SSE #118: Enjuague bucal con carbohidratos: Efectos sobre el rendimiento y mecanismos

PUNTOS CLAVE

• Es bien conocido que la alimentación con carbohidratos durante el ejercicio de resistencia de moderada intensidad retrasa la fatiga y mejora el rendimiento.
• Se piensa que los mecanismos responsables involucran el mantenimiento de los niveles de glucosa en sangre y las tasas de oxidación de carbohidratos, así como el ahorro de glucógeno del hígado, y probablemente, del músculo.
• La mayoría de los estudios que investigan ejercicio de resistencia (30-60 min) de alta intensidad (>75% del VO₂máx) también han reportado un beneficio en el rendimiento con carbohidratos exógenos.
• Es improbable que las vías metabólicas tradicionales expliquen los efectos ergogénicos porque los almacenes endógenos de carbohidratos no son un factor limitante y es mínima la oxidación de carbohidratos exógenos.
• Un creciente número de estudios han demostrado actualmente que enjuagar la boca con una solución que contenga carbohidratos está asociado con la mejoría en el rendimiento en el ejercicio de resistencia de alta intensidad.
• Los beneficios consistentes sobre el rendimiento de 2-3% ocurren sin ingerir ningún carbohidrato pero son similares en magnitud a aquellos reportados cuando se ingieren carbohidratos.
• Los estudios de escaneo de imágenes del cerebro han identificado áreas del cerebro activadas cuando los carbohidratos están en la boca, y es probable que el enjuague bucal con carbohidratos resulte en señales aferentes capaces de modificar el resultado motor.
• Los efectos parecen más intensos después de una noche de ayuno, pero los beneficios sobre el rendimiento todavía están presentes aún después de ingerir una comida.
• Se requiere de investigación adicional para entender completamente las vías de transducción gustativa para varios carbohidratos por separado, las implicaciones prácticas para atletas así como el impacto sobre diferentes eventos deportivos.

INTRODUCCIÓN

Tradicionalmente, se ha visto a los carbohidratos como un sustrato para aportar combustible al metabolismo durante el ejercicio y se ha demostrado que esto resulta en una mejoría en la capacidad de resistencia (Jeukendrup, 2011). Durante el ejercicio prolongado, la alimentación con carbohidratos puede ayudar a mantener las concentraciones de glucosa en plasma y prevenir la hipoglicemia; puede mantener altas tasas de oxidación de carbohidratos, ahorrar glucógeno hepático y, en algunos casos, retrasar el agotamiento del glucógeno muscular. Sin embargo, también se han observado beneficios en el rendimiento durante el ejercicio con duración aproximadamente de 1 h. Durante el ejercicio de esta duración, no se desarrolla hipoglicemia, no disminuyen las concentraciones de glucosa en sangre (e incluso pueden aumentar) y no se cree que el agotamiento del glucógeno sea un factor limitante para el rendimiento. Así, durante este tipo de ejercicio es improbable que los efectos de rendimiento sean explicados por los factores metabólicos pero es probable que involucren al sistema nervioso central (SNC). Un estudio que sirvió como punto de referencia de nuestro grupo (Carter et al., 2004b) demostró que un simple enjuague bucal con carbohidratos (sin ingerirlos) resultó en beneficios de rendimiento similares que al ingerirlos, aportando evidencia indirecta de un “efecto central”. Se sugirió que los carbohidratos son detectados por receptores en la cavidad oral y que las señales neurales aferentes enviadas directamente al cerebro son responsables de las mejorías observadas en el rendimiento. Desde 2004, numerosos estudios han investigado los efectos del enjuague bucal con carbohidratos con la mayoría pero no todos, reportando un incremento en el rendimiento (Tablas 1 y 2). Este artículo de Sports Science Exchange examinará estos estudios, los mecanismos potenciales, la influencia de estar alimentado y las aplicaciones prácticas para los atletas.

INGESTA DE CARBOHIDRATOS Y RENDIMIENTO

Aunque los efectos de los carbohidratos sobre el rendimiento en el ejercicio prolongado (>2 h) se han establecido desde los 80’s (Jeukendrup, 2011), la observación de que la alimentación con carbohidratos también puede mejorar el rendimiento durante ejercicio de menor duración y de mayor intensidad es relativamente nueva. En un estudio de Jeukendrup y colaboradores, ciclistas realizaron una prueba contrarreloj de 40 km con o sin la ingesta de una solución de carbohidratos-electrolitos y fueron aproximadamente 1 min más rápidos con la alimentación con carbohidratos: una mejoría en el rendimiento de 2.3% (Jeukendrup et al., 1997). Este fue un efecto ergogénico grande e inesperado para el cual no había una explicación metabólica clara en ese momento. Aunque se piensa que los almacenes endógenos de carbohidratos son suficientes para aportar combustible en este tipo de evento, también toma tiempo antes de que los carbohidratos exógenos se absorban, transporten y utilicen en el músculo. Por definición, se estimó que la cantidad de carbohidratos exógenos oxidados durante una prueba contrarreloj de 40 km fue aproximadamente de 15 g, siendo equivalentes a aproximadamente 1 kcal/min (Jeukendrup et al., 1997). Durante la prueba contrarreloj, los ciclistas estuvieron gastando más de 20 kcal/min y la mayoría de éstas fueron a partir de fuentes de carbohidratos.

