Uusi tutkimus urheilujuomasta – Mitä sen tulisi sisältää? (76)

Tutkijat ovat jo noin kymmenen vuoden ajan olleet yhtä mieltä siitä, että useita hiilihydraattityyppejä sisältävät urheilujuomat ovat tehokkaimpia. Tämä liittyy mahalaukun tyhjenemisnopeuteen, suoliston imeytymiseen, hapetuksen/käytön nopeuteen, pienempään suolistovaivojen riskiin ja siten suorituskyvyn ylläpitämiseen tai parantamiseen. Vaikka ei ole vielä täysin selvää, mikä hiilihydraattiyhdistelmä on optimaalisin, tutkimukset ja tuoreimmat julkaisut tarjoavat jatkuvasti lisää tietoa vaihtoehdoista. Tämä uusi tieto voi parantaa suorituskykyäsi.

Yhteenvetona voidaan todeta, että tutkimukset osoittavat, että monia hiilihydraattityyppejä sisältävät urheilujuomat tarjoavat paremman energianoton, parannetun hiilihydraattien hyödyntämisen ja yleensä pienemmän suolistovaivojen riskin verrattuna juomiin, jotka sisältävät vain yhden hiilihydraattilähteen. Suuremmilla energiantarpeilla maltodekstriinin ja fruktoosin suhde 1:0.8 näyttää tarjoavan lisähyötyjä, vaikka optimaalinen yhdistelmä voi vaihdella yksilöittäin.

Ennen kuin syvennymme yksittäisiin monosakkarideihin ja niiden imeytymiseen, tässä on hieman taustatietoa.

Kun nautit hiilihydraatteja, ne hajoavat nopeasti pieniksi osiksi, jotta kehosi voi imeä ja käyttää niitä energianlähteenä. Hiilihydraattien hajoamisnopeus riippuu niiden rakenteesta eli siitä, kuinka helposti entsyymit pystyvät hajottamaan niitä. Prosessi alkaa suussa amylaasi-entsyymin avulla ja jatkuu vatsassa ja ohutsuolessa, missä ne lopulta kulkeutuvat suoliston kalvon läpi kuljetusproteiinien avulla. Tässä vaiheessa hiilihydraatit hajoavat yksinkertaisiksi sokereiksi, kuten glukoosiksi ja fruktoosiksi. Jopa proteiinit ja rasvat hajoavat rakenteellisiin osiin kulkeutuakseen suoliston läpi, mutta tähän emme syvenny tässä artikkelissa (katso alla oleva kuva).

Noin 15 vuotta sitten tutkijat alkoivat tutkia, miten erilaiset hiilihydraatit imeytyvät kehoon ja tuottavat energiaa urheilusuoritusten aikana. Tuolloin aiemmat käsitykset molekyylipainon merkityksestä hylättiin suurelta osin. Tai no — molekyylipaino merkitsee vain, jos vertaillaan glukoosia eri molekyylipainoilla. Olet todennäköisesti kuullut luvun 60 g/tunti tai 1 g/minuutti, jota aiemmin pidettiin maksimimääränä hiilihydraatteja, jotka voimme imeyttää. Tämä pitää paikkansa, mutta lähinnä glukoosin/maltodekstriinin osalta, koska suoliston glukoosinkuljettajat kyllästyvät tällä annostuksella. Jos vertaillaan vain glukoosia glukoosia vastaan, molekyylipainon kaltaiset yksityiskohdat voivat olla ratkaisevia. Mutta kun käytämme muita hiilihydraatteja, kuten fruktoosia, siitä tulee monimutkaisempaa ja lupaavampaa suorituskyvyn ja energiansaannin kannalta.

Se on vähän kuin vertaileisi kahden hevosen (glukoosi vs. glukoosi) nopeutta, jossa hienosäädetään koulutusta ja ruokintaa tehdäkseen yhdestä nopeamman. Aseta auto (glukoosi+fruktoosi) niiden viereen lähtölinjalle, ja ruokinnan yksityiskohdat (molekyylipaino) vaikuttavat yhtäkkiä mitättömiltä verrattuna auton potentiaaliin, kun se kiitää edelle "hevospituuksilla". ;)

Tutkimus on ohittanut tämän vaiheen jo kauan sitten; nyt olemme paljon jännittävämmässä vaiheessa — etsimme optimaalista hiilihydraattikoostumusta. Nyt säädämme polttoaineen oktaanitasoa sen sijaan.

