Svårt påskynda återhämtning hos hästar

Hästar som tävlar hårt under flera dagar behöver snabbt kunna få musklerna att återhämta sig. Hur detta bäst kan ske har ett forskningsprojekt om muskelglykogen och travhästars återhämtning efter arbete studerat. Skulle en mixtur av glukos och aminosyran leucin sätta fart på musklerna igen?

Inom humanidrotten vet man att människor som äter eller dricker lättillgängliga kolhydrater före och under träning kan prestera bättre. Kolhydraterna omvandlas bland annat till glukos som tas upp i blodet och lagras i skelettmuskulaturen som glykogen. Glykogen utgör därefter en viktig energikälla som kan nyttjas som muskelns drivmedel efter att det har brutits ner till glukos.

Fler starter per dag krävande

För såväl människor som hästar är det viktigt att efter tävling snabbt fylla på glykogenförråden så att musklerna kan återhämta sig och behålla prestationsförmågan. Det gäller särskilt vid tävlingar som pågår under flera dagar och där det kan vara flera starter under samma dag.

–Ett sådant exempel är Elitloppet för travhästar där individerna går kvallopp och finallopp under samma dag, säger Johan Bröjer, en av flera forskare vid SLU som gjort studien om muskelglykogen.

Tidigare studier har visat att det finns en koppling mellan nedsatt prestationsförmåga hos hästar som har fått genomföra upprepade intensiva arbetspass och låga glykogennivåer i muskulaturen. Studier på människa har också visat att om glykogenkoncentrationen i muskeln är låg, så sker en ökad proteinnedbrytning i muskulaturen, vilket kan bidra till utvecklande av stress och överträning.

Långsam process hos häst

En optimal återuppbyggnad av glykogen inför träning och tävling är därför av största vikt för hästens prestation och förmåga att tillgodogöra sig träning. Men hur görs det bäst? Jämfört med en människa så är återbildningen av glykogen i musklerna en långsam process hos hästen om tillförseln sker via munnen.

Endast genom att ge glukos direkt i blodet kan man hos häst se en snabbare återuppbyggnad. Insulinkoncentrationen i blodet påverkas hos häst hur upptaget av glukos till muskelcellerna sker.

Tidigare forskning har visat att höga insulinnivåer i blodet kan påskynda återuppbyggnaden av glykogenförråden genom att öka upptaget av glukos till muskelcellen. Frisättningen av insulin styrs främst av mängden glukos i blodet men man vet också att flera aminosyror, som till exempel leucin och arginin, stimulerar frisättningen av insulin.

–Genom att ge en mixtur av glukos och aminosyran leucin till hästar som utfört hårt fysiskt arbete ville vi se om det var möjligt att öka frisättningen av insulin och därmed påskynda återuppbyggnaden av glykogen i muskeln, säger Johan Bröjer.

Blod och muskler provtogs

I forskningsprojektet ingick tolv varmblodiga hästar som alla var i full tävlingskondition. Hästarna fick utföra kontrollerade arbeten i backe med syfte att tömma glykogenförråden i muskulaturen. Efter arbetet fick halva gruppen en mixtur av glukos och leucin och den andra halvan enbart vatten i sitt foder. Blodprover och muskelbiopsier togs både före och efter arbetsproven med olika intervall.

–Vi såg tydligt att hästarna som fick en mixtur av glukos och leucin fick ett högt påslag av insulin, men tyvärr ingen förbättrad återuppbyggnad av glykogen i musklerna. Hästar verkar fungera annorlunda än människor såtillvida att de inte svarar på det ökade insulinpåslaget med en snabbare återuppbyggnad av glykogen.

Träningsupplägget viktigt

Vad bör man då göra med dessa högpresterande hästar? Vilka råd kan forskarna ge tränare till hästar som förväntas prestera på topp flera gånger under kort tid?

-Ett hårt intervallarbete sänker glykogennivåerna med i snitt 40 procent och det tar mellan 48-72 timmar att bygga på dessa igen. Det verkar vara mycket svårt att påskynda denna process med utfodring eller olika fodertillskott vilket gör träningsupplägget än viktigare, säger Katarina Nostell.

