Teljesítményfokozó ízek

Teljesítményfokozó ízek áttekintése

Az ízlelés az egyik legerősebb és leghasznosabb érzékszervünk, amely képes tájékoztatni minket az élelmiszerek tápanyagösszetételéről és fogyaszthatóságáról, valamint felidézni gyermekkori emlékeket és kiváltani látszólag egymástól független fiziológiai reakciókat. Az ízlelés és az ízleléssel kapcsolatos élmények több alérzékszervből állnak, beleértve a szaglást, a látást és a receptorok ingerlését (pl. a trigeminális ideg a wasabival). Az ízlelés tehát nem egy érzékszerv, hanem több, egymással szinergiában működő idegpálya megnyilvánulása.

Az evolúciós gazdaságossági folyamatok révén az ízérzékelésért felelős kemoszenzoros főútvonalak gyakran osztoznak mélyebben gyökerező fiziológiai hatásokkal, mint például a hedonikus élmények, az izmok beidegződése vagy a hőszabályozás. Ez különösen nyilvánvaló azoknál az egyéneknél, akik elvesztették az ízérzékelésüket, de még mindig tapasztalhatnak pszichobiológiai reakciókat az ízlelőanyagokra, vagy amikor az ételeket és italokat különböző hőmérsékleten szolgálják fel, és az ízprofiljuk felerősödni vagy elnyomni látszik, pl. kávé, csokoládé vagy bor esetében.

Az elmúlt évtizedben a sporttudósok és a táplálkozási szakemberek elkezdték az ízlelés hatásának laboratóriumi és pályavizsgálatát, az idegtudósok további mechanisztikus meglátásai és az élelmiszertudósok által elősegített gyakorlati alkalmazás révén. A sportteljesítményben az ízek alkalmazásának két megközelítése alakult ki: az öblítés és a lenyelés. Az öblítés lényege, hogy kis mennyiséget (általában 25-50 ml folyadékot) veszünk magunkhoz, és a szájüregünket bevonjuk az anyaggal, mielőtt kiköpnénk, hasonlóan ahhoz, ahogyan egy sommelier kóstolgatja a bormintákat. Másrészt a lenyelés a kóstolás „hagyományos” megközelítése – amikor az ember röviden megkóstolja az anyagot, majd lenyeli, hogy további emésztésen és anyagcserén menjen keresztül. Mindkét megközelítésnek megvannak az érdemei a pályán és a laboratóriumban, ezért adott esetben e cikk feltünteti ezeket.

A következő fejezetekben megvizsgáljuk az eddig sportban és edzésben előnyösnek bizonyult ízek körét, az újonnan megjelenő ízeket és a placebohatás lehetőségét (és azok maximalizálását), majd egy rövid ellenőrző listával zárjuk, hogy melyik ízt mikor érdemes alkalmazni. Fontos hangsúlyozni, hogy ezek a támogató stratégiák könnyen személyre szabhatók, és a sporttáplálkozási szakembereket arra ösztönzik, hogy szorosan működjenek együtt a sportolókkal és más támogató személyzettel a teljesítményeredmények elérése érdekében (1. ábra).

Keserű íz a szájban: Koffein és kinin

Kimutatták, hogy a keserű ízek stimulálják az agy motoros és érzelemfeldolgozással kapcsolatos területeit , nevezetesen az elülső cinguláris kérget, az amigdalát és a striatumot, ami a jobb sportteljesítmény neurális alapját képezi. A legjelentősebb keserű ízanyag, és vitathatatlanul a legjobban kutatott sporttáplálkozási segédanyag a koffein. Pickering nemrégiben megkérdőjelezte, hogy a koffein keserű íze nem lehet-e a koffein ergogén hatásainak köszönhető. Valóban, a koffein fogyasztását követően javulást észleltek az ismétlődő teljesítményben és az önálló tempójú állóképességi teljesítményben, hasonlóan a kognitív funkciók és a mentális fáradtsággal szembeni ellenállás is javul, de a különböző módokon végzett kimerítő állóképességi feladatokban nincs előnye. Ez arra utal, hogy a koffein keserűsége a szájban helyileg alkalmazva pszichofiziológiai javulást eredményezhet, de a lenyelésre lehet szükség ahhoz, hogy ezen előnyök időtartama a tipikus állóképességi teljesítmény időtartamának megfelelően meghosszabbodjon.

