Hiilihydraatit ovat kehon ensisijainen ja tehokkain energianlähde erityisesti liikunnan aikana. Hiilihydraatit pilkkoutuvat ruoansulatuksessa glukoosiksi, joka siirtyy verenkiertoon ja toimii solujen polttoaineena.
Ylimääräinen glukoosi varastoituu maksaan ja lihaksiin glykogeenina, joka toimii nopeasti käyttöön otettavana energiavarastona. Jos glykogeenivarastot ovat täynnä, ylimääräinen glukoosi varastoituu rasvakudokseen.
Pilkkoutuminen ja imeytyminen
Hiilihydraatit alkavat pilkkoutua jo suussa syljen amylaasientsyymin avulla, mutta varsinainen pilkkoutuminen tapahtuu ohutsuolessa. Hiilihydraattien eri muodot eli tärkkelys, sakkaroosi, laktoosi ja muut sokerit hajoavat yksinkertaisiksi sokerimolekyyleiksi, pääosin glukoosiksi – Glukoosi imeytyy ohutsuolen seinämän läpi verenkiertoon. Verensokeritaso nousee ja haima vapauttaa insuliinia. Insuliini on avain, joka avaa solujen ovet ja päästää glukoosin sisään käytettäväksi energiaksi tai varastoitavaksi glykogeeniksi.
Glykogeenin varastointi ja käyttö
Glukoosi varastoituu kahteen pääpaikkaan eli lihaksiin ja maksaan. Lihasglykogeeni toimii energiavarastona juuri niille lihaksille, joissa se on varastoituneena. Se on nopeasti saatavilla erityisesti intensiivisessä harjoituksessa. Maksaglykogeeni ylläpitää veren glukoosipitoisuutta erityisesti paaston tai liikunnan aikana, kun verensokeria tarvitaan aivoille ja muille elintärkeille kudoksille.
Glykogeenivarastot ovat rajalliset
Kovatehoisessa harjoituksessa glykogeenivarastot voivat huveta jopa 1–2 tunnissa, mikä voi johtaa ”seinään törmäämiseen” eli äkilliseen energiavajeeseen.
Jos hiilihydraatteja ei ole saatavilla (esim. ketogeeninen ruokavalio, vähähiilihydraattinen ruokavalio tai paasto) niin keho voi muodostaa glukoosia muista lähteistä, kuten:
Tämä prosessi on energiataloudellisesti tehotonta ja pitkällä aikavälillä heikentää suorituskykyä.
Hiilihydraatit voidaan jakaa karkeasti kahteen luokkaan
Nopeat hiilihydraatit imeytyvät nopeasti ja nostavat verensokeria jyrkästi. Tämä johtaa nopeaan insuliinivasteeseen ja energian siirtymiseen soluihin tehokkaasti. Hyödyllisiä harjoituksen aikana tai sen jälkeen, kun glykogeenivarastoja täytyy täydentää nopeasti. Esimerkkejä ovat valkoinen leipä, leivonnaiset, makeiset, urheilujuomat ja energiageelit (glukoosi, maltodekstriini), hunaja.
Imeytyvät hitaammin ja nostavat verensokeria maltillisesti, mikä mahdollistaa tasaisen energiansaannin pidemmän ajan kuluessa. Soveltuvat perusruokavalioon ja ennen harjoittelua, kun halutaan vakaa verensokeritaso. Esimerkkejä on kaurapuuro ja täysjyväviljat, tumma riisi, täysjyväpasta, bataatti, palkokasvit, pähkinät ja siemenet (sisältää myös rasvaa ja proteiinia), marjat ja vihannekset
Monosakkaridit ovat yksinkertaisimpia hiilihydraatteja ja koostuvat vain yhdestä sokeriyksiköstä. Tärkeimmät monosakkaridit ravinnossa ja urheiluravitsemuksessa ovat glukoosi, fruktoosi ja galaktoosi. Glukoosi on kehon ensisijainen energialähde ja se imeytyy nopeasti ohutsuolesta verenkiertoon, josta se kulkeutuu soluihin ja toimii solujen polttoaineena. Fruktoosi puolestaan imeytyy eri reittiä (GLUT5-kuljettajaproteiinin kautta) ja siirtyy ensin maksaan, jossa se muunnetaan osittain glukoosiksi tai varastoidaan maksaglykogeeniksi. Galaktoosi esiintyy ravinnossa lähinnä laktoosin osana ja sen merkitys urheiluravitsemuksessa on vähäisempi. Monosakkaridit ovat erittäin nopeasti liukenevia ja imeytyviä, joten ne sopivat erityisen hyvin käytettäväksi harjoituksen aikana tai välittömästi sen jälkeen.
