zdjęcie: miguel-a-amutio-Y0woUmyxGrw-unsplash-scaled
Ultra-maratony to biegi, które przekraczają tradycyjny dystans maratonu wynoszący 42.2km. W ciągu ostatnich 30 lat nabrały one wysokiej popularności. Większość uczestników traktuje wyścigi jako środek do osobistych osiągnięć. Ultramaratony są rozgrywane na całym świecie, często w odległych miejscach, na różnych terenach, w ekstremalnych temperaturach i wysokościach. Zapotrzebowanie żywieniowe podczas treningu i wyścigów jest zgodne z dystansami, na których się odbywa, z których ten ostatni jest bardzo zmienny, na przykład: 31 mil/50 km (Blackwater Trail – Floryda, USA); 56 mil/90 km (Maraton Towarzyszy – Durban, RPA); 100 mil/161 km (Western States Endurance Run – Kalifornia, USA); i 152 mil/245 km (Spartathlon – Ateny, Grecja). Takie wyścigi trwają zwykle od 6 do 48 godzin, to bardzo wymagający sport, który wymaga odpowiedniego podejścia żywieniowego.
Wymagania energetyczne ultramaratonów
Najważniejszym wyzwaniem żywieniowym, przed którym stoi ultramaratończyk, jest zaspokojenie dziennego zapotrzebowania kalorycznego niezbędnego do optymalizacji regeneracji i umożliwienia długich i powtarzalnych sesji treningowych.
Z metabolicznego punktu widzenia wyścigi ultramaratońskie w dużym stopniu zależą od metabolizmu oksydacyjnego w celu efektywnego wykorzystania zapasów glikogenu i tłuszczu. Ponadto wraz ze wzrostem dystansu wyścigu następuje znaczny wzrost wykorzystania wolnych kwasów tłuszczowych jako paliwa. Dlatego głównym celem każdego periodyzowanego programu treningowego do ultramaratonu powinna być maksymalizacja zdolności do metabolizmu tłuszczów, oszczędzając w ten sposób glikogen mięśniowy na późniejsze etapy zawodów. Biorąc pod uwagę, że objętość i intensywność treningu będą się różnić w trakcie sezonu, spożycie energii i makroskładników odżywczych musi być dostosowane do zmiennego obciążenia treningowego.
Na dzienne zapotrzebowanie kaloryczne wpływa wiele czynników takich jak: podstawowa/spoczynkowa przemiana materii, dzienna aktywność, specyficzne wymagania treningowe, skład ciała oraz termogeneza wynikająca z trawienia pokarmu. Zapotrzebowanie kaloryczne podczas treningu będzie zależeć od masy ciała (zwłaszcza beztłuszczowej masy ciała), stanu wytrenowania, odległości/czasu trwania sesji oraz terenu i warunków środowiskowych.
Żywienie w trakcie okresów treningowych powinno obejmować szacunkowe kalkulacje wydatku energetycznego poświęconego na jednostki treningowe. Ułatwia to bowiem dopasowanie kalorii do indywidualnych dni. Kalkulacje tą powinno poprzedzać oszacowanie wydatku energetycznego uwzględniającego podstawową przemianę materii wraz z wydatkami poświęconymi na aktywność poza treningową. W praktyce wylicza się podstawową przemianę materii ze wzoru Cunninghama, następnie mnożąc przez współczynnik 1.4/1.5. Sportowy poza jednostkami treningowymi nie są wysoce aktywni. Do wyliczonej liczby dodawane są koszta kaloryczne poświęcone na treningi.
Warto wspomnieć, że trening w wymagającym, zmiennym i nierównym terenie oraz w ekstremalnych temperaturach lub wysokościach znacznie zwiększy zapotrzebowanie kaloryczne i zapotrzebowanie na węglowodany. Zaleca się uważne rozważenie tygodniowego zapotrzebowania zarówno na trening, jak i na regenerację, aby osiągnąć równowagę energetyczną, chyba że indywidualnym celem jest utrata lub przybranie na wadze. Ponadto, gdy nie można dopasować spożycia składników odżywczych (np. w dni intensywnego treningu lub po kilku seriach ćwiczeń w krótkim odstępie czasu), w dni regeneracji uzasadnione może być spożycie energii powyżej kalorii podtrzymujących.