A kinin, a tonikvíz jellegzetes ízéért felelős ízesítőanyagról Gam és munkatársai vizsgálatai során kimutatták, hogy javítja a teljesítményt. A 30 másodperces maximális ciklus során 2,4%-os átlagos teljesítménynövekedést tapasztaltak, amikor a kinint alacsony koncentrációban (2 mM) itatták és fogyasztották, de nem, amikor a kinint csak magasabb koncentrációban (10 mM) itatták. Meg kell jegyezni, hogy ezek a koncentrációk egyes résztvevőknél hányingert válthatnak ki.

Ez arra utal, hogy a kizárólag orális keserű receptorok stimulálása nem haladja meg azt a jelenleg még nem meghatározott receptorküszöböt, amely ahhoz szükséges, hogy a keserűség intenzitásától/oldat koncentrációjától függetlenül érdemi hatást gyakoroljon a teljesítményre. Ezért a keserű íz receptorok elhelyezkedése és sűrűsége miatt a gyomor-bél traktus mentén a teljesítmény javításához valószínűleg kininoldatok bevitelére van szükség. Ezeken a munkákon kívül viszonylag kevés a keserű ízanyagokat alkalmazó tanulmány, ezért további vizsgálatokra van szükség, különösen az erő- és teljesítménytevékenységek területén (2. ábra).

A siker édes íze: Szénhidrát

A szénhidrátos szájöblítés a 2000-es évek elején, James Carter és Asker Jeukendrup alapvető munkája nyomán jelent meg a teljesítmény javításának stratégiájaként. Ez a munka, amely az 1 órás kerékpáros teljesítmény javulását mutatta ki, ahhoz az elképzeléshez vezetett, hogy a szénhidrát ergogén hatásainak egy részét központi idegpályák közvetítik, amelyek az agy jutalmazással és az energia elérhetőségével kapcsolatos területeit stimulálják. E területek stimulálása feltehetően fokozza a motivációt és a központi idegrendszert, és ezáltal javítja a kerékpározás során nyújtott teljesítményt. Ez nemcsak az állóképességi teljesítmény javulását bizonyította, hanem hozzájárulhat az edzésintenzitás megőrzéséhez az ismétlődő sprintprotokollokban is.

Tekintettel az energia rendelkezésre állásának érzése és a szénhidrát-felszívódás közötti valószínűsíthető kölcsönhatásra, érdekes és fontos megjegyezni, hogy ezek a hatások kifejezettebbek lehetnek éhgyomri edzés során. Ez hatással van a sportolóra és a gyakorló sportszakemberre, és a szénhidrát-felvétellel kapcsolatos periodikus és célzott megközelítésre utal.

További érdekesség a nem édes szénhidrátok és a mesterséges édesítőszerek összehasonlításakor tapasztalt eltérő hatások. Úgy tűnik, hogy a nem édes szénhidrátok ugyanolyan mértékben javítják a teljesítményt és stimulálják a hasonló agyi területeket, mint az édes ízű szénhidrátok, ha azokat elfogyasztják. A mesterséges édesítőszerek azonban viszonylag alacsonyabb szintű agyi stimulációt biztosítanak, mint szénhidráttartalmú társaik. Ez arra utal, hogy a szájüregben azonosítatlan szénhidrátreceptorok létezhetnek, és tovább erősíti azt az evolúciós nézőpontot, miszerint az ízek egyik funkciója egyszerűen az energia elérhetőségének jelzése és a szervezet felkészítése a közelgő fogyasztásra (3. ábra).

Forró érzés: kapszaicin

A csípős érzés, amelyet a chili fogyasztásakor tapasztalunk, a kapszaicin által stimulált tranziens receptor potenciális vanilloid-1 fehérjékből (TRPV1) származik. A TRPV1-ek forró hőmérsékleten (>35ºC) is stimulálódnak, ezért a kapszaicint tartalmazó ételek forrónak érződnek és forró ízűek. Ez a hőérzet kiterjed a helyi alkalmazásra is; a legtöbb sportorvos ismeri a melegítő helyi kenőcsöket, tapaszokat és spray-ket, mint célzott fájdalomcsillapító kezeléseket.

