Глава 10. Углеводы и кетогенная диета — конспект

Глава 10
Углеводы и кетогенная диета

Главная идея главы

Помимо стандартной кетогенной диеты (SKD), книга описывает два модифицированных протокола — TKD (целевая) и CKD (циклическая), — необходимых, поскольку SKD не способна поддерживать высокоинтенсивную нагрузку (силовые тренировки, высокоинтенсивные аэробные тренировки). Эта глава даёт количественную базу для обоих протоколов: уровни мышечного гликогена при разных условиях питания, скорость его истощения при силовых тренировках и тот факт, что восполнение гликогена без потребления углеводов после тренировки незначительно и не может поддерживать работоспособность дольше нескольких тренировок.

1. Уровни гликогена при разных условиях

Ключевая мысль

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.

Подробное объяснение

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.

УсловиеДиетаУровень гликогена (ммоль/кг)
СуперкомпенсацияВысокоуглеводная175
СпортсменСмешанная110–130
Обычный человекСмешанная80–100
Обычный человек (только аэробная нагрузка)Кетогенная70
Усиление жиросжигания70
Снижение работоспособности40
Истощение15–25

2. Восполнение гликогена без углеводов после тренировки

Ключевая мысль

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.

Подробное объяснение

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).

Резюме раздела

При отсутствии углеводов пищи восполнение гликогена после силовой тренировки незначительно и не способно долго поддерживать высокоинтенсивную работоспособность. Это подчёркивает важность потребления углеводов для людей на кетогенной диете, желающих заниматься силовыми или интервальными тренировками. Если углеводы принимаются до тренировки, после неё может произойти значимо большее восполнение гликогена — в зависимости от количества потреблённых углеводов. Это и есть основа TKD, рассматриваемого в следующей главе.

3. Истощение гликогена при силовых тренировках

Ключевая мысль

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.

Подробное объяснение

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)
3010
4014
5017
6021
7024
8028
9031

Резюме раздела

Уровни мышечного гликогена варьируются в зависимости от ряда факторов, включая диету и тренировочный статус. Хотя небольшое количество гликогена восполняется после нагрузки даже без потребления углеводов, это количество незначимо и не способно поддерживать работоспособность дольше нескольких тренировок.

Поскольку высокоинтенсивная активность (например, силовые тренировки) может использовать в качестве топлива только углеводы, SKD не способна поддерживать высокоинтенсивную работоспособность. Это требует введения углеводов в SKD без нарушения эффектов кетоза. Два основных способа введения углеводов в SKD — CKD, предполагающий период высокого потребления углеводов длительностью 24–48 часов раз в неделю, и TKD, при котором худеющий потребляет углеводы непосредственно вокруг тренировки.

Медицинские термины

ТерминОпределение по тексту главы
Мышечный гликогенЗапас глюкозы в виде гликогена в мышечной ткани, измеряемый в ммоль/кг
Суперкомпенсация гликогенаПревышение исходного уровня гликогена после его истощения и последующего восполнения углеводами; глубина истощения определяет степень суперкомпенсации
ЛактатПобочный 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

Практические выводы автора

  • На SKD без углеводов мышечный гликоген стабилизируется около 70 ммоль/кг — достаточно для аэробной нагрузки, но недостаточно для поддержания силовой работоспособности на высоком уровне.
  • Восполнение гликогена после тренировки без углеводов пищи (~2–4 ммоль/кг через конверсию лактата) физиологически незначимо и не решает проблему истощения гликогена при регулярных силовых тренировках.
  • Потребление углеводов перед тренировкой значительно увеличивает последующее восполнение гликогена (за счёт повышения глюкозы крови) — это прямое обоснование протокола TKD.
  • Расчётная скорость истощения гликогена (~7,5 ммоль/кг за подход, ~1,3 ммоль/кг за повторение) позволяет количественно планировать объём тренировки и необходимое количество углеводов в рамках TKD/CKD.

Что обязательно запомнить врачу

  • Пациентам на кетогенной диете, занимающимся силовыми тренировками, важно объяснять физиологическое ограничение SKD по интенсивности нагрузки — это не вопрос «силы воли», а реального истощения доступного гликогена.
  • Количественные ориентиры главы (уровни гликогена, скорость истощения) дают основу для индивидуального подбора объёма углеводной поддержки при физической активности на фоне кетогенной диеты.

Список источников, упомянутых в главе

  1. Ivy J. Muscle glycogen synthesis before and after exercise. Sports Medicine (1991) 11: 6–19.
  2. Phinney SD, et al. The human metabolic response to chronic ketosis without caloric restriction: physical and biochemical adaptations. Metabolism (1983) 32: 757–768.
  3. Phinney SD, et al. The human metabolic response to chronic ketosis without caloric restriction: preservation of submaximal exercise capacity with reduced carbohydrate oxidation. Metabolism (1983) 32: 769–776.
  4. Lemon PR, Mullin JP. Effect of initial muscle glycogen level on protein catabolism during exercise. J Appl Physiol (1980) 48: 624–629.
  5. Zachweija JJ, et al. Influence of muscle glycogen depletion on the rate of resynthesis. Med Sci Sports Exerc (1991) 23: 44–48.
  6. Price TB, et al. Human muscle glycogen resynthesis after exercise: insulin-dependent and -independent phases. J Appl Physiol (1994) 76: 104–111.
  7. Yan Z, et al. Effect of low glycogen on glycogen synthase during and after exercise. Acta Physiol Scand (1992) 145: 345–352.
  8. Pascoe DD, Gladden LB. Muscle glycogen resynthesis after short term, high intensity exercise and resistance exercise. Sports Med (1996) 21: 98–118.
  9. Robergs RA, et al. Muscle glycogenolysis during different intensities of weight-resistance exercise. J Appl Physiol (1991) 70: 1700–1706.
  10. Conley M, Stone M. Carbohydrate ingestion/supplementation for resistance exercise and training. Sports Med (1996) 21: 7–17.
  11. Tesch PA, et al. Muscle metabolism during intense, heavy resistance exercise. Eur J Appl Physiol (1986) 55: 362–366.
Made on
Tilda