Węglowodany w żywieniu sportowców

Glukoza jest głównym źródłem energii. Ponad połowa jej zapasów w organizmie wykorzystywana jest przez mózg. Jest też podstawowym źródłem energii dla komórek szpiku kostnego i krwi (zwłaszcza krwinek czerwonych) oraz mięśni szkieletowych. Dlatego niezwykle istotne jest utrzymanie właściwego stężenia glukozy we krwi. U zdrowego dorosłego człowieka waha się ono od 70 do 120 mg/dm³. Glukoza może pochodzić ze spożytych węglowodanów, zapasów glikogenu lub biosyntezy w wątrobie. Syntezę glikogenu wspomaga insulina, która jednocześnie zmniejsza stężenie glukozy we krwi.

Węglowodany biorą udział w spalaniu tłuszczów pochodzących z pożywienia. Przy niedostatecznej podaży węglowodanów dochodzi do powstawania ciał ketonowych i zakwaszenia organizmu. Ogólna zawartość węglowodanów w organizmie jest mała - około 20 g glukozy we krwi i 350-450 glikogenu w wątrobie i w mięśniach. Glikogen wątrobowy stanowi główne źródło glukozy przechodzącej do krwi, natomiast glikogen zawarty w mięśniach jest wykorzystywany bezpośrednio do ich pracy. Zapasy glikogenu u sportowców sięgają 600 g.

Źródłem węglowodanów w pożywieniu człowieka są produkty pochodzenia roślinnego: zbożowe, okopowe, strączkowe, owoce i warzywa. Zawartość węglowodanów w poszczególnych produktach spożywczych jest bardzo zróżnicowana. Produkty zbożowe (mąka, kasze, ryż, płatki owsiane, makarony, pieczywo) zawierają głównie skrobię (60-70%) oraz mniejsze ilości nierozpuszczalnych węglowodanów, tzw. błonnika. Zawartość błonnika w produktach zbożowych zależy od grubości przemiału. Więcej błonnika pokarmowego mają mąki razowe niż mąki wykorzystywane do pieczenia białego pieczywa.

Część jadalna warzyw zawiera od 3 do 30% węglowodanów, z przewagą skrobi i cukrów rozpuszczalnych. W warzywach liściastych i niektórych korzeniowych znajduje się mniej węglowodanów (3-6%). Do tej grupy można zaliczyć sałatę, szparagi, seler, ogórki, paprykę, pomidory, rzodkiewkę, kapustę i kalarepę. Również warzywa bulwiaste, takie jak marchew, buraki, cebula oraz brukselka, groszek zielony zawierają niewielkie ilości węglowodanów (na poziomie 7-10%). Największą zawartością węglowodanów cechują się ziemniaki (16-20%) oraz suche nasiona roślin strączkowych. W warzywach i owocach występuje również błonnik pokarmowy.

Większość owoców, podobnie jak warzywa, zawiera umiarkowaną ilość węglowodanów (6-20%). Występują one głównie w postaci cukrów prostych - glukozy, fruktozy i sacharozy. Owoce zawierają także błonnik pokarmowy - głównie jego rozpuszczalne frakcje, w tym m.in. pektyny. Najwięcej węglowodanów mają owoce suche (figi, rodzynki) - do 80%. Średnią zawartością węglowodanów charakteryzują się jabłka, gruszki, winogrona, czereśnie, wiśnie, morele (12-20%). Owoce o najmniejszej zawartości węglowodanów to arbuzy, cytryny, pomarańcze, agrest, poziomki, truskawki, porzeczki (6-10%).

Źródłem węglowodanów są również: miód i cukier oraz ich przetwory: czekolada, cukierki, marmolada, dżemy. Zawierają one 50-99% węglowodanów w postaci cukrów rafinowanych.

Biorąc pod uwagę wielkość spożycia, w naszym kraju głównym źródłem węglowodanów w diecie są produkty zbożowe oraz ziemniaki. Dostarczają one dobrze przyswajalnych węglowodanów złożonych (skrobi).

