ЕНЕРГИЙНО ВЪЗСТАНОВЯВАНЕ НА МУСКУЛИТЕ - ВЪПРОСЪТ ЗА ИНТЕНЗИТЕТА И Продължителността; РОЯТ протеин
В състояние на покой енергийните нужди на мускулите се покриват главно от въглехидрати и мазнини. Протеините служат на мускулите предимно като строителни материали. Те играят само подчинена роля като енергиен източник. По време на спорт обаче, в зависимост от натоварването, има промяна в доставката на енергия и мускулите имат различен достъп до наличните енергийни източници. Защо е така и какво означава за вашето спортно хранене можете да разберете тук.
Макронутриенти: Различни количества енергия
Ние работим с мускулите си - бягаме, скачаме и вдигаме тежки неща. Нашето тяло може да осигури енергия за мускулите от трите богати на енергия макронутриенти (въглехидрати, мазнини и протеини). Калоричната стойност на хранителното вещество показва колко енергия тялото може да получи от него. Калоричната стойност е дадена в килокалории или по-научно по-точно в килоджаули [1,5,11]. Тъй като говорим разговорно за „калории“, засега ще се придържаме към единицата kcal.
въглехидрати: Въглехидратите осигуряват енергия под формата на глюкоза и имат калоричност 4 kcal/g. Въглехидратите се съхраняват като мускулен гликоген (приблизително 300 до 500 g) и като чернодробен гликоген (приблизително 100 g). В зависимост от телесното тегло, нивото на тренировка и диетата, собствените запаси на тялото за съхранение варират [5].
Мазнини: Мазнините осигуряват енергия под формата на мастни киселини. Мазнините (триглицеридите) осигуряват най-много енергия от всички макронутриенти с 9 kcal/g. Те са и най-големият енергиен запас в организма и се съхраняват в мастната тъкан (около 15 000 g) и в мускулите (около 300 g). Точният дял на мазнините в общата телесна маса на човек обаче зависи от възрастта, пола, физиката и начина на живот [5].
Протеини: Протеините осигуряват енергия под формата на аминокиселини и (подобно на въглехидратите) имат калоричност 4 kcal/g. Протеините обаче са основно строителни материали и едва ли играят роля в нормалния енергиен метаболизъм. Освен всичко друго, те са необходими за развитието и поддържането на клетките, ензимите и имунните вещества [8,11].
Аденозин трифосфат (АТФ): енергийната валута на мускула
Енергията се предоставя на тялото чрез процеси на преобразуване (изгаряне) от хранителните вещества. За целта той се преобразува химически в енергиен носител, за да бъде използван от клетките. Най-важният енергиен източник е аденозин трифосфатът (АТФ). АТФ е енергийната валута за повечето енергоемки процеси при хората, както и прекият източник на енергия за мускулните влакна. АТФ се състои от аденозин, комбинация от аденин и рибоза и три фосфатни групи. Доставката на АТФ в мускулните влакна е много ограничена. Тялото трябва непрекъснато да създава нов АТФ, за да може да захранва всички процеси с енергия [8,10,11].
Доставка на енергия: интензивност и продължителност
Тялото използва различни методи за създаване на АТФ от въглехидрати, мазнини и протеини. Интензивността и продължителността на спортната дейност определят предимно кои енергийни резерви тялото използва за изгаряне.
Силно натоварвания: енергия за десет секунди максимална производителност
При директно натоварване, като спринт до около 10 секунди, съхраненият АТФ и, косвено, богатият на енергия креатин фосфат (KrP) са на разположение като енергийни носители за доставка на енергия. Тъй като мускулите не могат да бъдат адекватно снабдени с кислород по време на тези много кратки, но силно интензивни натоварвания, енергията трябва да се осигурява без кислород (анаеробно). АТФ се разделя в мускула и е директно достъпен за мускулите за около две секунди.
