Izraz, uporabljen v naslovu objave, pomeni trening z nizko razpoložljivostjo OH (ogljikovih hidratov). Pod nizko razpoložljivost OH smatramo nizko razpoložljivostjo mišičnega ali jetrnega glikogena ali nizkim vnosom OH med ali po sami vadbi ali kombinacijo vseh naštetih strategij.
OZADJE Trening- Z NIZKO RAZPOLOŽLJIVSOTJO OH
Vse skupaj se je začelo leta 2000, ko so Pilegaard in sod. raziskali regulacijo ključnih genov za adaptacijo na vadbeni stimulus pri vzdržljivostni vadbi. Ideja za trening z nizko razpoložljivostjo OH oz. neke vrste metabolni trening pa se je porodila po raziskavi istega avtorja in sod. iz 2002 leta. Ugotovili so povezavo med zmanjšano razpoložljivostjo mišičnega glikogena in ekspresijo genov za sintezo novih proteinov, ki so ključni za adaptacije na vadbeni stimulus in izboljšanje zmogljivosti pri vadbah vzdržljivostnega tipa. Vse skupaj se je nadaljevalo v raziskavah predstavljenih v nadaljevanju.
ZNANSTVENO OZADJE Trening- Z NIZKO RAZPOLOŽLJIVSOTJO OH
Ena izmed ključnih adaptacij na vadbo vzdržljivostnega tipa je med drugim tudi povečanje števila mitohondrijev oz. mase mitohondrijev v mišičnem tkivu. Pri mišičnih kontrakcijah pride do stresnega odziva na različne stresorje (povišano razmerje AMP/ATP, reaktivnih kisikovih komponent, pretoka Ca2+, laktata, hipoksije in zmanjšane energijske razpoložljivosti). To privede do povišanja fosforilacije oz. aktivacije ključnih encimov (kinaz) za aktivacijo genskih poti v jedrih oz. v mitohondrijih mišičnih celic za adaptacijo na vadbeni stimulus (CaMKII, p38MAPK in AMPK). Kinaze lahko delujejo vsaka posebej ali v kombinacije druga z drugo. Več je prikazano v grafičnem prikazu spodaj.
Pilegaard in sod. so v že v prej omenjenem delu iz leta 2002 in iz leta 2005 v pogojih zmanjšane razpoložljivosti glikogena ugotovili povišano ekspresijo PDK4, UCP3, HKII, LPL, CPT1 in povišano forsofilacijo PGC-1α, ki je ključna za mitohondrijsko biogenezo (nastanek novih mitohondrijev).
Morton in sod. pa so 2009 leta pri drugem treningu v dnevu z zmanjšano razpoložljivostjo OH v primerjavi z višjo razpoložljivostjo ugotovili višjo aktivacijo SDH, ki je izjemno pomemben in edini encim, ki deluje tako v Krebsovem ciklu in v transportni verigi elektronov v mitohondriju.
Pri treningu na tešče pa se poviša tudi delovanje proteinov za transport maščobe, encima citrat sintaze v prvem koraku Krebsovega ciklusa in encima β-HAD (encim, ki sodeluje v elektronski verigi v mitohondriju za katalizo NADH v NAD + H) (Van Proeyen in sod 2011).
Aktivacija AMP kinaze (AMPK) pa je prav tako neposredno povezana z razpoložljivostjo glikogena, saj se specifične podenote AMPK pripnejo na glikogen, kar preprečuje povišano aktivacijo AMPK, dokler se glikogen ne razgradi (glikogenoliza) za potrebe energije v mišičnem tkivu. Po razgradnji glikogena AMPK postane bolj aktiven (Yeo in sod. 2010).
Ostale adaptacije, ki se še potencialno zgodijo zaradi povišane razpoložljivosti maščobe v in izven mišičnega tkiva pri nižjem vnosu OH je tudi to, da sama višja razpoložljivost maščobe služi kot signal, ki poviša delovanje kateholamina in nadaljnje povišanje lipolize (razgradnjo) maščobe v adipoznem in mišičnem tkivu. (to ne pomeni, da bomo bolj učinkovito hujšali). Na ta način povišana razpoložljivost maščobe lahko poviša aktivnost kinaze p38MAPK, ki regulira odziv na stres in vnetne dejavnike (kar vadba sama po sebi je) (Cochran in sod., 2010; Zbinden-Foncea in sod. 2013). Višja razpoložljivost maščobe pa vpliva tudi na delovanje kinaze PPARδ, ki poviša aktivacijo gena CPT1, ki je glavni gen za uravnavanje delovanja izjemno pomembnega mitohondrijskega encima v procesu oksidacije dolgoverižnih maščobnih kislin karnitin palmitoiltransferaze I (Philp in sod. 2013).
