"Az élmény önmagát írja; az ötletet Te írod" – Márai Sándor
Tanulmányok
VIII. évfolyam, 2. szám
Cím
Magyar zászlóA szénhidrátok táplálkozás-élettani hatásai és a sporttáplálkozásban betöltött szerepük

Angol zászlóThe nutritional and physiological effect of carbohydrates, their influences on sports nutrition
Szerzők:
Dr. habil. Fritz Péter, Katona Sára, Ignits Dóra
Kulcsszavak:
szénhidrát, sportteljesítmény, szénhidrátbevitel, szénhidráttöltés
DOI:
10.21486/recreation.2018.8.2.1
Absztrakt
A szénhidrátok olyan makronutriensek, melyek a sejtek elsődleges energiaforrásai. A becsült átlagos szükségletet az agy glükózfelhasználása alapján számolják, így a javasolt minimum beviteli mennyiség 130 g/nap felnőttek számára. A nem emészthető szénhidrátok közé a diétás rostok tartoznak, melyek előnyös fiziológiás hatásokkal bírnak az emberi szervezet számára, befolyással vannak a glikémiás kontrollra, diabetesre és vérzsírszintekre. Az elégséges rostbeviteli értéket 25-28 g/nap között határozták meg a 19-50 éves felnőttek számára. A megfelelő szénhidrátbevitel nagy figyelmet kap a sporttáplálkozás területén, ugyanis nagy intenzitású edzés esetén az izomglikogén nyújtja a legfőbb energiaforrást. Sportolók számára a javasolt napi szénhidrát mennyisége általában 5-12 g/ttkg. A verseny előtti szénhidráttöltés 36-48 órával a megmérettetés előtt elkezdődik, melynek pontos szénhidrát- beviteli javaslata függ a terhelés időtartamától és intenzitásától. A testedzés időbeni terjedelme fontos tényező abból a szempontból, hogy kell-e szénhidrátot pótolni sportolás közben vagy sem.
Tanulmány

