Гликемический индекс

 

The glycemic index AmberKleckner Источник Перевод эксперта FPA С. Струкова.

Термин «гликемический индекс» (ГИ) используется для описания изменений глюкозы крови в ответ на потребление отдельных продуктов. Точнее, это площадь под кривой зависимости глюкозы крови от времени, когда кто-либо потребляет 50 г доступных углеводов из определённой пищи по сравнению с реакцией на чистую глюкозу (1). Понятие ГИ чаще используется в разговорной речи, в основном, чтобы просто показать, как быстро сахар попадёт в кровоток после потребления пищи. Потребление продуктов с высоким ГИ приводит к быстрому и зачастую значительному повышению сахара в крови, в то время как продукты с низким ГИ вызывают медленное, более продолжительное увеличение концентрации глюкозы в крови. В связи с тем, что глюкоза крови влияет на выделение инсулина, продукты с высоким ГИ стимулируют большее повышение инсулина в крови.

Использование ГИ углеводов является продвинутой диетологической техникой для регулирования глюкозы крови и концентрации инсулина для оптимизации работоспособности спортсменов. Спортсмены предпочитают потреблять углеводы перед выполнением упражнений для поддержания концентрации глюкозы в крови и обеспечения энергией. После тренировки спортсмены потребляют углеводы с целью: 1) восстановить запасы гликогена; 2) вызвать повышение концентрации инсулина для улучшения проникновения аминокислот в мышечные клетки, что способствует увеличению сухой массы тела. Считается, что ГИ можно использовать для обеспечения необходимого количества глюкозы мышцам, ускорив их проникновение, или синтез мышечных белков. Тем не менее, в научной литературе подобная техника не находит ожидаемой сильной поддержки. В данной статье обобщаются исследования, в которых изучали влияние ГИ углеводов на уровни глюкозы при выполнении упражнений, работоспособность и анаболические процессы после тренировки.

Возможно, лучший выбор перед тренировкой – углеводы с низким ГИ

Потребление продуктов с высоким ГИ приводит к быстрому проникновению углеводов в кровоток для использования при выполнении упражнений. Тем не менее, после того, как глюкоза в крови достигает пика, её уровень может быстро вернуться к исходным значениям. Повышенное окисление углеводов наблюдается при нагрузках, перед которыми потребляли продукты с высоким ГИ, что показано в некоторых (2, 3), но не во всех (4, 5) исследованиях. Соответственно, окисление жиров было выше при потреблении перед тренировкой пищи с низким ГИ. Принимая это во внимание, надо отметить, что нет единого мнения о повышении работоспособности в зависимости от ГИ продуктов перед нагрузкой. Фактически в недавнем (предварительном) мета-анализе сделали вывод, что ГИ пищи, потребляемой перед выполнением упражнений, не оказывает существенного влияния на работоспособность при стандартной последующей нагрузке или тренировке до изнеможения (6).

Во всех исследованиях, где отмечали различия работоспособности, не всегда испытуемые показывали лучшие результаты при потреблении пищи с низким ГИ (5, 7  - 9) перед выполнением упражнений, по сравнению с высоким ГИ (4, 10 – 13).
Влияние ГИ на работоспособность зависит от множества факторов, что и приводит к неоднозначности результатов. Например, если углеводы потребляют при выполнении упражнений, вероятно, лучше перед тренировкой принять пищу с низким ГИ, если нет, то, возможно, лучше предпочесть продукты с высоким ГИ (6). Важна также продолжительность нагрузки: при длительных упражнениях на выносливость, вероятно, предпочтительнее продукты с низким ГИ перед тренировкой (3), но это может быть менее значимо при кратковременных нагрузках. Необходимы дополнительные исследования для уточнения влияния интенсивности и вида упражнений (аэробные или анаэробные), а также индивидуальных различий (привычное питание и уровень тренированности) или других факторов.

Углеводы с высоким ГИ и ускорение восстановления запасов гликогена

В случае, когда необходимо быстро восстановить запасы гликогена, например, между двумя соревнованиями или тренировками в день, обычно рекомендуют углеводы (с белками) с высоким ГИ после первой тренировки для ускорения синтеза гликогена (14, 15). Тем не менее, научные данные относительно влияния на работоспособность после истощающей гликоген нагрузки и последующего питания противоречивы.  В некоторых исследованиях (например, 16) показано, что потребление пищи с высоким ГИ после тренировки приводит к более полному ресинтезу гликогена и улучшает результаты. Но в других (например, 17), сообщается, что потребление пищи с низким ГИ вызывает увеличение окисления жиров, которое, в свою очередь, может улучшить работоспособность в последующих нагрузках на выносливость. Согласно Brown et al. (18), ресинтез гликогена проходит быстрее при потреблении углеводов с высоким ГИ, а окисление жиров выше при потреблении углеводов с низким ГИ, при этом различий в работоспособности спортсменов не обнаружено.