KAJ SEDAJ TO POMENI ZA PRAKSO?
Glede na vse prejšnje rubrike, kjer sem pisal in opominjal napomembnost ogljikovih hidratov za maksimalno sposobnost se do sedaj napisano sliši malce čudno. Še vedno je tako! Pustite mi, da razložim.
Strategije pod izrazom trening z nizko razpoložljivostjo OH zajemajo metabolni trening, s katerim lahko dosežemo izboljšane adaptacije na različne genetske poti in delovanje encimov, kar lahko potencialno izboljšajo zmogljivost. Ne smemo pa vzeti vsega skupaj izven konteksta. Strategije z nizko razpoložljivostjo OH se uporabljajo zgolj v času pripravljalnega obdobja pri vadbenih enotah, ki so izvedene pri nižjih intenzivnostih. Pri visokointenzivnih vadbenih enotah je potreba po OH med samo vadbo in za regeneracijo dosti večja, kot v primerjavi z vadbenimi enotami z nizko intenzivnostjo. Pri tem se je razvil način metabolnega treninga, ki ga angleško imenujemo train low, compete high. Gre za vadbene enote, ki so izvedene pri nižji intenzivnosti in potrebujejo manj ogljikovih hidratov - pri njih lahko uporabimo eno izmed prehranskih strategij z nizko razpoložljivostjo OH, medtem, ko so težje vadbene enote in tekmovanja seveda opravljena pri višji oz. visoki razpoložljivosti OH. Z metodami metabolnega treninga si želimo doseči to, da bi telo za energijo porabljalo pri nižjih obremenitvah manj glikogena kot navadno in sicer na račun tega, da se poviša poraba maščoe, ki jo je v telesu na pretek. S tem bi v teoriji prikazano na praktičnem primeru dosegli to, da na ravninskem delu, etap ko je intenzivnost sorazmerno nizka, porabljamo več maščobe in s tem prihranimo kar se da visok delež glikogena za vzpon, kjer se bo intenzivnost povišala, saj se z povišanjem intenzivnosti narašča tudi poraba ogljikovih hidratov za energijske potrebe.
Predstavitev periodiziranih strategij z nizko razpoložljivostjo OH, ki izboljšajo aktivacijo genskih poti in encimov:
Kronični nizka razpoložljivost OH
Treniranje 2 × dnevno
Trening na tešče
Nizka razpoložljivost OH v prvih urah po treningu
Brez vnosa OH po zadnjem popoldanskem/večernem treningu in trening zjutraj na tešče (sleep low, train low)
Kronični nizka razpoložljivost OH
Kot že samo ime pove, vnos OH znižamo za daljše časovno obdobje in s tem pridobimo potencialne koristi na aktivacijo genskih poti in encimov. Vendar pa se tu pojavi problem fleksibilnosti te prehranske manipulacije v okvirih periodizirane prehrane, kjer si želimo intenzivne vadbene enote izvesti pri visoki razpoložljivosti ogljikovih hidratov. Zatorej je ta prehranska strategija primerna zgolj v okviru daljšega obdobja treninga zgolj pri nizkih intenzivnostih, ne pa pri moderno sestavljenih vadbenih programih, kjer se intenzivnost in trajanje vadbene enote spreminjata dnevno med različnimi vadbenimi enotami. Zatorej je v kontekstu periodizirane prehrane in treninga ta strategija neuporabna.
Treniranje 2 × dnevno
Po prvi vadbeni enoti zaužijemo zelo malo oz. nič OH. S tem dosežemo, da po prvi vadbeni enoti dosežemo znižanje mišičnih glikogenskih rezerv, kar pomeni, da bo druga vadbena enota opravljena pri znižani koncentraciji mišičnega glikogena in s tem lahko pričakujemo boljši odziv aktivacije genskih poti in encimov (opisano zgoraj).