Rozkład makroskładników
W odniesieniu do całkowitego poboru energii, zwykle zaleca się rozkład makroskładników składający się z 60% węglowodanów, 15% białka i 25% tłuszczów. Wartości procentowe nie są jednak najlepszą formą sugestii podaży odpowiednich makroskładników ze względu na wysokie wydatki energetyczne. W przypadku wartości wyrażonych względem masy ciała, będziemy mówić o wartościach od 5 do nawet 10g węglowodanów dziennie na każdy kilogram masy ciała. Zaleca się również stosunkowo wysokie spożycie białka u zawodników o dużej częstotliwości treningowej, na poziomie powyżej 1.6g/kgmc w celu nasilenia regeneracji tkanki mięśniowej z gromadzących się mikrouszkodzeń. Wysoko-węglowodanowy charakter diety jest tym najbardziej korzystnym, z tego względu sugeruje się spożycie tłuszczów na poziomie 1-1.5g/kgmc. W przypadku bardzo wysokich wydatków energetycznych i tym samym dużego zapotrzebowania energetycznego wartość ta może wzrosnąć do 2g/kgmc.
Żywienie okołotreningowe
Żywienie około treningowe oraz wewnątrz treningowe to ważny element mający na celu nasilić adaptacje treningowej. Spożycie porcji węglowodanów przed treningiem jest kluczowe nie tylko ze względu na potencjalne podwyższenie poziomu glikogenu mięśniowego, gdyż ten może być na optymalnym poziomie, ale również może powodować przywrócenie poziomu glikogenu wątrobowego, gdy pierwszy trening ma odbywać się po całonocnym poście. Jest to o tyle ważne, że zawartość glikogenu wątrobowego jest również powiązana ze zdolnościami wysiłkowymi, jako że glikogen skumulowany w wątrobie odgrywa rolę w utrzymaniu odpowiedniego stężenia glukozy we krwi.
W jednym z badań Shermana i współpracowników zauważono korzystniejszy wynik w 90 minutowej próbie czasowej, w przypadku spożycia 150g węglowodanów przed wysiłkiem aniżeli w przypadku 90g węglowodanów. Lepszy wynik związany był z utrzymaniem poziomu glukozy we krwi w późniejszym okresie wykonywanego wysiłku. Jest to niezwykle ważne jako, że produkcja glukozy w wątrobie oraz jej wychwyt i utlenianie staje się ważniejsze, gdy dochodzi do spadku stężenia glikogenu w mięśniach.
Zgodnie z obecną literaturą naukową i stanowiskiem Akademii Żywienia i dietetyki, sugeruje się spożycie od 1 do nawet 4g węglowodanów na każdy kilogram masy ciała na okres 1-4h przed treningiem. Ostateczna ilość zależna będzie od czasu spożycia. W przypadku mniejszej ilości czasu na spożycie posiłku przed docelową jednostką treningową należy celować w niższe widełki zaleceń.
Spożycie węglowodanów w trakcie treningu ma co najmniej kilka zastosowań. Efekt wspierający wydajność treningową jest szczególnie zauważalny w przypadku długotrwałych jednostek treningowych, trwających ponad 2 godziny. Spożycie cukrów z zewnątrz zapobiega potencjalnej hipoglikemii, pozwala utrzymać wysoki poziom oksydacji węglowodanów oraz zwiększa wydajność wytrzymałościową. Co więcej, dostarczając węglowodany z zewnątrz, organizm będzie korzystał z tych dostarczonych egzogennie, jednocześnie oszczędzając zapasy glikogenu mięśniowego. Zabieg ten ma więc kluczowe znaczenie w przypadku dużej liczby jednostek treningowych jednego dnia, gdzie potencjalnie istnieje ryzyko przystępowania do treningu z suboptymalną ilością zapasów węglowodanowych w mięśniach.
