Tutkimus joka muutti polttoainetieteen

Vist ja Maughanin vuoden 1995 tutkimus on yksi useimmin siteerattuja urheilujuomien ja geelien koostumuksen tutkimuksia ja yksi vähiten ymmärretyistä. Tämä postaus kertoo, mitä se todella osoitti ja miksi se on yhä merkittävä kolmenkymmenen vuoden jälkeen.

Mitä he kysyivät

Vuosina 1994–1995 keskeinen urheilujuomakysymys oli: kuinka paljon hiilihydraattia juomaan voi laittaa ennen kuin se lakkaa auttamasta? Vist ja Maughan suunnittelivat hallitun tutkimuksen mittaamaan mahan tyhjentymisnopeutta eri osmolaliteeteilla ja hiilihydraattipitoisuuksilla sekä levossa että rasituksen aikana, käyttäen kaksoispoiminta-aspiraatiotekniikkaa, jonka avulla mahan sisältöä saatettiin näytteistää suoraan.

Mitä he löysivät

Ensimmäinen avainlöydös ei ollut pelkästään se, että osmolaliteetti hidastaa mahan tyhjentymistä — se oli jo epäilty. Se oli annos-vastesuhde: kuinka dramaattisesti tyhjentyminen hidastui osmolaliteetin noustessa.

Isotonisella pitoisuudella, noin 280–300 milliosmoolia kilogrammaa kohti, mahan tyhjentyminen oli suhteellisen nopeaa. Osmolaliteetin noustessa isotonisen yläpuolelle — useimpien kaupallisten energiageelien alueelle — tyhjentymisnopeus laski jyrkästi ja epälineaarisesti. Tietyn kynnyksen yli järjestelmä kuristi voimakkaasti.

Toinen avainlöydös oli, että hiilihydraatin tyyppi vaikutti osmolaliteetista riippumatta. Vastaavilla osmolaliteeteilla pidempiketjuisilla hiilihydraateilla valmistetut liuokset tyhjenivät nopeammin kuin yksinkertaisilla sokereilla valmistetut. Tämä oli ensimmäinen hallittu näyttö siitä, että hiilihydraatin ketjun pituus vaikuttaa mahan tyhjentymiseen rasituksen aikana itsenäisesti, ei pelkästään osmolaliteetin kautta.

Miksi tällä on merkitystä koostumukselle

Ennen Vist ja Maughania urheiluravitsemusala keskittyi pääasiassa hiilihydraattipitoisuuteen avainmuuttujana. Vuoden 1995 tutkimus siirsi keskustelun osmolaliteettiin mekanistisesti oikeana muuttujana.

Tuote, jossa on 60 grammaa hiilihydraattia 100 millilitrassa kokonaan glukoosista, sisältää osmolaliteetin 3 000:n milliosmoolin tai enemmän tasolla kilogrammaa kohti. Sama 60 prosentin pitoisuus matalan DE:n maltodekstriinistä sisältää kymmenkertaa pienemmän osmolaliteetin. Hiilihydraattipitoisuus on identtinen. Mahan tyhjentymisnopeus ei ole.

Rasitusosa

Vist ja Maughan osoittivat myös, että rasitus voimistaa osmolaliteetin vaikutusta. Mahan tyhjentyminen oli hitaampaa rasituksen aikana kuin levossa vastaavilla liuoksilla, ja tyhjentymisnopeus oli herkempi osmolaliteetille rasituksen aikana. Tuotteet, jotka olivat hyväksyttäviä levossa, muuttuivat ongelmallisemmiksi kilpailuolosuhteissa korkeammalla teholla.

Yhteenveto

Vuoden 1995 tutkimus vakiinnutti kolme asiaa, jotka ovat keskeisiä modernille urheiluravitsemuksen koostumukselle. Osmolaliteetti on ensisijainen muuttuja, joka säätelee mahan tyhjentymisnopeutta. Osmolaliteetin ja tyhjentymisen suhde on epälineaarinen ja kynnysriippuvainen. Ja rasitus lisää herkkyyttä osmolaliteetille. Jokainen moderni päätös hiilihydraatin ketjun pituudesta, pitoisuudesta ja ainesosan muodosta korkean hiilihydraatin kestävyyspolttoaineessa juontuu tuosta tutkimuksesta.

Viittauksia

Vist GE, Maughan RJ. (1995). The effect of osmolality and carbohydrate content on the rate of gastric emptying of liquids in man. Journal of Physiology. 486(Pt 2), 523–531.

Maughan RJ, Leiper JB, Vist GE. (2004). Gastric emptying and fluid availability after ingestion of glucose and soy protein hydrolysate solutions in man. Experimental Physiology. 89(1), 101–108.

Murray R. (1987). The effects of consuming carbohydrate-electrolyte beverages on gastric emptying and fluid absorption during and following exercise. Sports Medicine. 4(5), 322–351.