Уровень мышечного гликогена варьируется в зависимости от диеты и тренировочного статуса; на SKD он стабилизируется на уровне около 70 ммоль/кг — это достаточно для аэробной активности, но критически ограничивает возможности силовой нагрузки.
Мышечный гликоген измеряется в миллимолях на килограмм мышцы (ммоль/кг). Человек на обычной смешанной диете поддерживает уровень гликогена около 80–100 ммоль/кг. Спортсмены на смешанной диете показывают более высокие значения — около 110–130 ммоль/кг. На стандартной кетогенной диете, при наличии только аэробной нагрузки, мышечный гликоген поддерживается на уровне около 70 ммоль/кг, из которых около 50 ммоль/кг приходится на волокна I типа.
Как подробно рассматривается в последующих главах, окисление жира усиливается как в покое, так и во время аэробной нагрузки при уровне гликогена около 70 ммоль/кг. Ниже 40 ммоль/кг работоспособность при нагрузке нарушается. Полное истощение при физической нагрузке наступает при 15–25 ммоль/кг. Кроме того, при падении уровня гликогена слишком низко (около 40 ммоль/кг) белок может в большей степени использоваться как источник энергии во время нагрузки.
После истощения гликогена, если человек потребляет достаточное количество углеводов за достаточное время (как правило, 24–48 часов), мышечный гликоген может достигать 175 ммоль/кг и выше — это явление называется суперкомпенсацией. Степень достигаемой суперкомпенсации зависит от того, насколько глубоко был истощён гликоген: чем ниже опускается уровень гликогена мышц, тем большая компенсация наблюдается впоследствии. Если гликоген истощается слишком сильно (ниже 25 ммоль/кг), суперкомпенсация нарушается, поскольку ферменты, отвечающие за синтез гликогена, при этом теряют активность.
| Условие | Диета | Уровень гликогена (ммоль/кг) |
|---|---|---|
| Суперкомпенсация | Высокоуглеводная | 175 |
| Спортсмен | Смешанная | 110–130 |
| Обычный человек | Смешанная | 80–100 |
| Обычный человек (только аэробная нагрузка) | Кетогенная | 70 |
| Усиление жиросжигания | — | 70 |
| Снижение работоспособности | — | 40 |
| Истощение | — | 15–25 |
Даже без потребления углеводов после тренировки происходит небольшое восполнение мышечного гликогена за счёт конверсии лактата в печени, но этого количества недостаточно для поддержания работоспособности дольше нескольких тренировок — это и обосновывает необходимость TKD.
Даже при нулевом потреблении углеводов после тренировки происходит небольшое восполнение гликогена. Этот гликоген образуется за счёт конверсии лактата (побочного продукта расщепления гликогена в мышце) в глюкозу в печени. Новообразованная глюкоза высвобождается в кровоток и повторно запасается в мышце как гликоген. Для ресинтеза 1 ммоль гликогена требуется 2 ммоль лактата. Приблизительно 20% лактата, образующегося при силовой тренировке, может использоваться для восполнения гликогена после тренировки.
Уровень лактата в мышце при силовой тренировке может достигать лишь 10–15 ммоль, максимум 21 ммоль (только у высокотренированных бодибилдеров). При соотношении 2 ммоль лактата на 1 ммоль гликогена и эффективности 20%, потенциально можно восполнить лишь около 2 ммоль/кг гликогена — незначимое количество.
Два исследования изучали феномен восполнения гликогена после тренировки. Одно исследование (силовая тренировка без углеводов) обнаружило скорость восполнения 1,9 ммоль/кг/час, с общим восполнением 4 ммоль/кг. Поскольку во время нагрузки было истощено 40 ммоль/кг гликогена, такое небольшое восполнение не способно долго поддерживать работоспособность.
Однако во втором исследовании было синтезировано 22 ммоль/кг после тренировки. Главное различие между исследованиями: испытуемые во втором исследовании съедали небольшой углеводсодержащий приём пищи утром перед тренировкой, тогда как в первом — не съедали. Повышение глюкозы крови от предтренировочного приёма пищи позволило достичь большего восполнения гликогена после тренировки во втором исследовании. Это наблюдение и легло в основу TKD (рассматривается в главе 11).
Скорость истощения гликогена при силовой тренировке составляет приблизительно 7,5 ммоль/кг за подход, что позволяет рассчитать необходимое количество углеводов для TKD и CKD на основе объёма тренировки.
Исследований скорости истощения гликогена при силовых тренировках крайне немного. Одно раннее исследование обнаружило очень низкую скорость истощения — около 2 ммоль/кг/подход за 20 подходов упражнений на ноги. В отличие от этого, два более поздних исследования обнаружили скорость истощения около 7–7,5 ммоль/кг/подход. Поскольку разницу между этими исследованиями адекватно объяснить нельзя, автор принимает за рабочее значение скорость истощения 7,5 ммоль/кг за подход.
Дальнейший анализ данных этих двух исследований позволяет оценить использование гликогена относительно продолжительности каждого подхода. При нагрузке 70% от максимума оба исследования обнаружили скорость истощения гликогена приблизительно 1,3 ммоль/кг/повторение или 0,35 ммоль/кг/секунду выполняемой работы. Это позволяет оценить количество истощаемого гликогена для подхода заданной продолжительности (таблица 2):
| Продолжительность подхода (сек) | Истощённый гликоген (ммоль/кг) |
|---|---|
| 30 | 10 |
| 40 | 14 |
| 50 | 17 |
| 60 | 21 |
| 70 | 24 |
| 80 | 28 |
| 90 | 31 |
| Термин | Определение по тексту главы |
|---|---|
| Мышечный гликоген | Запас глюкозы в виде гликогена в мышечной ткани, измеряемый в ммоль/кг |
| Суперкомпенсация гликогена | Превышение исходного уровня гликогена после его истощения и последующего восполнения углеводами; глубина истощения определяет степень суперкомпенсации |
| Лактат | Побочный продукт расщепления гликогена в мышце; может частично конвертироваться обратно в гликоген через печень (глюконеогенез) |
| TKD (Targeted Ketogenic Diet) | Целевая кетогенная диета — потребление углеводов непосредственно вокруг тренировки |
| CKD (Cyclical Ketogenic Diet) | Циклическая кетогенная диета — период высокоуглеводного питания (24–48 часов) раз в неделю |