KrP служи за регенериране на използвания ATP незабавно, в противен случай ще бъде изразходван след две секунди. Но самият KrP също се изразходва след около осем секунди. Следователно тялото трябва да прибегне до превръщането на богати на енергия хранителни вещества (въглехидрати, мазнини и протеини), за да образува нов АТФ [5,8] по време на стресове, които продължават повече от десет секунди.
Интензивни натоварвания: енергия за максимум две минути
Ако завършим дълъг спринт над 400 м, това изисква много бързо освобождаване на енергия, което обаче трябва да продължи известно време. Съхранението на ATP и KrP вече не е достатъчно. И тук мускулът е принуден да осигурява енергия без присъствието на кислород (анаеробно). Енергията идва почти изключително от осигуряването на глюкоза (анаеробна гликолиза) [2,10].
За бързо и интензивно натоварване много бързо се изисква голямо количество енергия. Анаеробната гликолиза осигурява на мускула за много време много енергия. Тази форма на снабдяване с енергия обаче има и недостатъци. Тъй като поради липсата на кислород, изгарянето е непълно и неефективно. Ако изгарянето е непълно, молекулата на глюкозата осигурява само един до два мола АТФ. Това е само около пет процента от енергията, която се получава при пълно изгаряне с кислород [13]. Когато молекулата на глюкозата е напълно изгорена, общото количество освободена енергия е много голямо при 27 мола АТФ. Този процес обаче изисква кислород и отнема много повече време (аеробна гликолиза).
В допълнение, бързото освобождаване на енергия от анаеробна гликолиза води до образуването на млечна киселина (лактат). Тялото трябва отново да разгражда лактата, в противен случай се получава свръхкиселяване. Освен това лактатът се метаболизира само с достатъчно кислород. Ако усилието е много интензивно и продължава, има твърде малко кислород за разграждане на лактата. Образуването на лактат надвишава разграждането на лактата и мускулите стават твърде кисели (ацидоза с концентрация на лактат над 15 mmol/l). Ацидозата в мускула инхибира ензимите в мускула, които са отговорни за свиването на мускулните влакна (мускулна контракция). Неизбежно възникват мускулна умора и загуба на работоспособност [1,3,8].
Непрекъснати натоварвания: Енергия за дългосрочно представяне
При бягане, колоездене или ски бягане със средна или ниска интензивност, генерирането на енергия от въглехидрати и мазнини с помощта на кислород (аеробно снабдяване с енергия) е предпоставка за по-дълги резултати [8].
Аеробна гликолиза: Пълното изгаряне на глюкоза
С кислород тялото може да изгаря въглехидратите изцяло под формата на глюкоза (аеробна гликолиза). Изгарянето на хранителни вещества, което изисква кислород, също се нарича окисление [4]. Глюкозата за производство на енергия идва предимно от запасите на гликоген в мускулите. Ако този магазин е празен, тялото използва повече гликоген от черния дроб [8]. В зависимост от диетата и нивото на тренировка, запасите от гликоген се изчерпват след около два часа без снабдяване с хранителни вещества по време на тренировка, така че по време на състезанията трябва да се осигури своевременно попълване. Добре обучените спортисти за издръжливост запазват запасите си от гликоген, като черпят по-голяма част от енергията си от мастни киселини по-рано [5,6,8]. В допълнение, те непрекъснато доставят нови въглехидрати (например като гел или бар).
Липолиза: Мазнините изгарят в огъня на въглехидратите
Тялото може много добре да съхранява мазнини. Мастните запаси осигуряват почти неограничена енергия в спортовете за издръжливост. За разлика от изгарянето на глюкоза, изгарянето на мастни киселини (липолиза) е възможно само с кислород (аеробно). Въпреки че мазнините осигуряват повече от два пъти повече енергия от въглехидратите, много е трудно да ги мобилизираме за производство на енергия.
Тъй като активиращият ензим от разграждането на глюкозата е необходим за изгарянето на мазнини, мазнините винаги се изгарят паралелно с глюкозата. Оттук и девизът: Мазнините изгарят в огъня на въглехидратите.
