφουν στο αίμα μέσω της λέμφου και (3) το υγρό μετακινείται στο αίμα εξαιτίας της ογκοτικής πίεσης που ασκείται λόγω της αυξημένης πρωτεΐνικής περιεκτικότητας.
Ωστόσο, αυτή η αλλαγή είναι προσωρινή, και ο όγκος αίματος συνήθως επιστρέφει στα αρχικά επίπεδα εντός 10 ημερών. Αυτή η πρώιμη αύξηση του όγκου του αίματος είναι σημαντική επειδή υποστηρίζει τον όγκο παλμού, επιτρέποντας στο σώμα να διατηρήσει την καρδιακή παροχή ενώ πραγματοποιούνται  επιπλέον φυσιολογικές προσαρμογές.

Η καρδιακή συχνότητα στο τέλος της άσκησης καθώς και η θερμοκρασία του πυρήνα μειώνονται νωρίς κατά τη διαδικασία εγκλιματισμού, ενώ η αύξηση του ρυθμού εφίδρωσης κατά τη διάρκεια της άσκησης στη ζέστη εμφανίζεται κάπως καθυστερημένα.
Μια επιπλέον προσαρμογή είναι μια πιο ομοιόμορφη κατανομή του ιδρώτα στο σώμα, με αυξημένη εφίδρωση στις πιο εκτεθειμένες περιοχές του σώματος όπως τα χέρια και τα πόδια, περιοχές που είναι πιο αποτελεσματικές στη διάχυση της θερμότητας του σώματος.
Στην αρχή της άσκησης, η εφίδρωση αρχίζει νωρίτερα σε ένα εγκλιματισμένο άτομο, κάτι το οποίο βελτιώνει την αντοχή στη θερμότητα, και ο ιδρώτας που παράγεται είναι πιο αραιός, διατηρώντας το νάτριο.

Πρόσληψη υδατανθράκων και απόδοση

Το μυϊκό γλυκογόνο αποτελεί σημαντική πηγή ενέργειας κατά τη διάρκεια της άσκησης. Η μείωση του μυϊκού γλυκογόνου έχει αποδειχθεί ότι αποτελεί κύρια αιτία κόπωσης σε άσκηση υψηλής έντασης βραχείας διάρκειας ή σε άσκηση μέτριας έντασης που διαρκεί περισσότερο από μία ώρα.
Η φόρτωση των μυών με επιπλέον γλυκογόνο πριν ξεκινήσει η άσκηση έχει βρεθεί ότι βελτιώνει την απόδοση.
Μελέτες στη δεκαετία του 1960 έδειξαν ότι οι άνδρες που ακολουθούσαν μια δίαιτα πλούσια σε υδατάνθρακες αποθήκευαν σχεδόν διπλάσια ποσότητα μυϊκού γλυκογόνου απ’ότι συνήθως.

Όταν τους ζητήθηκε να ασκηθούν μέχρι εξαντλήσεως στο 75% της μέγιστης πρόσληψης (VO2max), ο χρόνος άσκησής τους αυξήθηκε σημαντικά. Αυτή η πρακτική, που ονομάζεται φόρτωση γλυκογόνου ή φόρτωση υδατανθράκων, χρησιμοποιείται ευρέως από δρομείς αποστάσεων, ποδηλάτες και άλλους αθλητές που πρέπει να εκτελέσουν άσκηση για αρκετές ώρες.

Τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα μειώνονται σημαντικά (υπογλυκαιμία) κατά τη διάρκεια εξαντλητικής υψηλής έντασης, μεγάλης διάρκειας άσκησης, και αυτό μπορεί να συμβάλει στην κόπωση.
Πολυάριθμες μελέτες έχουν δείξει ότι οι επιδόσεις των αθλητών βελτιώνονται όταν λαμβάνουν τροφές με υδατάνθρακες κατά τη διάρκεια της άσκησης που διαρκεί 1 έως 4 ώρες.
Συγκρίσεις ατόμων που λαμβάνουν τροφοδοσία υδατανθράκων και εκείνων που λαμβάνουν placebo σκευάσματα δεν αποκαλύπτουν γενικά διαφορές στην απόδοση κατά τη διάρκεια των αρχικών σταδίων της άσκησης, αλλά κατά τα τελικά στάδια, η απόδοση βελτιώνεται σημαντικά στα άτομα με την πρόσληψη υδατανθράκων.