Jak dostarczać węglowodany podczas treningu?
Sposób dostarczania węglowodanów pod kątem ich doboru oraz ilości cechuje się pewnymi zasadami. Ich spożycie w trakcie wysiłku niesie ze sobą potencjalne zagrożenia od strony układu żołądkowo-jelitowego. Dostarczając węglowodany podczas aktywności fizycznej, ulegają one absorpcji z poziomu jelita. Na jego wewnętrznej ścianie znajdują się enterocyty, czyli komórki na których występują wyspecjalizowane transportery dla węglowodanów. Co ważne, cechują się one pewną selektywnością – osoby transporter dla glukozy, osobny dla fruktozy. Sodozależny transporter typu I (SGLT1) jest specyficznym transporterem dla glukozy, zaś absorpcja fruktozy zachodzi za pośrednictwem glukotrasportera typu 5 (GLUT5).
Pojemność poszczególnych transporterów warunkuje zdolność oksydacji poszczególnych rodzajów węglowodanów. Zgodnie z doniesieniami, wydaje się, że SGLT1 jest w stanie transportować 60g glukozy na godzinę wysiłku, zaś GLUT5 jedynie 30g fruktoz. Każda większa porcja ponad zdolność absorpcyjną będzie zwiększać ryzyko zaburzeń żołądkowo-jelitowych. Nieprzetransportowane węglowodany będą bowiem ulegać fermentacji na poziomie przewodu jelitowego, zwiększając ilość gazów i rozpychając ściany żołądka. Wiąże się to z ryzykiem wzdęć i potencjalnych biegunek czy skurczów. Co ciekawe, coraz to nowsze prace naukowe wskazują, że istnieje możliwość „wytrenowania” jelita, aby być w stanie spożyć większą ilość węglowodanów w trakcie jednej godziny wysiłku. Wydaje się, że część transporterów z zewnętrznej ściany jelita może ulegać translokacji na ścianę wewnętrzną jako adaptacja.
Sprecyzowane zalecenia dotyczące spożycia węglowodanów w trakcie treningu w wysiłkach o charakterze wytrzymałościowym mówią kolejno o płukaniu ust roztworem węglowodanowym lub niewielkie ilości węglowodanów dla 30-75min wysiłku, 30g ww na godzinę dla wysiłków w przedziale 1-2h, 60g dla 2-2.5h oraz 90g dla ponad 2.5h.
Beta-alanina od Testosterone.pl – suplement zwiększający wydajność fizyczną organizmu
Żywienie po treningu
Posiłek po-treningowy jest niezwykle ważny z punktu widzenia nasilania adaptacji treningowych oraz przyśpieszenia regeneracji. Natychmiastowe spożycie węglowodanów będzie kluczowe w kontekście odbudowy, utraconych na jednostce treningowej, zapasów glikogenu. Zabieg ten nabiera szczególnego znaczenia w momencie, gdy w stosunkowo krótkim czasie występuje kolejna jednostka treningowa.
Kluczową informacja z punktu widzenia żywienia powysiłkowego jest schemat resyntezy glikogenu, który jest dwuetapowy. Początkowo, zaraz po wysiłku występuje okres wzmożonej resyntezy glikogenu, który nie wymaga obecności glikogenu i trwa około 30-60min. Zjawisko to związane jest z powysiłkową translokacją transporterów białkowych dla glukozy (GLUT4) na powierzchni komórki, prowadzącą do zwiększonej przepuszczalności błony komórkowej w tkance mięśniowej dla glukozy. Po fazie szybkiej resyntezy glikogenu, następuje faza spowolniona, gdzie glikogen nie ulega resyntezie w takim tempie jak zaraz po wykonanej jednostce treningowej.
