Índice Glicémico y Rendimiento: Ingesta de Carbohidratos de Distinto Índice Glicémico y su Efecto en la Capacidad de Resistencia

INTRODUCCION

Desde 1981 se han publicado en el American Journal of Clinical Nutrition,
tablas clasificando a los alimentos de acuerdo al índice glicémico (22, 23, 34).
Y existe gran cantidad de trabajos, respecto al efecto que tiene sobre la
performance deportiva, la ingesta de hidratos de carbono de distinto índice
glicémico; antes y durante la actividad física (3, 5, 8, 9, 15, 16, 19, 21, 43,
46, 50, 58, 61, 62, 64). Sin embargo, aun están discutidos los efectos de la
ingesta de carbohidratos durante ejercicios de resistencia a alta intensidad de
alrededor de una hora de duración (26, 62). Es por esto, que surge la necesidad
de observar, que efecto tiene en la capacidad de resistencia, la ingesta de
soluciones de distinto índice glicémico, durante un ejercicio extenuante de alta
intensidad (carrera al 80% del VO₂ máximo) y dejar sentado un
precedente para futuras investigaciones.

Indice Glicémico y Actividad Física

El índice glicémico (IG) es la clasificación de los alimentos, basada en la
respuesta post-prandial de la glucosa sanguínea, determinado en relación a la
ingesta de glucosa (IG = 100); aunque algunas tablas incluyen información
tomando como alimento estándar al pan blanco. Su determinación se realiza por la
ingesta de un alimento con 50gr. de carbohidratos, midiendo la glucemia
postprandial durante un lapso de 2 horas (22, 23, 34, 42, 63).

Los alimentos pueden clasificarse en alto índice glicémico(AIG) (IG mayor de
85), moderado índice glicémico (MIG) (IG entre 60 y 85) y bajo índice glicémico
(BIG) (IG menor de 60) (41).

Para la población en general, la clasificación de los alimentos por su índice
glicémico tiene gran importancia ya que, se ha demostrado que la ingesta de
dietas de AIG durante largo tiempo, parece ser un factor de riesgo para
desarrollar diabetes tipo 2 (54, 55, 60) y enfermedades cardiovasculares (40).
Por el contrario la ingesta de dietas de BIG, parecen reportar beneficios para
la salud previniendo la obesidad (41), ciertos tipos de cáncer (24) y en
pacientes diabéticos, les ayuda a mantener baja su glucemia (33).

En la población deportiva, se ha observado que la ingesta de dietas de AIG
antes de la actividad física, aumenta la utilización de carbohidratos durante la
misma, aunque según algunos autores; parecería no tener efecto sobre la
performance (20). Sin embargo en otros trabajos si se observo una mejora en la
performance (8), inclusive en deportistas con diabetes tipo 1 (50). También
mejoraría la capacidad de resistencia con la ingesta de carbohidratos de MIG,
antes de la actividad (38).

Durante la actividad, la ingesta de carbohidratos mejora el mantenimiento de
la glucosa sanguínea (5, 15, 16); permite una alta tasa de oxidación de
carbohidratos exógenos, preservando las reservas de glucógeno del hígado y el
músculo (6, 31, 35); retardando la aparición de la fatiga, incrementando la
capacidad de resistencia (5, 9, 15, 16, 21, 46, 58) y mejorando la performance
(3, 8, 50, 61, 62). Similares respuestas se han observado combinando la ingesta
de carbohidratos antes y durante el esfuerzo (19, 43, 64).

Metabolismo de la glucosa durante el ejercicio aeróbico intenso

La glucosa es almacenada en el cuerpo humano como glucógeno, el cual se
localiza principalmente en los músculos esqueléticos y en el hígado (29, 46,
62). Durante el ejercicio, la demanda de energía del organismo aumenta y para
satisfacerla, debe haber mayor cantidad de glucosa disponible para abastecer a
los músculos activos (62). Esta glucosa debe ser liberada de su deposito, por lo
que la glucogenolisis debe aumentar (29, 62). Así la glucosa liberada del hígado
entra en la sangre para circular por el cuerpo y estar a disposición de los
tejidos activos.