Hiilihydraatit hajotetaan monosakkarideiksi ennen kuin ne kulkevat suoliston seinämän läpi ja päätyvät verenkiertoon. Glukoosin kuljettamiseen suolistossa on enimmäisnopeus, noin 1 g/min, ja SGLT1, glukoosille spesifinen kuljetusproteiini, säätelee tätä siirtoa verenkierrossa kohti työskenteleviä lihaksiamme. Jännittävää on, että fruktoosilla on oma kuljettajansa, GLUT5, mikä mahdollistaa hiilihydraattien yhdistämisen SGLT1-glukoosin kyllästämiseksi samalla kun saamme lisää energiaa fruktoosikuljettimen kautta.

Viime vuosina on löydetty lisää kuljettajia, kuten GLUT8 ja GLUT12, jotka toimivat yhdessä maltodekstriinin ja fruktoosin samanaikaisen nauttimisen aikana. GLUT2 on kaksisuuntainen kuljettaja, joka sallii glukoosin liikkua molempiin suuntiin. Lisäksi GLUT4, toinen glukoosikuljettaja, mainitaan usein liikunnan yhteydessä, sillä se helpottaa glukoosin ottoa ilman, että tarvitaan insuliinia, jolloin lihasaktiviteetti stimuloi. Yhteenvetona, elimistö optimoi oton parhaalla mahdollisella tavalla. Suolistotutkijat ovat tienneet jo 1980-luvulta, että tietyt hiilihydraatit auttavat toisiaan ylittämään suoliston seinämän. Esimerkiksi vuonna 1986 havaittiin, että glukoosi voi stimuloida suolistoa tehostamaan fruktoosin ottoa, kun molempia nautitaan yhdessä. Kolmen vuosikymmenen jälkeen olemme alkaneet hyödyntää tätä kehittääksemme optimoitua urheiluravitsemusta.

Kun fruktoosi on päässyt verenkiertoon, se ei seuraa samaa reittiä kuin glukoosi. Fruktoosi, jolla on matala glykeeminen indeksi (GI), toimii hitaasti vapautuvana hiilihydraattina, joka auttaa ylläpitämään energiatasot, kun taas glukoosi tarjoaa nopean energiapurkauksen. Yhdessä nämä täydentävät ja vahvistavat toistensa vaikutuksia. Noin 20 % fruktoosista voidaan käyttää suoraan lihaksissa, ja loput 80 % maksa muuntaa glukoosiksi, laktaatiksi (liikkuvaksi polttoaineeksi) ja pyruvaatiksi.

Kuten alla olevasta kuvituksesta ilmenee, on olemassa lukuisia kuljettajia. Haasteena on nyt määrittää kunkin kuljettajan kapasiteetti ja miten maksimoida niiden käyttö ilman negatiivisia sivuvaikutuksia, kuten suolistoon liittyvää epämukavuutta aktiivisuuden aikana. Kun otetaan huomioon, että ohutsuolen pinta-ala on noin 20 m², on todennäköistä, että kapasiteettia on enemmän kuin tällä hetkellä tiedostetaan.

Vuonna 2015 julkaistiin katsausartikkeli, joka tiivisti urheilujuomien hiilihydraattikoostumusten tutkimusalueen. Artikkelissa tarkasteltiin yhteensä 14 tutkimusta, keskittyen pääasiassa kolmeen koostumukseen: 2:1, eli kaksi osaa maltodekstriiniä ja yksi osa fruktoosia—eniten testattu variantti tähän mennessä ja se, jota käytämme U Sportissa. Toinen koostumus on 1:0.8-variantti, jossa on yksi osa maltodekstriiniä ja 0.8 osaa fruktoosia. Lopulta on 1:1.25-variantti, jossa on yksi osa maltodekstriiniä ja 1.25 osaa fruktoosia.

1:1.25-varianttia on tutkittu, mutta se suoriutuu heikosti useimmissa testeissä. Näyttää siltä, että suurin osa hiilihydraateista tulisi olla nopeasti vaikuttavaa maltodekstriiniä mieluummin kuin hitaammin vaikuttavaa fruktoosia. Näin ollen kilpailu jatkuu 2:1 ja 1:0.8 koostumusten välillä. Tarkastelluissa tutkimuksissa saanti vaihteli 36–144 g/tunti, jaettuna 3–4 annokseen tunnin aikana—melko laaja vaihtelu, mutta annostelu oli kuitenkin johdonmukaista.