Tabla 1. Resumen de estudios actualmente en la literatura que investigaron los efectos del enjuague bucal con carbohidratos sobre el rendimiento (en orden cronológico). Glu = glucosa, MD = maltodextrina, THA = tiempo hasta el agotamiento, PC = prueba contrarreloj, NS es no significativo.

En consecuencia, se pensó que la contribución de los carbohidratos exógenos era demasiado pequeña para aportar combustible adicional y dar como resultado el efecto beneficioso relativamente grande que se observó.

Esta observación no ocurrió de manera aislada, y de hecho, confirmó algo del trabajo previo. Uno de los primeros estudios en el que se demostró un efecto de los carbohidratos durante el ejercicio de 1 h de duración fue una investigación de Neufer y colaboradores (1987). Los sujetos pedalearon por 45 min al 77% del VO₂máx, seguido de 15 min en los cuales tuvieron que completar tanto trabajo como fuera posible. Se encontró que el rendimiento mejoró en un 10% cuando se consumieron 45 g de carbohidratos inmediatamente antes del ejercicio al comparar con el placebo. Anantaraman y colegas (1995) estudiaron los efectos del consumo de carbohidratos antes y a intervalos regulares durante una sesión de ciclismo de 60 min, en los cuales los sujetos tuvieron que realizar tanto trabajo como fuera posible. En este estudio, el rendimiento mejoró casi en un 11% en la prueba con carbohidratos al comparar con el placebo. Se realizaron estudios adicionales en condiciones cálidas. Below y colaboradores (1995) ejercitaron a ciclistas entrenados a 31ºC (y 54% de humedad) por 50 min seguido de una prueba contrarreloj la cual duró aproximadamente 10 min. Ellos observaron una mejoría del 6% en el rendimiento contrarreloj cuando se ingirieron los carbohidratos durante el ejercicio. En un estudio posterior de nuestro grupo (Carter et al., 2003) los sujetos se ejercitaron hasta el agotamiento al 73% del VO₂máx a 35ºC (y 30% de humedad). El tiempo hasta el agotamiento aumentó un 14% en la prueba de carbohidratos comparado con el placebo.

Sin embargo, también hay algunos estudios que no observaron efectos en el rendimiento con la alimentación con carbohidratos en estas condiciones (Desbrow et al., 2004; McConell et al., 2000; Nikolopoulos et al., 2004). Hay varias explicaciones posibles de las diferencias entre los estudios que encontraron y no encontraron un efecto positivo sobre el rendimiento. La mayoría de los estudios que no encontraron un efecto realmente observaron un efecto positivo sobre el rendimiento pero éste no alcanzó significancia estadística. Por lo tanto, puede ser que los hallazgos no significativos son un resultado de la falta de potencia estadística. Además, los estudios que mostraron una diferencia generalmente tuvieron una mayor duración de la inanición previa a la prueba de rendimiento, una posibilidad que se discute con más detalle posteriormente. Finalmente, la duración del ejercicio también puede ser importante: en ningún estudio menor a 30 minutos se ha reportado un efecto beneficioso de la ingesta de carbohidratos (Jeukendrup et al., 2008; Palmer et al., 1998). No está claro por qué la duración puede ser importante, aunque puede involucrar mayores sensaciones de fatiga e incomodidad asociadas a la mayor intensidad del ejercicio superando los efectos beneficiosos de los carbohidratos. En resumen, aunque la mayoría de los estudios observan una mejoría en el rendimiento cuando los carbohidratos se consumen durante ejercicio de alta intensidad con duración aproximadamente de 1 hora, es improbable que la causa de esta mejoría esté relacionada con el aporte de energía a los músculos activos.

ENJUAGUE BUCAL CON CARBOHIDRATOS Y RENDIMIENTO

EJERCICIO DE RESISTENCIA DE ALTA INTENSIDAD

Con el fin de estudiar el papel potencial de los carbohidratos como un combustible durante el ejercicio de resistencia de alta intensidad, se pidió a ciclistas que realizaran una prueba contrarreloj de 40 km (Carter et al., 2004a). En una ocasión se les puso una infusión con una solución de glucosa (1 g/min) y en otra ocasión con una solución salina. Se observó que cuando se les infundió con glucosa, las concentraciones de glucosa en sangre fueron el doble de altas y se duplicó la desaparición de glucosa. Sin embargo, aunque la glucosa se absorbió (posiblemente dentro del músculo) y se oxidó (Jeukendrup et al., 1999), no hubo efecto sobre el rendimiento (Carter et al., 2004a). Esto aporta evidencia para la idea de que los efectos de los carbohidratos durante este tipo de ejercicio no son metabólicos y por lo tanto debe haber una explicación alternativa para el efecto ergogénico.