В случае одной тренировки в день нет особой необходимости в быстром восстановлении запасов гликогена. Потребление адекватного количества углеводов независимо от времени приёма, и, по-видимому, ГИ позволит восстановить гликоген до следующей тренировки (15, 19), в этом случае гликоген в мышцах восстанавливается в течение 24 часов. Кроме того, принимая во внимание сказанное выше, привычка потреблять углеводы с низким ГИ способствует окислению жиров и предотвращает значительные колебания сахара в крови, что в целом может быть полезно для здоровья.

Чрезвычайно мало исследовано применение белково-углеводной загрузки после тренировки для максимального синтеза мышечных белков

Считается, что выброс инсулина после тренировки идеально подходит для ускорения анаболических процессов. В связи с этим, продукты с высоким ГИ рекомендуют потреблять после выполнения упражнений. Несмотря на распространённость этого мнения, нет научных подтверждений необходимости потреблять углеводы для стимуляции выброса инсулина или потребления продуктов с высоким ГИ для максимального увеличения синтеза мышечных белков.

В обзоре 2013 года Aragon & Schoenfeld  отметили принципиальную роль инсулина в послетренировочном периоде для предотвращения распада белков в скелетных мышцах. Белок сам по себе может стимулировать секрецию инсулина (15 – 30 мЕд/л, или в 3 – 4 раза выше уровня натощак), достаточную для предотвращения распада мышечных белков (обзоры: 15, 20). Например, в исследовании Kreider et al. (21) испытуемые потребляли после тренировки сывороточный белок и сахарозу, мёд или мальтодекстрин. Исследователи пришли к заключению, что в сочетании с сывороточным белком, любого из углеводов было достаточно, чтобы стимулировать белковый синтез. Тем не менее, все эти углеводы обеспечивают относительно высокую гликемическую нагрузку. К сожалению, нет никаких исследований, непосредственно сравнивающих хроническое воздействие на анаболические процессы потребление после тренировки углеводов с высоким и низким ГИ.

Продукты с высоким и низким ГИ

Так у каких продуктов низкий или высокий ГИ? В основном, высокий ГИ имеют продукты с высокой степенью переработки, преимущественно углеводы, в частности: спортивные напитки, наподобие Gatorade®, кукурузные хлопья, рис и лапша быстрого приготовления, картофельное пюре, крекеры и крендельки. Менее обработанные продукты, как правило, имеют более низкий ГИ: цельнозерновой хлеб, чечевица, яблоки. Сочетание углеводов, белков и/или жиров также приводит к понижению ГИ, например, чёрный и молочный шоколад. Существует множество доступных источников с более полным перечнем продуктов и их ГИ. Со списком из 2480 отдельных продуктов можно ознакомиться здесь (22):
Atkinson, F. S., Foster-Powell, K., & Brand-Miller, J. (2008). International Tables of Glycemic Index and Glycemic Load Values: 2008. Diabetes Care, 31(12), 2218–2220.

Выводы

ГИ можно применять для быстрого восстановления гликогена после тренировки. Тем не менее, весьма противоречивы доказательства того, что ГИ углеводов важен для восстановления после тренировки и последующей работоспособности, выброса инсулина для максимального синтеза мышечных белков после тренировки и увеличения работоспособности перед тренировкой. Нужно отметить, что это не отрицает значимость ГИ, это значит, что ГИ важен не всегда. Спортивные мероприятия значительно отличаются по физическим требованиям (интенсивности, продолжительности, необходимому уровню силы, ловкости, сообразительности), и организмы спортсменов также сильно варьируются (например, тренировочный статус, привычное питание). Многие спортсмены, вероятно, получат преимущество от потребления углеводов с низким ГИ перед длительным бегом или от углеводов с высоким ГИ после тренировки с отягощениями. В ближайшие годы, по-видимому, проведут исследования, которые позволят разрешить некоторые перечисленные выше противоречия, существующие в литературе. В то же время лучший способ определить вашу восприимчивость к углеводной нагрузке – провести несколько экспериментов на себе в межсезонье для выработки оптимальной стратегии, помогающей вам достигнуть максимальной производительности. 

Источники:

