Спорт, гени и хранене изгаряне на мазнини, фитнес, изграждане на мускули, спорт, спортно хранене

По отношение на еволюционната история, Homo sapiens някога е бил ловец и събирач. Животът му се състоеше от цикъл на излишък и липса на храна, фази на физическа активност и фази на почивка. 10 000 години по-късно генетичният ни състав не се е променил значително. Андрю Хамилтън разгледа за нас нови резултати от изследванията по тази тема и сега докладва за ползите, които днешните спортисти могат да извлекат от тези открития за тяхната подготовка.

Днес е лесно да забравим, че основният ни метаболизъм и нашата физиология едва ли се различават от тези на нашите предци. Това обаче не е изненадващо, защото повечето метаболитни процеси в организма се контролират от нашите гени. Има убедителни доказателства, че нашите гени едва са се променили значително за 10 000 години и определено не са се променили през последните 40–100 години. (1)

Учете се от ловци и събирачи

В късния палеолит (когато нашите предци са обикаляли района като ловци-събирачи), упражненията и почивката са имали голямо влияние върху селекцията на гените. За да могат да оцелеят по време на недостиг на храна, се развиват определени гени, които са отговорни за оптималното снабдяване с енергия и нейното използване. Науката нарича тези гени „икономични гени“, благодарение на които нашите предци от каменната ера са могли да използват енергията по-ефективно и дори по време на продължителни периоди на глад да търсят храна и да бягат от враговете си. Без тези пестеливи гени шансовете за оцеляване със сигурност биха били значително по-ниски.

Значението на "спортните гени"

Има ли смисъл ежедневните тренировки?

За да отговорят на този въпрос, датски учени от университета в Копенхаген извършиха новаторско проучване. По този начин те сравниха адаптацията на обучението, което завършваше два пъти на ден през ден, с това на обучението, което се провеждаше веднъж на ден в последователни дни. (5) В това проучване 7 са правили здрави, нетренирани хора Мъжки упражнения за удължаване на коляното, като единият крак се упражнява с празен запас от гликоген, а другият с пълен запас от гликоген. Процесът на обучение беше следният:

• - В един ден и двата крака се тренираха за един час при 75% от максималното представяне, след което се приемаше почивка от два часа, без да се яде. След това единият крак (крак с ниско съдържание на гликоген, тъй като беше празен от запаси от гликоген) беше трениран за още един час, докато другият (богат на гликоген крак, тъй като беше пълен с запаси от гликоген) почиваше.
• - На 2-рия ден кракът с празния запас от гликоген спря, докато кракът с пълния запас от гликоген беше трениран за един час.

Този двудневен тренировъчен цикъл се повтаря за период от 10 седмици, с 2 почивни дни седмично.

Между тренировъчните единици тестваните се хранели с диета, богата на въглехидрати, която се състои от 70% въглехидрати, 15% протеини и 15% мазнини. С този план в крайна сметка и двата крака тренираха с еднакъв тренировъчен обем и интензивност. Въпреки това, докато богатият на гликоген крак се тренира веднъж дневно с високо първоначално съдържание на гликоген, половината от тренировките за крака с нисък гликоген се провеждат с нисък гликогенен статус (т.е. този на 2-рия час на 1-вия ден от 2-дневния цикъл - вж. Фиг. 1).
илюстрация 1

След 10 седмици изследваните лица преминаха тест, при който се измерва „времето до изтощение“. Извършва се при 90% от максималната производителност и дава следните резултати (вж. Таблица 1):

Както се очакваше, 10-седмичната тренировка доведе до значително увеличение на представянето и в двата крака. Беше забележимо обаче, че кракът с нисък гликоген има значително по-добри стойности както за „време до изтощение“, така и за „обща работа“ в сравнение с крака с висок гликоген. В допълнение учените направиха следните открития:

Тази последна точка е много важна. Тренировките с нисък гликогенен статус доведоха до значително увеличаване на количеството гликоген, съхранявано в мускула в покой, в сравнение с тренировъчния протокол с пълни запаси от гликоген, но това само по себе си не обясняваше различните резултати във „времето до изчерпване“. Въпреки това, тестът за ефективност при 90% от максималното изпълнение беше толкова интензивен, че участниците в доброволческото проучване можеха да държат това ниво само за максимум 25 минути. За този кратък период от време дефицитът на гликоген все още не е оказал значително влияние върху наличността на енергия.

Тренировка с нисък гликоген = висока производителност?

Взаимодействие между мускулите и гените

Последните проучвания показват, че по-ниското съдържание на гликоген в мускулите оказва влияние върху генната експресия, а оттам и върху тренировъчната адаптация. (3,6) Известно е, че физическата активност оказва влияние върху генната експресия в тялото.
Следователно взаимодействието между гените и физическата активност е двупосочен процес (вж. Фиг. 2). Разбирането на този процес е много важен момент, защото само тогава може да се каже дали влиянието на пестеливите гени върху метаболизма трябва да се вземе предвид при оптимална тренировъчна адаптация. Следователно учените се опитват да разгадаят участващите процеси.