Αν και όλοι οι ακριβείς μηχανισμοί με τους οποίους η τροφοδοσία υδατανθράκων βελτιώνει την απόδοση δεν είναι πλήρως κατανοητοί, διατηρώντας τη γλυκόζη του αίματος κοντά στις κανονικές συγκεντρώσεις, επιτρέπεται από τους μύες να αποκτήσουν περισσότερη ενέργεια από αυτήν την πηγή. Τροφές υδατανθράκων κατά τη διάρκεια της άσκησης γενικά δεν εξοικονομούν τη χρήση του μυϊκού γλυκογόνου.
Αντ ‘αυτού, μπορούν να διατηρήσουν το ηπατικό γλυκογόνο ή ακόμη και να προάγουν τη σύνθεση γλυκογόνου κατά τη διάρκεια της άσκησης, επιτρέποντας στους εργαζόμενους μύες να βασίζονται περισσότερο στη γλυκόζη του αίματος για ενέργεια.
Η πρόσληψη υδατανθράκων μπορεί επίσης να ενισχύσει τη λειτουργία του κεντρικού νευρικού συστήματος, μειώνοντας την αντίληψη της προσπάθειας. Επιδόσεις αντοχής (περισσότερο από 1 ώρα) μπορεί να ενισχυθούν όταν καταναλώνονται υδατάνθρακες εντός 5 λεπτών πριν αρχίσει η άσκηση, περισσότερο από 2 ώρες πριν από την άσκηση (όπως κατά τη διάρκεια του προ-αγωνιστικού γεύματος) και σε συχνά διαστήματα κατά τη διάρκεια της δραστηριότητας.

Ένας αθλητής πρέπει να προσέχει όταν καταναλώνει τροφές με υδατάνθρακα κατά τη διάρκεια της περιόδου από 15 έως 45 λεπτά πριν από την άσκηση επειδή αυτό θα μπορούσε να προκαλέσει υπογλυκαιμία λίγο μετά την έναρξη της άσκησης, η οποία θα μπορούσε να οδηγήσει πρώιμη εξάντληση στερώντας τους μύες από τις πρωταρχικές τους ενεργειακές πηγές.
Οι υδατάνθρακες απορροφούνται κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου διεγείροντας την έκκριση ινσουλίνης, ανυψώνοντας την ινσουλίνη όταν αρχίζει η δραστηριότητα. Σε απάντηση του ανυψωμένου επιπέδου ινσουλίνης, η πρόσληψη γλυκόζης από τους μύες φθάνει ένα ασυνήθιστα υψηλό ποσοστό, που οδηγεί σε υπογλυκαιμία και πρόωρη κόπωση.
Δεν έχουν όλοι την εμπειρία αυτής της αντίδρασης, ωστόσο επαρκή στοιχεία δείχνουν ότι υδατάνθρακες με υψηλό γλυκαιμικό δείκτη (εκείνοι που προκαλούν μεγάλη αύξηση σε ινσουλίνη αίματος) θα πρέπει να αποφεύγονται ή να μετριάζονται σε περίοδο από 15 έως 45 λεπτά πριν την άσκηση.

Γιατί όμως η πρόσληψη υδατανθράκων κατά τη διάρκεια της άσκησης δεν παράγει τα ίδια υπογλυκαιμικά αποτελέσματα που παρατηρούνται με τις προ-άσκησης τροφοδοσίες;
Σακχαρώδεις τροφές κατά τη διάρκεια της άσκησης οδηγούν σε μικρότερες αυξήσεις τόσο στη γλυκόζη του αίματος όσο και στην ινσουλίνη, μειώνοντας την απειλή μιας υπερβολικής αντίδρασης που οδηγεί σε απότομη μείωση της γλυκόζης στο αίμα.
Αυτός ο καλύτερος έλεγχος της γλυκόζης του αίματος κατά τη διάρκεια της άσκησης, μπορεί να οφείλεται στην αυξημένη διαπερατότητα των μυϊκών ινών που μειώνει την ανάγκη για ινσουλίνη ή λόγω του ότι οι θέσεις δέσμευσης ινσουλίνης, μπορεί να μεταβληθούν κατά τη διάρκεια της μυϊκής δραστηριότητας.

