Ostatnim artykułem który został omówiony w ogólnym zarysie było "żywienie w sporcie". Jak zapewne pamiętacie
artykuł został przedstawiony w siedmiu punktach, a mianowicie: energia, węglowodany, białko, tłuszcze, nawodnienie, witaminy wraz z minerałami i diety przed zawodami. Kolejne artykuły będą dokładniej rozwijać te siedem punktów które są składowymi żywienia w sporcie. Zacznijmy od energii do ćwiczeń która może pochodzić z czterech źródeł: węglowodany, tłuszcze, białko, alkohol.
artykuł został przedstawiony w siedmiu punktach, a mianowicie: energia, węglowodany, białko, tłuszcze, nawodnienie, witaminy wraz z minerałami i diety przed zawodami. Kolejne artykuły będą dokładniej rozwijać te siedem punktów które są składowymi żywienia w sporcie. Zacznijmy od energii do ćwiczeń która może pochodzić z czterech źródeł: węglowodany, tłuszcze, białko, alkohol.
Podejmując aktywność fizyczną pracują mięśnie, serce przyśpiesza kierując krew do różnych części ciała. Przyśpiesza również oddech, płuca pracują intensywniej. Wszystkie te funkcje muszę zostać zaspokojone dodatkową energią. Zadajmy sobie pytanie skąd bierze się ta energia i co zrobić, aby zmęczenie pojawiało się później. Na początku powiedzmy czym właściwie jest energia ?
Nośnikiem energii jest adenozynotrifosforan (ATP) i powstaje on w komórkach z rozpadu: węglowodanów, tłuszczów, białek i alkoholi. Te składniki pokarmowe są przekształcane w procesach biochemicznych dając właśnie (ATP). ATP jest zbudowane z zasady azotowej (A) - adenozyny oraz trzech reszt fosforanowych (P)
Energia powstaje, gdy jedna z reszt fosforanowych (P) odrywa się. Podczas tego procesu ATP przechodzi w tzw. adenozynodifosforan (ADP). Powstała energia może zostań wykorzystana np. do skurczu mięśnia. Jednak 3/4 powstałej energii zostaje zamieniane w ciepło. Efekt ten czujemy ćwicząc. Następnie reszta fosforanowa zostaje ponownie związana z ADP tworząc ATP. Ten proces stale się powtarza ATP przechodzi w ADP, a ten ponownie w ATP.
W ciele jest niewielka ilość ATP, która wystarcza na zaspokojenie podstawowych potrzeb organizmu w spoczynku. Podczas ćwiczeń potrzeby energetyczne się zwiększają, a ATP zostaje wykorzystany w ciągu kilku sekund. Dlatego w organizmie musi powstać więcej ATP, a człowiek tak jak samochód potrzebuje paliwa.
W spożywanych posiłkach znajduje się paliwo dla organizmu. Energia może zostać wytworzona z: węglowodanów, białek, tłuszczy i alkoholi. Gdy jemy i pijemy jest to trawione i rozłożone na mniejsze cząsteczki, a następnie wchłonięte do krwiobiegu. Węglowodany rozpadają się na cukry proste: glukozę, fruktozę i galaktozę. Tłuszcze rozpadają się na kwasy tłuszczowe, a białka na aminokwasy. Alkohol prawie w całości trafia do krwi. Przeznaczeniem tych związków jest dostarczenie energii lecz nie tylko.
Węglowodany i alkohol są głównie zużywane, gdy potrzebujemy szybkiego dostarczenia energii. Tłuszcze z kolei stanowią rezerwę energetyczną i służą na dłuższy czas. Białko tylko w pewnych okolicznościach zostanie wykorzystane do produkcji energii np. gdy zabraknie węglowodanów. Wykorzystanie energii przez ciało jest nieefektywne gdyż z reguły 80% jest przekształcona w ciepło, a tylko 20 % daje nam siłę.