En un estudio posterior, se les pidió a los ciclistas repetir la prueba contrarreloj de 40 km pero sólo enjuagando su boca con una solución de carbohidratos sin tragarlos (Carter et al., 2004b). El carbohidrato utilizado en este estudio fue una solución de maltodextrina insípida no endulzada. El protocolo de enjuague estuvo estandarizado; los sujetos enjuagaron sus bocas por 5 segundos con la bebida y entonces escupieron la bebida dentro de un tazón. Los resultados fueron notables; el rendimiento mejoró con el enjuague bucal con carbohidratos al comparar con el placebo y la magnitud del efecto fue el mismo que habíamos visto en el estudio previo con la ingesta de carbohidratos (Jeukendrup et al., 1997). Era improbable que mucho, si es que alguno de los carbohidratos se haya absorbido del enjuague bucal; aun así el rendimiento mejoró alrededor del 3% (Carter et al., 2004b), muy similar a la mejoría de 2.3% observada con la alimentación con carbohidratos (Jeukendrup et al., 1997).

Después de este estudio inicial de Carter y colaboradores (2004b), varios estudios reprodujeron estos hallazgos. Rollo y colaboradores (2008) reportaron que el enjuague bucal con una solución de 6% de carbohidratos incrementó la distancia total cubierta durante una carrera de 30 min auto-controlada en comparación con un placebo igualado en color y sabor. Este fue el primer estudio de carrera que mostró un efecto y el primer estudio en el cual el ejercicio fue tan corto como 30 min. Sin embargo, es importante notar que este estudio no fue un estudio de rendimiento. En su lugar se les pidió a los participantes correr a velocidades que fueran equivalentes al valor de esfuerzo percibido de 15. Además de registrar las velocidades elegidas por los sujetos y la distancia total cubierta, los autores evaluaron los sentimientos subjetivos de los corredores. La distancia total cubierta fue mayor durante la prueba de carbohidratos que durante la prueba con placebo. Los autores también observaron que las velocidades más rápidas seleccionadas durante los primeros 5 min de ejercicio correspondieron al aumento en los sentimientos de placer cuando se enjuagó la boca con la solución de carbohidratos. En un estudio posterior, Rollo y colaboradores (2010a) estudiaron el efecto de un enjuague bucal con carbohidratos-electrolitos durante una carrera de 60 min al ritmo elegido por los sujetos. La banda rodante se modificó de tal manera que los corredores pudieran cambiar de velocidad sin la necesidad de introducirla manualmente o tener retroalimentación visual (es decir, la velocidad de la banda rodante aumentaba o disminuía conforme el corredor se movía hacia el frente o hacia atrás del cinturón de la banda, respectivamente). Los corredores cubrieron 211 m más de distancia durante la prueba de carbohidratos (14298 ± 685 m) al comparar con la prueba placebo (14086 ± 732 m), una mejoría significativa de 1.5%.

En otro estudio, se investigó la influencia de la ingesta y el enjuague bucal con una solución de carbohidratos sobre el rendimiento durante una prueba contrarreloj de alta intensidad (~1 h) en sujetos entrenados (Pottier et al., 2010). Los sujetos enjuagaron su boca o consumieron una solución de carbohidratos al 6% o placebo antes y durante la prueba contrarreloj. En las condiciones de enjuague bucal, el tiempo para completar la prueba fue más corto con el enjuague bucal con carbohidratos (61.7±5.1 min) que con el placebo (64.1±6.5 min). De manera interesante, los investigadores no vieron una diferencia entre el placebo (62.5±6.9 min) y los carbohidratos (63.2±6.9 min) cuando se consumieron las bebidas (Pottier et al., 2010), lo cual contrasta con un número de otros estudios que observaron mejorías en el rendimiento con el consumo de carbohidratos durante el ejercicio de duración similar (Anantaraman et al., 1995; Below et al., 1995; Carter et al., 2003; Jeukendrup et al., 1997; Neufer et al., 1987). Más evidencia del efecto de mejoría en el rendimiento con el enjuague bucal con carbohidratos vino de otro estudio de la Universidad de Birmingham en el Reino Unido. Chambers y colaboradores (2009) mostraron una mejoría de 1.9% (glucosa) y de 3.1% (maltodextrina) en el rendimiento de una prueba de ciclismo contrarreloj con enjuague bucal con carbohidratos al comparar con placebos de edulcorantes no nutritivos. Finalmente, dos estudios recientes han demostrado efectos de aumento del rendimiento en ejercicio en bicicleta con duración ~1 h con enjuague bucal con carbohidratos (Gam et al., 2013; Sinclair et al., 2013).

Aunque todos estos estudios confirmaron los hallazgos iniciales de Carter y colaboradores (2004b; Tabla 2), también han habido varios estudios que no encontraron este efecto (Beelen et al., 2009; Whitham and McKinney, 2007). Puede haber varias razones de la discrepancia de estos hallazgos, incluyendo una falta de potencia estadística. El estudio de Whitham y McKinney (2007), por ejemplo, tuvo sólo siete sujetos y utilizó una medición del rendimiento que pudo haber sido menos confiable y/o sensible. Los corredores tuvieron que ajustar la velocidad de la banda rodante manualmente, lo que es opuesto a la banda modificada utilizada por Rollo y colaboradores (2010a) en donde los corredores podía cambiar la velocidad sin la necesidad de ingreso manual o retroalimentación visual. Otra explicación fue propuesta por Beelen y colaboradores (2009) quienes dieron a sus sujetos una comida dos horas antes de la prueba de rendimiento, conforme a las recomendaciones actuales (Burke et al., 2011). Se sugirió que cuando se está alimentado, los efectos del enjuague bucal disminuyen y esta posibilidad se discutirá con mayor detalle en una sección posterior.