Τέλος, είναι σημαντικό να καταναλώνονται υδατάνθρακες αμέσως μετά από υψηλής έντασης και μακράς διάρκειας άσκηση κατά τη διάρκεια της οποίας τα αποθέματα υδατανθράκων μειώθηκαν ή εξαντλήθηκαν. Τα ποσοστά επανασύνθεσης του γλυκογόνου είναι πολύ υψηλά κατά τη διάρκεια των πρώτων 2 ωρών αποκατάστασης, και προοδευτικά μειώνονται.
Πιο πρόσφατα, παρατηρήθηκε ότι η προσθήκη πρωτεΐνης στα συμπληρώματα υδατανθράκων ενισχύει την αναπλήρωση του μυϊκού γλυκογόνου κατά την περίοδο αποκατάστασης. Προσθέτοντας πρωτεΐνη σε συμπλήρωμα υδατανθράκων μεγιστοποιείται η σύνθεση γλυκογόνου με μικρότερη συχνότητα συμπληρωμάτων και λιγότερη ποσότητα υδατάνθρακα. Επιπλέον, φαίνεται επίσης να τονώνει την αποκατάσταση των μυϊκών ιστών.

Η σημασία της μεγιστοποίησης των αποθεμάτων υδατάνθρακα στο ήπαρ και τους μύες πριν από την άσκηση, και την παροχή υδατανθράκων κατά τη διάρκεια και αμέσως μετά την άσκηση, οδήγησε τις εταιρείες τροφίμων και διατροφής να αναπτύξουν προϊόντα για την κάλυψη αυτών των αναγκών (π.χ. ενεργειακά gel, ενεργειακές μπάρες κτλ).

Πρόσληψη λιπών και απόδοση

Για τον αθλητή, το λίπος είναι ιδιαίτερα σημαντικό ως πηγή ενέργειας.
Τα αποθέματα μυϊκού και ηπατικού γλυκογόνου στο σώμα είναι περιορισμένα, οπότε η χρήση του λίπους (ή των ελεύθερων λιπαρών οξέων) για την παραγωγή ενέργειας μπορεί να καθυστερήσει την εξάντληση.
Σαφώς, κάθε αλλαγή που επιτρέπει στο σώμα να χρησιμοποιήσει περισσότερο λίπος θα ήταν ένα πλεονέκτημα, ιδιαίτερα για τις δραστηριότητες αντοχής. Στην πραγματικότητα, μια προσαρμογή που συμβαίνει ως απάντηση στην προπόνηση αντοχής είναι μια αυξημένη ικανότητα να χρησιμοποιείται το λίπος ως πηγή ενέργειας.
Δυστυχώς, απλά η κατανάλωση λίπους δεν διεγείρει τους μύες να καίουν λίπος.
Αντ’ αυτού, η κατανάλωση λιπαρών τροφών τείνει μόνο να ανυψώσει τα τριγλυκερίδια στο πλάσμα, τα οποία στη συνέχεια πρέπει να διασπαστούν πριν τα ελεύθερα λιπαρά οξέα μπορέσουν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ενέργειας.
Για να αυξηθεί η χρήση του λίπους, τα επίπεδα ελεύθερων λιπαρών οξέων στο αίμα, και όχι τα επίπεδα τριγλυκεριδίων, πρέπει να αυξηθούν.