-Traditionellt så tränas de flesta travhästar med två hårdare intervallarbeten i veckan med vila eller lättare jobb däremellan. Detta träningsupplägg stödjs nu utav forskningsresultaten. Upplägget är positivt för återuppbyggnaden av glykogen då det ger hästarna tid att återhämta sina glykogenkoncentrationer.

Svårt påskynda återhämtning hos hästar

Det är sedan länge känt att intag av lättillgängliga kolhydrater hos människa före och under träning ger ökad prestation. Kolhydraterna omvandlas till bland annat glukos, som tas upp i blodet och lagras i skelettmuskulaturen som glykogen. Glykogen utgör därefter en viktig energikälla, som kan nyttjas som muskelns drivmedel efter att det har brutits ner till glukos.

Efter en genomförd tävling är det viktigt att snabbt fylla på glykogenförråden så att musklerna kan återhämta sig. Detta är speciellt viktigt för individer som ska genomföra flera tävlingar under samma dag eller tävla under ett antal dagar i följd utan att minska prestationsförmågan.

Ett exempel på en sådan utmaning är Elitloppet för travhästar där individerna går kvallopp och finallopp under samma dag. Det finns en koppling mellan nedsatt prestationsförmåga hos hästar, som har fått genomföra upprepade intensiva arbetspass och låga glykogennivåer i muskulaturen.

Studier på människa har också visat att om glykogenkoncentrationen i muskeln är låg så sker en ökad proteinnedbrytning i muskulaturen, vilket kan bidra till utvecklande av stress och överträning. En optimal återuppbyggnad av glykogen inför träning och tävling är därför av största vikt för hästens prestation och förmåga att tillgodogöra sig träning.

Långsam process

I jämförelse med människa är återbildningen av glykogen i muskulaturen hos häst en långsam process. Till skillnad från människa så är det också svårt att påverka återuppbyggnaden av glykogen hos häst genom att tillföra lättlösliga kolhydrater i maten eller som tillskott via munnen efter fysisk ansträngning. Man har dock sett att man får en snabbare återuppbyggnad av glykogen efter arbete om man ger glukos direkt i blodet.

Upptaget av glukos till muskelcellerna för glykogenuppbyggnad bestäms av tillgången på glukos i blodet och av insulinkoncentrationen i blodet. Höga insulinnivåer i blodet kan därför påskynda återuppbyggnaden av glykogenförråden genom att öka upptaget av glukos till muskelcellen.

Frisättningen av insulin styrs främst av mängden glukos i blodet men man vet också att flera aminosyror, såsom exempelvis leucin och arginin, stimulerar frisättningen av insulin. Genom att kombinera en peroral tillförsel av lättlösliga kolhydrater med olika aminosyror har man på människa sett att man får en effektivare återuppbyggnad av glykogen i muskeln jämfört med om man bara ger motsvarande mängd kolhydrater.

Påskynda återuppbyggnad?

Syftet med denna studie var att se om man genom att ge en mixtur av glukos och aminosyran leucin till hästar som utfört ett hårt fysiskt arbete, kunde öka frisättningen av insulin och därmed påskynda återuppbyggnaden av glykogen i muskeln. Stämmer hypotesen skulle man genom att ge en mixtur med denna sammansättning i fodret kunna påskynda återhämtningen av glykogen i muskulaturen efter arbete. Detta skulle isåfall troligen gynna hästens förmåga att tillgodogöra sig träning och minska risken för muskelnedbrytning och skador.

I studien ingick tolv varmblodiga travhästar i tävlingskondition. Samtliga hästar var i regelbunden träning och vana vid backträning och utfodrades med en diet bestående av hösilage och pelleterat kraftfoder.

Hästarna fick utföra ett kontrollerat arbete i backe (7 x 500 m) i syfte att tömma glykogenförråden i muskulaturen. Hästarna utförde arbetet i par som matchats efter respektive hästs träningskondition. Efter avslutat arbete lottades hästarna i två grupper (en i varje par) där den ena gruppen fick glukos och leucin och den andra gruppen samma mängd vatten vid upprepade tillfällen under den tidiga återhämtningsfasen efter arbete.