A szénhidrátok táplálkozás-élettani

hatásai és a sporttáplálkozásban

betöltött szerepük

A szénhidrátok a makronutriensek közé tartoznak,

energiát szolgáltatnak szervezetünk számára, és a test-

tömeg-gyarapodáshoz is hozzájárulhatnak abban az

esetben, ha a szükséglethez és felhasználáshoz képest

túlzott mértékben fogyasztják őket. A szénhidrátok

(egyszerű és összetett szénhidrátok és rostok) a sejtek

elsődleges energiaforrásai, különösen az agyé, ami egy

glükóz dependens szerv. A glükóz vitális energiafor-

rásként szolgál az idegsejtek számára, hiszen normál

körülmények között az agy kizárólag glükózt használ

ATP-termelés céljából. Nyugalomban a vérben talál-

ható cukor körülbelül 60%-a az agy metabolizációjából

származik (Wasserman, 2009). A becsült átlagos szük-

ségletet az agy glükózfelhasználása alapján számolják,

így a javasolt minimum beviteli mennyiség 130 g/nap

felnőttek számára. Alapvető fontosságú, hogy a vércu-

korszint 4.0 és 5.5 mmol/L között maradjon, melynek

állandó szinten tartásáért elsődlegesen a májban rak-

tározott kb. 80 g glükóz felel (Murray & Rosenbloom,

2018). Amennyiben a májglikogén szintje alacsony, a

szervezet képes glükoneogenezisre is aminosavakból,

illetve glicerolból. Az étkezések közötti szünetek, az

alvás közbeni, de akár az elhúzódóbb éhezés is mini-

mális hatással van az izomszövetben tárolt glikogénre,

hiszen nyugalomban nem járul hozzá az energiaszol-

gáltatáshoz. A tartós éhezés, illetve a nagyon alacsony

szénhidráttartalmú diéták ketoacidózishoz vezetnek,

tartalékolva a máj- és izomglikogént. A ketózisnak,

mely éhezéssel, hosszan tartó alacsony szénhidrát-

tartalmú diétával, illetve ketontestek külső forrásból

történő elfogyasztásával érhető el, esetleges teljesít-

ményfokozó hatása lehet, különösen állóképességi


abstract

Carbohydrates are macronutrients used by

cells as their primary sources of energy. The

estimated average need is calculated on the

amount of glucose used by the brain, thus

the recommended minimum intake is 130g/day for

adults. The group of non-digestible carbohydrates in-

clude dietary fibers, which have beneficial physiological

effect on the human body, they have an influence on

glycemic control, diabetes and triglyceride levels. The

level of sufficient fiber intake has been defined as 25 to

28 g/day for adults of 19 to 50 years. There is a strong

focus on the appropriate intake of carbohydrates in the

field of sport nutrition, since in the case of high inten-

sity workouts muscle glycogen provides the main

source of energy. The recommended daily carbohydrate

intake for athletes is generally 5 to 12 g/kg of body-

weight. Carbohydrate fueling before an event starts 36

to 48 hours prior to the contest, and the exact carbohy-

drate intake recommendation depends on the term and

intensity of the exercise. The duration of the workout is

also an important factor in determining whether carbo-

hydrate replenishment is necessary during working out.

Keywords: carbohydrate, sport performance, carbohydrate

consumption, glycogen replenishment

Carbohydrates are macronutrients, they provide

energy for our body and they could also contribute

to increased body mass if they are consumed in ex-

cess compared to the needs and utilization. Carbo-

hydrates (simple and complex carbohydrates and

fibers) are the primary source of energy for the cells,

especially for the brain, which is an organ dependent

on glucose. Glucose serves as a vital energy force for

neurons, since under normal circumstances the brain

only uses glucose for producing ATP. In resting state

about 60% of the sugar in the blood derives from the

metallization of the brain (Wasserman, 2009.) The

estimated average need is calculated on the amount

of glucose used by the brain, thus the recommended

minimum intake is 130g/day for adults. It is vital that

the level of blood glucose should remain between 4.0

and 5.5 mmol/L, it is primarily the responsibility of

the glucose of about 80 g stored in the liver to main-

tain this level (Murray & Rosenbloom, 2018). If the

level of glycogen in the liver is low, the body is ca-

pable of gluconeogenesis from amino acids or from

glycerol. Breaks between meals, fasting during sleep-

ing but even protracted fasting has a minimal effect

on glycogen stored in muscle tissues, since in resting

state it does not contribute to the supply of energy.

Persistent fasting and diets containing very low lev-

els of carbohydrate result in ketoacidosis, where the

glycogen in the liver and muscles is spared. Ketosis,

which can be accomplished by fasting, by lengthy

low-carb diets or by consuming ketone bodies from

external sources, might have a performance-enhanc-

ing effect, especially in the case of endurance sports,


SPORTTÁPLÁLKOZÁS – TANULMÁNY


10 | recreationcentral.eu | 2018. nYÁr

sportok esetében, ahol a zsírsavoxidáció a domináns (Cox & Clar-

ke, 2014). Ezeket a hipotéziseket azonban további kutatások se-

gítségével szükséges alátámasztani, hiszen az eddigi eredmények

még nem elég meggyőzők ebben a témában.

A diétás rostok a nem emészthető szénhidrátok csoportjá-

ba tartoznak, a funkcionális rostok pedig izolált, emészthetet-

len szénhidrátok, melyek előnyös fiziológiás hatásokkal bírnak

az emberi szervezet számára. A teljes rostbevitel mind a diétás,

mind a funkcionális rostok egészét foglalja magába. A vízben nem

oldódó rostok emésztése elhúzódó, mely jóllakottságérzéshez ve-

zet. Ez a késleltetett felszívódás csökkenti a postprandiális vér-

cukor-emelkedést. Ezek a típusú rostok szintén hatással vannak

egyes tápanyagok felszívódására, mint például a zsírokéra és a

koleszterin enterohepatikus körfogására, ami a vér koleszterin-

szintjének csökkenéséhez vezethet. Az elégséges rostbeviteli ér-

téket 25-28 g/nap között határozták meg a 19-50 éves felnőttek

számára (Institute of Medicine, 2005).