Poszczególne wartości energetyczne składników pokarmowych:
- węglowodany - 4kcal (17kJ)
- tłuszcze - 9kcal (38kJ)
- białka - 4kcal (17kJ)
- alkohole - 7kcal (29kJ)
Tłuszcze są najbardziej energetyczne. Dwukrotnie bardziej niż węglowodany i białko. Jednakże nie są one najlepszym źródłem energii dla osoby ćwiczącej. Wszystkie produkty to mieszanina substancji odżywczych. Wartość energetyczna konkretnego produktu zależy od ilości poszczególnych składników pokarmowych: węglowodanów, białek, tłuszczy. Kromka chleba razowego ma tą samą ilość kalorii co 7g masła, ale skład znacząco się różni. W chlebie większość kalorii pochodzi z węglowodanów, a w maśle z tłuszczy.
Zastanówmy się teraz jak organizm gromadzi poszczególne składniki pokarmowe. Zacznijmy od węglowodanów.
Węglowodany magazynowane są w postaci glikogenu w mięśniach oraz wątrobie. Glikogen składa się z połączonych z sobą cząstek glukozy. Przeciętne zapasy w organizmie wynoszą około 500g (z czego większość bo 400g jest w mięśniach, a w wątrobie znajduje się pozostałe 100g) Ta ilość to około 1600kcal - 2000kcal i wystarcza na przetrwanie jednego dnia na całkowitej głodówce. Pamiętajmy iż rozpoczynając odchudzanie będziemy w pierwszym momencie szybko chudnąć. Jednak chudnięcie to wynika z utraty glikogenu i wody, a nie tłuszczu. Osoby ćwiczące posiadają większe rezerwy glikogenu niż osoba nie ćwicząca ponieważ większa jest u tych pierwszych ilość mięśni. Zadaniem glikogenu wątrobowego jest regulacja właściwego poziomu glukozy w krwi. W samej krwi znajduje się się około 15g glukozy, czyli jest to jakieś 60 kcal, a w mózgu około 2 g czyli 8 kcal. Te wartości zarówno podczas ćwiczeń jak i podczas spoczynku pozostają na względnie stałym poziomie. Dzięki temu możemy normalnie funkcjonować.
Tłuszcze natomiast są magazynowane w mięśniach, pod skórą oraz przy narządach. Tłuszczy w mięśniach jest około 300 - 400g. Łącznie u osoby ważącej 70 kg tkanki tłuszczowej jest około 10 - 15 kg. Umiejscowienie i ilość tłuszczu jest uwarunkowana genetycznie oraz zależy od równowagi hormonalnej. Odkładający się tłuszcz może być niebezpieczny. Głównym zagrożeniem będzie ten gromadzący się w okolicach brzucha tworząc tzw. "kształt jabłka". Osoby takie są bardziej narażone na choroby serca niż osoby u których odkładanie tkanki tłuszczowej występuje w okolicach bioder i ud tzw. "kształt gruszki". Tematyka rozmieszczenia tkanki tłuszczowej w organizmie była szerzej omawiana w artykule "Skład ciała". Nie mamy wpływu na miejsce odkładania się tłuszczu, ale możemy zmniejszyć jego ilość.
Białko jest wykorzystywane w celach budulcowych. W pewnych okolicznościach również energetycznych. Z białek zbudowane są mięśnie i narządy. Dlatego mogą one być źródłem potencjalnej energii. Ich rola energetyczna będzie wzrastała podczas bardzo intensywnych ćwiczeń np. bardzo ciężkiego treningu, gdy zbliżamy się do ostatnich kilometrów maratonu. Również podczas odchudzania, gdy ilość glikogenu maleje istnieje możliwość zwiększonego rozpadu białek. Pamiętajmy iż podczas utraty wagi ciała połowa straconej wagi może pochodzić z rozpadu białek. Jak właściwie chudnąć oraz dlaczego powinno się dążyć przy odchudzaniu do zachowania lub zwiększenia ilości mięśni mówi artykuł "utrata masy ciała" oraz "ćwiczenia a waga ciała".
Alkohol natomiast może zostać przetworzony w wątrobie. Gdyż właśnie tam są zawarte niezbędne enzymy do tego procesu. Dlatego też aktywność fizyczna nie ma wpływu na szybkość utylizacji alkoholu. A więc szybki bieg nie przyczyni się do szybszego spalenia alkoholu po kilku wypitych drinkach.
