DIWĘGLAN SODU – biały proszek nie tylko dla kulturystów

9 października 2017
418 Wyświetleń

WSTĘP

Maraton, pływanie, kolarstwo czy triathlon to przykłady dyscyplin sportowych, w których jedną z najważniejszych cech motorycznych jest wytrzymałość. To ona w dużej mierze decyduje o uzyskiwanych wynikach, a każdy sportowiec z każdym kolejnym treningiem chciałby ją podnosić. Oczywiście są pewne granice, których nie możemy przekroczyć choćby ze względów genetycznych. Świetnie zobrazowały to Igrzyska Olimpijskie w Londynie, gdzie biegi zostały zdominowane przez Afroamerykanów. Stało się tak, ponieważ budowa mięśni czarnoskórych ludzi jest nieco inna niż ta u rasy białej. Ścięgna Achillesa są dłuższe i bardziej sprężyste, kończyny są dłuższe od tułowia i lepiej dostosowane do biegania, łydki natomiast są cienkie, długie i mają wysoko położony brzusiec, co warunkuje lepszą skoczność. Nieco inaczej ułożone są włókna mięśniowe, a dzięki temu przemiany energetyczne przebiegają szybciej. Oczywiście duże znaczenie ma także bieda panująca w niektórych krajach, jest ona ogromnym motywatorem do działania i dawania z siebie wszystkiego. W artykule jednak będziemy szukać rozwiązań, które pomogą przełamać granice możliwe do pokonania, więc jeśli interesuje Cię poprawa wytrzymałości, zacznij czytać uważnie.

RÓWNOWAGA KWASOWO–ZASADOWA ORGANIZMU

Każdy ludzki organizm dąży do zachowania stałości parametrów wewnętrznych, czyli homeostazy. Pojęcie to odnosi się do samoregulacji procesów biologicznych i sprowadza się do utrzymania prawidłowego stanu płynów wewnątrz- i zewnątrzkomórkowych, zależy ona m.in. od równowagi kwasowo–zasadowej i gospodarki wodno-elektrolitowej. Koniecznie należy dodać, że nasze płyny ustrojowe mają odczyn zasadowy, ponieważ stężenie jonów wodorowych [H+] w nich zawartych (czyli pH) wynosi ok. 7,35 – 7,40. Każdy organizm zatem dąży do utrzymania tej wartości, a zbyt duże zmiany pH w niższym kierunku są związane z nadmierną produkcją dwutlenku węgla (CO2) i kwasu mlekowego. Taka sytuacja ma miejsce podczas wysiłku fizycznego i jest niekorzystna dla organizmu. Nasz organizm jednak wykształcił sobie różne mechanizmy, które zapobiegają nadmiernemu zakwaszeniu, jednym z nich są układy buforowe.


W naszym organizmie stale powstają jony wodoru z kwasów: węglowego, mlekowego i moczowego, pomimo tego płyny ustrojowe zawsze mają pH ok. 7,40. Możliwe jest to dzięki współdziałaniu układów buforowych – zarówno płuc, jak i nerek. Przed zmianą pH w ustroju w pierwszej kolejności chronią nas układy buforowe krwi, potem płuca, a na końcu nerki. Ich zadaniem jest wydalanie jonów wodorowych [H+], a zatrzymywanie anionów wodorowęglanowych [HCO3].

Chemiczne układy buforowe łączą się z kwasami lub zasadami, ograniczając w ten sposób nadmierne przemiany jonów wodorowych [H+], płuca odpowiedzialne są za wydalanie CO2, natomiast nerki mogą produkować bardziej kwasowy lub zasadowy mocz i w ten sposób neutralizują zawartość jonów wodorowych w organizmie. Musimy pamiętać, że podczas wysiłku fizycznego produkowane są dużo większe ilości CO2 oraz kwasu mlekowego, a układy buforowe pracują wtedy bardzo ciężko.