Négy tanulmány vizsgálta a kapszaicin ergogén tulajdonságait lenyeléssel vagy szájban történő öblítéssel. E vizsgálatok közül háromban következetes dózist és időzítést alkalmaztak (12 mg-ot adtak be 45 perccel a teljesítmény előtt), és értékelték az 1500 m-es futóteljesítményt, négy sorozat 70%-os 1RM ismételt guggolást kifáradásig, valamint a kimerülésig tartó időt egy 15 másodperces ismételt sprint protokoll során, 120%-os VO_2max-nak megfelelő sebességgel, 15 másodperces regenerálódással. A kapszaicin-kiegészítés 1,1%-kal, 23,2%-kal és 14,0%-kal javította a teljesítményt a placebóhoz képest. Ezzel párhuzamosan az RPE jelentős csökkenése is megfigyelhető volt, ami a kapszaicin fájdalomcsillapító hatására utal. A megnövekedett állóképesség a TRP-V1 stimuláció által a szarkoplazmatikus retikulumban a megnövekedett lipolízis és/vagy a megnövekedett kalciumfelszabadulás terméke is lehet.

Ezek az ígéretes eredmények azt sugallják, hogy a kapszaicin fogyasztása számos sportágban ergogén hatású lehet. Ha azonban a kapszaicint élelmiszerekben fogyasztják, a lehetséges mellékhatások meghaladhatják ergogén potenciálját. A TRPV1 receptorok az egész emésztőrendszerben megtalálhatók, így a gyomor-bélrendszeri kellemetlenségek lehetősége megnő e receptorok kapszaicin által kiváltott stimulációját követően, már 1 mg-os dózisban is. Opheim & Rankin kutatásának alanyai 6,3-szorosára emelkedett gyomor-bélrendszeri tünetekről számoltak be a placebóhoz képest, és három résztvevő visszalépését eredményezte, így a kapszaicin által kiváltott GI kellemetlenségek akár a teljesítményt is ronthatják.

Jelenleg két lehetséges megoldás létezik, először is, ahogyan Gibson és munkatársai javasolják, a kapszaicin szájöblítés közvetlenül a TRPV1-receptorokat célozhatja meg, de megkerüli a bélrendszert, remélhetőleg enyhítve a tüneteket. Bár ez a stratégia nem javította az ismételt sprint teljesítményt, de nem is rontotta azt, és érdekes módon nem rontotta a hőérzetet vagy a komfortérzetet. Másodszor, a kapsziát, a kapszaicin nem csípős analógja szintén stimulálja a TRPV1 receptorokat, és hasonló biológiai hatásokat vált ki, mint a kapszaicin emberekben és rágcsálókban, de nem okoz melegítő érzést. További munkára van szükség a kapszaicinnal kapcsolatban, hogy megerősítsük ergogén potenciálját a sportban, de a szénhidrát-öblítéshez hasonlóan a célzott receptorok stimulálása lehet a fontos, nem pedig az íz, amikor gyorsabban futunk, többet emelünk vagy tovább bírjuk.

Friss perspektíva: Mentol

A mentol ismert hűsítő érzéséről és ízéről, és szinte mindenütt jelen van a mindennapi szájhigiéniai termékekben, édességekben stb. A mentol ízprofiljának hűsítő részét a tranziens receptor melasztatin 8 (TRP-M8) receptorok stimulálásával éri el, ami a 8-28 ºC közötti hideg hőmérsékleti tartományt utánozza, és így csökkenti a hőérzetet és javítja a hőkomfortot. Ezek a hatások különösen erőteljesek, ha a mentolt leöblítik vagy lenyelik, mivel a mentol hatása nagyobb, ha a bőr vékonyabb, ezért kisebb koncentrációkat lehet használni, mint a mentol bőrre történő alkalmazásakor. A sport szempontjából további jelentőséggel bír, hogy a TRP-M8 aktivitása a légáramlással fokozható. Míg ez a laboratóriumban a szélsebesség és a levegő sűrűségének manipulálásával befolyásolható, valószínű, hogy ez nagyobb jelentőséggel bír a mentol pályán történő alkalmazásakor, mivel a sportolók jellemzően gyorsabb szél- és futássebességet tapasztalnak.