Tabela 1. Wybrane produkty spożywcze o dużej zawartości węglowodanów (wg Kunachowicz i wsp. 1998).

Tabela 2. Wybrane produkty bogate w błonnik pokarmowy (wg Kunachowicz i wsp. 1998).

Węglowodany są niezbędnymi składnikami pożywienia i muszą być dostarczane do organizmu codziennie . Szkodliwy może być zarówno ich niedobór jak i nadmiar w pożywieniu.

Wykonywanie ćwiczeń fizycznych wymaga dostarczania energii potrzebnej dla skurczów mięśniowych. Podstawowym jej źródłem są tłuszcze i węglowodany. Największą rezerwę energetyczną stanowi tłuszcz występujący w tkance tłuszczowej. Biorąc pod uwagę dużą intensywność aktywności fizycznej sportowców, węglowodany są jednak lepszym źródłem energii w porównaniu z tłuszczami, których metabolizm jest wolniejszy. Im wyższa intensywność ćwiczeń, tym węglowodany stanowią lepsze źródło energii. Ich zapasy rozłożone są w ciele w następujący sposób: około 79% w mięśniach, 14% wątrobie (glikogen) i 7% we krwi (glukoza). Utrzymanie tych zasobów na właściwym poziomie wymaga spożywania odpowiednich ilości węglowodanów przed, w trakcie i po ćwiczeniach.

Istnieje wiele dowodów na to, iż osoby stosujące dietę bogatą w węglowodany lepiej wytrzymują wysiłek fizyczny. W przypadku codziennych, umiarkowanych lub intensywnych, ćwiczeń fizycznych wykonywanych przez dłuższy okres, dieta zawierająca np.10 g węglowodanów na kilogram masy ciała (tj. około 600-700 g dziennie dla osób o średniej wadze) pozwala na utrzymanie znacznie wyższego stężenia glikogenu w mięśniach niż dieta zawierająca 5 g/kg.

W czasie cyklu treningowego sportowiec powinien otrzymywać węglowodany w ilości 6-10 g/kg masy ciała na dobę. Zaleca się, aby ze spalania tych składników odżywczych pochodziło 50-70% energii w diecie.

Optymalna ilość węglowodanów w diecie, ich udziału w stosunku do tłuszczów, czas spożycia w odniesieniu do wysiłku oraz rodzaj węglowodanu zapewniającego najlepszą kondycję są determinowane typem i czasem trwania aktywności fizycznej, a także indywidualnym metabolizmem człowieka. Czas, po upływie którego odczuwa się zmęczenie, jest bezpośrednio związany z początkowym stężeniem glikogenu w mięśniach. Tak więc dieta podwyższająca ilość tego związku wpływa korzystnie na kondycję organizmu, przedłużając okres do pojawienia się zmęczenia. Regularne ćwiczenia powodują zmiany w metabolizmie mięśni w taki sposób, że glukoza jest szybciej przekazywana do komórek mięśniowych i wykorzystywana bardziej efektywnie.

W czasie wytężonego wysiłku zapasy glikogenu w mięśniach i wątrobie ulegają znacznemu zmniejszeniu. Aby było możliwe rozpoczęcie kolejnego treningu o zakładanej intensywności, zasoby muszą zostać w porę uzupełnione. W innym przypadku trening doprowadzi do całkowitego wyczerpania zapasów glikogenu i kontynuowanie go w następnych dniach z taką samą intensywnością nie będzie możliwe. Dlatego bogate w węglowodany posiłki należy spożywać zaraz po zakończeniu treningu. Właśnie wtedy synteza glikogenu w mięśniach zachodzi najłatwiej. Zaleca się, aby w tym okresie zawartość węglowodanów w diecie wynosiła co najmniej 1 g/kg masy ciała (czyli przeciętnie około 50-150 g). Węglowodany należy spożywać jak najszybciej po zakończeniu wysiłku fizycznego (a na pewno w ciągu dwóch pierwszych godzin). Po starcie w zawodach, w wyniku którego doszło do wyczerpania zapasów glikogenu, w ciągu pierwszych 30 minut od zakończenia wysiłku zaleca się spożycie węglowodanów w ilości nawet 1,5 g/kg masy ciała. Posiłki bogate w węglowodany należy przyjmować również w 2-godzinnych odstępach ciągu kolejnych 6 godzin, aż do całkowitego uzupełnienia zapasów glikogenu.