OTROS TIPOS DE EJERCICIO

La mayoría de los estudios han investigado los efectos del enjuague bucal con carbohidratos sobre el rendimiento en el ejercicio de resistencia en eventos entre 30 a 60 min. No se han estudiado ampliamente los efectos potenciales durante el ejercicio submáximo, ejercicio intermitente, ejercicio de fuerza o ejercicio muy prolongado. Sin embargo, cuatro publicaciones recientes han intentado ayudar a cubrir esta brecha de conocimiento (Tabla 2). Chong y colaboradores (2011) estudiaron el impacto del enjuague bucal con carbohidratos durante un sprint de 30 s en un cicloergómetro y concluyeron que el uso de un enjuague bucal de 5 s con una cantidad isoenergética ya sea de maltodextrina o glucosa no es beneficiosa para el rendimiento en un sprint máximo. En el mismo año, Painelli y colaboradores (2011) llegaron a una conclusión similar para la fuerza máxima o el rendimiento en fuerza resistencia (Tabla 2). Más recientemente, Beaven y colegas (2013) investigaron el efecto sobre múltiples sprints de 5 s en bicicleta con un enjuague bucal de glucosa al 6% y reportaron una mejoría en la producción de potencia media y pico en el primero de los cinco sprints. Sin embargo, la mejoría en el rendimiento del sprint fue corta, con las potencias media y pico del sprint final significativamente más bajas en la condición de enjuague con glucosa al comparar con el placebo. De manera interesante, se evitó esta caída en el rendimiento y se reportó un efecto aditivo cuando la solución de carbohidratos estuvo combinada con cafeína (Breaven et al., 2013). Finalmente en ejercicio de carrera, se ha reportado recientemente que el enjuague bucal con carbohidratos no tiene un efecto sobre el rendimiento en sprint máximo, sprints repetidos o sprint promedio (Dorling and Earnest, 2013). En este estudio, ocho hombres se enjuagaron rutinariamente con una bebida de 6.4% de maltodextrina mientras completaban pruebas de sprints repetidos durante una prueba de carrera intermitente creada en la Universidad de Loughborough (Loughborough Intermittent Shuttle Run Test (LIST)), diseñada para imitar las demandas fisiológicas del fútbol soccer. Sin embargo, en relación a los deportes de sprints múltiples, ningún estudio ha investigado los efectos potenciales del enjuague bucal con carbohidratos sobre la función cognitiva, la toma de decisiones o la velocidad de reacción, todo lo cual impactaría el rendimiento. Más aún, ningún estudio hasta la fecha ha investigado el enjuague bucal con carbohidratos durante el rendimiento en el ejercicio de resistencia muy prolongado o el ejercicio en el calor. Es importante notar que esto es más probablemente una consecuencia de una razón viable para justificar estos estudios en los cuales la ingesta de líquidos y carbohidratos ofrecen ventajas obvias para el ejercicio de estas duraciones o condiciones ambientales.

Tabla 2. Resumen de estudios actualmente en la literatura que investigaron los efectos de un enjuague bucal con carbohidratos sobre otros tipos de rendimiento. Donde PP = producción de potencia, M/S = músculo, Glu = glucosa, MD = maltodextrina, NS es no significativo, LIST = prueba de carrera intermitente de Loughborough, PSR = prueba de sprints repetidos. 

EL PAPEL DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL

Se ha sugerido que las alteraciones en la producción de potencia comúnmente observadas durante una tarea de ejercicio donde los individuos llevan su ritmo, está bajo la influencia de un “Gobernador Central” que controla el reclutamiento de las unidades motoras durante el ejercicio para asegurar que la homeostasis se mantenga (Kayser, 2003; Noakes, 2000). El “Gobernador Central” se postula para alterar la producción de potencia utilizando señales aferentes de los sistemas fisiológicos periféricos y receptores que detectan cambios en el ambiente externo e interno (Lambert et al., 2005). Por lo tanto, es posible que durante el ejercicio las respuestas centrales positivas a un estímulo oral con carbohidratos puedan contrarrestar las señales aferentes negativas físicas, metabólicas y térmicas surgidas de los músculos, articulaciones y receptores de la temperatura central que son enviados al cerebro y consciente o inconscientemente contribuyen a la fatiga central y a la inhibición de la transmisión motora de los músculos que se ejercitan (St Clair Gibson et al., 2001). Por ejemplo, se ha implicado al sistema dopaminérgico del núcleo estriado ventral en la excitación, motivación y el control de la conducta motora (Berridge and Robinson, 1998) y se ha postulado al aumento de la actividad de esta vía durante el ejercicio para atenuar el desarrollo de la fatiga central (Davis et al., 2000). Esto sugeriría que los efectos beneficiosos de la alimentación con carbohidratos durante el ejercicio no están limitados a su ventaja metabólica convencional y pueden servir no como un sustrato energético sino como una señal aferente positiva capaz de modificar el resultado motor.

