Расход углеводов, углублённая версия


Я не врач, не тренер и не биолог, здесь описаны мои представления в такой форме, в какой они мне кажутся полезными.

У клетки есть три независимых источника энергии, из которых она черпает энергию параллельно:

• Жиры в крови - в организме их сколько угодно.
• Углеводы в крови - эти запасы восполнимы гелями.
• Местный гликоген - эти запасы невосполнимы во время бега.

У каждого источника своя максимальная скорость потребления. После того, как она достигнута, клетка не может усваивать из него больше энергии. Когда достигнуты все три максимума, клетка не может справляться с большей нагрузкой.
Эти скорости в пересчёте на калории соотносятся примерно так: углеводы = 4, жиры = 5, местный гликоген = 20.

Местный гликоген кеширован в клетке локально и доступен ей мгновенно. Поэтому на него ложится вся нагрузка, когда клетке требуется много энергии срочно. Затем в спокойное время она его восстанавливает.

При спокойной работе клетка черпает энергию отовсюду равномерно. Она расходует и пополняет гликоген, но в среднем существует баланс: 4 углевода на 5 жиров поступило из крови - 4 углевода на 5 жиров потрачено. Так получаются "40% углеводов и 60% жиров", которые клетка тратит в спокойном состоянии.

Когда нагрузка повышается, клетка черпает больше из всех источников. Чем ближе потолок потребления углеводов и жиров из крови, тем медленнее растёт их поступление и тем больше нагрузки ложится на местный гликоген, который легкодоступен. Когда потолок достигнут, дальше увеличивать нагрузку клетка может только за счёт гликогена.
Гликоген восстановится только в спокойном состоянии, и только за счёт углеводов. Поэтому говорят, что "при нагрузке клетка расходует больше углеводов".

Когда гликоген в клетке заканчивается, её производительность резко падает. В условных единицах - с 29 до 9. Это ощущается как быстро наступившая усталость.

Откуда пополняются два оставшиеся источника: жиры крови и углеводы крови:
1. Из еды. Углеводы усваиваются в желудке, жиры - в кишечнике. Углеводы попадают в кровь сравнительно быстро, жиры с задержкой до пары часов.
2. При необходимости жиры высвобождаются из жировой ткани, и запасы жира в ней практически безграничны (с точки зрения отдельного спортивного мероприятия). Но скорость высвобождения тоже ограничена. Однако считается, что скорость усвоения жиров ограничивает их сильнее, поэтому поеданием жиров редко занимаются.
3. Углеводы высвобождает из своего местного гликогена печень, где она их точно так же копит в спокойное время. У этого запаса есть максимум (около 1200ккал), но скорость его высвобождения довольно быстрая. Несмотря на то, что в печени был "гликоген", этот гликоген попадает к мышцам долгим путём, через кровь, и занимает общий узкий канал с любыми другими съеденными углеводами.

Энергетические гели относятся к первому пункту. Они быстро пополняют углеводы крови. Калории из них не могут попасть в клетку другим путём, кроме как через кровь, и поэтому ограничены общим с другими углеводами невысоким потолком. За этот потолок и идёт борьба. Цель энергетических гелей в том, чтобы этот ограниченный канал поступления энергии был всегда заполнен на максимум, чтобы сберечь гликоген на как можно более долгий срок.

Поэтому гели при долгом забеге надо есть постоянно. Приток углеводов должен быть непрерывным, поскольку усваиваются клетками они медленно. Кроме того, и в желудке процесс усвоения ограничен по скорости.

Q: Какой смысл в гелях, если они заменяют собой поступление углеводов из печени? Без них первые два часа печень всё равно обеспечивала бы углеводы в крови. Этот канал и так работал бы эффективно. Если при этом через два часа приходит усталость (т.н. "стена"), это значит, что либо она приходит из-за исчерпания гликогена печени, что противоречит идее об его второстепенной роли при нагрузках - либо к этому времени исчерпывается и местный гликоген, но в таком случае он исчерпывается, невзирая на подпитку из крови, а тогда какой смысл в дополнительной подпитке?

Марафонский бег находится в промежуточной зоне не максимальных нагрузок. Канал углеводов крови, объективно узкий, всё ещё играет существенную роль. Вероятно, печень не загружает его полностью, или после того, как запасы в ней исчерпываются, местный гликоген сгорает довольно быстро. Всё это возможно только потому, что расход местного гликогена всё ещё сопоставим с поступлением углеводов из крови.

Q: Почему советуют начинать есть гели не сразу?
Вообще из этого можно сделать вывод, что печень должна и сама загружать внешний клеточный путь углеводов почти полностью, иначе этот участок тратил бы местный гликоген сильнее, чем последующие с подпиткой. Скорее всего, это близко к истине, но возможно также, об этом просто не задумываются. Могу сказать, что забеги, когда я ел гель прямо перед самым началом, нередко были неплохими.

Q: Что будет, если съесть больше калорий, чем требуется на ближайший час бега?
Это сделать довольно сложно, но если получится, то печень заберёт их обратно в гликоген, я думаю.

Глюкоза, фруктоза и отдельные пути обмена

Глюкоза/мальтодекстрин и фруктоза используют отдельные пути усвоения в желудке и не конкурируют друг с другом. Поэтому гели часто делают из их смеси в какой-то пропорции. Глюкоза попадает в кровь сразу, фруктоза отправляется в печень, где дробится на глюкозу и лактат примерно 50:50.

Лактат это секретный третий способ доставить энергию в клетку. Однако он пересекается с другим процессом: при нагрузке быстрые мышечные волокна расщепляют глюкозу особым образом и производят лактат, который затем направляется в медленные волокна, и те потихоньку его используют для энергии. Весь этот процесс сопряжён с постоянной утилизацией сопровождающих лактат протонов водорода H+, избыток которых приводит клетку в закисшее состояние. Считается, что именно избыток H+ и неспособность митохондрий вовремя с ним бороться ведут к "накоплению лактата" (проблема не в самом лактате) и тому, что чем сильнее превысил свой рабочий темп, тем быстрее выдыхаешься.

В этой связи я надеваю шапочку из фольги и думаю, полезно ли поступление нового лактата? Гемини и Грок вместе убеждают, что полезно и не вредит производительности даже в условиях постепенного накопления лактата от быстрых мышечных волокон. Но благодаря своей не особой любви к фруктозе я продолжаю вертеть на голове шапочку из фольги.
При беге ниже своего lactate threshold эти соображения отпадают и дополнительный источник энергии не должен быть вреден.