1. D. J. A. Jenkins, T. M. S. Wolever, R. H. Taylor, H. Barker, H. Fielden, J. M. Baldwin, A. C. Bowling, H. C. Newman, A. L. Jenkins, and D. V Goff, “Glycemic index of foods: A physiological basis for carbohydrate exchange,” Am. J. Clin. Nutr., vol. 34, pp. 362–366, 1981.
2. M. A. Febbraio, J. Keenan, D. J. Angus, S. E. Campbell, and A. P. Garnham, “Preexercise carbohydrate ingestion, glucose kinetics, and muscle glycogen use: effect of the glycemic index,” J. Appl. Physiol., vol. 89, pp. 1845–1851, 2000.
3. H. M. DeMarco, K. P. Sucher, C. J. Cisar, and G. E. Butterfield, “Pre-exercise carbohydrate meals: application of glycemic index,” Med. Sci. Sports Exerc., vol. 31, no. 1, pp. 164–170, 1999.
4. J. P. Kirwan, D. Cyr-Campbell, W. W. Campbell, J. Scheiber, and W. J. Evans, “Effects of moderate and high glycemic index meals on metabolism and exercise performance.,” Metabolism., vol. 50, no. 7, pp. 849–855, Jul. 2001.
5. A. Z. Jamurtas, T. Tofas, I. Fatouros, M. G. Nikolaidis, V. Paschalis, C. Yfanti, S. Raptis, and Y. Koutedakis, “The effects of low and high glycemic index foods on exercise performance and beta-endorphin responses.,” J. Int. Soc. Sports Nutr., vol. 8, no. 1, p. 15, Jan. 2011.
6. C. Burdon, I. Spronk, H. L. Cheng, and H. O’Connor, “Glycemic index of a pre-exercise meal and endurance performance: A meta-analysis,” Med. Sci. Sports Exerc., vol. 46, no. 5S, pp. 154–156, 2014.
7. M. A. Febbraio, A. Chiu, D. J. Angus, M. J. Arkinstall, and J. A. Hawley, “Effects of carbohydrate ingestion before and during exercise on glucose kinetics and performance.,” J. Appl. Physiol., vol. 89, no. 6, pp. 2220–2226, Dec. 2000.
8. M. J. Sparks, S. S. Selig, and M. A. Febbraio, “Pre-exercise carbohydrate ingestion: effect of the glycemic index on endurance exercise performance,” Med. Sci. Sports Exerc., vol. 30, no. 6, pp. 844–849, 1998.
9. L. M. Burke, G. R. Collier, and M. Hargreaves, “Glycemic index--a new tool in sport nutrition?,” Int. J. Sport Nutr., vol. 8, no. 4, pp. 401–415, 1998.
10. I. A. Karamanolis, K. S. Laparidis, K. A. Volaklis, H. T. Douda, S. P. Tokmakidis, P. Education, and S. Science, “The effects of pre-exercise glycemic index food on running capacity,” Int. J. Sports Med., vol. 32, pp. 666–671, 2011.
11. P. M. Siu and S. H. S. Wong, “Use of the glycemic index: Effects on feeding patterns and exercise performance,” J. Physiol. Antropol. Appl. Hum. Sci., vol. 23, no. 1, pp. 1–6, 2004.
12. C. Wu and C. Williams, “A low glycemic index meal before exercise improves endurance running capacity in men,” Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab., vol. 16, pp. 510–527, 2006.
13. D. E. Thomas, J. R. Brotherhood, and J. C. Brand Miller, “Carbohydrate feeding before exercise and the glycemic index,” Am. J. Clin. Nutr., vol. 59, no. suppl, p. 791S, 1994.
14. S.-L. Wee, C. Williams, K. Tsintzas, and L. Boobis, “Ingestion of a high-glycemic index meal increases muscle glycogen storage at rest but augments its utilization during subsequent exercise.,” J. Appl. Physiol., vol. 99, no. 2, pp. 707–714, Aug. 2005.
15. A. A. Aragon and B. J. Schoenfeld, “Nutrient timing revisited: Is there a post-exercise anabolic window?,” J. Int. Soc. Sports Nutr., vol. 10, no. 1, p. 5, Jan. 2013.
16. B. Kiens and E. A. Richter, “Types of carbohydrate in an ordinary diet affect insulin action and muscle substrates in humans,” Am. J. Clin. Nutr., vol. 63, pp. 47–53, 1996.
17. E. J. Stevenson, C. Williams, G. McComb, and C. Oram, “Improved recovery from prolonged exercise following the consumption of low glycemic index carbohydrate meals,” Int. J. Sport. Nutr. Exerc. Metab., vol. 15, no. 4, pp. 333–349, 2005.
18. L. J. S. Brown, A. W. Midgley, R. V Vince, L. a Madden, and L. R. McNaughton, “High versus low glycemic index 3-h recovery diets following glycogen-depleting exercise has no effect on subsequent 5-km cycling time trial performance.,” J. Sci. Med. Sport, vol. 16, no. 5, pp. 450–454, Sep. 2013.
19. J. A. M. Parkin, M. F. Carey, I. K. Martin, L. Stojanovska, and M. A. Febbraio, “Muscle glycogen storage following prolonged exercise: effect of timing of ingestion of high glycemic index food,” Med. Sci. Sports Exerc., vol. 29, no. 2, pp. 220–224, 1997.
20. V. C. Figueiredo and D. Cameron-Smith, “Is carbohydrate needed to further stimulate muscle protein synthesis/hypertrophy following resistance exercise?,” J. Int. Soc. Sports Nutr., vol. 10, no. 1, p. 42, Jan. 2013.
21. R. B. Kreider, C. P. Earnest, J. Lundberg, C. Rasmussen, M. Greenwood, P. Cowan, and A. L. Almada, “Effects of ingesting protein with various forms of carbohydrate following resistance-exercise on substrate availability and markers of anabolism, catabolism, and immunity,” J. Int. Soc. Sports Nutr., vol. 4, p. 18, 2007.
22. F. S. Atkinson, K. Foster-Powell, and J. Brand-Miller, “International Tables of Glycemic Index and Glycemic Load Values: 2008,” Diabetes Care, vol. 31, no. 12, pp. 2218–2220, 2008.