Disakkaridit koostuvat kahdesta monosakkaridiyksiköstä. Tyypillisiä disakkarideja ovat sakkaroosi (glukoosi + fruktoosi), laktoosi (glukoosi + galaktoosi) ja maltoosi (kaksi glukoosia). Disakkaridit hajoavat ohutsuolessa entsyymien vaikutuksesta monosakkarideiksi, jotka imeytyvät verenkiertoon. Esimerkiksi sakkaroosi, eli tavallinen ruokosokeri, on nopeasti liukeneva ja tarjoaa nopeaa energiaa. Laktoosin käyttö voi kuitenkin olla ongelmallista henkilöillä, joilla on laktoosi-intoleranssi. Disakkaridit tarjoavat kohtalaisen nopean energiansaannin ja niitä voidaan hyödyntää harjoituksen yhteydessä erityisesti nestemäisissä urheilujuomissa.
Oligosakkaridit koostuvat 3–10 sokeriyksiköstä. Ne esiintyvät luontaisesti esimerkiksi palkokasveissa ja tietyissä viljoissa. Tärkeimpiä oligosakkarideja ovat frukto-oligosakkaridit (FOS) ja galakto-oligosakkaridit (GOS), jotka toimivat prebiootteina eli suolistobakteerien ravintona. Ne eivät varsinaisesti imeydy glukoosina elimistön käyttöön, vaan fermentoituvat paksusuolessa. Oligosakkaridien energiaa antava vaikutus on epäsuora ja hidas, eikä niillä ole akuuttia merkitystä urheilusuorituksen aikana. Ne voivat kuitenkin pitkällä aikavälillä tukea suoliston terveyttä ja ravinteiden imeytymistä, mikä voi epäsuorasti parantaa palautumista ja suorituskykyä. Herkille henkilöille oligosakkaridit voivat aiheuttaa vatsavaivoja ja kaasunmuodostusta.
Polysakkaridit koostuvat useista sadoista tai jopa tuhansista sokeriyksiköistä. Tärkkelys on yleisin ravinnosta saatava polysakkaridi ja sitä esiintyy runsaasti viljoissa, perunassa ja riisissä. Tärkkelys rakentuu kahdesta eri rakenteesta: amyloosista ja amylopektiinistä. Amyloosi on suoraketjuinen molekyyli, joka liukenee veteen huonommin ja imeytyy hitaammin, tarjoten pitkäkestoista energiaa. Amylopektiini puolestaan on haarautuneempi ja liukenee paremmin veteen, minkä ansiosta se pilkkoutuu ja imeytyy nopeammin. Urheiluravitsemuksessa käytetty amylopektiinivalmiste, kuten Vitargo®, on kehitetty maksimoimaan glukoosin imeytyminen ja nopeuttamaan glykogeenivarastojen täydentymistä. Eläinkunnassa polysakkaridien tärkein muoto on glykogeeni, joka toimii glukoosivarastona maksassa ja lihaksissa. Glykogeeni ei ole suoraan ravinnonlähde, vaan elimistö muodostaa sitä hiilihydraattien nauttimisen seurauksena.