Chambers y colaboradores (2009) utilizaron imágenes por resonancia magnética funcional (fMRI) para investigar las respuestas del cerebro humano al enjuague bucal con carbohidratos y con placebo. El estudio reveló que al probar tanto una solución de carbohidratos dulce (glucosa) como una sin dulzor (maltodextrina) se activaron áreas del cerebro, tales como la corteza anterior del cíngulo y el núcleo estriado ventral, los cuales no presentaron una respuesta al edulcorante artificial (sacarina). En otras investigaciones con neuroimágenes también se ha reportado que una solución oral con carbohidratos activa regiones adicionales del cerebro al comparar con un edulcorante artificial (Frank et al., 2008; Haase et al., 2009), sugiriendo que pueden haber vías de transducción gustativa que responden a los carbohidratos independientemente de aquellas para la dulzura. Esto está alineado con la observación de que la capacidad de ejercicio de resistencia aumentó al comparar con la condición control tanto con carbohidratos dulces como sin dulzor (Carter et al., 2005).

MECANISMOS Y REGIONES DEL CEREBRO INVOLUCRADAS

Los receptores involucrados en la transducción de señales después de un enjuague bucal no se han identificado aún. Se sabe que cada vez que los alimentos o bebidas se ponen en la boca, se estimulan las células receptoras del gusto (CRG), proporcionando el primer análisis del alimento potencialmente ingerible (Chandrashekar et al., 2006; Small et al., 2007). Las CRG existen en grupos de 50-100 en las papilas gustativas, las cuales están distribuidas a través de la cavidad oral, incluyendo la lengua, el paladar blando y la epiglotis (Scott and Plata-Salaman, 1999). La actividad eléctrica iniciada por una señal de sabor se transmite a las neuronas gustativas que inervan las papilas gustativas (Simon et al., 2006). Esta información se junta en el núcleo del tracto solitario en la médula, y posteriormente se transmite por medio del núcleo medial posterior ventral del tálamo a la corteza gustativa primaria, localizada en la ínsula anterior y colindando con el opérculo frontal y la aparente corteza gustativa secundaria en la corteza orbitofrontal (Small et al., 2007). La corteza gustativa primaria y la corteza orbitofrontal tienen proyecciones a regiones del cerebro, tales como la corteza prefrontal dorsolateral, la corteza anterior del cíngulo y el núcleo estriado ventral, los cuales se piensa que proporcionan el enlace entre las vías gustativas y la respuesta emocional, cognitiva y conductual apropiada (Kringelbach, 2004; Rolls, 2007). El hecho que se ha reportado de que muchas de estas regiones superiores del cerebro se activan por los carbohidratos orales y no por los edulcorantes no nutritivos (Chambers et al., 2009; Frank et al., 2008; Haase et al., 2009) puede proporcionar una explicación del mecanismo de acción para los efectos positivos de un enjuague bucal con carbohidratos sobre el rendimiento en el ejercicio. Sin embargo, no se sabe qué es exactamente lo que se detecta porque la mayoría de los receptores gustativos humanos responden al dulzor, no al contenido de carbohidratos.

Datos experimentales de estudios con roedores soportan la existencia de vías de transducción gustativa en mamíferos que responden a los carbohidratos independientemente de aquellos para la dulzura. El receptor del gusto dulce de los mamíferos combina dos receptores acoplados a la proteína G, T1R2 y T1R3, los cuales forman un heterodímero que responde tanto a los azúcares naturales como a los edulcorantes artificiales (Nelson et al., 2001). Sin embargo, se ha sugerido que también pueden existir los homodímeros de T1R2 y T1R3 y funcionar como detectores de azúcar. Se requiere investigación adicional para entender completamente las vías de transducción gustativa separadas para varios carbohidratos y edulcorantes y cómo éstos difieren entre especies de mamíferos, particularmente en humanos.

EL EFECTO DEL PERIODO DE AYUNO PRE-EJERCICIO

Una de las razones citadas para explicar la discrepancia entre estudios que reportan un efecto positivo o ningún efecto del enjuague bucal sobre el ejercicio de resistencia de alta intensidad es la influencia, o la falta de la misma, de la comida pre-ejercicio. La mayoría de los reportes de un efecto beneficioso han involucrado sujetos que comienzan el ejercicio después de una noche de ayuno (Chambers et al., 2009; Rollo et al., 2010a) o en un estado post-absorción (≥ 4 h; Carter et al., 2004b). En cambio, parece que las investigaciones que fallan en reportar una acción ergogénica del enjuague bucal con carbohidratos tienden a ser los estudios en los cuales los sujetos recibieron una comida rica en carbohidratos 2-3 h antes del ejercicio (Beelen et al., 2009). También se han reportado hallazgos similares (es decir, ningún efecto) cuando se han ingerido carbohidratos durante carrera y ejercicio en bicicleta de alta intensidad después del consumo de una comida rica en carbohidratos en las horas previas (Desbrow et al., 2004; Rollo and Williams, 2010b). De por sí, es probable que la diferencia en el periodo de ayuno pre-ejercicio influencie la respuesta neural central a un estímulo oral de carbohidratos. Un estudio con fMRI comparó las respuestas corticales a la sacarosa oral después de a) una noche de ayuno (12 h) y b) después de la ingesta de una comida líquida de 700 kcal (Haase et al., 2009). Hubo una actividad significativamente mayor dentro de un número de regiones cerebrales, incluyendo el núcleo estriado ventral, la amígdala y el hipotálamo, después de un ayuno prolongado al comparar con estar en un estado postprandial. Por lo tanto, las respuestas centrales a los carbohidratos orales, los cuales son capaces de modificar el resultado motor, pueden depender del estado nutricional pre-ejercicio del cuerpo. 

