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Ciclodestrina a fondo: La nuova generazione dei carboidrati

Ciclodestrina a fondo: La nuova generazione dei carboidrati

Le Ciclodestrine sono un nuovo tipo di carboidrato ad alto rendimento. Posssiedono una serie di proprietà che le differenziano dal resto delle bibite sportive

Integrazione Peri-workout

Da un po’ di tempo, l’assunzione di nutrienti vicino all’allenamento ha guadagnato un peso importante nelle prestazioni degli atleti.

Alcuni autori1 dichiarano apertamente che il momento in cui vengono assunti gli integratori è più importante che la quantità totale giornaliera

Personalmente, credo che il “timing” (momento nel quale il cibo o l’integratore viene consumato) abbia un’importanza nelle persone anziane, in quanto è stato osservato che un minor numero di pasti con maggiore quantità di proteine, ha maggiori benefici a livello muscolare2.

Nei giovani e negli atleti, i tempi di assunzione di proteine sono meno importanti. Ovviamente, è stato dimostrato che la proteina pre o post-allenamento aumenta leggermente la sintesi proteica muscolare, o anche che l’assunzione di proteine prima di andare a dormire favorisce la ritenzione di azoto a livello corporeo.

Tuttavia, il fattore principale in questo gruppo di persone è la quantità di proteine che si assumono al giorno.

Timing dei Carboidrati

Quando parliamo di “timing” nei carboidrati, la situazione cambia completamente. Come molti di voi sapranno, durante un allenamento utilizziamo il glucosio o gli acidi grassi come fonte di energia (quello che comunemente si chiama bruciare carboidrati o grassi).

Quando l’intensità è bassa, utilizziamo principalmente acidi grassi, mentre man mano che aumentiamo l’intensità (e quindi VO2max), l’organismo ricorre all’uso del glucosio come fonte di energia, attraverso un processo chiamato glicogenolisi.

Grafico sforzo VO2max

Grafico Lambert et al. Come possiamo osservare, a differenza di quello che si crede, l’uso di glucosio non è qualcosa di lineare, piuttosto, arrivati ad un certo punto di intensità, si innalza l’uso di glucosio.

Attività ad alta intensità VS bassa intensità

In esercizi dove si utilizzano tanto glucosio come acidi grassi, è quasi impossibile conoscere qual’è il fattore che limita una diminuzione del rendimento.

Dato che non sai da quale percorso proviene l’energia generata (quello che scientificamente si conosce come ATP o adenosin trifosfato)

Tuttavia, quando parliamo di esercizi ad alta intensità, è chiaro che un peggior metabolismo glicolitico (uso di glucosio con bassa presenza di ossigeno) è associato ad un peggior rendimento.

Come è ovvio, il contributo dei carboidrati nella dieta influenzerà la quantità di glucosio che usiamo, cosa di cui ho parlato qualche settimana fa. Maggiore è la quantità di carboidrati nella dieta, maggiore è l’uso del glucosio come fonte di energia e pertanto, maggiore è la performance negli sport ad alta intensità.

  • Per sport de bassa intensità e lunga durata (es. maratone) questo tipo di diete non presentano inconvenienti, dato che gli acidi grassi possono apportare l’energia.
  • Per sport esplosivi o di alta intensità si, è controproducente, visto che non avendo sufficiente glucosio, il corpo riduce la formazione di lattato, come osserviamo nel grafico in basso4.

Come possiamo vedere nel grafico qui sopra, una dieta bassa in carboidrati riduce in gran misura la produzione di lattato

Rendimento espresso in minuti. Le persone che aumentavano i carboidrati nella loro dieta, aumentavano di più le loro prestazioni.

A differenza di esercizi come jogging o nuoto, dove la contrazione muscolare è intermittente, l’allenamento con pesi produce una grande contrazione muscolare, che riduce notevolmente i livelli locali di glicogeno, infatti, alcuni studi5 mostrano come 6 serie da 12 ripetizioni hanno prodotto un calo di glicogeno del 38%.