A szénhidrátok kategorizálása nehézségekbe ütközik. A leg-

frissebb tudományos jelentések is megerősítették azt az 1997-

es szakértők általi besorolást, mely a kémiai szerkezeten alapul,

ugyanakkor tartalmaznia kell az egészségre gyakorolt hatásokat

is. Analitikai szempontból egyértelműen meghatározható az

élelmiszer teljes cukortartalma és azok monoszacharidokra és

diszacharidokra történő felosztása, azonban az élelmiszer-mát-

rix természete nagyban befolyásolhatja a benne található cukrok

élettani hatásait (Elia & Cummings, 2007).

Igazolt tény, hogy bizonyos teljes értékű, rostban gazdag élel-

miszerek (pl. lencse) hatással vannak a glikémiás kontrollra, di-

abetesre és vérzsírszintekre, nagyobb mértékben befolyásolják

ezeket, mint a gabona alapú rosttartalmú

élelmiszerek (Mann et al., 2007). Az élel-

mi rostok oldható és oldhatatlan analitikai

megkülönböztetése nem hasznos, hiszen a

frakciók szétválasztása pH-függő. A szén-

hidrátok definiálásához pontosan meg

kell határoznunk a kémiai összetételét az

adott szénhidrátnak, illetve az egészség-

re gyakorolt hatását. Emésztésük a vé-

konybélben zajlik, míg a fermentációjuk

a vastagbélben. Bár mindkettő folyamat

a szénhidrátok felbomlásához és energia-

nyeréshez fog vezetni, az emészthetőség

csak a vékonybélben történő folyamatokra

vonatkozik, ezért a különböző szénhidrá-

tok energiaértéke attól függ, hogy a teljes bélszakaszon mennyi

szívódott fel belőlük. A szénhidrátok energiaértékének megha-

tározásánál, mely a gyakorlati felhasználásukat segíti, illetve az

egészségre gyakorolt hatásukkal függ össze, fontos egyéni csopor-

tokba sorolni őket, melyek az alábbiak: emésztés és emészthető-

ség (Mann et al., 2007). A nem-keményítő típusú poliszacharidok

hatással vannak a vastagbélre és annak microbiom-összetételére,

míg a rezisztens keményítő típusúak kevésbé.

Bizonyított, hogy a hozzáadott cukortartalmú italok nem ve-

zetnek ugyanolyan mértékű jóllakottsághoz, mint a szilárd szén-

hidráttartalmú ételek, ezért a fokozott mértékű hozzáadott cukor-

tartalmú ital fogyasztása testtömeg-gyarapodáshoz vezethet. Ja-

vasolt csökkenteni a nap során elfogyasztott teljes cukorbevitelt

is, annak érdekében, hogy csökkenjen a túlsúly és az elhízás elő-


where fatty acid oxidation is dominant (Cox & Clarke, 2014).

However, these hypotheses should be confirmed by further re-

search, since the results gained so far are not yet convincing

enough on this topic.

The classification of carbohydrates comes with difficulties.

The most recent scientific reports have also confirmed the clas-

sification proposed by experts in 1997, which is based on chem-

ical structure but should also include effects on health. From an

analytical aspect the entire sugar content of foodstuffs and is

division into monosaccharides and disaccharides can be clearly

defined, however, the nature of the food matrix could highly

influence the physiological effects of the sugars contained in it

(Elia & Cummings, 2007).

There is evidence that certain whole foods rich in fiber (e.g.