Eddig a mentolnak a szakaszos és a kimerülésig tartó, meleg körülmények közötti kerékpáros-, valamint a futás teljesítményére gyakorolt hatását (mindegyik >30 ºC) vizsgálták. A szakaszos teljesítmény nem javult, azonban a kimerülésig tartó idő és az időfutam teljesítménye jelentéktelen-mérsékelt javulást mutatott (Hedge’s g: 0,40; 0,04 – 0,7614) a mentol szájon át történő fogyasztását követően. Amint fentebb említettük, a vizsgálatok során a hőkomfort és a hőérzet javulásáról számoltak be.

Annak ellenére, hogy a mentol képes szubjektív javulást okozni, a testhőmérséklet változásáról eddig nem számoltak be, ha kizárólag mentolt alkalmaztak. Az olyan fiziológiai hűtési stratégiák, mint a jégkása, hatékony partnerei lehetnek a mentol szubjektív hűtőhatásának. A mentol használatának egyik újonnan megjelenő másodlagos hatása a szomjúság csökkentésére való képessége, azonban ennek a teljesítmény javítására vagy csökkentésére gyakorolt potenciális jelentősége nem ismert; kiemelve, hogy a mentolt óvatosan kell alkalmazni a sportban, különösen akkor, ha az esemény körülményei miatt a vízbevitel korlátozott, pl. ultramaraton, vagy a magas izzadási sebességű sportolóknál (4. ábra).

Az élelmiszermérnökség jövője?

Míg mi azokra az ízekre összpontosítottunk, amelyeknek már van némileg megalapozott kutatási eredménye, vannak olyan új ízek, amelyek a jövőben szintén ergogénnek bizonyulhatnak.

A só (NaCl) oldatokat általában a száj érzéketlenné tételére használják fogászati beavatkozások előtt, ami arra utal, hogy a sportolás előtti adagolásuk fájdalomcsillapító hatással is járhat. Előzetes munkák azt mutatták, hogy egy 30 perces ciklus során egy 6%-os sóoldat ismételt öblítése megőrizte a maximális akaratlagos összehúzódási képességet a csak vízzel végzett kontrollhoz képest – ezek a hatások a glükóz öblítéséhez hasonlóak voltak. Ezeknek az eredményeknek a kivetítése arra utal, hogy a sóoldat alternatívát jelenthet akár olyan sportolók számára, akik nem édesszájúak, akár a versenyek későbbi szakaszában, amikor az ízérzékelés is elfáradhat.

Az uborkalé a központi idegrendszerre is hatással van, ha edzés közben fogyasztják, és állítólag görcsoldó hatású. Ezek a bizonyítékok előzetesek, de az állóképességi sportolók és az őket támogató szakemberek részéről erős anekdotikus alátámasztást kaptak, ami további vizsgálatokat tesznek szükségessé. Az uborkalé olyan ízvilágot is képviseli, amelyet „összetett ízként” lehet leírni, amely magában foglalja a savas, keserű, édes és meleg elemeket. Az egyes ízeknek tulajdonítható ergogén hatások feltárása jelentős vállalkozás lenne, de biztató, hogy a valódi élelmiszerek, amelyek könnyen elérhetőek és sokak számára megfizethetőek, kedvezően hathatnak a teljesítményre.

Még a bevált sporttáplálkozási stratégiák is javíthatják a teljesítményt az ízhez közvetve kapcsolódó mechanizmusok révén. A céklalé, az étrendi nitrát forrása, amelyről kimutatták, hogy a nitrát – nitrit – nitrogén-oxid útvonalon keresztül javítja az állóképességi teljesítményt, a szájüregben található enzimek segítségével aktiválódik. Továbbá a céklalé-kiegészítésre adott válaszok egyénenkénti különbségei részben az azt fogyasztók szájüregi mikrobiomjával magyarázhatók. Nemcsak a szájüregi mikrobiom változik a táplálékkal történő nitrátfogyasztás hatására, hanem az arra adott fiziológiai válasz is korrelál a mikrobák számával. Ez izgalmas lehetőséget kínál az „omika„, az ízleléskutatás és a sporttudományok jövőbeli kereszteződésére.