Najwyższe tempo syntezy glikogenu występuje na skutek przyjęcia dużej ilości węglowodanów obejmującej powyżej 1.2g/kgmc, spożyte bezpośrednio po wysiłku. Gdy spożycie węglowodanów jest opóźnione, może to prowadzić nawet do około 50% niższego tempa resyntezy glikogenu w mięśniach.
Na tej podstawie sugeruje się, aby po-treningowe spożycie węglowodanów obejmowało co najmniej 1.2g ww/kgmc, w formie węglowodanów o wysokim indeksie glikemicznym. Ważną informacją jest również wpływ dodatku białka na proces syntezy glikogenu. Gdy z jakiegoś powodu nie istnieje możliwość spożycia tak dużej ilości węglowodanów w posiłku po-treningowych, dodatek aminokwasów nasila syntezę glikogenu mięśniowego. Niemniej jednak, jeżeli wartość węglowodanów wynosi co najmniej 1.2g/kgmc, dalszy wzrost insuliny poprzez dodatek protein nie zwiększa tempa syntezy glikogenu mięśniowego.
Diety ketogeniczne w wysiłkach ultra
Dieta ketogeniczna była badana w odniesieniu do wysiłków wytrzymałościowych w celu przesunięcia elastyczności metabolicznej na korzyść utleniania tłuszczów. Dieta o tej specyfice wymaga nikłego spożycia węglowodanów do wartości poniżej 50g dziennie. Zmodyfikowane diety ketogeniczne (70% poboru energii z tłuszczu) również zwiększają metabolizm tłuszczów, ale mogą być bardziej zrównoważone w porównaniu z tradycyjnymi podejściami ketogenicznymi. Termin przystosowany do diety ketonowej został użyty do określenia zmiany metabolicznej w kierunku wydajnego wykorzystania ciał ketonowych. Chociaż trwa debata, adaptacja ketonowa może zająć kilka tygodni lub miesięcy, co wskazuje, że trwała tolerancja na spożycie dużej ilości tłuszczów może być konieczna, aby osoba uzyskała pełne korzyści.
Wczesne badania na sportowcach trenujących wytrzymałościowo wykazały potencjalne efekty ergogeniczne krótkoterminowej diety ketogenicznej [49], ale zostały skrytykowane ze względu na małą liczbę uczestników (n = 5), słabe uwzględnienie indywidualnych odpowiedzi i znikomy wzrost wydajności. Co ważniejsze, takie badania mogą nie mieć zastosowania do czasu trwania treningu typowego dla ultramaratonu (> 2,5 h).
Niemniej jednak wykazano, że diety ketogeniczne zmniejszają glikolizę mięśniową i dlatego mogą być przydatne podczas „adaptacyjnych” okresów treningu, aby ułatwić szybkie przesunięcie metaboliczne w kierunku utleniania tłuszczów. W grupie ultramaratończyków wykonujących 3-godzinny submaksymalny bieg na bieżni, wcześniejsza dieta ketogeniczna spowodowała wzrost utleniania tłuszczów względem węglowodanów. Wpływ ten wydajność wysiłkową pozostaje jednak niejasny.
Niezależnie od dostępnych badań, które wskazują na pewien stopień korzyści, diety ketogeniczne były związane z efektami ubocznymi, takimi jak zmęczenie, bóle głowy, słaba koncentracja, letarg, dyskomfort w przewodzie pokarmowym, nudności i utrata masy ciała. Wszystkie te objawy mogą mieć wpływ na trening, szczególnie gdy powodują immunosupresję i spadek beztłuszczowej masy ciała. Co więcej, prawdopodobne jest, że biegacze trenujący w stanie wyczerpania glikogenu i niedostatecznie przystosowani do diety ketonowej mogą cechować się katabolizmem.
Mimo iż diety ketogeniczne mogą sprzyjać utlenianiu tłuszczów to zdolność do wykonywania wyższych intensywności może być zagrożona, a nawet zmniejszona, z powodu obniżenia dehydrogenazy pirogronianowej. Nie ma wystarczającej literatury, aby poprzeć pogląd, że przedłużone diety ketogeniczne są korzystne dla wydajności, i zaleca się ostrożność, jeśli stosuje się taką praktykę.