Węglowodany magazynowane są w postaci glikogenu w mięśniach oraz wątrobie. Glikogen składa się z połączonych z sobą cząstek glukozy. Przeciętne zapasy w organizmie wynoszą około 500g (z czego większość bo 400g jest w mięśniach, a w wątrobie znajduje się pozostałe 100g) Ta ilość to około 1600kcal - 2000kcal i wystarcza na przetrwanie jednego dnia na całkowitej głodówce. Pamiętajmy iż rozpoczynając odchudzanie będziemy w pierwszym momencie szybko chudnąć. Jednak chudnięcie to wynika z utraty glikogenu i wody, a nie tłuszczu. Osoby ćwiczące posiadają większe rezerwy glikogenu niż osoba nie ćwicząca ponieważ większa jest u tych pierwszych ilość mięśni. Zadaniem glikogenu wątrobowego jest regulacja właściwego poziomu glukozy w krwi. W samej krwi znajduje się się około 15g glukozy, czyli jest to jakieś 60 kcal, a w mózgu około 2 g czyli 8 kcal. Te wartości zarówno podczas ćwiczeń jak i podczas spoczynku pozostają na względnie stałym poziomie. Dzięki temu możemy normalnie funkcjonować.
Tłuszcze natomiast są magazynowane w mięśniach, pod skórą oraz przy narządach. Tłuszczy w mięśniach jest około 300 - 400g. Łącznie u osoby ważącej 70 kg tkanki tłuszczowej jest około 10 - 15 kg. Umiejscowienie i ilość tłuszczu jest uwarunkowana genetycznie oraz zależy od równowagi hormonalnej. Odkładający się tłuszcz może być niebezpieczny. Głównym zagrożeniem będzie ten gromadzący się w okolicach brzucha tworząc tzw. "kształt jabłka". Osoby takie są bardziej narażone na choroby serca niż osoby u których odkładanie tkanki tłuszczowej występuje w okolicach bioder i ud tzw. "kształt gruszki". Tematyka rozmieszczenia tkanki tłuszczowej w organizmie była szerzej omawiana w artykule "Skład ciała". Nie mamy wpływu na miejsce odkładania się tłuszczu, ale możemy zmniejszyć jego ilość.
Białko jest wykorzystywane w celach budulcowych. W pewnych okolicznościach również energetycznych. Z białek zbudowane są mięśnie i narządy. Dlatego mogą one być źródłem potencjalnej energii. Ich rola energetyczna będzie wzrastała podczas bardzo intensywnych ćwiczeń np. bardzo ciężkiego treningu, gdy zbliżamy się do ostatnich kilometrów maratonu. Również podczas odchudzania, gdy ilość glikogenu maleje istnieje możliwość zwiększonego rozpadu białek. Pamiętajmy iż podczas utraty wagi ciała połowa straconej wagi może pochodzić z rozpadu białek. Jak właściwie chudnąć oraz dlaczego powinno się dążyć przy odchudzaniu do zachowania lub zwiększenia ilości mięśni mówi artykuł "utrata masy ciała" oraz "ćwiczenia a waga ciała".
Rezerwy energetyczne u osoby ważącej 70 kg (Cahill, 1976)
Zastanówmy się teraz w jaki sposób organizm pozyskuje energię. Jest to możliwe dzięki pewnym szlakom energetycznym które organizm może wykorzystać odpowiednio od zaistniałych potrzeb. Są to:
1. szlak ATP - PC (system fosfagenowy),
2. glikoliza beztlenowa (glikoliza mleczanowa),
3. przemiana tlenowa (wykorzystująca węglowodany i tłuszcze)
Wspominaliśmy, iż rezerwy ATP wystarczają na podstawowe potrzeby energetyczne. Wraz z pojawieniem się aktywności fizycznej o wysokiej intensywności ATP wystarcza na około jedną sekundę. Aby móc kontynuować wysiłek musi nastąpić pozyskanie energii z wymienionych powyżej szlaków energetycznych. Produkcja ATP w zależności od wykorzystania odpowiedniego szlaku będzie zachodziła w różnym tempie i w różnych procesach biochemicznych.