Placebo: potenciális probléma vagy teljesítményfokozó?

A placebohatás gyakori vitatéma a sporttudományi szakirodalomban és gyakorlatban, de bár kísérletileg ellenőrizni kell, a gyakorlatban a táplálkozási vagy mechanikai stratégiákhoz hasonló mértékben fokozhatják a teljesítményt, és így egy újabb stratégiát jelentenek az alkalmazott sporttudós eszköztárában.

A placebohatásokat számos pszichológiai és fiziológiai mechanizmusnak tulajdonították, de a sportteljesítmény összefüggésében a sportolók, a szakemberek és a stratégia végrehajtásának környezete közötti pszichoszociális kapcsolat lehet az, amely a teljesítmény javulásában nyilvánul meg. Ezek a hatások tovább fokozhatók a stratégia-specifikus tényezők, például a szín , az adagolás, a forma és a stratégia leírására használt nyelvi eszközök manipulálásával.

E kölcsönhatások kiterjesztésével az ízlelés placebohatást eredményezhet a szervezet erőforrás-elosztás érzékelésének manipulálásával vagy az endogén opioidrendszer befolyásolásával. Amint azt fentebb bizonyítottuk, a szénhidrátoldatok az üzemanyag elérhetőségének érzetét kelthetik, és így az erőforrásokat a nagyobb energiatermelés javára irányíthatják, míg a kapszaicin vagy a só fájdalomcsillapító hatást fejthet ki. Ez nem azt jelenti, hogy ezek a reakciók teljes mértékben a placebohatás eredménye, hanem azt, hogy a placebohatás részben felelős lehet, és valószínűleg hasonló neurobiológiai útvonalakra reagál, amelyeket ezek az ízanyagok stimulálnak.

Melyik íz, mikor?

A bor és az ételek párosításához hasonlóan egyre több bizonyíték utal arra, hogy bizonyos ízeket bizonyos sportolási módokhoz párosíthatunk, de az egyéni preferencia felülírja a bizonyítékokat, ha ezeket az ízanyagokat nem olyan módon adagoljuk, amely praktikus és/vagy tolerálható, és a sportoló és a teljesítménye szempontjából jelentőséggel bír. A legtöbb ízanyag helytelen alkalmazása esetén a káros gyomor-bélrendszeri mellékhatások lehetősége valószínűleg a vonatkozó receptorok túlstimulációjának köszönhető, ezért a kulcsfontosságú edzések során alapos vizsgálatokra van szükség. A versenyen, ahol a győzelem többet számít, mint a legkisebb értékelhető változás, a placebohatás is maximalizálható e stratégiák további javítása érdekében. Összefoglalva, az alábbi íz- és tevékenységpárosítások kiindulópontot jelentenek:

• Keserű ízek – rövid időtartamú, erőt igénylő tevékenységek; a vízmentes koffein vagy kinin nem mindig áll a sportolók rendelkezésére, ezért olyan termékeket kell alkalmazni, amelyek ezeket az összetevőket tartalmazzák, miközben megtartják a keserűséget.
• Szénhidrát – olyan tevékenységek köre, ahol a glikogén elérhetősége korlátozhatja a teljesítményt; figyelembe kell venni a sportoló tápláltsági állapotát és az edzés(ek) célját (céljait).
• Kapszaicin – rövid időtartamú, anaerob és aerob versenyek, melyek max. 5 perc hosszúságúak. Ajánlatos ezt kapszulában, nem pedig valódi élelmiszer formájában bevenni, hogy elkerülhető legyen a gyomor- és bélrendszeri zavar és a teljesítménycsökkenés.
• Mentol – rövid és közepes állóképességi versenyek, ~15-60 perc hosszúságú, különösen hőségben. A sportoló hidratálási igényeit is figyelembe kell venni, ahogyan az egyéb hűtési stratégiákkal való párosítást is (5. ábra).

A cikk Russell Best (New Zealand) írásának fordítása, az eredeti közlemény az Aspetar Sports Medicine Journalban jelent meg. A cikkben szereplő ábrák a feliratra kattinta láthatóak.