Witamina D3 z K2 od Testosterone.pl – wsparcie układu odpornościowego, kondycji stawów i nie tylko
PODSUMOWANIE
Żywienie to ważna część w wysiłkach długotrwałych na dystansach ultra maratonów. Kluczowe wydaje się przede wszystkim żywienie wewnątrz-wysiłkowe związane ze spożyciem węglowodanów. Są one bowiem najbardziej optymalnym paliwem do zasilania przemian energetycznych. W trakcie okresów treningowych kluczowa jest przede wszystkim odpowiednia energetyczność diety pokrywająca zapotrzebowanie energetyczne.
Podczas startów zawodnik powinien w sposób planowy dostarczać węglowodany, najlepiej w połączeniu fruktozy z glukozą w celu wykorzystania wszystkich dostępnych transporterów na ścianie jelita. Spożycie cukrów powinno odbywać się z jednoczesnym schematem nawadniania w celu uniknięcia odwodnienia wyższego niż 2% masy ciała.
Bibliografia:
[1] Millet GP, Millet GY. Ultramarathon is an outstanding model for the study of adaptive responses to extreme load and stress. BMC Med. 2012;10:77–7015.
[2] Nicolas M, Banizette M, Millet G. Stress and recovery states after a 24 h ultra-marathon race: a one-month follow-up study. Psychol Sport Exerc. 2011;12(4):368.
[3] Hoffman MD, Ong JC, Wang G. Historical analysis of participation in 161 km ultramarathons in North America. Int J Hist Sport. 2010;27(11):1877–91.
[4] Hashimoto M, Hagura N, Kuriyama T, Nishiyamai M. Motivations and psychological characteristics of Japanese ultra-marathon runners using Myers-Briggs type indicator. Japanese Journal of Health And Human Ecology. 2006;72(1):15.
[5] Baar K, McGee S. Optimizing training adaptations by manipulating glycogen. Eur J Sport Sci. 2008;8(2):97.
[6] Gleeson M, Blannin AK, Walsh NP, Bishop NC, Clark AM. Effect of low- and high-carbohydrate diets on the plasma glutamine and circulating leukocyte responses to exercise. Int J Sport Nutr. 1998;8(1):49–59.
[7] Friedman JE, Lemon PW. Effect of chronic endurance exercise on retention of dietary protein. Int J Sports Med. 1989;10(2):118–23.
[8] Perrier E, Vergne S, Klein A, Poupin M, Rondeau P, Le Bellego L, Armstrong LE, Lang F, Stookey J, Tack I. Hydration biomarkers in free-living adults with different levels of habitual fluid consumption. Br J Nutr. 2013;109(9):1678–87.
[9] Ainsworth BE, Haskell WL, Herrmann SD, Meckes N, Bassett DR, Tudor-Locke C, Greer JL, Vezina J, Whitt-Glover MC, Leon AS. 2011 compendium of physical activities: a second update of codes and MET values. Med Sci Sports Exerc. 2011;43(8):1575–81.
[10] Margaria R, Cerretelli P, Aghemo P, Sassi G. Energy cost of running. J Appl Physiol. 1963;18:367–70.
[11] Minetti AE, Moia C, Roi GS, Susta D, Ferretti G. Energy cost of walking and running at extreme uphill and downhill slopes. J Appl Physiol (1985). 2002; 93(3):1039–46.
[12] O’Connor H, Cox G. Feeding ultra-endurance athletes: an interview with Dr. Helen O’Connor and Gregory Cox. Interview by Louise M. Burke. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2002;12(4):490–4.
[13] Applegate EA. Nutritional considerations for ultraendurance performance. Int J Sport Nutr. 1991;1(2):118–26.
[14] Burke LM, Cox GR, Culmmings NK, Desbrow B. Guidelines for daily carbohydrate intake: do athletes achieve them? Sports Med. 2001;31(4):267–99.