CZŁOWIEK TOLERUJE ZMIANY pH DO OKOŁO 7,0. PONIŻEJ TEJ WARTOŚCI MOGĄ WYSTĘPOWAĆ SKUTKI UBOCZNE, TAKIE JAK: BÓLE GŁOWY, WYMIOTY, A CZASEM UTRATA PRZYTOMNOŚCI.

Wyobraźmy sobie kolarza, który ma do pokonania 200 km. Jest niemal pewne, że jeśli nie będzie się prawidłowo odżywiał podczas wysiłku, doprowadzi do zakwaszenia organizmu. Podczas jazdy w organizmie rośnie stężenie jonów wodorowych, których wzrost powoduje momentalnie uruchomienie układów buforowych. Łączą one się z jonami wodorowymi i neutralizują je, przywracając równowagę w organizmie. Ważne, żeby zapamiętać, że wszystkie układy buforowe działają na zasadzie przyłączania albo oddawania jonu wodorowego. Tak więc, kiedy występuje kwasica, czyli nadmiar jonów wodorowych, bufor będzie zobojętniał jony, przyłączając je do siebie.

Można zobrazować to w następujący sposób:

H+ + BUFOR → HBUFOR

Z kolei, kiedy mamy do czynienia z zasadowicą, czyli niedoborem jonów wodorowych, bufor oddaje jon wodorowy, reakcja będzie więc odwrotna do tej przedstawionej powyżej:

HBUFOR → BUFOR + H+

Poznanymi układami buforowymi organizmu są układy: wodorowęglanowy, fosforanowy, białczanowy, hemoglobinowy. Najefektywniejszym z nich jest bufor wodorowęglanowy i stanowi on około 53% wszystkich buforów.

Podczas wysiłku fizycznego może dojść do powstania kwasicy metabolicznej, która jest spowodowana zmniejszeniem się wodorowęglanów [HCO3] we krwi buforujących jony wodorowe. Jednym z rodzajów kwasicy jest kwasica wysiłkowa, dobrze znana każdemu sportowcowi. Powstaje ona przez buforowanie kwasu mlekowego. Kiedy nasz wysiłek dochodzi do granic możliwości, we krwi pojawiają się większe ilości kwasu mlekowego. W takich warunkach konieczne jest uruchomienie układu buforowego, aby zneutralizować nadmiar jonów wodorowych i usuwać powstały dwutlenek węgla. Nadmiar CO2 działa m.in. na ośrodek oddechowy, wzmaga nadmierną wentylację płuc i przyspiesza oddychanie. W taki oto sposób radzimy sobie z wydalaniem dużej ilości dwutlenku węgla. Jest to tak zwana kompensacja kwasicy metabolicznej [1].

DIWĘGLAN SODU – PROSTE ROZWIĄZANIE – BADANIA

Największy wzrost jonów wodorowych ma miejsce głównie w wysiłkach o dużej mocy, takich jak np. kulturystyka i podnoszenie ciężarów, dlatego naukowcy podjęli się szukania środków alkalizujących kwaśne środowisko ustroju. Jak się okazało, bardzo dobrze spełnia to zadanie diwęglan sodu (NaHCO3).

W jednym z badań wykazano, że suplementacja NaHCO3, pomagała zapobiegać spadkowi wydajności po przeprowadzonym meczu tenisa. Eksperymentowi zostało poddanych 9 mężczyzn, którzy spożywali 0,3 g NaHCO3/kg masy ciała lub 0,209 g/kg chlorku sodu. Po meczu zauważono wzrost wodorowęglanów [HCO3] oraz mniejsze zakwaszenie u osób, które przyjmowały NaHCO3 niż u osób w grupie placebo (chlorek sodu). U tenisistów przyjmujących diwęglan sodu w mniejszym stopniu spadła wydajność, co jednoznacznie sugeruje że związek ten może przyczyniać się do wzrostu wytrzymałości [2].


W innym badaniu przeprowadzonym na 25 zawodnikach rugby w wieku około 21 lat suplementacja 0,3 g NaHCO3/kg spowodowała wzrost pH krwi w porównaniu do grupy placebo i choć nie zauważono znaczącej poprawy wydajności, jak stało się to u tenisistów, śmiało możemy stwierdzić, że diwęglan sodu zadziałał korzystnie na równowagę kwasowo-zasadową ich organizmów [3].