Πολύ καλά προπονημένοι αθλητές μπορούν να προσαρμοστούν σε μια δίαιτα με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά.
Ωστόσο, είναι αυτό ευεργετικό για τη συνολική απόδοση;
Έχουμε δει πως η φόρτωση του γλυκογόνου μπορεί να βελτιώσει τις επιδόσεις αντοχής. Η “φόρτωση λίπους” έχει παρόμοια οφέλη;
Ενώ αρκετές μελέτες έχουν αποδείξει περιορισμένο όφελος μιας υψηλής σε λιπαρά έναντι μιας υψηλής σε υδατάνθρακες διατροφής, οι περισσότερες μελέτες έχουν δείξει ότι δεν υπάρχει κανένα όφελος ή ότι υπάρχει μείωση στην απόδοση.
Το σώμα προσαρμόζεται σε μία υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά δίαιτα αυξάνοντας την παροχή λίπους και την ικανότητα για οξείδωση των λιπών στους μύες, αυξάνοντας έτσι την οξείδωση των λιπών κατά τη διάρκεια της άσκησης.
Αλλά αυτό συμβαίνει συνήθως με κόστος τη μείωση των αποθεμάτων γλυκογόνου των μυών, εμποδίζοντας έτσι οποιαδήποτε ευεργετικά αποτελέσματα.
Είναι περίπλοκo να βγουν συμπεράσματα από τις μελέτες που διεξάγονται μέχρι τώρα, γεγονός του ότι ο τύπος λιπών (μέσης αλυσίδας έναντι μακράς αλυσίδας τριγλυκερίδια) και η διάρκεια της υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά διατροφής που μεσολαβεί (λιγότερο από μία εβδομάδα έναντι αρκετών εβδομάδων ή περισσότερο) ποικίλουν ευρέως σε αυτές τις μελέτες.

Φόρτωση και αναπλήρωση του μυϊκού γλυκογόνου

Έχει διαπιστωθεί ότι διαφορετικές δίαιτες μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά τα αποθέματα μυϊκού γλυκογόνου και ότι οι επιδόσεις αντοχής εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τα αποθέματα αυτά.
Η θεωρία είναι ότι όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα του αποθηκευμένου γλυκογόνου, τόσο καλύτερη είναι η πιθανή αντοχή, δεδομένου ότι η κούραση θα καθυστερήσει. Έτσι, ο στόχος του αθλητή είναι να ξεκινήσει μια περίοδο άσκησης ή έναν αγώνα με όσο το δυνατόν περισσότερο αποθηκευμένο γλυκογόνο.

Με βάση μελέτες μυϊκής βιοψίας που πραγματοποιήθηκαν στα μέσα της δεκαετίας του 1960, ο Åstrand πρότεινε ένα σχέδιο για να βοηθήσει τους δρομείς να αποθηκεύουν τη μέγιστη ποσότητα γλυκογόνου. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως φόρτωση γλυκογόνου ή υδατανθράκων.
Σύμφωνα με το σχέδιο του Åstrand, οι αθλητές πρέπει να προετοιμαστούν για έναν αερόβιο αγώνα αντοχής έχοντας ολοκληρώσει μια εξαντλητική περίοδο προπόνησης επτά ημερών πριν από τον αγώνα.
Για τις επόμενες τρεις ημέρες, πρέπει να τρώνε λίπος και πρωτεΐνες σχεδόν αποκλειστικά για να στερήσουν τους μύες από υδατάνθρακες, γεγονός που αυξάνει τη δραστηριότητα της συνθετάσης του γλυκογόνου, ένα ένζυμο υπεύθυνο για τη σύνθεση και αποθήκευση του γλυκογόνου.
Εν συνεχεία οι αθλητές πρέπει να τρώνε μια πλούσια σε υδατάνθρακες διατροφή για τις υπόλοιπες τρεις ημέρες πριν από τον αγώνα.
Επειδή η δραστικότητα συνθετάσης γλυκογόνου αυξάνεται, αυξάνεται και η πρόσληψη υδατανθράκων με αποτέλεσμα μια μεγαλύτερη αποθήκευση γλυκογόνου στους μύες.
Η ένταση και ο όγκος της προπόνησης κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου των έξι ημερών θα πρέπει να είναι σημαντικά μειωμένη ώστε να αποφευχθεί μια επιπλέον εξάντληση του γλυκογόνου των μυών, μεγιστοποιώντας έτσι τα αποθέματα του γλυκογόνου του ήπατος και των μυών. Αρχικά, μία επιπλέον έντονη προπόνηση πραγματοποιείται τέσσερις ημέρες πριν από τον αγώνα.