Olemme seuranneet 2:1 ja 1:0.8 koostumuksia jo pitkään. Aloimme tutkia niitä vuosina 2013–2014, kun kehitimme Umaralla ensimmäisen urheilujuomamme (U Sport). Tutkimus oli silloin varsin uutta, joten olimme varovaisia ottamaan suuria riskejä, erityisesti tekijöiden suhteen, joita käsittelen pian. Kuitenkin tutkimuksen edetessä näyttää siltä, että korkeammilla annoksilla lähes 1:1 suhde on suositeltavampi—ei aivan 1:1; optimaalinen raja näyttää olevan noin 1:0.8.

Jopa noin 1,5–1,7 g/min (noin 100 g/tunnissa) suositaan johdonmukaisesti 2:1-suhdetta 1:0,8-suhteen sijaan. Suurin osa tutkimuksista tukee maltodekstriini:fruktoosi 2:1-yhdistelmää voittajana makeuden ja suolisto-ongelmien minimoinnin kannalta. Kuitenkin annosten ollessa tämän yläpuolella, alkaen noin 90 g/tunnissa, konsensus siirtyy kohti 1:0,8-suhdetta maltodekstriinin ja fruktoosin välillä — eli yksi osa maltodekstriiniä ja 0,8 osaa fruktoosia.

Vuonna 1985 Rowlands et al. suorittivat tutkimuksen eri hiilihydraattiyhdistelmien hapetuskyvystä. Hiili-14-merkitsemistä ja uloshengitysilman hiilidioksidin analysointia käyttäen he seurasivat nautittujen hiilihydraattien käyttöä. 1:0,8-suhteella, jossa osallistujat kuluttivat 0,6 g maltodekstriiniä ja 0,5 g fruktoosia (yhteensä 1,1 g/min), jopa 98 prosenttia hapettui — mikä osoittaa, että enintään 2 prosenttia jäi suolistoon, mikä voi lisätä suolisto-ongelmia. Muut koostumukset osoittivat hapetusasteita noin 80 prosenttia.

Näillä annoksilla ja koostumuksilla tutkijat havaitsevat myös lisäetuja sen lisäksi, että enemmän hiilihydraatteja kulkee suolen kalvon läpi lihaksiin.

Mielenkiintoista on, että maksan glykogeeni näyttää säilyvän, jos saanti saavuttaa 90 g/tunti tai enemmän. Äärimmäisemmissä tapauksissa tutkijat ovat onnistuneet väliaikaisesti pysäyttämään maksan glukoosituotannon, eli maksan glykogeeni ei kulu ollenkaan. Tämä on merkittävää, sillä maksan glykogeenin väheneminen usein viittaa väsymykseen, koska maksa kamppailee pitääkseen verensokerin riittävällä tasolla. Tämä vaikutus nähdään kuitenkin vain, kun saanti on noin 2,7 g/min (162 g/tunti) — taso, jota käytännössä mikään suolisto ei voi kestää pitkään.

Fruktoosia kannattaa sisällyttää urheilujuomaan maksimoimaan energiansaanti, viivästyttämään energian loppumista ja tehostamaan suorituskykyä. Fruktoosin hapettumistehokkuus ei kuitenkaan ole yhtä korkea kuin glukoosin tai maltodekstriinin. Esimerkiksi maltodekstriinin kanssa hapetamme 65–90% kulutetusta määrästä, kun taas fruktoosin kohdalla se on 40–65%. Näin ollen fruktoosi ei ole yhtä tehokasta välitöntä energian antamiskykynsä suhteen, joten sen tulisi olla osa urheilujuomaa tai -geeliä, mutta ei hallitsevana ainesosana.

Urheilujuoma, joka yhdistää maltodekstriinin ja fruktoosin, on vatsaystävällisempi verrattuna juomaan, joka sisältää vain yhtä hiilihydraattityyppiä, kuten pelkkää maltodekstriiniä. Osa suorituskyvyn parannuksista tutkimuksissa, joissa verrataan urheilujuomia, voi myös johtua rauhallisemman vatsan vaikutuksesta, mikä pitää urheilijan rentona ja mahdollistaa suuremman energiansaannin. Tämän yhdistelmän vatsaystävällisyyden avainsyy on hiilihydraattien yhteisvaikutus, kun niitä imeytyy yhtä aikaa nesteen kanssa. Tässä on lyhyt kuvaus tästä:

Lisää vatsavaivoista artikkelissamme tästä aiheesta.

Sulamisen nopeus suolistossa määräytyy pitkälti ohutsuolen energiasisältöön perustuvista signaaleista. Osa signaaleista tulee mahasta itsestään, ilmoittaen suoliston tyhjentämisen tarpeesta, kun sen tilavuus kasvaa. Tavoitteemme on, että maha ei pidätä energiaa, vaan siirtää sen nopeasti ohutsuoleen. Täällä tapahtuu varsinainen hallinta, sillä haluamme energian imeytyvän kehoon eikä jäävän suolistoon. Myös muut tekijät, kuten stressi ja kofeiini, vaikuttavat suoliston tyhjentymiseen eri mekanismien kautta.