lentils) have an impact on glycemic control, diabetes and tri-

glyceride levels, they have a stronger impact on these than does

grain-based foodstuffs containing fibers

(Mann et al., 2007). Making an analytical

distinction between soluble and insoluble

dietary fibers is not useful, since the separa-

tion of the fractions is pH-dependent. For

the definition of carbohydrates one must ac-

curately define the chemical composition of

the given carbohydrate, as well as its impact

on health. They are digested in the small in-

testine, while their fermentation takes place

in the large intestine. Although both of these

processes will result in the disintegration of

carbohydrates and the generation of energy,

digestibility only applies to processes oc-

curring in the small intestine, therefore the

There is evidence that beverages containing added sugar do

not result in such a level of satiety than do solid carbon -con-

taining foods, therefore the increased consumption of bever-

ages containing added sugar will result in bodyweight gain. It

is also recommended that the entire sugar intake consumed


SPORTTÁPLÁLKOZÁS – TANULMÁNY


2018. nYÁr | recreationcentral.eu | 11


fordulásának kockázata (Englyst et al., 2007). A szénhidrátforrás

kiválasztásánál nem hagyatkozhatunk kizárólag a glikémiás in-

dexre (GI), hiszen az alacsony GI élelmiszerek sokszor nagy ener-

giasűrűségűek, jelentős mennyiségű zsírt, cukrot és nem kívána-

tos zsírsavakat tartalmazhatnak, melyek ugyan hozzájárulhatnak

a kisebb mértékű glikémiás válaszhoz, de nem szükségszerűen

támogatják a megfelelő egészégi állapotot. Javasolt az átlag, nem

sportoló egyének számára csökkenteni a napi szénhidrátbeviteli

ajánlásokat 55-75 energia%-ról 50 energia%-ra, ugyanakkor fon-

tos hangsúlyozni, hogy az elfogyasztott szénhidrátok természete

sokkal fontosabb az egészségügyi következmények szempont-

jából, mint a teljes napi bevitele energiaszázalékos arányban

(Mann et al., 2007).

Szénhidrát és a sport

A megfelelő szénhidrátbevitel jogosan nagy figyelmet kap a

sporttáplálkozás területén, ugyanis meghatározó szerepet tölt be

a sportteljesítményben, a sportolók szénhidrátfogyasztása sok

esetben nem megfelelő. Testmozgás során (különösen váltako-

zó vagy nagy intenzitású edzés esetén) az izomglikogén nyújtja a

legfőbb energiaforrást. A szervezet a szénhidrátot glikogén for-

májában tárolja az izmokban és a májban, de a tárolókapacitása

korlátozott. Amennyiben a szénhidrátraktárak nem biztosítanak

elegendő energiát a sportoló számára, az kimerültséghez, a sport-

teljesítmény és az immunrendszer működésének csökkenéséhez

vezethet. A testedzést követő fázisban (nagyjából 30-40 percig) a

glikogénszintézis nagyon gyors, majd a második fázisban ez már

inzulinfüggő, és lassabban érhető el az euglikémia állapota. A pe-

riodikus szénhidrát-kiegészítés a glikogénraktárak szuperkom-

penzációjához vezethet. A májglikogénraktárak nagyon gyorsan

helyreállnak az edzés utáni táplálékfelvétel hatására még akkor is,

ha edzést követően nem fogyaszt a sportoló szénhidrátot, viszont

ebben az esetben ez glükoneogenezisből származik, és lassabban

megy végbe a folyamat. Egy megfelelően edzett és jól táplálkozó

sportoló, amennyiben néhány napig magas szénhidráttartalmú

diétát folytat, izomglikogén szuperkompenzációt képes elérni,

mely nagy intenzitású edzések esetén különösen fontos (Murray

& Rosenbloom, 2018). Az alábbi okok miatt a sportolókat ösztö-

nözni kell arra, hogy szénhidrátbevitelüket gondosan tervezzék

meg az edzéseik közelében, illetve egész nap során fogyasszanak

elegendő szénhidrátot.

Szénhidrát-beviteli ajánlások

Sportolók számára a javasolt szénhidrát mennyisége álta-

lában 5-12 g/ttkg/nap, ennek a tartománynak a felső értékei (8-

10 g/ttkg/nap) javasoltak azoknak a sportolóknak, akik mér-

sékelt vagy nagy intenzitású (≥ 70% VO2max) testedzést végez-

nek legalább heti 12 órán át. Annak függvényében, hogy milyen

intenzitással sportolunk, változhat a napi szénhidrátigényünk,

melyet az alábbi táblázat mutat be.