[15] Kerksick CM, Wilborn CD, Roberts MD, Smith-Ryan A, Kleiner SM, Jager R, Collins R, Cooke M, Davis JN, Galvan E, Greenwood M, Lowery LM, Wildman R, Antonio J, Kreider RB. ISSN exercise & sports nutrition review update: research & recommendations. J Int Soc Sports Nutr. 2018;15(1):38–018.
[16] San-Millan I, Brooks GA. Assessment of metabolic flexibility by means of measuring blood lactate, fat, and carbohydrate oxidation responses to exercise in professional endurance athletes and less-fit individuals. Sports Med. 2018;48(2):467–79
[17] Areta JL, Hopkins WG. Skeletal muscle glycogen content at rest and during endurance exercise in humans: a meta-analysis. Sports Med. 2018;48(9):2091–102.
[18] Bogdanis GC, Nevill ME, Boobis LH, Lakomy HK. Contri- bution of phosphocreatine and aerobic metabolism to energy supply during repeated sprint exercise. J Appl Physiol (1985). 1996;80(3):876–84.
[19] Balsom PD, Gaitanos GC, Soderlund K, Ekblom B. High-inten- sity exercise and muscle glycogen availability in humans. Acta Physiol Scand. 1999;165(4):337–45.
[20] Maughan RJ, Poole DC. The effects of a glycogen-loading regi- men on the capacity to perform anaerobic exercise. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1981;46(3):211–9.
[21] Rockwell MS, Rankin JW, Dixon H. Effects of muscle glycogen on performance of repeated sprints and mechanisms of fatigue. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2003;13(1):1–14.
[22] Maughan RJ. Effects of prior exercise on the performance of intense isometric exercise. Br J Sports Med. 1988;22(1):12–5.
[23] Wee, L.-S.; Williams, C.; Tsintzas, K.; Boobis, L. Ingestion of a high glycemic index meal increases muscle glycogen storage at rest but augments its utilization during subsequent exercise. J. Appl. Physiol. 2005, 99, 707–714.
[24] Sherman, W.M.; Peden, M.C.; Wright, D.A. Carbohydrate feedings 1 h before exercise improves cycling performance. Am. J. Clin. Nutr. 1991, 54, 866–870.
[25] Fielding RA, Costill DL, Fink WJ, et al. Effect of carbohydrate feeding frequencies and dosage on muscle glycogen use during exercise. Med Sci Sports Exerc. 1985;17:472–6.
[26] Jeukendrup AE, Chambers ES. Oral carbohydrate sensing and exercise performance. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2010; 13:447–51.
[27] Turner CE, Byblow WD, Stinear CM, et al. Carbohydrate in the mouth enhances activation of brain circuitry involved in motor performance and sensory perception. Appetite 2014; 80: 212–219.
[28] Hokken R, Laugesen S, Aagaard P, Suetta C, Frandsen U, Ørtenblad N, Nielsen J. Subcellular localization- and fibre type-dependent utilization of muscle glycogen during heavy resistance exercise in elite power and Olympic weightlifters. Acta Physiol (Oxf). 2021 Feb;231(2):e13561. doi: 10.1111/apha.13561. Epub 2020 Oct 4. PMID: 32961628.
[29] Jeukendrup A. A step towards personalized sports nutrition: carbohydrate intake during exercise. Sports Med. 2014;44 Suppl 1(Suppl 1):S25-S33. doi:10.1007/s40279-014-0148-z
[30] Jeukendrup AE. Training the Gut for Athletes. Sports Med. 2017 Mar;47(Suppl 1):101-110. doi: 10.1007/s40279-017-0690-6. PMID: 28332114; PMCID: PMC5371619.
[31] Casey A, Short AH, Hultman E, Greenhaff PL. Glycogen resynthesis in human muscle fibre types following exercise-induced glycogen depletion. J Physiol. 1995;483 ( Pt 1)(Pt 1):265-271. doi:10.1113/jphysiol.1995.sp020583