Една от причините, поради които количеството съхраняван гликоген обикновено е фактор, ограничаващ изпълнението по време на дългосрочно упражнение [2,6,7,8,9,12].
Наличие на кислород: Той е определящ за мускулите
Въпреки че мазнините се мобилизират след около 30 минути упражнения, преди всичко интензивността на упражненията и следователно наличието на кислород в мускула определят пропорциите на изгаряне на въглехидрати и мазнини. При по-малко интензивни дейности тези макронутриенти се използват в приблизително равни пропорции. Ако едно упражнение стане по-интензивно, твърде малко кислород попада в кръвта чрез дишане и по този начин в мускулите. Делът на мазнините в енергоснабдяването намалява и делът на въглехидратите се увеличава [8].
Глюконеогенеза: Енергия при продължително упражнение
Без снабдяване с енергия по време на тренировка, запасите от гликоген се изпразват напълно след два часа. Ако стресът продължи по-дълго, черният дроб е в състояние да създаде нова глюкоза от (а) съхранени аминокиселини (от протеини), (б) лактат (от анаеробно горене) и (в) глицерин (от разграждане на мастните киселини). Тази нова формация е известна като глюконеогенеза (или дума „глюконеогенеза“). Тези процеси обаче протичат много бавно и от своя страна изискват кислород [3,8].
Така че, ако искате да изпълнявате дълго време и много интензивно, трябва да започнете да захранвате въглехидрати от само 90 минути, за да запазите гликогеновите резерви.
Можете да видите, че мускулът използва различни енергийни източници в зависимост от вида, интензивността и продължителността на вашата физическа активност. Със знанието за енергийния метаболизъм на мускулите можете да контролирате диетата и тренировките си, за да осигурите оптимално на тялото си хранителни вещества и да постигнете спортните си цели.
[1] De Marées, H. Физиология на упражненията. Sportverlag Strauss, Кьолн, 9-то издание 2003 г.
[2] Fink, H.H., Mikesky, A.E. Спортно хранене: практически приложения. Jones and Bartlett Learning, Burlington, 4th Edition 2015.
[3] Jeukendrup, A., Gleeson, M. Sport Nutrition: Въведение в производството на енергия и производителността. Human Kinetics, Stanningley, 2nd Edition 2010.
[4] Кирш, К. Физиология на упражненията. Учебник по физиология. Georg Thieme Verlag, Щутгарт, 1994 г.
[5] Lamprecht, M., Holasek, S., Konrad, M., Seebauer, W., Hiller-Baumgartner, D. Учебник по спортно хранене: Научно обоснованият сборник за храненето в спорта. Clax Verlag, Грац, 1-во издание 2017 г.
[6] Neumann, G., Pfützner, A., Berbalk, A. Оптимизирано обучение за издръжливост. Meyer & Meyer Verlag, Аахен, 6-то преработено издание, 2011 г.
[7] Newsholme, E.A., Blomstrand, E., McAndrew, N. Биохимични причини за умора. В: Shepard, R.J., Astrand, P.O. Издръжливост в спорта: публикация на МОК в сътрудничество с FIMS. Deutscher Ärzte Verlag, Кьолн, 1993 г.
[8] Raschka, C. и Ruf, S. Спорт и хранене: Научно обосновани препоръки и хранителни планове за практика. Thieme Verlag, Щутгарт, 1-во издание 2012 г.
[9] Рост, Р. Учебник по спортна медицина. Deutscher Ärzte Verlag, Кьолн, 2001.
[10] Schek, A. Въглехидрати в диетата на спортиста за издръжливост. Хранене Umschau 44 (12): 434-440, 2013.
[11] Weineck, J. Оптимално обучение: Основи на физиологията на изпълнението със специално внимание към обучението на деца и младежи. Spitta Verlag, Balingen, 16-то издание 2010 г.
[12] Widhalm, К. Хранителна медицина. Deutscher Ärzte-Verlag, Кьолн, 3-то преработено издание, 2009 г.