Visto questo, possiamo osservare come una corretta assunzione di carboidrati durante un allenamento molto intenso, possa avere benefici a livello di rendimento o anche recupero

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Cosa sono e come funzionano le ciclodestrine?

La ciclodestrina si ottiene come risultato della degradazione enzimatica dell’amido, dando luogo ad un prodotto con una forma toroidale (struttura a forma di cono con una cavità centrale).

Sebbene sia una sostanza scoperta da non molto, noi farmacisti la conosciamo abbastanza bene, dato che si utilizza normalmente per formare complessi con farmaci poco solubili in acqua (composti idrofobi).

Dato che so che il vostro interesse è principalmente sul suo effetto come aiuto ergogenico, eviterò di annoiarvi con quello che ho imparato in 5 anni di università.

Struttura della ciclodestrina

Struttura della ciclodestrina9

Proprietà delle Ciclodestrine

Dissoluzione

Le ciclodestrine si dissolvono molto facilmente in soluzioni acquose, grazie in parte ai loro gruppi -OH (alcoli) che hanno all’esterno della loro struttura. Pertanto, è necessario un volume relativamente piccolo d’acqua per sciogliersi correttamente.

Questo è di grande importanza nelle bibite reidtratanti durante l’allenamento, poiché alti volumi di fluido durante l’allenamento o la competizione possono ritardare lo svuotamento gastrico e aumentare la sensazione di pesantezza, nausea o addirittura influenzare i livelli di sodio (anche se su quest’ultimo non c’è una evidenza chiara).

Assorbimento

Inoltre, la ciclodestrina è una sostanza con una bassa pressione osmotica.

Cosa significa questo? Che una sostanza che passa attraverso le membrane senza necessità di applicare una grande pressione, permette di essere assorbita con una grande velocità

Queste caratteristiche fanno sì che si riduca il tempo di svuotamento gastrico, a differenza degli altri carboidrati

Grafico svuotamento gastrico

Come mostra l’immagine, mentre aumenta la pressione osmotica, aumenta il tempo che impiega per passare attraverso il tratto digerente

Rapido svuotamento gastrico

Come è normale, riducendo il tempo necessario per raggiungere l’intestino, l’assorbimento sarà maggiore e quindi è logico produrre un grande picco di insulina e glucosio a livello sanguigno. Lontani da questa teoria, quando confrontiamo l’assunzione di una bevanda con ciclodestrina rispetto ad una bevanda con glucosio6 , otteniamo il seguente risultato:

Grafico glucosio insulina

A differenza del glucosio, la ciclodestrina produce picchi di insulina e glucosio più bassi

Come ho già detto, lo svuotamento gastrico è uno dei fattori più importanti per gli atleti. La maggior parte degli atleti si lamenta di problemi gastrointestinali a causa del consumo di bevande sostitutive o gel durante la gara (soprattutto quelli che non sono abituati ad allenarsi per diverse ore), con conseguente peggioramento delle prestazioni personali.

È per questo motivo che molti esperti hanno approfondito l’argomento7, cercando il rapporto tra svuotamento gastrico e problemi gastrointestinali. Quando si confrontano diverse bevande a base di carboidrati, si ottengono risultati simili a quelli che abbiamo visto prima:

La ciclodestrina ha quasi lo stesso svuotamento gastrico dell’acqua:

Questo minor tempo nel tratto digestivo, oltre ad una migliore digestione, riduce gli effetti collaterali del consumo di carboidrati intra-workout come possono essere flatulenze o erutti:

Grafico erutti e flatulenze

Grafico a sinistra. Flatulenze durante la prova. Grafico a destra. Numero di erutti. I soggetti che consumavano ciclodestrina presentarono pochissimi di questi effetti

Ciclodestrine VS Altri carboidrati

Se vi ricordate la descrizione della ciclodestrina che vi ho messo sopra, vi ho detto che si produce dalla degradazione enzimatica dell’amido. Per quelli di voi che sono ferrati in materia di integrazione, saprete che da questo stesso processo si ottiene l’amilopectina.