Mikäli kulutat liikaa hiilihydraatteja, ylittäen määrän, jota suolen kalvon kuljetusproteiinit voivat imeyttää, voi nesteä imeytyä väärään suuntaan — kohti ohutsuolta — osmoottisen epätasapainon vuoksi. Tämä kasvattaa suoliston sisällön määrää, mikä johtaa yleisesti ripulina tunnettuun tilaan. Oikean tasapainon saavuttaminen tarkoittaa, että suoliston tulisi pystyä tehokkaasti kuljettamaan hiilihydraatteja suoliston läpi ja lopulta lihaksille. Kasvattamalla hiilihydraattipitoisuutta urheilujuomissa ja -geeleissä ja saavuttamalla imeytymistä optimoiva suhde, parannat paitsi nesteen tasapainoa lisääntyneen imeytymisen kautta, myös vähennät vatsavaivojen riskiä, kun sekä hiilihydraatit että nesteet imeytyvät tehokkaammin.

Fruktoosi itsessään lisää suolisto-ongelmien riskiä tietyillä henkilöillä. On olemassa tila nimeltä fruktoosin imeytymishäiriö, fruktoosin imeytymishäiriö, johon liittyy heikentynyt kyky imeä ja hapettaa fruktoosia. Tutkijat ovat osoittaneet, että tätä voi osittain helpottaa glukoosin/maltodekstriinin yhtäaikainen nauttiminen katso esim. Tätä aluetta tutkitaan kuitenkin vielä, ja vaikka maltodekstriini+fruktoosi vaikuttaisi olevan enemmän positiivinen kuin negatiivinen, on todennäköisesti yksilöllisiä vaihteluita—osa ei ehkä siedä 1:0,8 urheilujuomaa yhtä hyvin kuin 2:1. Yksi syy siihen, miksi emme lähteneet täysin 1:0,8 koostumukseen U Sport ja U Gel alusta alkaen, oli juuri tämä sietokyvyn vaihtelu.

Hiilihydraattien saantia voi treenata, mikä on mainittu aiemmin artikkelissa siitä, miten päästä kisakuntoon kuukaudessa. Monilla voi olla hyvä sietokyky yli 120 grammaa tunnissa urheilujuoman avulla 2:1 suhteella, mutta nämä käyttäjät ovat usein säännöllisiä erilaisten hiilihydraattilisien kuluttajia.

Tutkijat tarkastelivat katsausta ja nostivat esiin kolme pääkohtaa, jotka toimivat myös erinomaisena yhteenvetona:

1. Juomat, joissa fruktoosin ja glukoosin/maltodekstriinin suhde on 0,5–1,0:1 ja joita nautitaan 1,3–2,4 g/min, parantavat todennäköisesti kestävyyssuoritusta verrattuna pelkästään isokaloriseen glukoosiin/maltodekstriiniin.
2. Suorituskyky paranee todennäköisesti, kun fruktoosin ja glukoosin/maltodekstriinin suhde lähestyy yhtäläisyyttä.
3. Ruoansulatuskanavan imeytyminen, maksan aineenvaihdunta ja vatsan mukavuus ovat todennäköisesti avainasemassa optimaalisessa urheilujuomasisällössä suorituskyvyn kannalta.

Vaikka lisätutkimusta on varmasti tulossa, nykyinen painopiste on hienosäädössä ihanteellisen sekoituksen löytämiseksi. Muista, että kaikilla ei ole samaa määrää kuljetusproteiineja, joten tietty urheilujuomakoostumus ei välttämättä sovi kaikille. On todennäköistä, että kuljetusproteiinien tasot voivat mukautua tarpeen mukaan – hyvä syy käyttää samaa urheilujuomaa treenissä ja kilpailuissa.

Muista myös, että tutkijat tarkastelevat tällä hetkellä vain osaa koko ruoansulatusjärjestelmästä. Paljon on varmasti vielä löydettävää.

Hyödynnä energia ja nauti rauhallisemmasta vatsasta. Olipa sinulle parempi 2:1 tai 1:0,8 suhde, sinun täytyy testata se selvittääksesi. Kehitteillä on juoma, jonka suhde on 1:0,8 (parin kuukauden päässä), mutta jos haluat muokata 2:1 juomaa, lisää hieman ylimääräistä fruktoosia ja ole oma labrarottasi. 😉