Terhelés intenzitása Javasolt

szénhidrátbevitel


Alacsony (alacsony intenzitású

vagy készség szintű

mozgások)


3-5 g/ttkg/nap


Közepes (napi 1 órányi közepes

intenzitású testmozgás) 5-7 g/ttkg/nap

Magas (napi 1-3 órányi közepes-magas

intenzitású állóképességi testmozgás) 6-10 g/ttkg/nap

Nagyon magas (napi 4-5 órányi közepes-

magas intenzitású extrém terhelés) 8-12 g/ttkg/nap

A napi szénhidrátigény az aktivitás függvényében (Australian Institute of

Sport. Supplements)

Szénhidráttöltési stratégiák

A versenyek előtti szénhidrátfogyasztás célja a glikogénrak-

tárak feltöltése. A jelenlegi ajánlások szerint a 90 percet meg-

haladó nagy terheléssel járó testedzések előtt 10-12 g/ttkg/nap

szénhidrát bevitele javasolt a verseny előtti 36-48 órában. 60–90

perc közötti közepes intenzitású terhelések esetén nem indokolt

a glikogénraktárak feltöltése, azonban ha a terhelés előrelátható-


in one day should be reduced, in order to mitigate the risk of

overweight and obesity (Englyst et al.,2007). When selecting

our source of carbohydrates, we should not rely only on the gly-

cemic index (G.I.), since foods with a low G.I. often have a high

level of energy density, they could contain significant amounts

of fat, sugar and undesirable fatty acids, which may well con-

tribute to a lower glycemic response, but do not necessarily

support good health. The daily recommended carbohydrate

intake for average individuals not involved in sports should be

reduced from 55-75% to 50% of energy, while it is important to

stress that the nature of the consumed carbohydrates is much

more important for health consequences than the total daily in-

take in terms of energy percentage (Mann et al., 2007).

Carbohydrates and sports

Appropriate carbohydrate intake is deservedly very much in

focus in the field of sport nutrition, since it plays a determining

role in sports performance, the carbohydrate consumption of

athletes is often not appropriate. When exercising (especially

in the case of interval or high intensity training), muscle gly-

cogen provides the main source of energy. The body stores

carbohydrates in the form of glycogen in muscles and in the

liver, but its storage capacity is limited. If the carbohydrate

stores fail to provide sufficient energy for the athlete, it could

result in exhaustion, a decline in sports performance and im-

mune system functioning. In the phase following the workout

(about 30-40 minutes), glycogen synthesis is very fast, then in

the second phase it becomes insulin-dependent and a state of

auglycemia can be achieved more slowly. Periodical carbohy-

drate supplementation may lead to the super-compensation of

glycogen stores. The glycogen stores of the liver are restored

very quickly as a result of feeding after a workout, even if the

athlete does not consume carbohydrates after the workout, but

in this case it will derive from gluconeogenesis and the process

takes place more slowly. An appropriately trained athlete keep-

ing a proper diet is able to accomplish muscle glycogen super-

compensation after being put on a high-carb diet for a couple

of days, which is especially important in the case of high inten-

sity workouts (Murray & Rosenbloom, 2018). Because of the

following reasons athletes should be encouraged to plan their

carbohydrate intake shortly before and after workouts, and to

consume enough carbohydrates during the entire day.

Carbohydrate intake recommendations

For athletes the recommended carbohydrate quantity is

usually 5-12 g/kg of bodyweight, and the upper values of this

range (8-10 kg of body weight/day) are recommended for ath-

letes who perform moderate or high intensity exercise (≥ 70%

VO2max) for at least 12 hours per week. Depending on the level

of intensity of workouts, our daily carbohydrate needs may

change, which is shown by the following table.

Exercise intensity Recommended

carbohydrate intake


Low (low intensity movements

or skill-based activities)


3 to 5 kg of body

weight/day


Moderate (moderate intensity

exercise for 1 hour per day)


5 to 7 kg of body

weight/day


High (1 to 3 hours of medium-high

intensity endurance exercise)


6 to 10 kg of body

weight/day


Very high (4 to 5 hours of medium-

high intensity extreme exercise)


8 to 12 kg of body

weight/day


Daily carbohydrate needs depending on activity

(Australian Institute of Sport Supplements)

Carbohydrate fueling strategies

The purpose of consuming carbohydrates in preparation for

events is filling up the glycogen stores. According to the current

recommendations, prior to heavy exercise exceeding 90 min-

utes the intake of 10-12 kg of body weight/day of carbohydrates

is recommended 36 to 48 hours before the event. In the case of


SPORTTÁPLÁLKOZÁS – TANULMÁNY


10 | recreationcentral.eu | 2018. nYÁr

lag 90 percet vesz igénybe, akkor 7-12 g/ttkg szénhidrát bevitele

ajánlott a verseny előtti 24 órában (Thomas et al. 2016).

