Hidratos de carbono (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Ciencias de la Actividad Física y del Deporte - 4º curso
Asignatura Nutrición
Año del apunte 2015
Páginas 8
Fecha de subida 20/02/2015
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TEMA 4. Hidratos de carbono En la naturaleza y como fuente de alimentos, la mayoría de los HC resultan de la unión (polimerización) de monoglúcidos (unidad estructural) mediante un enlace tipo éter, calificado como enlace tipo alfa o beta. Las enzimas digestivas humanas solo son capaces de hidrolizar los enlaces alfa.
Los podemos clasificar en: Carbohidratos simples: - Monosacáridos: Formados por una sola unidad de estructural (6 carbonos): glucosa, galactosa y fructosa Disacáridos: resultan de la combinación de dos monosacáridos: maltosa (2 glucosas), sacarosa (glucosa + fructosa) y lactosa (glucosa + galactosa) Oligosacáridos: Contienen de 2 a 10 unidades, son más numerosas que los disacáridos: maltotriosa Polisacáridos o hidratos de carbono complejos: Formados por 10 o más unidades de monosacáridos y derivados. Como ya hemos indicado antes, no todos los polisacáridos pueden ser hidrolizados a nivel intestinal, por lo que diferenciamos entre los que nuestro organismo puede utilizar de manera directa (cuentan con enlaces alfa), como el almidón y el glucógeno (Son la reserva energética de plantas y animales), de los que aun no siendo utilizados de forma directa por el organismo (enlaces beta), ejercen la función protectora del organismo. Es la conocida como fibra alimentaria (celulosa, etc) que en las plantas cumple una función estructural. Podemos diferenciar entre: - Homopolisacáridos: reserva (almidón, glucógeno) y estructurales ( celulosa, lignina) Heteropolisacáridos: No nitrogenados (pectinas) y nitrogenados (glucosaminaglucans) forma parte del líquido sinovial de las articulaciones.
Digestión y absorción de nutrientes La forma que tiene el cuerpo de absorber los HC es en forma de monosacáridos. Durante la digestión, los polisacáridos y los disacáridos se rompen y pasan a monosacáridos.
La digestión de los polisacáridos comienza en la boca, la masticación es un proceso mecánico que permite fraccionar el almidón en gránulos más pequeños, favoreciendo la actividad de las enzimas. Las primeras enzimas en actuar son las de la saliva. Una vez que los polisacáridos son convertidos en disacáridos, se acaban de digerir en el intestino delgado.
La digestión de los disacáridos se realiza directamente en el intestino delgado. Los monosacáridos no se digieren, el cuerpo los absorbe directamente.
Estos procesos son los responsables de que diferenciemos entre los HC de absorción lenta y rápida. Los HC de absorción lenta son los polisacáridos, y algunos oligosacaridos de mayor tamaño molecular que tener que digerirse antes de ser absorbidos, proporcionan energía durante un tiempo prolongado. Los HC de absorción rápida son los monosacáridos, disacáridos y algunos oligosacaridos de pequeño peso molecular, que al no tener que ser digeridos, proporcionan energía inmediata.
El intestino delgado es donde se realiza la mayor parte de la absorción de nutrientes, por lo que necesita una gran superficie. La estructura de sus paredes permite que los nutrientes estén más tiempo en contacto con la misma, que los nutrientes vayan más lentos y de esta forma asegurarse la absorción de casi todos los nutrientes La absorción Hay dos sistemas de absorción: - - A favor de gradiente, de concentración. Al principio de la digestión hay mucha concentración de glucosa en el tubo digestivo y poco dentro de la célula, por lo que la glucosa entra para igualar la concentración.
Gastando energía: cuando hay poca concentración fuera y mucha dentro, ya no puede entrar a favor de gradiente, pero como al cuerpo le interesa absorber toda la glucosa posible, utiliza otros medios que gasta energía para seguir absorbiendo.
Cuando la glucosa entra dentro de la célula, esta se transforma en Glu6P, lactato y glucosa sanguínea. Esto provoca que su concentración intracelular no sea tan alta y pueda seguir entrando.
Una vez que la glucosa está en la sangre, hay dos tejidos que la necesitan de forma prioritaria: Las células del sistema nervioso, y los glóbulos rojos.
Una vez que estos tejidos están servidos, la glucosa irá a distintos tejidos, según la necesidad, musculo, hígado, donde se acumula en forma de glucógeno. El resto llega a los tejidos de reserva grasa, donde la glucosa sobrante se transformará en ácidos grasos y triglicéridos de reserva.