Como los músculos utilizan primero su propio glucógeno, antes de usar la
glucosa plasmática; la glucosa liberada por el hígado queda en circulación
elevando los niveles de glucosa en la sangre (62). Si la actividad es de larga
duración estos también pueden incrementarse mediante la gluconeogenesis (4, 62).

Así los niveles de glucosa en la sangre dependen del equilibrio entre la
glucogenolisis hepática y la utilización de glucógeno por el músculo (2, 29,
62). De este modo, la cantidad de glucosa liberada por el hígado, estará
afectada por la intensidad y duración de la actividad (51, 60) y la cantidad de
masa muscular involucrada (51).

Cuando aumenta la intensidad del ejercicio, también lo hace la liberación de
catecolaminas. Por lo tanto el ritmo de glucogenólisis aumenta
significativamente. Este proceso no solo tiene lugar en el hígado, sino también
en los músculos (62).

Si el ejercicio es de intenso y de corta duración esta glucosa plasmática,
será utilizada al final de la actividad para reponer las reservas de glucógeno
muscular (62).

Pero, si la actividad es de larga duración los niveles de glucosa en sangre
se mantendrán similares a los de reposo o levemente mayores, hasta que comience
a agotarse la reserva de glucógeno hepático, lo que ocurrirá a pesar de la
estimulación de la gluconeogenesis provocada por el glucagón y el cortisol (56),
produciendo así, una marcada hipoglucemia (2, 29, 62); que llevara a la fatiga
(10, 11, 12, 15, 53, 62).

Se ha sugerido que la depleción de los carbohidratos es resultado de una
imposibilidad del músculo de resintetizar ATP a la misma velocidad en que este
es degradado (11, 53). Es por eso, que en este momento la glucosa ingerida
durante la actividad puede desarrollar un papel muy importante en el
mantenimiento de los niveles de glucosa sangre y la performance (8, 12, 15, 62).

El ingreso de la glucosa al músculo activo se produce por difusión
facilitada, mediado por proteínas transportadoras de glucosa (GLUT-4) (26). Se
ha observado que los trabajos aeróbicos de baja intensidad, mayores a 30
minutos; incrementan la cantidad de GLUT-4 en la membrana de los músculos
activos (12, 17, 18, 25, 27, 28, 30, 45, 49). Esto tiene que ver con la
actividad física como activadora de los GLUT-4, independientemente de la
insulina (57).

La cantidad de GLUT-4 aumenta más, en el músculo entrenado; que en el no
entrenado (39) y más aun con trabajos de resistencia a alta intensidad (56).

El consumo de glucosa por el músculo se incrementa cuando aumenta la
intensidad del ejercicio (2, 13, 14, 52, 62).

Durante cargas de trabajo intensas (>75-80% VO₂máx.) mayores de 30
minutos de duración y que solo pueden sostenerse durante aproximadamente por una
hora y media como máximo, es probable que un agotamiento significativo de las
reservas de glucógeno muscular; sea el factor limitante del rendimiento (2, 13,
62). Con estas cargas, el glucógeno muscular de las fibras rápidas (FT) se
moviliza con mayor frecuencia y su glucógeno se agota a mayor velocidad que el
de las fibras lentas (ST), aunque no significa que las fibras ST se usen menos;
simplemente refleja la mayor dependencia del glucógeno que tienen las FT (62).
Cuando las ST agotan sus reservas de glucógeno, las FT no pueden generar
suficiente tensión muscular, o no pueden ser movilizadas suficientemente para
compensar la pérdida de tensión muscular y parecería ser que esto es la causa de
la sensación de fatiga muscular y pesadez, durante los ejercicios de larga
duración (62).

En esta intensidad de ejercicio (>75% VO₂máx.), una suma de
factores (32); altos niveles de epinefrina circulante en combinación con el
flujo glucolítico incrementado y las concentraciones aumentadas de lactato en el
plasma, reducen la lipólisis (2, 37) e incrementan la reesterificación en el
tejido adiposo, lo que resulta en una reducción de la tasa de aparición de
ácidos grasos (37) y en una consecuente, mayor utilización del glucógeno como
combustible (52).

METODOS

Sujeto

El deportista evaluado fue un pedestrista de mediano rendimiento de 30 años
de edad; 64kg de peso corporal; con un somatotipo meso-endomorfico (X = -0,74; Y
= 7,26) (método Heath and Carter) y un porcentaje graso 9,7% (método Yuhasz).