Αυτή η αγωγή έχει αποδειχθεί ότι αυξάνει τα αποθέματα μυϊκού γλυκογόνου σε διπλάσιο από το κανονικό επίπεδο, αλλά δεν είναι ιδιαίτερα πρακτική για τους περισσότερους υψηλά προπονημένους αθλητές.
Κατά τη διάρκεια των τριών ημερών χαμηλής πρόσληψης υδατανθράκων, οι αθλητές γενικά βρίσκουν δύσκολη την προπόνηση.
Είναι επίσης συχνά ευερέθιστοι και ανίκανοι να εκτελούν διανοητικά καθήκοντα, και εμφανίζουν συνήθως σημάδια χαμηλού σακχάρου στο αίμα, όπως μυϊκή αδυναμία και αποπροσανατολισμό. Επιπλέον, οι εξαντλητικές περιόδοι άσκησης που πραγματοποιούνται επτά ημέρες πριν από τον αγώνα έχουν ελάχιστη προπονητική αξία και μπορεί να μειώσουν την αποθήκευση του γλυκογόνου παρά να το ενισχύσουν.
Αυτή η εξαντλητική προπόνηση εκθέτει επίσης τους αθλητές σε πιθανούς τραυματισμούς ή υπερπροπόνηση.

Λαμβάνοντας υπόψη αυτούς τους περιορισμούς, πολλοί τώρα προτείνουν ότι η άσκηση εξάντλησης και οι χαμηλοί υδατάνθρακες που προτείνει το πλάνο του Åstrand πρέπει να εξαλειφθούν.
Αντί αυτού, ο αθλητής θα πρέπει απλώς να μειώσει την ένταση της προπόνησης μια εβδομάδα πριν από τον αγώνα και να φάει μια κανονική, μικτή δίαιτα που περιέχει 55% των θερμίδων από υδατάνθρακες μέχρι τρεις ημέρες πριν από τον αγώνα.
Για αυτές τις μέρες, η προπόνηση θα πρέπει να μειωθεί σε μία καθημερινή προθέρμανση των 10 έως 15 λεπτών δραστηριότητας και να συνοδεύεται από διατροφή με υδατάνθρακες.
Σύμφωνα με αυτό το σχέδιο, το γλυκογόνο θα αυξηθεί σε περίπου 200 mmol/kg μυός, το ίδιο επίπεδο που επιτυγχάνεται με το πλάνο του Åstrand, και ο αθλητής θα είναι πιο ξεκούραστος για τον αγώνα.

Είναι δυνατό να αυξηθούν τα αποθέματα υδατανθράκων ταχύτατα μετά από μια πολύ μικρή βραχυπρόθεσμη περίοδο άσκησης μέγιστης έντασης.
Σε μια μελέτη επτά αθλητών αντοχής, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι ποδηλατώντας για 150 δευτερόλεπτα στο 130% της VO2max ακολουθούμενη από 30 δευτερόλεπτα ”όλα μέσα” και 24 ώρες υψηλής πρόσληψης υδατανθράκων επαρκούσε σχεδόν για να διπλασιάσει τα αποθέματα μυϊκού γλυκογόνου σε μία μόνο ημέρα.

Η διατροφή είναι επίσης σημαντική στην προετοιμασία του ήπατος για τις απαιτήσεις της άσκησης αντοχής.
Τα αποθέματα ηπατικού γλυκογόνου μειώνονται γρήγορα όταν ένα άτομο στερείται από υδατάνθρακες για πάνω από 24 ώρες, ακόμα και όταν είναι σε ηρεμία.
Με 1 ώρα έντονης άσκησης, το γλυκογόνο του ήπατος μειώνεται κατά 55%. Έτσι, η σκληρή προπόνηση σε συνδυασμό με μία χαμηλής περιεκτικότητας σε υδατάνθρακες διατροφή μπορεί να αδειάσει τα αποθέματα γλυκογόνου στο ήπαρ.
Ένα γεύμα με υδατάνθρακες, ωστόσο, επαναφέρει γρήγορα το γλυκογόνο του ήπατος σε φυσιολογικά επίπεδα.
Σαφώς, μια πλούσια σε υδατάνθρακες διατροφή τις ημέρες πριν τον αγώνα θα μεγιστοποιήσει τα αποθέματα γλυκογόνου του ήπατος και θα ελαχιστοποιήσει τον κίνδυνο υπογλυκαιμίας κατά τη διάρκεια του αγώνα.