Ostatnie badania dowodzą, że powstawanie zwiększonych rezerw glikogenu w mięśniach jest następstwem spożywania produktów o wysokim indeksie glikemicznym. Obserwacje te wymagają jednak weryfikacji w kolejnych doświadczeniach.

Reakcję organizmu na podaż posiłku 30-60 minut przed wysiłkiem należy oceniać indywidualnie, pamiętając, że w przypadku niskich zapasów węglowodanów w organizmie ich spożycie może być korzystne, gdyż zwiększa dostępność źródeł energii. Znaczenie posiłków spożywanych przed wysiłkiem fizycznym zależy zatem od aktualnego stanu odżywienia osoby trenującej i stopnia regeneracji glikogenu po ostatnim wysiłku.

Badania przeprowadzone w Anglii wykazały zależność pomiędzy przyjmowaniem węglowodanów przed wysiłkiem fizycznym a wytrzymałością. Trzydzieści osób poproszono, by biegły na ruchomej bieżni aż do wyczerpania sił. W ciągu trzech dni po wysiłku podawano im normalne dla nich zestawy posiłków, ale o zwiększonej o 70% kaloryczności. Grupa kontrolna spożywała w tym celu dodatkowe ilości tłuszczów i białka, a pozostałe dwie – odpowiednio dodatkowe ilości słodyczy lub makaronu. Po trzech dniach ponowiono ćwiczenie. Grupy uzupełniające swoją dietę makaronem lub słodyczami przebiegły dystans odpowiednio o 26% i 23% dłuższy niż za pierwszym razem, podczas gdy grupa kontrolna – tylko o 3% dłuższy. Dieta bogata w węglowodany wpłynęła także na wydłużenie się czasu biegu z optymalną prędkością (w obu przypadkach o 23%).

Podczas wieloetapowych rozgrywek, kiedy pomiędzy etapami jest zbyt mało czasu na uzupełnienie zapasów glikogenu w organizmie, czy też przed zawodami odbywającymi się rano – po nocnym spadku zasobów glikogenu, spożycie na 2-4 godziny przed wysiłkiem posiłku bogatego w węglowodany zwiększa ich dostępność, przez co może poprawić wytrzymałość.

Spożywanie węglowodanów w czasie wysiłku fizycznego ma swoje uzasadnienie podczas długotrwałych treningów czy zawodów, gdy czas ćwiczeń jest wystarczający na absorbcję spożytych potraw i napojów.

W przypadku zwiększonego zapotrzebowania na węglowodany należy w większym stopniu wykorzystywać ich łatwo przyswajalne postaci, zawarte w takich produktach jak miód czy dżemy. W niektórych dyscyplinach wytrzymałościowych warto uzupełniać dietę glukozą, zawartą w specjalnych napojach przeznaczonych dla sportowców.

Podsumowując zalecenia dotyczące podaży węglowodanów, opracowane przez towarzystwa sportowe, należy wymienić następujące zasady:

1. W okresie treningowym podaż węglowodanów powinna wynosić 6-10 g na kg masy ciała na dobę.
2. W czasie długotrwałych zawodów podaż węglowodanów powinna sięgać 30-60 g na godzinę.
3. W pierwszych 2 godzinach po intensywnym wysiłku powinno się dostarczyć do organizmu 50-150 g węglowodanów.
4. W okresie odnowy biologicznej po wysiłku należy zapewnić podaż 8-10 g węglowodanów na kg masy ciała na dobę.

Powyższe zalecenia nie odnoszą się do osób wykonujących ćwiczenia rekreacyjne o znacznie mniejszej intensywności. Dla większości ludzi najodpowiedniejsza jest wówczas zwykła racjonalna dieta.