Közvetlenül a verseny előtt fogyasztott szénhidrát növeli az

izomglikogén mennyiségét, növeli a szénhidrát-oxidációt, kitolja

a fáradást és növeli az edzésteljesítményt (Wright et al. 1985). A

60 percet meghaladó terhelés előtti 1-4 órában ajánlott 1-4 g/ttkg

szénhidrátot fogyasztani (Thomas et al. 2016).

Szénhidráttöltés


90 percet

meghaladó

sportolásra való

felkészüléskor


36-48 órán

keresztül 10-12 g/

ttkg/nap


Verseny előtti töltés


60 percnél tovább

tartó sportolás

esetén


1-4 g/ttkg (verseny

előtt 1-4 órával)


Rövid edzés előtt


kevesebb mint

45 percig tartó

sportolás


Nem szükséges


Hosszan tartó

magas intenzitású

edzés előtt


45-75 percig tartó

sportolás


Kis mennyiség,

száj öblítése


Állóképességi és

„stop and start”

típusú edzés előtt


1-2.5 órát tartó

sportolás előtt 30-60 g/óra


Ultra állóképességi

edzés előtt


2.5-3 órát tartó

sportolás előtt max. 90g/óra


Gyors visszatöltés kevesebb

mint 8 óra áll

rendelkezésre


1-1.2 g/ttkg az első

4 órában óránként,

majd a napi

szükséglet

Szénhidráttöltési stratégiák (Australian Institute of Sport. Supplements)

A testedzés időbeni terjedelme fontos tényező abból a szem-

pontból, hogy kell-e szénhidrátot pótolni sportolás közben vagy

sem. Ha a mozgás nem tart tovább egy óránál, nincs szükség

plusz szénhidrátbevitelre. Tartósan nagy intenzitású edzéseknél,

melyek 45-75 percet vesznek igénybe, gyakran elegendőnek bi-

zonyul a száj kiöblítése. Állóképességi sportok, illetve „stop and

start” (pl.: labdarúgás, tenisz) típusú mozgások esetén, melyek 1-

2,5 órát tartanak, javasolt edzés közben is pótolni a szénhid-

rátot, óránként 30–60 grammot. Ultra állóképességi terhelések

esetén, melyek több mint 2,5-3 órát vesznek igénybe, maximum

90 g szénhidrát bevitele javasolt óránként. Rollo és munkatársai

(2015) a testedzés közbeni szénhidrátoldattal való öblítést vizs-

gálta, hogy igazolja annak futásra gyakorolt teljesítményfokozó

hatását. Vizsgálatából kiderült, hogy azoknak a sportolóknak,

akik 10%-os maltodexrinoldattal öblögettek közvetlenül futás

előtt, jelentősen javult a sebességük. A 15 m-es sprintfutásnál az

öblítést végző futók 86%-ának javult a teljesítménye a placebo-

csoport tagjaihoz képest.

Testedzést követő szénhidrátbevitel

A testedzést követő órákban javasolt gyorsan felszívódó szén-

hidrátokban gazdag ételeket fogyasztani a glikogén újra szinteti-

zálása miatt. Amennyiben gyors glikogénszintézisre van szükség,

0,5–0,6 g/ttkg gyors felszívódású szénhidrát fogyasztása javasolt

30 percenként 2-4 órán keresztül (Thomas et al. 2016). Ha több

idő (24 óra vagy több) áll rendelkezésre hozzá, akkor Burke és

munkatársai (2016) szerint a hosszú távú reszintézist nem annyi-

ra befolyásolja a szénhidrát típusa, sokkal inkább a teljes bevitt

szénhidrát mennyisége.