divendres, 17 de febrer de 2012

Factors metabólics que limiten el rendiment en els corredors de Marató

Fa un parell de dies el Pere em va enviar aquest article ja que pensava que podia ser interessant.

Si ho ha sigut per mi?? Tremendu!! És un treball publicat en una revista amb molt de prestigi científic i que parla sobre el metabolisme energètic quan es corre una marató. Les persones que hem estudiat Nutrició tenim una certa curiositat sobre que està passant a nivell metabólic mentre corres. De fet al principi de començar a corre i estudiar nutrició, em pensava tota l'estona pensant en que es cremava, que s'estava expressant (genética), que s'estava acumulant, etc etc. Aquest article desvetlla moltes d'aquestes curiositats.

L'objectiu de l'estudi es establir un model matemátic per saber la capacitat de cada persona per evitar el "muro" quan es corre un marató. Parlen de l'equivalent entre el "muro" i la finalització de les reserves d'hidrats de carboni (glucosa, glucogen) del cos. A partir d'aquí es plantegen les següents preguntes
 
  - Quina quantitat d'hidrats de carboni necessita un corredor per completar una marató?
  - Com el corredor pot evitar gastar totes les seves reserves d'hidrats de carboni? 

Els autors, comenten a la introducció del treball que prop del 40% dels corredors d'una marató es troben amb el muro i que els principals factors associats a aquest efecte són:
   a) El génere masculí
   b) Córrer menys de 30km en els entrenos previs
   c) Esperar-se topar amb el muro

Els principals factors fisiològics que contribueixen al rendiment de resistència són la capacitat aeròbica (VO2max) i el cost energètic de córrer, altres factors addicionals, com ara la morfologia del cor i la cinètica del lactat durant l'exercici (en homes), i la adipositat i els nivells de ferro en la sang (en dones), tambe apareixen com a factors limitants pels corredors de marató.

L'energia gastada per un corredor s'incrementa linealment amb la velocitat de carrera en el rang aeròbic complet. Per exemple, un corredor d'un pes de 70kg que córrer 42.195km necessita per completar una marató aproximadament 2950kcal

Els músculs emmagatzemar glucogen per a ús local. El glucogen del fetge es pot fer disponible a totes les cèl.lules del el cos a través de la glicogenòlisi i l'alliberament de la glucosa en el torrent sanguini, el glucogen muscular pot ser utilitzat només per la cèl · lula en la qual s'ha sintetitzat i s'emmagatzema. La raó d'aquesta diferència entre el fetge i les reserves de glucogen muscular és que els miòcits, en contrast amb els hepatòcits, no tenen la glucosa-6-fosfatasa enzim que catalitza la reacció final de la glicogenòlisi i permet transportadors de membrana de glucosa per alliberar glucosa intracel · lular. Com a resultat, les reserves de glucogen dels músculs específics que s'utilitzen en un esdeveniment de resistència s'han de carregar abans de l'exercici.  

Estratègies d'optimització per a 'càrrega de carbohidrats " són variacions sobre un tema en tres fases: L'exercici prolongat o d'alta intensitat dels músculs per a ser carregats, en general seguit per primera vegada per un període de restricció de carbohidrats de la dieta, a continuació, en última instància per un període d'alt consum de carbohidrats. Aquestes fases estan dissenyades per induir un efecte de "supercompensació de glucogen", de manera que l'esgotament de glucogen i la restricció de carbohidrats estimulen l'augment d'expressió de la sintasa de glucogen en les fibres musculars, millorant la seva capacitat de sintetitzar glicogen durant la fase final d'alimentació alta en hidrats de carboni , permetent a les fibres muscular emmagatzemar glucogen en concentracions supranormals.

Tenint en compte la reserva total d'energia a base de carbohidrats a partir del glucogen muscular, glucogen hepàtic, i la glucosa plasmàtica, es posa de manifest que les reserves normals d'hidrats de carboni per si sols no serien suficients per alimentar una marató. 600kcal hepàtiques, 300 kcal muscular, 20 kcal plasmátiques. No obstant això, l'enfocament anterior, convencional a la comptabilització de reserves fisiològiques d'energia potencial revela només la part estàtica de la història de la gestió energètica en la carrera de marató. A més d'aquestes consideracions estàtiques també hi ha importants dinàmiques, inspirades en aquest treball, però, els atletes de resistència i els que els aconsellen, de vegades descuiden la dinàmica del metabolisme energètic i en conseqüència el cálcul erroni de les necessitats de combustible.

Els músculs que treballen consumeixen una barreja de substrats metabòlics, i les contribucions relatives dels greixos i els hidrats de carboni a la mescla dinàmica depèn de la intensitat de l'exercici i la grandària dels dipòsits de glucogen disponibles: els hidrats de carboni representen una proporció més gran a intensitats més altes, mentre que els de greix per a una major proporció en forma de glucogen disponible s'esgota. Aquestes tendències reflecteixen l'eficàcia significativament major de carbohidrats en relació al greix com a combustible per l'exercici aeròbic. 