Икономически гени: нови изследвания

Как влияе съдържанието на гликоген върху мускулния растеж?

Връзка между гените и нивата на въглехидратите

Австралийско проучване изследва ефекта от диета с ниско съдържание на въглехидрати (0,7 g/kg телесна маса) в сравнение с диета с високо съдържание на въглехидрати (10 g/kg телесно тегло) за период от 48 часа след изтощителна тренировка, докато мускулните запаси от гликоген не се изчерпят. (10) Изследователите се интересували от концентрацията на иРНК в подмножество гени, които участват в метаболизма на въглехидратите и мазнините.

По-специално, те разгледаха генетичните количества на GLUT4 и гликогенин, който участва в усвояването на глюкозните клетки и синтеза на гликоген. Освен това те изследват и количествата гени, участващи в загубата на мазнини и окисляването на мазнините.

Те установиха, че описаната манипулация на упражненията и диетата има значителен ефект върху активността на всички гени, свързани с въглехидратите. След диетата с високо съдържание на въглехидрати се наблюдава увеличаване на концентрацията на GLUT 4 и гликогенин иРНК и намаляване на активността на PDK-4. Намаляването на активността на PDK-4 е интересно тук, тъй като PDK-4 означава ензим, който допринася за намаляване и инхибиране на окисляването на глюкозата. Това играе основна роля, ако - предизвикано от глад - има друго използване на метаболитното гориво, т.е. Изключване на метаболизма на въглехидратите и включване на метаболизма на мазнините. Следователно е добър кандидат за „икономичен ген“!

Каква практическа полза можете да получите от това?

Доказано е, че тренировките с по-ниско съдържание на гликоген в мускулите ускоряват адаптацията на тренировките. Последващата комбинация с пълни запаси от гликоген може да доведе до значително повишаване на производителността. Но и тук се прилага добре познатият принцип, че са необходими по-всеобхватни разследвания, за да може да се отговори на открити въпроси, напр. колко често трябва да тренирате с по-ниско съдържание на гликоген и дали недостатъците надвишават възможните предимства (вижте връзката "недостатъци"). Освен това цитираните проучвания показват, че по никакъв начин не е изяснено кои механизми предизвикват по-добра адаптация. А що се отнася до силовите тренировки, поне едно проучване не откри никакви ползи.

Дори ако някои тренировки водят до по-добра адаптивност по отношение на издръжливостта, когато запасите от гликоген са празни, разумно е да препоръчате изключително внимание в момента. Ако искате да изпробвате ефектите от тренировката два пъти на ден през редуващи се дни, трябва да правите това за кратко време и в идеалния случай не по време на фази на състезание и когато сте стресирани или уморени. Обърнете специално внимание на симптомите на претрениране и умора. И помнете, нашите предци просто са искали да оцелеят. Те не се интересуваха от постигане на лични рекорди или счупване на рекорди за издръжливост или скорост!

Гени - са основните наследствени единици. Генът е сегмент от ДНК, който описва структурата на протеинова или РНК молекула.

Генната експресия - „включването“ на гените

Messenger РНК - верига от рибонуклеинова киселина, която се синтезира, когато гените се включат и станат активни

Хормони и други сигнални молекули - Молекули, които „казват“ на клетките какво да правят

Гликоген - неразтворима, силно разклонена форма на въглехидрати, която се съхранява в мускулите и черния дроб

Ензими - големи протеинови молекули, които катализират важни биохимични реакции, които иначе не биха се осъществили или протичаха твърде бавно

капилярна - най-малкият кръвоносен съд, който транспортира хранителни вещества и кислород в клетките и премахва метаболитните отпадъчни продукти

Андрю Хамилтън Член на Кралското общество по химия, Американски колеж по спортна медицина и съветник във фитнес индустрията, специализиран в спортното хранене

Допълнителни статии:

Препратки

1. Journal of Applied Physiology, 2004, том 96 (1), стр. 3-10

2. Journal of Physiology, 2002, том 538, стр. 911-917

3. FASEB Journal, 2001, том 15, стр. 2748-2750

4. Journal of Physiology, 2002, том 541, стр. 261-271

5. Списание за приложна физиология, 2005, том 98, стр. 93-99

6. Journal of Physiology, 2003, том 546, стр. 851-858

7. Списание за приложна физиология, 2007, том 103, стр. 1536-1542

8. Journal of Biological Chemistry, 2005, стр. 33588-8

9. Journal of Applied Physiology, 2007, том 102, стр. 1604-1611

10. Am Journal of Physiology - Endocrinology and Metabolism, 2004, том 287 (1), стр. E25-31

---