El deportista fue evaluado después de un período de transición de cuatro
semanas, el cual precedió a un período competitivo también de cuatro semanas de
duración, en el cual participo en dos carreras; una de 10km y otra de 21km.

El sujeto había sido informado de los riesgos que corría al someterse a esta
investigación y acepto libremente participar, tomando el mismo la
responsabilidad por lo que pudiera ocurrirle.

Evaluación preliminar

Primeramente se determinó de manera indirecta, el VO₂ máximo del
sujeto. Este dato se obtuvo por medio del test de carrera continua de 12 minutos
(test de Cooper). La cual se realizó en una pista de atletismo de 400 metros,
72hs de antes de las otras evaluaciones.

La ecuación con la cual se obtuvo el VO₂ máximo fue la propuesta
por el ACSM, (1986):

VO₂máx. (ml/kg/min) = (0,2 x
Velocidad del test, en m/min) + 3,5

Una vez conocido el VO₂ máximo del sujeto se prosiguió a calcular
su 80%, lo cual se realizó con la siguiente ecuación:

80% VO₂máx. = VO₂máx. x
0,8

A partir del 80% del VO₂ máximo, se calculó la velocidad en
kilómetros por hora, a la cual debía correr el sujeto durante los tests:

Velocidad en km/h = (((80% VO₂máx. /
0,2) – 3,5) / 1000m) x 60min

Igual proceso se utilizó para hallar el 65% del VO₂máx. para
determinar la velocidad de carrera de la entrada en calor.

Evaluaciones

En tres ocasiones diferentes, separadas cada una por 72hs, el sujeto realizó
una carrera en cinta ergométrica, a una velocidad constante equivalente al 80%
de su VO₂ máximo; debiendo consumir en cada oportunidad una solución
de agua, cloruro de sodio y carbohidratos o edulcorante.

En la primera prueba, de control (CON) el sujeto consumió un placebo,
compuesto de agua, aspartame (Nutrasweet®) como edulcorante y 0,4% cloruro de
sodio. En la segunda ocasión consumió una bebida de alto índice glicémico (AIG),
agua con 5% de dextrosa (ENA Sport Nutrition®) y 0,4% se cloruro de sodio. En la
tercera evaluación consumió una bebida de bajo índice glicémico (BIG), agua con
5% de fructosa (ENA Sport Nutrition®) y 0,4% se cloruro de sodio.

Protocolo

Las evaluaciones comenzaron cada día a las 11:00hs.

Al inicio de la prueba el sujeto entro en calor (EC) corriendo 10 minutos al
65% del VO₂ máximo; luego se lo detuvo durante 2 minutos para
registrar la glucemia en sangre, la frecuencia cardiaca y realizar ejercicios de
estiramiento. Seguido de esto, ingirió 200ml de solución y comenzó a correr al
80% de su VO₂ máximo, momento en el cual se puso en marcha el
cronometro para registrar el tiempo total en que el sujeto podía sostener este
ritmo.

Cada 15 minutos se tomo una muestra de sangre para medir la glucemia,
inmediatamente de lo cual se le administro por vía oral 200ml de solución y cada
5 minutos se registró la frecuencia cardiaca, (todo esto sin detener su marcha).

La prueba concluía cuando el sujeto no podía mantener el ritmo de carrera, en
este momento se tomaba el tiempo transcurrido y se bajaba la velocidad de la
cinta ergométrica para que realice una caminata de vuelta a la calma (VC), al
cabo de 10 minutos de marcha, se volvía a tomar la glucemia y la frecuencia
cardiaca.

El sujeto no realizo actividad física durante las 72hs anteriores a las
evaluaciones.

Las comidas previas a las mismas fueron iguales en cada caso:

La noche anterior a las 22:00hs cenó, un plato de pasta (una porción de
120grs; pesado antes de la cocción), con 10ml de aceite de maíz y una manzana.

El día del test a las 8:00hs desayunó, 250ml de leche con 12grs de cacao y 10
galletitas de agua con 50grs de queso cremoso.