Το νερό αποθηκεύεται στο σώμα με ρυθμό περίπου 2,6 g νερού με κάθε γραμμάριο γλυκογόνου. Συνεπώς, μια αύξηση ή μείωση του γλυκογόνου των μυών και του ήπατος γενικά παράγει μια αλλαγή στο βάρος του σώματος από 0,5 έως 1,4 kg.
Ορισμένοι επιστήμονες προτείνουν την παρακολούθηση των αλλαγών των αποθεμάτων του μυϊκού και του ηπατικού γλυκογόνου  καταγράφοντας το πρωϊνό βάρος του αθλητή αμέσως μετά την έγερση – μετά το άδειασμα της ουροδόχου κύστης αλλά πριν την κατανάλωση πρωινού. Μια ξαφνική μείωση του βάρους μπορεί να αντικατοπτρίζει την αποτυχία αντικατάστασης του γλυκογόνου, ένα έλλειμμα νερού στο σώμα ή και τα δύο.

Οι αθλητές που πρέπει να προπονούνται ή να αγωνίζονται σε εξαντλητικά αγωνίσματα σε διαδοχικές ημέρες θα πρέπει να αποκαταστήσουν τα αποθέματα του μυϊκού και ηπατικού γλυκογόνου όσο το δυνατόν ταχύτερα.
Αν και το γλυκογόνο του ήπατος μπορεί να εξαντληθεί πλήρως μετά από 2 ώρες άσκησης στο 70% της VO2max, αναπληρώνεται μέσα σε λίγες ώρες όταν καταναλώνεται ένα γεύμα πλούσιο σε υδατάνθρακες.
Η επανασύνθεση του γλυκογόνου των μυών, από την άλλη πλευρά, είναι μια πιο αργή διαδικασία και παίρνει αρκετές ημέρες για να επιστρέψει στα φυσιολογικά επίπεδα μετά από μια εξαντλητική περίοδο άσκησης όπως είναι ο μαραθώνιος.
Μελέτες στα τέλη της δεκαετίας του 1980 αποκάλυψαν ότι η επανασύνθεση του γλυκογόνου των μυών ήταν πιο γρήγορη όταν τα άτομα τράφηκαν τουλάχιστον 50 g (περίπου 0,7 g / kg σωματικού βάρους) γλυκόζης κάθε 2 ώρες μετά την άσκηση.

Στη διάρκεια των πρώτων 2 ωρών μετά την άσκηση, το ποσοστό επανασύνθεσης του μυϊκού γλυκογόνου είναι πολύ μεγαλύτερο από ό, τι αργότερα στην αποκατάσταση.
Έτσι, ένας αθλητής που κάνει αποκατάσταση από ένα εξαντλητικό αγώνα αντοχής θα πρέπει να καταναλώνει επαρκείς υδατάνθρακες αμέσως μετά την άσκηση όσο είναι εφικτό.
Προσθήκη πρωτεΐνης και αμινοξέων στους υδατάνθρακες κατά τη διάρκεια της περιόδου αποκατάστασης, ενισχύει την σύνθεση γλυκογόνου των μυών πέρα από αυτή που επιτυγχάνεται μόνο με υδατάνθρακες.

Γλωσσάρι:

αλδοστερόνη – Αλατοκορτικοειδής ορμόνη που εκκρίνεται από το φλοιό των επινεφριδίων η οποία εμποδίζει την αφυδάτωση προωθώντας τη νεφρική απορρόφηση του νατρίου.

γλυκαγόνη – Ορμόνη που απελευθερώνεται από το πάγκρεας, η οποία προωθεί την αυξημένη διάσπαση του ηπατικού γλυκογόνου σε γλυκόζη (γλυκογονόλυση) και αυξάνει τη γλυκονεογένεση.

γλυκονεογένεση – Η μετατροπή πρωτεΐνης ή λίπους σε γλυκόζη.

γλυκόζη – μονοσακχαρίτης με έξι-άνθρακες που είναι η κύρια μορφή του υδατάνθρακα που χρησιμοποιείται για το μεταβολισμό.

γλυκογόνο – Η μορφή του υδατάνθρακα που αποθηκεύεται στο σώμα, το οποίο βρίσκεται κυρίως στους μυς και το ήπαρ.

γλυκογένεση – Η μετατροπή της γλυκόζης σε γλυκογόνο.

γλυκογονόλυση – Η μετατροπή του γλυκογόνου σε γλυκόζη.