Tuttavia, quando confrontiamo una bevanda contenente ciclodestrina con una contenente amilopectina, i risultati sono diversi.

Un esempio è questo studio8 in cui si reclutarono 24 individui sani di età compresa tra i 25-39 anni e si divisero in due gruppi. Un gruppo A che consumava una bevanda con 15g di ciclodestrina e un gruppo B che consumava amilopectina. Essendo uno studio in doppio cieco (né i soggetti né i ricercatori sapevano cosa ogni individuo stava assumendo per evitare risultati soggettivi), si aggiunsero edulcoranti in modo tale che entrambi avessero gusti simili.

L’allenamento consisteva in 30 minuti al 40% della loro VO2max e 90 minuti al 60%, con conseguente allenamento di 2 ore. Il risultato fu il seguente:

Confronto amilopectina ciclodestrina

L’indice di sforzo percepito (RPE e riflesso attraverso la scala di Borg) fu inferiore nel gruppo che consumava ciclodestrina

Dove gli stessi investigatori determinarono quanto segue:

“Il meccanismo responsabile della soppressione dell’aumento di RPE durante l’esercizio fisico dopo l’ingestione di HBCD non era chiaro, ma potrebbe essere associato alla capacità della ciclodestrina di fornire energia e al suo minor tempo di svuotamento gastrico”

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Conclusioni

A mio parere, la ciclodestrina aiuta la maggior parte degli sportivi, poiché i suoi benefici raggiungono principalmente due gruppi. Da un lato abbiamo i benefici per atleti che hanno una prova di lunga durata, in quanto riduce i problemi gastrointestinali e gli effetti collaterali osservati in varie bevande sostitutive.

D’altra parte, in atleti che eseguono esercizi anaerobici come sprint o pesi, in quanto favoriscono l’uso del glucosio a livello cellulare in un tempo più breve rispetto al resto dei carboidrati, senza elevare notevolmente l’insulina.

Fonti

  1. Timing of creatine or protein supplementation and resistance training in the elderly.Darren G. Candow and Philip D. Chilibeck
  2. Postprandial muscle protein synthesis is higher after a high whey protein, leucine-enriched supplement than after a dairy-like product in healthy older people: a randomized controlled trial.Yvette C Luiking12, Nicolaas EP Deutz2, Robert G Memelink1, Sjors Verlaan1 and Robert R Wolfe3*
  3. Nutrient timing revisited: is there a post-exercise anabolic window? Alan Albert Aragon and Brad Jon Schoenfeld
  4. Diet composition and performance of high intensity.R J Maughan, P.L. Greenhaf
  5. Muscle glycogenolysis during differing intensities of weight-resistance exercise.Robergs RA1, Pearson DR, Costill DL, Fink WJ, Pascoe DD, Benedict MA, Lambert CP, Zachweija JJ.
  6. Enhancement of swimming endurance in mice by highly branched cyclic dextrin.Takii H1, Ishihara K, Kometani T, Okada S, Fushiki T.
  7. A Sports Drink Gastrointestinal based on Highly Branched Cyclic Dextrin Generates Disorders in Untrained Men during Bicycle Exercise Few.Hiroshi TAKnl, Takashi KOMETANll, Takahisa NISHIMURA Takashi KURIK11 and Tohru FUSHIKI
  8. Effects of ingesting highly branched cyclic dextrin during endurance exercise on rating of perceived exertion and blood components associated with energy metabolism Takashi Furuyashikia, Hidenori Tanimotob, Yasuhiro Yokoyamac, Yasuyuki Kitaurad, Takashi Kurikia & Yoshiharu Shimomurad
  9. Enhanced Thermal Stability of Eugenol by Cyclodextrin Inclusion Complex Encapsulated in Electrospun Polymeric NanofibersFatma Kayaci , Yelda Ertas , and Tamer Uyar *
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