En la membrana de la célula muscular, hay captadores de glucosa (Glut 1), que se encargan de coger la glucosa que se encuentra en la sangre. Sin embargo, cuando hacemos ejercicio, estos captadores no son capaces de coger toda la glucosa necesaria. Por esto, dentro de la célula muscular, se encuentran unas vesículas rodeadas de otros captadores, los Glut 4. La insulina, entra en la célula muscular a través de un canal específico, y provoca que estas vesículas se muevan hacia la membrana, uniéndose a ella, y haciendo que estos captadores Glut4 se sitúen también en la membrana. Esto provoca que haya muchos más captadores y que la glucosa entre en mayor cantidad en él músculo.
El ejercicio, también provoca el desplazamiento de estas vesículas hacia la membrana.
Índice glucémico e Índice insulinémico El índice glucémico de un alimento corresponde a su capacidad de liberar glucosa en sangre, la velocidad con la que la libera. Así, encontramos alimentos con: - - IG alto: La glucosa en sangre aumenta rápidamente después de su consumo y aparece un pico máximo de concentración elevado. Desciende también de forma rápida, incluso hasta valores inferiores a los basales (hipoglucemia).
IG bajo: Hay un incremento de la glucosa lento y paulatino, sin picos máximos elevados, pero manteniendo cifras superiores a las basales durante mucho tiempo.
El índice glucémico de un alimento depende de: - El tipo de carbohidrato La actividad de las amilasas digestivas La rapidez del vaciado gástrico y del tránsito intestinal Los alimentos acompañantes; proteínas y lípidos retardan la velocidad de vaciado gástrico y por tanto, disminuyen el IG.
El tipo y grado de cocción; la cocción hidroliza parcialmente los polisacáridos, aumentando el IG. Por el contrario, la gelificación dificulta su absorción y baja el IG.
La presencia de fibra, disminuye el IG ya que retarda la absorción de los HC Para mantener bajo el IG, en la comida 3-4 horas previa a la actividad, la pasta que suele utilizarse no debe cocerse mucho para no incrementar demasiado su IG y permitir así un paulatino acceso de la glucosa a la sangre.
El Índice insulinémico es la capacidad que tiene un alimento de provocar un aumento en la secreción de insulina. Está íntimamente ligado al índice glucémico, cuanto mayor sea la glucemia (nivel de glucosa en sangre) alcanzada, más elevada será la secreción de insulina.
La glucosa provoca un gran aumento de la insulina, mientras que el de la fructosa es menor.
El Índice de carga glucémica hace referencia a la cantidad de glucosa que llega a la sangre.
Consumo de glucosa En reposo, el consumo de glucosa por parte de la fibra muscular es muy bajo, pero con la actividad física, pasa a ser el combustible principal, dado que se puede utilizar anaeróbicamente.
La glucosa interviene durante el ejercicio en especial mediante la primera media hora, cuando la intensidad supera el 50% VO2 máx., en los incrementos puntuales del ritmo, por encima del umbral anaeróbico, y en las contracciones musculares isométricos, con restricción del flujo sanguíneo. La glucosa utilizada por la fibra muscular tiene diversos orígenes: - - Las reservas de glucógeno propio de la fibra La glucosa circulante en la sangre, procedente de la movilización de las reservas de glucógeno hepático (glucogenólisis hepática), o bien originada en el hígado a partir de lactato, piruvato, glicerol, alanina, etc.
En su caso, aporte nutricional de HC (dieta o bebidas rehidratantes) Reservas de glucosa A pesar de su importancia, el total de las reservas de glucosa (circulante por la sangre y como glucógeno hepático y muscular) es reducido. El organismo prefiere almacenar grasas, las cuales le proporciona mayor rendimiento.
En una persona sedentaria, el contenido total de glucosa varía entre 400 y 700g (en el hígado entre 70 y 90g, y en el musculo entre 400 y 600 g, 1,5g/100g de musculo). El glucógeno hepático puede ser convertido en glucosa sanguínea, pero el muscular solo es utilizable por la fibra que lo contiene y no puede ser vertido a la sangre.
Las reservas de glucógeno muscular pueden ser consideradas como el factor limitante en ejercicio intenso. Las reservas de glucógeno hepático se destinan esencialmente a mantener la glucemia, y así evitar posibles hipoglucemias que traigan consigo mareos, nauseas, etc.
Un deportista entrenado mejora mucho su disponibilidad de glucosa debido a que: - Aumenta las reservas de glucógeno hepático y sobretodo muscular, hasta 3g/ 100g de musculo, y alcanzando un total de glucógeno muscular superior a 800g.