γλυκόλυση – Η διάσπαση της γλυκόζης σε πυροσταφυλικό οξύ.

εγκλιματισμός (προσωρινός) – Φυσιολογική προσαρμογή σε επαναλαμβανόμενες περιβαλλοντικές πιέσεις, που συμβαίνει σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα (ημέρες έως εβδομάδες). Ο εγκλιματισμός γίνεται συχνά σε εργαστηριακό περιβάλλον.

εγκλιματισμός (χρόνιος) – Φυσιολογική προσαρμογή σε επαναλαμβανόμενες περιβαλλοντικές πιέσεις σε ένα φυσικό περιβάλλον, που συμβαίνει πάνω από μήνες και χρόνια ζωής και άσκησης σε αυτό το περιβάλλον.

ελεύθερα λιπαρά οξέα – Τα συστατικά του λίπους που χρησιμοποιούνται από το σώμα για μεταβολισμό.

εξοικονόμηση γλυκογόνου – Αυξημένη χρησιμοποίηση των λιπών για παραγωγή ενέργειας κατά τη διάρκεια δραστηριότητας αντοχής, αντί των αποθεμάτων γλυκογόνου.

Θερμοπληξία – Μια διαταραχή θερμότητας που προκύπτει από αδυναμία του καρδιαγγειακού συστήματος να ανταποκριθεί σε όλες τις ανάγκες των σωματικών ιστών ενώ ταυτόχρονα μετατοπίζει το αίμα στην περιφέρεια για ψύξη, που χαρακτηρίζεται από ανυψωμένο θερμοκρασία του σώματος, δύσπνοια, υπερβολική κόπωση, ζάλη και ταχυπαλμία.

ινσουλίνη – Ορμόνη που παράγεται από τα Β-κύτταρα μέσα στο πάγκρεας, η οποία βοηθά στην είσοδο γλυκόζης στα κύτταρα.

κύκλος Krebs – Μια σειρά χημικών αντιδράσεων που περιλαμβάνουν την πλήρη οξείδωση του ακετυλo-CoA και την παραγωγή 2 mol ΑΤΡ (ενέργεια) μαζί με υδρογόνο και άνθρακα, που συνδυάζονται με οξυγόνο για να σχηματίσουν H2Ο και CO2.

λίπη – Τάξη οργανικών ενώσεων με περιορισμένη διαλυτότητα στο νερό που υπάρχει στο σώμα σε πολλές μορφές, όπως ως τριγλυκερίδια, ελεύθερα λιπαρά οξέα, φωσφολιπίδια και στεροειδή.

λιπόλυση – Η διαδικασία διάσπασης των τριγλυκεριδίων στις βασικές μονάδες που πρόκειται να χρησιμοποιηθούν για παραγωγή ενέργειας.

μέγιστη πρόσληψη οξυγόνου (VO2max) – Η μέγιστη ικανότητα για κατανάλωση οξυγόνου από το σώμα κατά τη διάρκεια μέγιστης προσπάθειας. Είναι επίσης γνωστή ως αερόβια ικανότητα, μέγιστη πρόσληψη οξυγόνου, μέγιστη κατανάλωση οξυγόνου, και ικανότητα καρδιοαναπνευστικής αντοχής.

μιτοχόνδρια – Κυτταρικά οργανίδια που παράγουν ΑΤΡ μέσω της οξειδωτικής φωσφορυλίωσης.

μυϊκή ίνα – Ένα μεμονωμένο μυϊκό κύτταρο.

οξειδωτική φωσφορυλίωση – Μιτοχονδριακή διαδικασία κατά την οποία χρησιμοποιείται οξυγόνο και ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας για παραγωγή ΑΤΡ και νερού.

πρωτεΐνη – Κατηγορία ενώσεων που περιέχουν άζωτο και σχηματίζονται από αμινοξέα.

συστολή – Η μικρότερη αποσπασματική απόκριση μιας μυϊκής ίνας ή κινητικής μονάδας σε ένα μόνο ηλεκτρικό ερέθισμα.

τύπου I (βραδείας-συστολής) μυϊκές ίνες – Ένα είδος μυϊκών ινών που έχει υψηλή οξειδωτική και χαμηλή γλυκολυτική ικανότητα, που σχετίζονται με δραστηριότητες τύπου αντοχής.