Trening na tešče
Trening izvedemo po prespani noči in pri pogojih brez hrane oz. OH. V tem primeru bo zapolnjenost jetrnega glikogena nizka, saj se je le-ta porabljal preko noči za zagotavljanje homeostaze glukoze v krvi. Pri tem pa bo mišični glikogen ostal zapolnjen (kot je bil pred spanjem), saj se ne porablja za zagotavljanje homeostaze glukoze v krvi.
Nizka razpoložljivost OH v prvih urah po treningu
V času po telesni dejavnosti ne zaužijemo skoraj nič oz. nič OH. S tem sodeč po literaturi lahko potencialno podaljšamo stresni odziv in potencialno izboljšamo adaptacije.
Brez vnosa OH po zadnjem popoldanskem/večernem treningu in trening zjutraj na tešče (sleep low, train low)
Metoda je v bistvu sestavljena iz nizke razpoložljivosti OH v prvih urah po treningu ter treninga na tešče. S tem dosežemo, da se po popoldanskem/večernem treningu izpraznijo mišične glikogenske zaloge v mišičnem tkivu, preko noči pa se izpraznijo še zaloge jetrnega glikogena.
Skupno vsem opisanim strategijam:
Z njimi dosežemo podobne oz. enake adaptacije na aktivacijo genskih poti in encimov, ki so ključni za adaptacijo pri vzdržljivostnih vadbah
Zaradi ugotovitev, da se pri nizkem vnosu OH odziv imunskega sistema poslabša, je višja verjetnost za nastanek nalezljivih bolezni oz. infekcij
V tabeli spodaj pa so zbrani še negativni dejavniki vsake posamezne strategije
OK povišana aktivacija genetskih parametrov in encimov, kaj pa dejanski vpliv na zmogljivost?
Pred leti je veljajo, da prehranske manipulacije, ki spadajo pod strategije treninga z nizko razpoložljivostjo OH, delujejo zgolj pri netreniranih posameznikih oz. slabo treniranih posameznikih, kar so pokazali Hansen in sod., 2005 in kasneje še Cochran in sod. 2015. Nasprotovale pa so jim študije pri bolje treniranih posameznikih (Yeo in sod. 2008; Morton in sod., 2009; Hulston in sod. 2010). Vendar pa so Marquet in sodelovci v svojih dveh delih iz leta 2016 dokazali, da princip treninga z nizko razpoložljivostjo OH, deluje prav tako pri visoko treniranih
Praktični nasveti in čemur moramo, dati dodatno pozornost pri Trening- NIZEK VNOS OH.
Uporabno za najvišji nivo športnikov, ki imajo strukturiran vadbeni program in kjer se intenzivnost vadbenih enot primerno načrtuje in primerni meri oz. nadozoruje
Za rekreativca, ki se sem ter tja poda na kakšno turo, je tak način prehranjevanja odsvetovan. To velja tako za reklreativne kolesarje, kot tudi tekače. Za vse te veljajo osnovne smernice prehrane za vzdržljivostne športnike o katerih sem že govoril
Prehranske strategije z nizko razpoložljivostjo OH ne izvajamo pri intenzivnih in intervalnih vadbenih enotah, saj taka prehranska manipulacija glede na literaturo in fiziologijo ni uspešna oz. predstavlja tveganje za pretreniranje in poslabšano regeneracijo
Vadbene enote izvajamo tudi z visokim vnosom OH, ne zgolj z nizko razpoložljivostjo OH, saj na ta način ohranimo adaptacije za višjo oksidacijo ogljikovih hidratov in sposobnost prebavil za toleranco na višje volumne, prebavljivost in absorpcijo ogljikovih hidratov (linkaj objavo na to temo)
Prehranske strategije z nizko razpoložljivostjo OH ne pomeni ničelnega vnosa OH, ampak primerno periodiziran vnos preko dneva v okviru posamezne prehranske manipulacije
Med prej omenjenimi prehranskimi strategijami je težko delati primerjave oz. v znanstveni literaturi do teh še ni prišlo, se pa je pri obremenitvenih testiranjih pokazal pozitiven vpliv po periodiziranem prehranjevanju s prehranskima strategijama “Brez vnosa OH po zadnjem popoldanskem / večernem treningu in trening zjutraj na tešče (sleep low, train low)” (Marquet in sod. 2016 A; Marquet in sod. 2016 B) ter “treniranje 2 × dnevno” (Cochran in sod. 2015; Hansen in sod. 2005)
Viri:
Cochran, A. J. R., Little, J. P., Tarnopolsky, M. A., & Gibala, M. J. (2010). Carbohydrate feeding during recovery alters the skeletal muscle metabolic response to repeated sessions of high-intensity interval exercise in humans. Journal of Applied Physiology, 108, 628–636
Cochran, A. J. R., Myslik, F., MacInnis, M. J., Percival, M. E., Bishop, D., Tarnopolsky, M. A. and Gibala, M. J. (2015) ‘Manipulating Carbohydrate Availability between Twice-Daily Sessions of High-Intensity Interval Training Over 2 Weeks Improves Time-Trial Performance’, International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism, 25(5), pp. 463–470. doi: 10.1123/ijsnem.2014–2063.