Mejora la eficiencia mecánica (menor gasto de energía) y aumenta la participación de los ácidos grasos, ahorrando glucógeno.
Mayor posibilidad de uso de combustibles alternativos (cuerpos cetónicos o aminoácidos) Las neuronas toleran mejor la hipoglucemia.
Dependiendo del ejercicio que estemos realizando y de su intensidad, gastaremos el glucógeno de una forma más rápida o menos.
- En ejercicios de mediana y larga duración, el glucógeno muscular va disminuyendo. La glucosa sanguínea se mantiene constante, debido a que el hígado utiliza el glucógeno - que tiene acumulado para ir reponiéndola, lo que provoca que sus reservas también vayan disminuyendo.
En ejercicios de muy larga duración, las reservas de glucógeno muscular y hepático descienden drásticamente, lo que provoca que el hígado no pueda aportar toda la glucosa necesaria a la sangre, y que su concentración en esta también descienda, pudiendo provocar una hipoglucemia. Para evitarlo, es necesario la ingestión de ciertos alimentos para aumentar las reservas de glucosa y glucógeno.
Mediante el cociente respiratorio (R=VCO2/VO2), podemos saber qué tipo de reserva energética se está utilizando durante el ejercicio. Si el resultado es R=1, se está utilizando HC, mientras que se R=0,7, estamos utilizando reservas de grasa.
Hormonas reguladoras de la concentración de glucosa Las hormonas que regulan la concentración de glucosa en la sangre son la insulina y el glucagón, segregados por el páncreas.
- La insulina es segregada cuando la concentración de glucosa es elevada, y ayuda al musculo a captar esta glucosa. Durante el ejercicio de baja intensidad, la concentración de insulina disminuye, mientras que, si la intensidad es alta, superior al 70% de VO2 máx., la concentración de insulina aumenta.
- El glucagón es segregado cuando la concentración de glucosa es baja. Este va al hígado y provoca que vierta glucosa en la sangre, aumentando su concentración. Durante el ejercicio de corta duración, los niveles de glucagón son bajos, mientras que cuando es de más duración (+30´) aumenta y se mantiene elevado durante un tiempo prolongado después de finalizar el ejercicio.
Cuando acabamos el ejercicio, aumenta tanto la concentración de insulina como la de glucagón, para que el músculo tenga mucha capacidad y cantidad de glucosa para captar, y así poder recuperar sus reservas de glucógeno rápidamente.
Al acabar el ejercicio, el musculo tiene proteínas degradadas y lactato, que pueden ser enviados al hígado para que este cree glucosa.
Las personas diabéticas mejoran mucho su calidad de vida con el ejercicio, ya que mejoran su captación de glucosa por lo tanto necesitan menos inyecciones de insulina.
Hidratos de carbono para mejorar el rendimiento deportivo Las dietas pobres en HC disminuyen el rendimiento, ya que la baja disponibilidad de glucosa limita la capacidad de esfuerzo y es causa de fatiga. Son necesarios para deportes de resistencia, pero también imprescindibles en otras disciplinas en las que existen duros entrenamientos. Cuando se acaban los HC, se acaba la energía, dado que para que el cuerpo pueda utilizar las reservas de grasa, necesita la presencia de HC. Hemos de seguir distintas estrategias para: - Aumentar la disponibilidad de glucosa justo antes de iniciar la prueba.
Asegurar su reposición durante la actividad Restaurar las reservas de glucógeno consumidas Potenciar las reservas de glucógeno muscular y hepático Consumo de HC antes de iniciar la prueba La ingesta de HC días antes de la prueba sirve principalmente para llenar los depósitos de glucógeno muscular Una comida rica en HC antes de una prueba aumenta su disponibilidad para el ejercicio. La dosis recomendable se encuentra en unos 3g/Kg con un IG bajo o moderado. Debe contener otros nutrientes, proteínas y grasas (no demasiadas) para rebajar el IG, y así conseguir mantener niveles de glucemia moderadamente altos pero sin picos máximos, y una menos respuesta insulinémica. Debe darse además agua en una cantidad de 5ml/Kg.
La ingesta entre 3 y 5 horas antes de la competición sirve para llenar principalmente los depósitos de glucógeno hepático, pero también el muscular.