τύπου II (ταχείας-συτολής) μυϊκές ίνες – Ένα είδος μυϊκών ινών με χαμηλή οξειδωτική και υψηλή γλυκολυτική ικανότητα που σχετίζονται με δραστηριότητες ταχύτητας ή ισχύος.

τριφωσφορική αδενοσίνη (ΑΤΡ) – Υψηλής ενέργειας φωσφορική ένωση από την οποία το σώμα αντλεί ενέργεια.

τριγλυκερίδια – Η πιο συμπυκνωμένη ενεργειακή πηγή και μορφή στην οποία αποθηκεύονται τα περισσότερα λίπη στο σώμα.

υδατάνθρακας – Μια οργανική ένωση που σχηματίζεται από άνθρακα, υδρογόνο και οξυγόνο, περιλαμβάνει άμυλα, σάκχαρα και κυτταρίνη.

υπεργλυκαιμία – Αυξημένο επίπεδο γλυκόζης στο αίμα.

υπογλυκαιμία – Χαμηλό επίπεδο γλυκόζης στο αίμα.

υπερπροπόνηση – Η προσπάθεια να πραγματοποιηθεί περισσότερη εργασία από ό, τι μπορεί να είναι σωματικά ανεκτή.

φόρτωση υδατανθράκων – Αυξημένη κατανάλωση διατροφής με υδατάνθρακες, μια διαδικασία που χρησιμοποιείται από τους αθλητές για να αυξηθούν τα αποθέματα υδατανθράκων στο σώμα πριν από παρατεταμένη άσκηση αντοχής.

φόρτωση γλυκογόνου – Η προσαρμογή της άσκησης και της δίαιτας για τη βελτιστοποίηση της αποθήκευσης του γλυκογόνου στο σώμα.

φαινόμενο placebo – Το αποτέλεσμα που παράγεται από υποκειμενική αντίληψη μετά τη χορήγηση μιας αδρανούς ουσίας (εικονικό φάρμακο).

placebo σκεύασμα – Μια αδρανής ουσία, η οποία παρέχεται συνήθως με τρόπο πανομοιότυπο με αυτόν που έχει μια δραστική ουσία, συνήθως για να δοκιμαστούν τα πραγματικά αποτελέσματα που παράγονται από τη δοκιμή μιας ουσίας έναντι εξίσου πραγματικών αποτελεσμάτων που έχουν ψυχολογική προέλευση.

Βιβλιογραφία:

Human Kinetics / Physiology of sport and exercise / W. Larry Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill. — 5th ed.

Costill, D.L. (1986). Inside running: Basics of sports physiology. Indianapolis: Benchmark Press.

Hawley, J.A. (1997). Carbohydrate loading and exercise performance: An update. Sports Medicine, 24, 73-81.

Galloway, S.D.R., & Maughan, R.J. (1997). Effects of ambient temperature on the capacity to perform prolonged cycle exercise in man. Medicine and Science in Sports and Exercise, 29, 1240-1249.

Åstrand, P.-O. (1967). Diet and athletic performance. Federation Proceedings, 26, 1772-1777.

Gollnick, P.D., Piehl, K., & Saltin, B. (1974). Selective glycogen depletion pattern in human muscle fibres after exercise of varying intensity and at varying pedaling rates. Journal of Physiology, 241, 45-57.

Ivy, J.L., Katz, A.L., Cutler, C.L., Sherman, W.M., & Coyle, E.F. (1988). Muscle glycogen synthesis after exercise: Effect of time of carbohydrate ingestion. Journal of Applied Physiology, 64, 1480-1485.

Jeukendrup, A., & Gleeson, M. (2010). Sport nutrition: An introduction to energy production and performance (2nd ed.). Champaign, IL: Human Kinetics.

Fairchild, T.J., Fletcher, S., Steele, P., Goodman, C., Dawson, B., & Fournier, P.A. (2002). Rapid carbohydrate loading after a short bout of near maximalintensity exercise. Medicine and Science in Sports and Exercise, 34, 980-986.

Ivy, J.L., Lee, M.C., Brozinick, J.T., Jr., & Reed, M.J. (1988). Muscle glycogen storage after different amounts of carbohydrate ingestion. Journal of Applied Physiology, 65, 2018-2023.