Blodprover för analys av koncentrationen av glukos, insulin samt leucin i blod togs före och omedelbart efter arbetets slut och vid upprepade tillfällen under de första 6 timmarna efter återhämningen. Muskelbiopsier togs också från bakdelsmuskulaturen i vila före arbete, omedelbart efter arbete samt vid upprepade tillfällen under återhämtningsfasen och analyserades med avseende på glykogeninnehåll.

Efter testets genomförande fick hästarna några dagars skrittmotion och återgick därefter i den normala verksamheten men stod kvar på den standardiserade dieten. Efter en månad upprepades arbetstestet och behandlingarna byttes mellan grupperna.

Gav insulinsvar men ingen effekt

Denna studie visade att peroral tillförsel av glukos samt leucin till hästar efter arbete gav ett markant insulinsvar men ingen effekt på återuppbyggnaden av glykogen. Ett intressant fynd i  studien var att  vid peroral tillförsel av glukos i kombination med leucin uppnådde högre och snabbare insulinsvar under de tre första timmarna efter arbete jämfört med det insulinsvar man tidigare sett efter intravenös tillförsel av motsvarande mängder glukos givet under samma tidsperiod.

Trots det mycket höga insulinpåslaget hos hästarna i vår studie fick de ingen förbättrad återuppbyggnad av glykogen. Slutsatsen är att ett uttalat insulinpåslag efter arbete inte är tillräckligt för att stimulera glykogen uppbyggnaden efter arbete hos häst. Däremot verkar administrationssättet ha en större betydelse för återuppbyggnaden av glykogen än själva insulinkoncentrationen.

En annan intressant iakttagelse var att trots upprepade givor av glukos och leucin lyckades forskarna inte upprätthålla insulinkoncentrationerna i blod över längre tid än 4,5-5 timmar efter arbete. Teoretiskt skulle detta kunna orsakas av att glukos och/eller leucinkoncentrationerna sjunker i blodet under återhämntningsfasen trots tillförsel av glukos och leucin.

Resultaten  visar att det blir ett bra upptag av leucin i blodet och att när insulinkoncentrationen börjar sjunka vid sista leucin givan, stiger plasma koncentrationen av leucin åter. Det är därför inte sannolikt att låga leucinkoncentrationer är orsaken till de dalande insulinkoncentrationerna.

Däremot har glukoskoncentrationen sjunkit kontinuerligt från och med 120 min efter arbete, trots att forskarna har gett glukos vid 120 samt 240 minuter. Att glukoskoncentrationerna sjunker trots tillförsel av glukos per oralt är anmärkningsvärt och det saknas förklaring till detta. Teoretiskt skulle det kunna orsakas av ett ökat upptag av glukos i levern alternativt ett minskat upptag från tarmen.

Svårt påverka återhämtningsprocessen hos häst

Sannolikt krävs både en hög glukoskoncentration i blodet i kombination med höga insulinkoncentrationer för att kunna påskynda återuppbyggnaden av glykogen efter arbete. Detta är svårt att uppnå med peroral tillförsel av glukos då glukos först måste tas upp via tarmen och därefter passera levern vid peroral tillförsel.

Sammanfattningsvis visar denna studie att tillförsel av glukos samt leucin per oralt efter arbete till häst ger en kraftig insulinrespons som påminner om den man ser vid intravenös tillförsel av glukos. Trots detta påskyndas inte återuppbyggnaden av glykogen efter arbete vilket talar för att insulinresponsen inte är den begränsande faktorn i denna process.

Upprepad tillförsel av glukos samt leucin verkar inte kunna bidra till att vidmakthålla en hög glukoskoncentration i blodet under mer än några timmar efter ett glykogentömmande arbete. Analys av leucin i plasma visade att hästarna tog upp den tillförda aminosyran mycket väl.

Glukos och leucin ger bättre återhämtningen efter hårt arbete hos travhästen?

Vill du veta mest om tillförsel av glukos och leucin underlättar återhämtningen efter hårt arbete hos travhästen? Klicka på länken nedan:

Slutrapport från forskningsprojektet: Glukos och leucin som potentiellt hjälpmedel i återuppbyggandet av muskelglykogen efter hårt arbete hos travhästar - Johan Bröjer, SLU ansvarig forskare (öppnas i nytt fönster som pdf)