Sin embargo, existen varias observaciones para sugerir que el estado de alimentación del atleta puede no ser el regulador definitivo de si el enjuague bucal con carbohidratos es beneficioso o no. Primero que nada, Whitham y McKinney (2007) no demostraron efectos positivos del enjuague con carbohidratos en el estado de ayuno nocturno, mientras que Pottier y colaboradores (2010) sí demostraron mejorías en el rendimiento con enjuague con carbohidratos a pesar de una comida dos horas antes del estudio. En segundo lugar, se han realizado dos estudios recientes para abordar directamente el efecto del estado de alimentación sobre el rendimiento y la capacidad en el ejercicio con enjuague con carbohidratos. El primero de estos reportó efectos de rendimiento significativos sobre el tiempo hasta la fatiga al 60% de Wmáx tanto en el estado alimentado (mejoría del 3.5%) como en el ayuno (mejoría del 11.6%) con una solución de enjuague que contenía maltodextrina al comparar con el placebo (Fares and Kayser, 2011). Estos resultados fueron rápidamente respaldados por un estudio posterior que investigaba tanto a los atletas alimentados como en ayuno llevando a cabo una prueba de ciclismo contrarreloj de una hora con enjuague con maltodextrina o placebo (Lane et al., 2013). Se reportaron beneficios sobre el rendimiento independientemente del estado de alimentación (3.3% en ayuno vs. 1.8% alimentado), lo cual está alineado con las observaciones previas de imágenes del cerebro (Haase et al., 2009), mientras que se reportó el mejor rendimiento en los atletas alimentados que se enjuagaron con carbohidratos.

IMPLICACIONES PRÁCTICAS

• Se ha demostrado que enjuagarse rutinariamente con una solución que contiene carbohidratos alrededor de la cavidad oral por 5-10 s mejora el rendimiento en el ejercicio de resistencia de alta intensidad con duración de 30-70 min.
• La magnitud del beneficio en el rendimiento es similar al de la ingesta de carbohidratos, aunque puede que los atletas que son propensos a estrés gastrointestinal (GI) durante ejercicio de alta intensidad quieran considerar el enjuague debido a la disminución del riesgo de malestar gastrointestinal.
• Aunque se desconoce, es probable que el enjuague con carbohidratos continuará teniendo un efecto beneficioso conforme la duración del ejercicio se acerque y exceda las 2 h y ocurra la fatiga debido a la depleción de los almacenes de carbohidratos. Sin embargo, una aplicación potencial durante eventos muy prolongados, cuando los atletas luchen con el malestar gastrointestinal y donde la absorción puede llegar a estar disminuida, sería volver al enjuague con carbohidratos para proporcionar alguna ventaja.
• Enjuagarse y expectorar carbohidratos puede ser una estrategia nutricional útil para los individuos que realizan ejercicio con fines de pérdida de peso. Tal estrategia probablemente resultaría en una percepción menor del esfuerzo y/o intensidades más altas de ejercicio sin el consumo de calorías adicionales.
• Se ha sugerido en investigación reciente que el acto de enjuagarse durante ejercicio de alta intensidad puede ser perjudicial debido a las interrupciones para respirar y/o la concentración (Gam et al., 2013). Aunque esta influencia negativa es corregible y mejora aun más el rendimiento, por la adición de carbohidratos, los atletas deben tener el cuidado de practicar esta técnica durante el entrenamiento.
• Para un rendimiento óptimo, los hallazgos colectivos de la investigación sugieren que los atletas deben consumir una comida alta en carbohidratos 2-3 horas antes del ejercicio e ingerir o enjuagarse periódicamente con pequeños volúmenes de una solución que contiene carbohidratos durante el ejercicio de resistencia de alta intensidad.

RESUMEN

Se ha demostrado que los carbohidratos durante el ejercicio mejoran el rendimiento aun cuando el ejercicio sea de alta intensidad (>75% VO₂máx) y relativamente corta duración (~1h). Se ha aclarado que los mecanismos subyacentes para el efecto ergogénico durante este tipo de actividad no son metabólicos pero pueden residir en el sistema nervioso central. Se ha demostrado que el enjuague bucal con carbohidratos resulta en mejorías similares en el rendimiento, lo cual sugiere que los efectos beneficiosos de la alimentación con carbohidratos durante el ejercicio no están limitados a su ventaja metabólica convencional. Los carbohidratos también pueden servir como una señal aferente positiva capaz de modificar el resultado motor. Estos efectos parecen ser específicos a los carbohidratos e independientes del sabor o dulzura. Se necesita investigación adicional para entender completamente las vías de transducción gustativa separadas para varios carbohidratos y edulcorantes, además de las implicaciones prácticas en diferentes deportes y diferentes aspectos del rendimiento.