L'oxidació de carbohidrats típicament genera aprox 120kcal/mol d'oxigen respirat, mentre que l'oxidació d'àcids grassos normalment genera només 100kcal per mol d'oxigen. Com a conseqüència, el consum total de carbohidrats en el transcurs d'una marató, i per tant, la qüestió crucial de si el cos pot emmagatzemar suficient combustible en forma de carbohidrats per completar la carrera, no només depèn de la distància que ha d'executar, sinó també en la intensitat a la qual és córrer. A més, la velocitat a la qual l'ATP es poden generar a través de processos fisiològics depèn tant del substrat de combustible i el producte de reacció final (diòxid de carboni en els processos aeròbics, independentment del substrat; lactat o creatina en la glicòlisi anaeròbia o hidròlisi de fosfocreatina, respectivament). Més precisament, hi ha una jerarquia de processos metabòlics, definida per la velocitat a la qual l'ATP pot ser produït a les contraccions musculars d'alimentació: Els processos anaeròbics, la hidròlisi de la fosfocreatina i la conversió de glucogen a lactat, produeixen uns 73mmol ATP i 39 mmol ATP, respectivament, per contra, els processos aeròbics, que impliquen la completa oxidació de glucogen muscular, el glucogen del fetge, o del teixit adipós, derivats d'àcids grassos, produeixen aprox 16.7, 6,2 o 6.7 respectivament. En la gràfica es veu aquesta relació.

 



















Els corredors amb grans capacitats aeròbiques i els músculs de les cames relativament grans, el fetge pot emmagatzemar suficient glucogen, que junt amb el reservori muscular pot alimentar les maratons d'atletes d'èlit sense esgotar les reserves fisiològiques d'hidrats de carboni. Els corredors amb menor capacitat aeròbica o músculs de les cames relativament petites han de córrer a velocitats més lentes o repostar durant la carrera per tal d'evitar xocar contra la paret.

En el següent esquema apareix el cas d'un corredor amb una VO2max de 55mlO/min/kg (corresponent a la corba de color verd clar), que per tant, requereix aproximadament 20 quilocalories per quilogram de massa corporal per completar una marató en 3:42:00. Els números al llarg de la línia de reixeta horitzontal per indicar l'energia total que es deriva dels carbohidrats en el transcurs de la carrera per als corredors de diferent massa corporal. Si el corredor en qüestió pesa 75 quilograms, per exemple, les seves reserves de glucogen ha de ser d'almenys 1.500 quilocalories per garantir que pot acabar la carrera sense "colpejar la paret" (suposant que no consumeix hidrats de carboni durant la carrera). Com aquest ritme de despesa d'energia cau per sota de la zona ombrejada que indica "S'està carregant glucogen de supercompensació", el corredor pot estar segur que un ritme de 3:42:00 és fisiològicament sostenible atesa la seva capacitat aeròbica, sempre que els seus músculs de les cames constitueixen almenys el 7,5% de la seva massa corporal (com s'indica per les línies discontínues de color vermell des de l'eix vertical del costat dret). 

D'altra banda, si el corredor en qüestió té una VO2max de 45 (corresponent a la corba groga), la intersecció de la corba de color groc amb la línia de reixeta vertical 3:42:00 es produeix dins de la regio de càrrega de glucogen a supercompensació, el que indica que el corredor ha d'aplicar una estratègia de càrrega decarbohidrat en preparació per a la carrera i, a més, la posició del punt d'intersecció que fa a les línies de la quadrícula dreta de l'eix indica que la càrrega d'hidrats de carboni fins i tot màxima seria insuficient per alimentar una marató de 3:42:00 per aquest corredor a menys que els seus músculs de les cames constitueixen el 12,5% de la seva massa corporal.

els autors de l'estudi conclou que aquest estudi ofereix un mètode pràctic, quantitatiu per estimar els efectes que limiten el rendiment degut a emmagatzematge de carbohidrats en qualsevol corredor. Es proporciona un mètode per a corredors de resistència per avaluar el grau en que les seves actuacions es veurà limitada per la seva capacitat per emmagatzemar glucogen, i els permet calcular personalitzats i ritmes en carreres en distàncies màximes de resistència com la marató.

Així que ja podeu fer els vostres càlculs per saber el temps que podeu fer en funció de tots aquests paràmetres comentats

Podeu treure més informació llegint l'article ARTICLE

2 comentaris:

  1. L'autor ha eliminat aquest comentari.

    ResponElimina
  2. Estic buscant informació per internet i no acabo de trobar la resposta. He vist l'article que comentes; que sembla molt interessant, però necessito una resposta més ràpida i pràctica. Sóc bioquímica però vaig estudiar tot això fa anys i necessitaria d'un que ha estudiat nutrició com tu per tenir una resposta ràpida. A veure si m'hi pots ajudar:
    Hi ha molts articles sobre l'alimentació pre-marató: fer reserves i reserves de glucògen. La qüestió és què prendre durant la marató: molts corredors diuen que només prenen begudes isotòniques per hidratar. Per altra banda hi ha quantitat de productes comercials tipus gels, cops de fuet, etc però em pregunto si són adequats. He llegit que si quan ja estàs apajarat (=baixen les reserves de glucogen) et prens carbohidrats d'assimilació ràpida l'efecte és el contrari del que desitges perquè puja de cop la glucosa en sang, se secreta molta insulina i la glucosa es recapta ràpidament per emmagatzemar a múscul, de manera que no en tens d'efectiva en sang per seguir corrent. Això em fa pensar que abans que passi això, o sigui, que sigui massa tard, caldria durant la marató prendre carbohidrats per anar mantenint els nivells i que no hi hagi aquesta pàjara ara però per excés d'insulina. Però llavors quin tipus de carbohidrats són adequats durant la marató?
    També he llegit, que com que el que mengem té un procés lent abans d'arribar a sang (ha d'anar a intestí i ser absorbit per passar a sang), calen carbohidrats que siguin fàcilment assimilables, per exemple amb baixa viscositat. O sigui que arribo a la conclusió que el millor seria durant la marató hidratar-se bé amb beguda isotònica que a la vegada portés una mica de carbohidrats - així estan ben dissolts i no viscosos -. Què n'opines de tot plegat? gràcies!!!

    ResponElimina