Na czym polega pierwszy szlak ATP - PC (system fosfagenowy). System ten wykorzystuje do produkcji energii ATP oraz foskokreatynę zgromadzoną w mięśniach. Szlak ten służy do podjęcia bardzo intensywnego i krótkiego wysiłku trwającego do 6 sekund. Przykładami takiego wysiłku mogą być np. 20 metrowy sprint, skok w dal, czy bardzo intensywne ćwiczenia na siłowni. Zadaniem fosfokreatyny jest jej szybka regeneracja z ADP do ATP. Taki mechanizm szybko uwalnia energię, ale jej zasoby są niewielkie. Wyrażając możliwości energetyczne fosfokreatyny jest to zaledwie 3-4 kcal. Dlatego też organizm potrzebuje również innych źródeł energii.
Beztlenowy szlak glikolityczny. Jest aktywowany natychmiast po rozpoczęciu intensywnych ćwiczeń. Dominuje on przy wysiłkach do 90 sekund. Aby nadążyć z szybką produkcją paliwa organizm musi dostarczać energię bez udziału tlenu co jest szybkie, ale nie efektywne. Przykładem takiego wysiłku może być bieg na 400 - 800 metrów. Po 30 sekundach taka utylizacja glukozy bez udziału tlenu pokrywa aż 60% wydatku energii. Po 2 minutach udział tego szlaku energetycznego spada do 35%. System ten pozyskuje energię z glikogenu mięśniowego lub glukozy. W warunkach beztlenowych jedna cząsteczka glukozy daje dwie cząsteczki ATP co jest nieefektywne.
Szlak tlenowy pozyskuje energię z węglowodanów (glikoliza) oraz z tłuszczów poprzez (lipolizę) ale już nie jak beztlenowy szlak glikolityczny bez udziału tlenu, a z tlenem. System ten jest bardziej energetyczny. Załóżmy iż zaczynamy ćwiczyć, na początku korzystamy z szlaku ATP - PC i beztlenowo glikolitycznego. Po kilku minutach zaczynamy w coraz większym stopniu korzystać z szlaku tlenowego. W szlaku tlenowym pozyskujemy energię z glikogenu mięśniowego. Gdy trening trwa ponad godzinę wykorzystujemy glukozę z krwiobiegu gdyż spada ilość glikogenu mięśniowego. Po dwóch godzinach intensywnych ćwiczeń wyczerpujemy prawie do zera zapas glikogenu mięśniowego dlatego organizm korzysta z glukozy z krwiobiegu ale jednocześnie rośnie znaczenie pozyskiwania paliwa z tłuszczów.
Podczas ćwiczeń tlenowych zapotrzebowanie na paliwo jest mniejsze, a więc organizm ma więcej czasu na bardziej efektywne wykorzystanie energii poprzez dostarczenie tlenu. Transport tlenu z płuc do mięśni wymaga czasu. W takich okolicznościach jedna cząsteczka glukozy daje 38 cząsteczek ATP. Pamiętajmy iż szlak beztlenowy daje z cząsteczki glukozy 2 cząsteczki ATP. Widać ile razy system tlenowy jest efektywniejszy od beztlenowego. Ćwiczenia beztlenowe wykorzystują jedynie glikogen. Tlenowe oprócz glikogenu również tłuszcze. Tłuszcze można jak już wiemy użyć do produkcji energii w przemianach tlenowych. Jedna cząsteczka tłuszczu zależnie od typu daje od 80 do 200 cząsteczek ATP. A więc pozyskanie energii z tłuszczów jest bardzo efektywne. Jednak mogą się one rozkładać tylko w warunkach tlenowych.
W tym momencie powstaje pytanie jaki szlak energetyczny jest najbardziej właściwy do spalania tkanki tłuszczowej. Na to zagadnienie składa się : intensywność ćwiczeń, czas trwania ćwiczeń, poziom kondycji oraz dieta przed ćwiczeniami. Tematykę ta była szerzej omawiana w artykule "Ćwiczenia a waga ciała". Zachęcamy do lektury.