Gleeson, M., Nieman, D. C., & Pedersen, B. K. (2004). Exercise, nutrition and immune function. Journal of Sports Sciences, 22(1), 115–125
Hansen, A. K., Fischer, C. P., Plomgaard, P., Andersen, J. L., Saltin, B. and Pedersen, B. K. (2005) ‘Skeletal muscle adaptation: training twice every second day vs. training once daily.’, Journal of applied physiology (Bethesda, Md. : 1985), 98(1), pp. 93–9. doi: 10.1152/ japplphysiol.00163.2004.
Hulston, C. J., Venables, M. C., Mann, C. H., Martin, C., Philp, A., Baar, K. and Jeukendrup, A. E. (2010) ‘Training with low muscle glycogen enhances fat metabolism in well-trained cyclists’, Medicine and Science in Sports and Exercise, 42(11), pp. 2046–2055. doi: 10.1249/ MSS.0b013e3181dd5070
Marquet, L. A., Brisswalter, J., Louis, J., Tiollier, E., Burke, L. M., Hawley, J. A. and Hausswirth, C. (2016 A) ‘Enhanced endurance performance by periodization of carbohydrate intake: “Sleep Low” strategy’, Medicine and Science 44 in Sports and Exercise, 48(4), pp. 663–672
Marquet, L. A., Hausswirth, C., Molle, O., Hawley, J. A., Burke, L. M., Tiollier, E. and Brisswalter, J. (2016 B) ‘Periodization of Carbohydrate Intake: Short-Term Effect on Performance’, Nutrients, 8(12), p. 755. doi: 10.3390/ nu8120755.
Morton,J.P.,Croft,L.,Bartlett,J.D.,MacLaren,D.P.M.,Reilly, T., Evans, L., … Drust, B. (2009). Reduced carbohydrate availability does not modulate training-induced heat shock protein adaptations but does upregulate oxidative enzyme activity in human skeletal muscle. Journal of Applied Physiology, 106, 1513–1521.
Philp, A., MacKenzie, M. G., Belew, M. Y., Towler, M. C., Corstorphine, A., Papalamprou, A., … Baar, K. (2013). Glycogen content regulates peroxisome proliferator activated receptor-∂ (PPAR-∂) activity in rat skeletal muscle. PLoS ONE, 8, e77200
Pilegaard H, Keller C, Steensberg A, et al. Influence of preexercise muscle glycogen content on exercise-induced transcriptional regulation of metabolic genes. J Physiol. 2002;541:261–71
Pilegaard H, Ordway GA, Saltin B, et al. Transcriptional regulation of gene expression in human skeletal muscle during recovery from exercise. Am J Physiol. 2000;279:E806–14.
Pilegaard, H., Osada, T., Andersen, L. T., Helge, J. W., Saltin, B., & Neufer, P. D. (2005). Substrate availability and transcriptional regulation of metabolic genes in human skeletal muscle during Carbohydrate availability and exercise training adaptation recovery from exercise. Metabolism: Clinical and Experimental, 54, 1048–1055.
Van Proeyen, K., Szlufcik, K., Nielens, H., Ramaekers, M., & Hespel, P. (2011). Beneficial metabolic adaptations due to endurance exercise training in the fasted state. Journal of Applied Physiology (Bethesda, Md.: 1985), 110, 236–245.
Yeo WK, McGee SL, Carey AL, et al. Acute signalling responses to intense endurance training commenced with low or normal muscle glycogen. Exp Physiol. 2010;95:351–8.
Zbinden-Foncea, H., van Loon, L. J. C., Raymackers, J.-M., Francaux, M., & Deldicque, L. (2013). Contribution of nonesterified fatty acids to mitogen-activated protein kinase activation in human skeletal muscle during endurance exercise. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism, 23, 201–209.