Eksperyment przeprowadzony w Wielkiej Brytanii na ośmiu zdrowych mężczyznach w wieku ok. 25 lat, wadze ok. 71 kg dowiódł, że spożywanie 0,3 g NaHCO3/kg poprawia wydajność sprintu podczas długotrwałego przerywanego kolarstwa. Ochotnicy zostali poddani 30-minutowym próbom składającym się z powtarzających się bloków 3 min (90 s na 40% VO2max, 60 s na 60% VO2max, 14 s maksymalnego sprintu i 16 s odpoczynku), a pH, wodorowęglany były mierzone w spoczynku, 30 i 60 min po przyjęciu diwęglanu sodu lub chlorku sodu, w trakcie i po wysiłku. Eksperyment jednoznacznie pokazał, że diwęglan sodu zdecydowanie poprawia wytrzymałość [4].

Został on także przetestowany na pływakach, w badaniu podzielonym na dwa testy brało udział 6 mężczyzn i 8 kobiet, którzy przyjmowali 0,3 g NaHCO3/kg przed jednym testem lub chlorek sodu po tygodniowym odstępie. Pływacy zostali dobrani w pary zgodnie ze swoimi umiejętnościami i pływali osiem 25-metrowych basenów z 5-sekundowymi przerwami. PH krwi zmierzono przed podaniem NaHCO3, przed pływaniem oraz po pływaniu. Całkowity czas pływania w grupie przyjmującej diwęglan sodu był zdecydowanie niższy niż w grupie placebo. Kondycja podniosła się o około 2%, a analiza krwi dowiodła właściwości buforujących diwęglanu sodu przed pływaniem pH: NaHCO3 = 7.48 ± 0.01, placebo = 7.41 ± 0.01. Eksperyment ten sugeruje, że przyjmowanie około 2,5 godz. wcześniej diwęglanu sodu może spowodować poprawienie się wytrzymałości oraz właściwości buforujących krwi [5].


Boks (lub szerzej MMA) to kolejny sport, w którym diwęglan sodu może znaleźć swoje zastosowanie, ponieważ charakteryzuje się on wysiłkiem o wysokiej intensywności w krótkich odstępach czasu, co powoduje bardzo szybką kumulację kwasu mlekowego. W jednym z badań sprawdzano wpływ diwęglanu sodu na wytrzymałość bokserów. Przed sparingami zostali oni wagowo i umiejętnościowo przydzieleni do odpowiednich par. Kolejno konsumowali 0,3 g/kg NaHCO3 przed czterema 3-minutowymi walkami oddzielonymi 1-minutowym odpoczynkiem. Wyniki pH krwi sugerują, że odpowiedni załadunek diwęglanu sodu przed walką powodował poprawę skuteczności uderzania w 4 rundach [6].

Wpływ diwęglanu sodu na trzy 30-sekundowe maksymalne wysiłki sprawdzano na grupie 9 osób na Uniwersytecie w Wielkiej Brytanii. Ochotnicy zostali podzieleni na 4 grupy: aktywna grupa przyjmująca NaHCO3, pasywna grupa przyjmująca NaHCO3 oraz aktywna i pasywna grupa placebo. Okazało się, iż przed wysiłkiem u obu grup przyjmujących diwęglan sodu pH krwi było wyższe niż w grupach placebo (pH: 7.46 ± 0.04 vs. 7.39 ± 0.02). To nie wszystko, ponieważ grupy z NaHCO3 miały wyższą średnią prędkość oraz większy dystans pokonany w porównaniu do grup placebo. Eksperyment ten sugeruje nam o przydatności diwęglanu sodu w maksymalnych wysiłkach krótkotrwałych i poprawie wytrzymałości [7].