Zapewne zastanawiacie się również jaki szlak energetyczny jest głównie wykorzystywany w waszych ćwiczeniach lub treningu. Energia zawsze pochodzi z trzech szlaków energetycznych nigdy z jednego. Zawsze wykorzystywane jest ATP które przechodzi do ADP. Glikoliza tlenowa i beztlenowa zależy od intensywności ćwiczeń. Przy kształtowaniu siły eksplozywnej czy ćwiczeń szybkościowo - siłowych trwających do 5 sekund najważniejsze są zapasy ATP. Ćwiczenia trwające od 5 do 30 sekund z udziałem dużej siły i szybkości np. bieg na 100 - 200 m pozyskują głównie paliwo z ATP - PC i szlaku beztlenowego który wykorzystuje glikogen mięśniowy. Podczas biegu na 400 - 800m istotny jest głównie glikogen mięśniowy z szlaku beztlenowego jak i tlenowego. W biegu na 5 - 10 km głównym substratem energetycznym jest glikogen mięśniowy i jego ATP powstałe na drodze glikolizy tlenowej. Gdy ćwiczenia tlenowe trwają ponad 2 godziny będzie rosło znaczenie tłuszczu śródmięśniowego i tkanki tłuszczowej.
Postarajmy się teraz bardziej praktycznie określić co dzieje cię w organizmie gdy zaczynamy ćwiczyć. Rozpoczynając ćwiczenia przynajmniej przez kilka sekund energia wytwarzana jest bez udziału tlenu (szlak beztlenowy). Oddech i częstość skurczów serca musi się dopasować do potrzeb energetycznych. Im intensywniej pracuje serce i płuca tym więcej tlenu dociera do różnych części ciała. Pojawiający się tlen aktywuje szlak tlenowy wykorzystujący węglowodany i tłuszcze. W miarę jak ćwiczymy do organizmu dociera więcej tlenu, a tłuszcze mogą zostać wykorzystane do produkcji energii. System beztlenowy ma większe znaczenie na początku podjęcia ćwiczeń przez kilka minut, czyli zanim tlen dotrze do pracujących mięśni. Przez pierwsze 5 - 15 minut głównym źródłem energii są węglowodany w miarę upływu czasu zwiększa się rola tłuszczów. Natomiast gdy zaczynamy od bardzo intensywnych ćwiczeń w mięśniach gromadzi się kwas mlekowy. Ponieważ potrzeby energetyczne nie są zaspokajane prze tlen możemy szybko odczuwać zmęczenie np. gdy szybko biegniemy musimy zwolnić, ponieważ trudno jest długo biec sprintem. Przystępując do ćwiczeń warto jest rozpocząć od mało intensywnych ćwiczeń np. rozpocznijmy od rozgrzewki, aby więcej tlenu mogło dostać się do mięśni. Dzięki temu organizm szybciej aktywuje tlenowy szlak energetyczny.
Przy treningu istotne jest jak najdalsze przesunięcie w czasie zmęczenia. Jest ono definiowane jako niezdolność do utrzymania jakiegoś poziomu mocy lub prędkości. Każdy kto ćwiczył doświadczył tego stanu. Spada poziom: szybkości, siły, wytrzymałości oraz techniki. Musimy w subiektywnym odczuciu coraz więcej siły wkładać w podjęcie konkretnej czynności ruchowej, aby ją wykonać.
Podczas ćwiczeń zawsze zużywany jest glikogen. Jego poziom przed rozpoczęciem ćwiczeń będzie miał istotne znaczenie w poziomie wydolności. Im więcej glikogenu w mięśniach tym dłużej będzie można intensywnie ćwiczyć. A więc opóźnimy pojawienie się zmęczenia. Gdy glikogenu w mięśniach jest za mało spowoduje on wcześniejsze zmęczenie, spadnie wytrzymałość, intensywność ćwiczeń, a finalnie spadnie efekt treningu. Aby opóźnić efekt zmęczenia wyznacz sobie rytm treningu. Zacznij od rozgrzewki. Staraj się stopniowo zwiększać intensywność ćwiczeń do optymalnej.