REFERENCIAS

Anantaraman, R., A.A. Carmines, G.A. Gaesser, and A. Weltman (1995). Effects of carbohydrate supplementation on performance during 1 h of high intensity exercise. Int. J. Sports Med. 16:461-465.

Beelen, M., J. Berghuis, B. Bonaparte, S.B. Ballak, A.E. Jeukendrup, and L.J. van Loon (2009). Carbohydrate mouth rinsing in the fed state: Lack of enhancement of time-trial performance. Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab. 19:400-409.

Beaven, C.M., P. Maulder, A. Pooley, L. Kilduff, and C. Cook (2013). Effects of caffeine and carbohydrate mouth rinses on repeated sprint performance. Appl. Physiol. Nutr. Metab. 38: 633–637.

Below, P.R., R. Mora-Rodríguez, J. González Alonso, and E.F. Coyle (1995). Fluid and carbohydrate ingestion independently improve performance during 1 h of intense exercise. Med. Sci. Sports Exerc. 27:200-210.

Berridge, K.C., and T.E. Robinson (1998). What is the role of dopamine in reward: Hedonic impact, reward learning, or incentive salience? Brain Res. Rev. 28:309-369.

Burke, L.M., J.A. Hawley, S.H. Wong, and A.E. Jeukendrup (2011). Carbohydrates for training and competition. J. Sports Sci. 29: S17-27.

Carter, J., A.E. Jeukendrup, and D.A. Jones (2005). The effect of sweetness on the efficacy of carbohydrate supplementation during exercise in the heat. Can. J. Appl. Physiol. 30:379-391.

Carter, J., A.E. Jeukendrup, T. Mundel, and D.A. Jones (2003). Carbohydrate supplementation improves moderate and high-intensity exercise in the heat. Pflugers Arch. 446:211-219.

Carter, J.M., A.E. Jeukendrup, C.H. Mann, and D.A. Jones (2004a). The effect of glucose infusion on glucose kinetics during a 1-h time trial. Med. Sci. Sports Exerc. 36:1543-1550.

Carter, J.M., A.E. Jeukendrup, and D.A. Jones (2004b). The effect of carbohydrate mouth rinse on 1-h cycle time trial performance. Med. Sci. Sports Exerc. 36:2107-2111.

Chambers, E.S., M.W. Bridge, and D.A. Jones (2009). Carbohydrate sensing in the human mouth: Effects on exercise performance and brain activity. J. Physiol. 587:1779-1794.

Chandrashekar, J., M.A. Hoon, N.J.P. Ryba, C.S. Zuker (2006). The receptors and cells for mammalian taste. Nature 444:288-294.

Chong, E., K.J. Guelfi, P.A. Fournier (2011). Effect of a carbohydrate mouth rinse on maximal sprint performance in competitive male cyclists. J. Sci. Med. Sport 14:162-167.

Davis, J.M., N.L. Alderson, and R.S. Welsh (2000). Serotonin and central nervous system fatigue: Nutritional considerations. Am. J. Clin. Nutr. 72:573S-578S.

Desbrow, B., S. Anderson, J. Barrett, E. Rao, and M. Hargreaves (2004). Carbohydrate-electrolyte feedings and 1 h time trial cycling performance. Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab. 14:541-549.

Dorling, J.L. and C.P. Earnest (2013). Effect of carbohydrate mouth rinsing on multiple sprint performance. J. Int.Soc. Sports Nutr. 10: Epub Ahead of Print.

Fares, E.J., and B. Kayser (2011). Carbohydrate mouth rinse effects on exercise capacity in pre- and postprandial states. J. Nutr. Metab.2011:385962.

Frank, G.K., T.A. Oberndorfer, A.N. Simmons, M.P. Paulus, J.L. Fudge, T.T. Yang, and W.H. Kaye (2008). Sucrose activates human taste pathways differently from artificial sweetener. Neuroimage 39:1559-1569.

Gam, S., K.J. Guelfi, and P.A. Fournier (2013). Opposition of carbohydrate in a mouth-rinse solution to the detrimental effect of mouth rinsing during cycling time trials. Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab. 23: 48-56.

Haase, L., B. Cerf-Ducastel, and C. Murphy (2009). Cortical activation in response to pure taste stimuli during the physiological states of hunger and satiety. Neuroimage 44:1008-1021.

Jeukendrup, A., F. Brouns, A.J. Wagenmakers,  and W.H. Saris (1997). Carbohydrate-electrolyte feedings improve 1 h time trial cycling performance. Int. J. Sports Med. 18:125-129.

Jeukendrup, A.E., S. Hopkins, L.F. Aragon-Vargas, and C. Hulston (2008). No effect of carbohydrate feeding on 16 km cycling time trial performance. Eur. J. Appl. Physiol. 104:831-837.

Jeukendrup, A.E., A. Raben, A. Gijsen, J.H. Stegen, F. Brouns, W.H. Saris, and A.J. Wagenmakers (1999). Glucose kinetics during prolonged exercise in highly trained human subjects: Effect of glucose ingestion. J. Physiol. 515:579-589.

Jeukendrup, A.E. (2011). Nutrition for endurance sports: Marathon, triathlon, and road cycling. J.Sports Sci. 29(S1): S91–S99.