La ingesta entre 30´ y 60´ antes de la competición, provoca un aumento del nivel de glucosa sanguínea, pero también del nivel de insulina, lo que puede ser contraproducente, ya que provoca los siguientes efectos: - Bajada progresiva de la glucosa al inicio del ejercicio Aumento de la oxidación de los HC y aceleración de la hidrolisis del glucógeno Inhibición de la movilización y oxidación de ac. grasos, a partir de las reservas de triglicéridos, obligando a un mayor consumo de glucosa.
Por lo tanto, debemos evitar ingerir HC entre 30´ y 60´ entes del ejercicio, y hacerlo entre las 3 y 5 horas anteriores.
En el caso de que realizáramos un calentamiento unos 30´ antes de la prueba, si que podríamos ingerir HC de bajo IG, ya que el ejercicio del calentamiento evitaría el aumento de insulina.
Reposición durante la competición En actividades superiores a los 45 minutos se recomienda una dosis entre los 30 y 70 g por hora, dependiendo del tipo de ejercicio. Se suele efectuar en forma líquida para mantener también el equilibrio hídrico.
Se recomienda combinar distintos monosacáridos (glucosa, fructosa, galactosa) ya que, como entran por distintos canales, pueden llegar antes y en mayor cantidad a la sangre.
Además de mejorar el rendimiento y prevenir la fatiga, la administración de glucosa durante la actividad física permite mantener los valores de glucemia, evitando los mareos y demás problemas de una hipoglucemia.
Después de la competición y la sesión de entrenamiento: recarga de glucógeno Después de ejercicios intensos, es preciso asegura una rápida reposición del glucógeno, especialmente si el ejercicio o entrenamiento debe continuar en pocas horas o al día siguiente.
Siguiendo unas pautas adecuadas, los músculos son capaces de reponer el glucógeno utilizado a un ritmo del 5% por hora, permitiendo una recuperación completa en unas 20 horas.
Debemos seguir las siguientes pautas: - - - - Iniciarla lo más deprisa posible, antes de las 2 horas de terminado el ejercicio, cuando la actividad de las enzimas de la glucogénesis es máxima. Es recomendable iniciar la ingesta a los 15-30 min de haber acabado la prueba. Como puede no haber apetito, administrar bebidas al 6% de glucosa (sacarosa, maltodextrinas u oligoglucidos). Luego tomar alimentos sólidos ricos en HC.
Dependiendo de la duración e intensidad del ejercicio, tomar una dosis de 7-12g/Kg de glucosa cada dos horas. Aunque es preferible un aporte en pequeñas dosis y de forma frecuente, no hay grandes diferencias al tomar la misma cantidad de HC en dos o tres tomas importantes.
La tasa de resíntesis varía en función del IG del HC Utilizando los de IG elevado se asegura en los periodos iniciales una reposición de un 7-8% del glucógeno cada hora.
Otros de IG mas bajo tienes una tasa de reposición de 3%.. Si debe efectuarse un nuevo ejercicio en menos de 24 horas, tomar alimentos con un alto IG, ya que pasa antes a la sangre y por lo tanto provoca una reposición mayor. Si el tiempo de recuperación es mayor que 24 horas, se debe combinar alimentos ricos en HC con otro tipo de alimentos, de forma práctica para el deportista. Todos los HC, independientemente de su IG, sirven para rellenar los depósitos de glucógeno.
Cuando programemos dietas de enriquecimiento de glucógeno, hay que tener en cuenta que por cada gramo de glucógeno, se precisa 3 ml de agua y 20 mg de potasio.
El entrenamiento, si el aporte de HC es suficiente, facilita una mayor y más rápida recuperación de las reservas.
El glucógeno hepático se vacía y rellena más rápidamente que el muscular. Parece que la fructosa favorece más la recarga de glucógeno hepático y la glucosa el glucógeno muscular.
Regímenes de carga y sobrecarga de glucógeno muscular.
Existen estrategias alimentarias cuyo objetivo es lograr un efecto de supercompensación del glucógeno muscular para el día de la prueba. El diseño básico sería inicialmente agotar todas las reservas de glucógeno muscular mediante ejercicio físico intenso y limitado aporte de HC, y en una segunda etapa administrar una dieta rica en HC e ir reduciendo el ejercicio físico.
Técnica de Astrand - 3 días ingiriendo el 10% de la cantidad diaria recomendada de HC, con entrenamiento intenso + 3 días ingiriendo 80-90% de la CDR de HC, con entrenamientos ligeros o descanso Tècnica de Costill - Una semana antes ingerir el 60-70% de la CDR + disminución progresiva del entrenamiento Tècnica de Fairchild/Fournier 24h abans exercici intens + descans + 90% CHO ...