Zdjęcia wykorzystane z www.foter.com
__________________________________________________________________________________________________________________
Zapewne zastanawiacie się również jaki szlak energetyczny jest głównie wykorzystywany w waszych ćwiczeniach lub treningu. Energia zawsze pochodzi z trzech szlaków energetycznych nigdy z jednego. Zawsze wykorzystywane jest ATP które przechodzi do ADP. Glikoliza tlenowa i beztlenowa zależy od intensywności ćwiczeń. Przy kształtowaniu siły eksplozywnej czy ćwiczeń szybkościowo - siłowych trwających do 5 sekund najważniejsze są zapasy ATP. Ćwiczenia trwające od 5 do 30 sekund z udziałem dużej siły i szybkości np. bieg na 100 - 200 m pozyskują głównie paliwo z ATP - PC i szlaku beztlenowego który wykorzystuje glikogen mięśniowy. Podczas biegu na 400 - 800m istotny jest głównie glikogen mięśniowy z szlaku beztlenowego jak i tlenowego. W biegu na 5 - 10 km głównym substratem energetycznym jest glikogen mięśniowy i jego ATP powstałe na drodze glikolizy tlenowej. Gdy ćwiczenia tlenowe trwają ponad 2 godziny będzie rosło znaczenie tłuszczu śródmięśniowego i tkanki tłuszczowej.
Postarajmy się teraz bardziej praktycznie określić co dzieje cię w organizmie gdy zaczynamy ćwiczyć. Rozpoczynając ćwiczenia przynajmniej przez kilka sekund energia wytwarzana jest bez udziału tlenu (szlak beztlenowy). Oddech i częstość skurczów serca musi się dopasować do potrzeb energetycznych. Im intensywniej pracuje serce i płuca tym więcej tlenu dociera do różnych części ciała. Pojawiający się tlen aktywuje szlak tlenowy wykorzystujący węglowodany i tłuszcze. W miarę jak ćwiczymy do organizmu dociera więcej tlenu, a tłuszcze mogą zostać wykorzystane do produkcji energii. System beztlenowy ma większe znaczenie na początku podjęcia ćwiczeń przez kilka minut, czyli zanim tlen dotrze do pracujących mięśni. Przez pierwsze 5 - 15 minut głównym źródłem energii są węglowodany w miarę upływu czasu zwiększa się rola tłuszczów. Natomiast gdy zaczynamy od bardzo intensywnych ćwiczeń w mięśniach gromadzi się kwas mlekowy. Ponieważ potrzeby energetyczne nie są zaspokajane prze tlen możemy szybko odczuwać zmęczenie np. gdy szybko biegniemy musimy zwolnić, ponieważ trudno jest długo biec sprintem. Przystępując do ćwiczeń warto jest rozpocząć od mało intensywnych ćwiczeń np. rozpocznijmy od rozgrzewki, aby więcej tlenu mogło dostać się do mięśni. Dzięki temu organizm szybciej aktywuje tlenowy szlak energetyczny.
Przy treningu istotne jest jak najdalsze przesunięcie w czasie zmęczenia. Jest ono definiowane jako niezdolność do utrzymania jakiegoś poziomu mocy lub prędkości. Każdy kto ćwiczył doświadczył tego stanu. Spada poziom: szybkości, siły, wytrzymałości oraz techniki. Musimy w subiektywnym odczuciu coraz więcej siły wkładać w podjęcie konkretnej czynności ruchowej, aby ją wykonać.
Podczas ćwiczeń zawsze zużywany jest glikogen. Jego poziom przed rozpoczęciem ćwiczeń będzie miał istotne znaczenie w poziomie wydolności. Im więcej glikogenu w mięśniach tym dłużej będzie można intensywnie ćwiczyć. A więc opóźnimy pojawienie się zmęczenia. Gdy glikogenu w mięśniach jest za mało spowoduje on wcześniejsze zmęczenie, spadnie wytrzymałość, intensywność ćwiczeń, a finalnie spadnie efekt treningu. Aby opóźnić efekt zmęczenia wyznacz sobie rytm treningu. Zacznij od rozgrzewki. Staraj się stopniowo zwiększać intensywność ćwiczeń do optymalnej.
Zdjęcia wykorzystane z www.foter.com
__________________________________________________________________________________________________________________
mgr Rafał Bytomski
_________________________________________________________________________________________________________________
ODWIEDŹ MOJE PROFILE