Ciekawe doświadczenie dotyczyło także połączenia beta alaniny z diwęglanem sodu.  Dwudziestu mężczyzn w wieku około 25 lat zostało podzielonych na dwie grupy: placebo oraz grupę przyjmującą 6,4 g beta alaniny dziennie przez 4 tygodnie. Ochotnicy zostali poddani testom rowerowym: 110% mocy maksymalnej, określającym czas do wyczerpania oraz ilość całkowitej wykonanej pracy. Stworzono 4 grupy: placebo otrzymujące maltodekstrynę lub NaHCO3 oraz grupy z beta alaniną otrzymujące maltodektrynę lub NaHCO3. Badano pH krwi, mleczany, wodorowęglany przed wysiłkiem, bezpośrednio po oraz 5 min po wysiłku. Jak się okazało, czas do wyczerpania został zwiększony we wszystkich grupach suplementacji  (+1,6% placebo z maltodekstryną +6,5% placebo z diwęglanem, +12,1% beta alanina z maltodekstryną i +16.2% beta alanina z diwęglanem). Jednak najlepsze wyniki uzyskano w grupach przyjmujących beta alaninę. Różnice w wykonanej pracy były podobne. Natomiast podniesiony poziom wodorowęglanów we krwi był głównie w grupach suplementujących Na HCO3. Podsumowując, już sama suplementacja beta alaniny ma sens, natomiast, jeśli chcesz zmaksymalizować jej efekty, warto połączyć ją z Na HCO3 około 2 godz. przed zakładanym treningiem [8].

Jak widać, diwęglan sodu może mieć zastosowanie w wielu różnych dyscyplinach sportowych (począwszy od pływania, a skończywszy na boksie, kulturystyce czy też MMA) oraz w różnorakich rodzajach wysiłków. Nie polecam jednak przyjmowania go na własną rękę, ponieważ łatwo można przedawkować. Skutki tego mogą okazać się niebezpieczne i niezbyt przyjemne, ponieważ może powodować zaburzenia żołądkowe i biegunkę.

Jak z niego skorzystać?


Najlepiej wybierać sprawdzone i przebadane suplementy diety zawierające diwęglan sodu, które często wzbogacone są o inne związki wspomagające wytrzymałość, takie jak np. beta alanina oraz energetyzujące, np. kofeina. Takie zestawienie na pewno zadziała z większą siłą niż sam diwęglan sodu.

Konrad Klekot

BIBLIOGRAFIA

1.       Jaskólscy A. i A., Podstawy fizjologii wysiłku fizycznego z zarysem fizjologii człowieka, AWF Wrocław, 2009, str. 155-160

2.       Ching-Lin WuMu-Chin ShihChia-Cheng YangMing-Hsiang Huang, and Chen-Kang Chang Sodium bicarbonate supplementation prevents skilled tennis performance decline after a simulated match, J Int Soc Sports Nutr. 2010; 7: 33.

3.       Cameron SLMcLay-Cooke RTBrown RCGray ARFairbairn KA., Increased blood pH but not performance with sodium bicarbonate supplementation in elite rugby union players., Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2010 Aug;20(4):307-21.

4.       Price MMoss PRance S., Effects of sodium bicarbonate ingestion on prolonged intermittent exercise., Med Sci Sports Exerc. 2003 Aug;35(8):1303-8.

5.       Siegler JCGleadall-Siddall DO., Sodium bicarbonate ingestion and repeated swim sprint performance., J Strength Cond Res. 2010 Nov;24(11):3105-11.

6.       Siegler JCHirscher K., Sodium bicarbonate ingestion and boxing performance., J Strength Cond Res. 2010 Jan;24(1):103-8.

7.       Siegler JCMcNaughton LRMidgley AWKeatley SHillman A., Metabolic alkalosis, recovery and sprint performance., Int J Sports Med. 2010 Nov;31(11):797-802. Epub 2010 Aug 11.

8.       Sale CSaunders BHudson SWise JAHarris RCSunderland CD., Effect of β-alanine plus sodium bicarbonate on high-intensity cycling capacity., Med Sci Sports Exerc. 2011 Oct;43(10):1972-8.