Elementos

El tiempo total fue registrado con un cronometro manual (Casio®); la
frecuencia cardiaca se registro a través de una cardiotacometro (Polar®), la
para la evaluación de la glucemia en sangre se utilizó un aparato de medición
manual (Accutrend® sensor) con sus respectivas tiras reactivas (Accutrend®
sensor Glucose). Antes de la utilización del aparato se controlo su
funcionamiento de acuerdo a como indica su manual y con los elementos que allí
se describen (Accutrend® sensor Control L1 y L2; Tira Accutrend® sensor Chek;
Tira reactiva Accutrend® sensor Glucose). La carrera se realizo sobre una cinta
ergométrica (Star Track®).

RESULTADOS

El VO₂ máximo del sujeto fue de 52,17ml/kg/min. El 80% del VO₂máx.
41,73ml/kg/min, lo que da un velocidad de carrera de 12,3km/h.

El primer test, CON terminó a los 50 minutos, la glucemia media fue de 113,33
±11,59mg/dl, y la frecuencia cardiaca media 191 ±4,33lat/min.

El segundo test, BIG concluyó a los 56 minutos, esto indica que hubo una
incremento en la capacidad de resistencia del 12% en relación a CON, la glucemia
media fue de 115,33 ±1,53mg/dl, muy similar a la del primer test, aunque con un
desvío estándar mucho menor. La frecuencia cardiaca, fue levemente inferior al
test CON, registrándose una media de 189 ±4,40lat/min.

El tercer test, AIG duró mucho más tiempo que los otros, el deportista
perduró al 80% de su VO₂ máximo durante 68 minutos; mejorando su
capacidad de resistencia en un 21,4% más que BIG y 36% más que CON. Su glucemia
media fue la mayor registrada 169 ±74,20mg/dl, y la que más cambios sufrió en
toda la prueba. Sin embargo, su frecuencia cardiaca media fue la más baja 188,92
±4,44lat/min.

En la Tabla 1, se muestra el registro de la frecuencia cardiaca durante los
tres tests. Nótese que la frecuencia cardiaca de los tres tests fueron muy
similares en la EC y VC, como así también la frecuencia cardiaca máxima
alcanzada.

Tabla 1.

La frecuencia cardiaca en AIG presento un plateau durante la parte media de
la prueba (entre los 30 y 45 minutos), luego de lo cual aumento progresivamente
hasta el final de la prueba. Un comportamiento similar se registro en BIG,
aunque el plateau fue de menor duración (entre los 25 y 35 minutos). Pero no se
registro este comportamiento en CON, donde la frecuencia cardiaca aumento
progresivamente desde el comienzo hasta el final de la prueba e incluso fue la
que más alta se mantuvo de los tres tests.

Figura 1. Evolución de la frecuencia cardiaca, durante cada test.

En la Tabla 2, se muestra el registro de la glucosa sanguínea durante los
tres tests. Como ocurre con la frecuencia cardiaca la glucemia EC es similar en
los tres tests; pero no ocurre lo mismo en la VC donde la glucemia es diferente
en cada prueba.

Tabla 2.

En los tres tests, la glucemia a los 15 minutos fue mayor que en la EC y
continuó aumentado hasta los 30 minutos; aunque este aumento se dio en mayor
proporción con AIG. En las tres pruebas, a los 45 minutos la glucemia descendió,
y aunque podría haberse esperado una hipoglucemia de rebote en AIG debido al
considerable aumento que había ocurrido a los 30 minutos esto no ocurrió y a los
60 minutos volvió a aumentar aunque en menor medida.

La glucemia de BIG fue la que menos cambios sufrió en el transcurso de la
prueba, el registro VC fue el mayor de los tres casos y hasta mayor que el EC
(lo que no se vio en los otros test). Esto se debe probablemente a que la
fructosa se absorbe más lentamente que la glucosa (2, 28).

Respecto a la glucemia de CON se noto un nivel menor al final del test, el
cual relativamente se mantuvo en el registro VC. Tal vez debido a que la
degradación de carbohidratos por el músculo se dio a mayor velocidad que su
resíntesis (11, 53).

Figura 2. Evolución de la glucemia, durante cada test.

Cabe aclarar que el sujeto acusó calambres abdominales a partir de los 25
minutos de iniciado el test, con la ingesta de BIG; esto podría deberse a que su
absorción es más lenta (26) ya que no es tan fácilmente oxidada como otros
carbohidratos (44).