Kayser, B. (2003). Exercise starts and ends in the brain. Eur. J. Appl. Physiol. 90:411-419.

Kringelbach, M.L. (2004). Food for thought: Hedonic experience beyond homeostasis in the human brain. Neuroscience 126:807-819.

Lambert, E.V., A. St Clair Gibson, and T.D. Noakes (2005). Complex systems model of fatigue: Integrative homoeostatic control of peripheral physiological systems during exercise in humans. Br. J. Sports Med. 39:52-62.

Lane, S.C., S.R. Bird, L.M. Burke, and J.A. Hawley (2013). Effect of a carbohydrate mouth rinse on simulated cycling time trial performance commenced in a fed or fasted state. Appl. Physiol. Nutr. Metab. 38:134-13.

McConell, G.K., B.J. Canny, M.C. Daddo, M.J. Nance, and R.J. Snow (2000). Effect of carbohydrate ingestion on glucose kinetics and muscle metabolism during intense endurance exercise. J. Appl. Physiol. 89:1690-1698..

Nelson, G., M.A. Hoon, J. Chandrashekar, Y. Zhang, N.J. Ryba, and C.S. Zuker (2001). Mammalian sweet taste receptors. Cell 106:381-390.

Neufer, P.D., D.L. Costill, M.G. Flynn, J.P. Kirwan, J.B. Mitchell, and J. Houmard (1987). Improvements in exercise performance: Effects of carbohydrate feedings and diet. J. Appl. Physiol. 62:983-988.

Nikolopoulos, V., M.J. Arkinstall, and J.A. Hawley (2004). Reduced neuromuscular activity with carbohydrate ingestion during constant load cycling. Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab. 14:161-170.

Noakes, T.D. (2000). Physiological models to understand exercise fatigue and the adaptations that predict or enhance athletic performance. Scand. J. Med. Sci. Sports 10:123-145.

Painelli, V.S., H. Roschel, B. Gualano, S. Del-Favero, F.B. Benatti, C. Ugrinowitsch, V. Tricoli, and A.H. Lancha Jr. (2011). The effect of carbohydrate mouth rinse on maximal strength and strength endurance. Eur. J. Appl. Physiol. 111: 2381-2386.

Palmer, G.S., M.C. Clancy, J.A. Hawley, I.M. Rodger, L.M. Burke, and T.D. Noakes (1998). Carbohydrate ingestion immediately before exercise does not improve 20km time trial performance in well trained cyclists. Int. J. Sports Med. 19:415-418.

Pottier, A., J. Bouckaert, W. Gilis, T. Roels, and W. Derave (2010). Mouth rinse but not ingestion of a carbohydrate solution improves 1-h cycle time trial performance. Scand. J. Med. Sci. Sports 20: 105-111.

Rollo, I., M. Cole, R. Miller, and C. Williams (2010a). Influence of mouth rinsing a carbohydrate solution on 1-h running performance. Med. Sci. Sports Exerc. 42:798-804.

Rollo, I. and C. Williams (2010b). Influence of ingesting a carbohydrate-electrolyte solution before and during a 1-hour run in fed endurance-trained runners. J Sports Sci. 28: 593-601.

Rollo, I., C. Williams, N. Gant, and M. Nute (2008). The influence of carbohydrate mouth rinse on self-selected speeds during a 30-min treadmill run. Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab. 18:585-600.

Rollo, I., C. Williams, and Neville, M (2011). Influence of ingesting versus mouth rinsing a carbohydrate solution during a 1-h run. Med. Sci. Sports Exerc. 43: 468-475.

Rolls, E.T. (2007). Sensory processing in the brain related to the control of food intake. Proc. Nutr. Soc. 66:96-112.

Scott, T.R., and C.R. Plata-Salaman (1999). Taste in the monkey cortex. Physiol. Behav. 67:489-511.

Simon, S.A., I.E. de Araujo, R. Gutierrez, and M.A.L. Nicolelis (2006). The neural mechanisms of gustation: A distributed processing code. Nature Reviews Neuroscience 7:890-901.

Sinclair, J., L. Bottoms, C. Flynn, E. Bradley, E. Alexander, S. McCullagh, T. Finn, and H. Thomas Hurst (2013). The effect of different durations of carbohydrate mouth rinse on cycling performance. Eur J. Sport Sci. Epub Ahead of Print.

Small, D.M., G. Bender, M.G. Veldhuizen, K. Rudenga, D. Nachtigal, and J. Felsted (2007). The role of the human orbitofrontal cortex in taste and flavor processing. Ann. N. Y. Acad. Sci. 1121:136-151.

St Clair Gibson, A., M.L. Lambert, and T.D. Noakes (2001). Neural control of force output during maximal and submaximal exercise. Sports Med. 31:637-650.

Whitham, M., and J. McKinney (2007). Effect of a carbohydrate mouthwash on running time-trial performance. J. Sports Sci. 25:1385-1392.

TRADUCCIÓN
Este artículo ha sido traducido y adaptado de: Jeukendrup, A.E., Rollo, I. and Carter, J.M. (2013). Carbohydrate Mouth Rinse: Performance Effects and Mechanisms. Sports Science Exchange 118, Vol. 26, No. 118, 1-8, por Lourdes Mayol, M.Sc.