DISCUSION

Es abundante la bibliografía que trata sobre los efectos de la ingesta de
carbohidratos durante la actividad física, pero la gran mayoría de estos
trabajos, se han realizado a intensidades medias (< 75-80% VO₂máx.) y
con una duración mayor a una hora (5, 7, 10, 15, 16, 21, 46, 59).

Los pocos antecedentes que existen, de autores que han investigado en
ejercicios de una hora de duración o menos (3, 31, 36), al igual que el presente
trabajo mostraron que la ingesta de carbohidratos tiene un efecto positivo sobre
la peformance; lamentablemente aún siguen sin determinarse los mecanismos
subyacentes del este (26).

Si se sabe que el ingreso de glucosa exógena en el organismo inhibe la
producción de glucosa hepática, aún a alta intensidad del ejercicio (31); pero
este dato solo no alcanza para comprender la complejidad de los procesos
metabólicos, por lo que se debería seguir investigando al respecto.

Lineamientos para futuras investigaciones: De acuerdo con la American
Dietetic Association (1993) se opto por agregar solo un 5% de hidratos de
carbono en las soluciones, ya que con esta concentración se evitaría la
hipoglucemia producida por la actividad física y tendría posiblemente un efecto
positivo sobre la performance (1, 2, 62); pero los resultados hallados
probablemente serian distintos con otras concentraciones.

Ya que el vaciado gástrico varía de acuerdo al nivel de entrenamiento (62), y
que la cantidad de GLUT-4 es mayor en el músculo entrenado (39); cabe suponer
que los resultados hallados en el presente trabajo, podrían no ser iguales en
personas entrenadas y no entrenadas.

Por otra parte, también podrían variar los resultados si se realizara otro
tipo de actividad física (distinta al pedestrismo), por ejemplo el ciclismo; ya
que el vaciado gástrico es más lento en esta última (62) y la masa muscular
involucrada es menor (23).

De este modo quedan abiertas nuevas interrogantes respecto a que efecto
tendrían las soluciones de distinto índice glicémico: con otras concentraciones;
en sujetos de distinto nivel de entrenamiento; en diversas actividades físicas;
etc…

A demás, deberían utilizarse métodos de mayor complejidad para comprender
mejor, distintos puntos que no han sido abarcados por el presente trabajo como:
el vaciamiento gástrico; la reducción de las reservas de glucógeno muscular y
hepática; las alteraciones en los niveles hormonales en sangre (glucagón,
insulina, cortisol y catecolaminas); la participación del metabolismo de las
grasas; etc.

Aplicaciones practicas: Los resultados hallados indican que los deportistas
podrían beneficiarse utilizando soluciones de AIG durante el ejercicio aeróbico
de alta intensidad, debido a que, al incrementar su capacidad de resistencia,
podría mantenerse corriendo por más tiempo a una alta intensidad (5, 9, 15, 16,
21, 46, 58). Incluso se encontrarían en mejores condiciones de realizar un
sprint final (62), debido a que la ingesta de carbohidratos, preservaría por más
tiempo sus reservas de glucógeno (6, 26, 31, 35). Paralelamente al incremento de
la capacidad de resistencia, se ha registrado una frecuencia cardiaca media, más
baja y estable con la ingesta de AIG; esto está relacionado con un menor grado
de stress del sistema cardiovascular del deportista (13).

Por otra parte, si estos carbohidratos son ingeridos con líquidos, (tal como
se realizó en este trabajo), se estarían previniendo los efectos negativos sobre
el organismo y la performance de la deshidratación (1, 26).

CONCLUSION

De acuerdo a los datos obtenidos ha quedado en evidencia que la ingesta de
una solución de carbohidratos de alto índice glicémico, durante el ejercicio
extenuante de alta intensidad tiene un efecto positivo en la performance,
provocando un incremento en la capacidad de resistencia. Retardando la aparición
de la fatiga en un 21,4% en comparación con la ingesta de carbohidratos de bajo
índice glicémico y un 36% en relación al placebo.

RECONOCIMIENTO

Se agradece la ayuda de la Profesora Rosana Pellenc, quien colaboró tomando
las muestras de sangre y registrando los datos durante las pruebas.

ACLARACION

El Lic. Costa Ignacio, no tiene ninguna relación con las empresas que
fabrican y/o comercializan los productos mencionados en este artículo.

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