ENERGETICKÉ OBNOVENIE SVALOV - OTÁZKA INTENZITY A TRVANIA; Bielkovina SWARM
V pokojovom stave sú energetické potreby svalov pokryté hlavne sacharidmi a tukmi. Bielkoviny slúžia svalom predovšetkým ako stavebný materiál. Ako zdroj energie hrajú iba podradnú úlohu. Počas športu však v závislosti od zaťaženia dochádza k posunu v dodávke energie a sval inak pristupuje k dostupným zdrojom energie. Tu sa dozviete, prečo je to tak a čo to znamená pre vašu športovú výživu.
Makronutrienty: rôzne množstvá energie
Pracujeme so svojimi svalmi - beháme, skáčeme a dvíhame ťažké veci. Naše telo môže dodať svalom energiu z troch energeticky bohatých makroživín (sacharidy, tuky a bielkoviny). Kalorická hodnota živiny ukazuje, koľko energie z nej môže telo získať. Výhrevnosť sa udáva v kilokalóriách alebo, vedecky presnejšie, v kilojouloch [1,5,11]. Pretože hovoríme hovorovo o „kalóriách“, budeme sa zatiaľ držať jednotky kcal.
sacharidy: Sacharidy poskytujú energiu vo forme glukózy a majú výhrevnosť 4 kcal/g. Sacharidy sa ukladajú ako svalový glykogén (asi 300 až 500 g) a ako pečeňový glykogén (asi 100 g). V závislosti od telesnej hmotnosti, úrovne tréningu a stravovania sa líšia vlastné zásoby tela [5].
Tuky: Tuky dodávajú energiu vo forme mastných kyselín. Tuky (triglyceridy) poskytujú najviac energie zo všetkých makroživín s 9 kcal/g. Sú tiež najväčším zásobníkom energie v organizme a ukladajú sa v tukovom tkanive (cca 15 000 g) a vo svaloch (cca 300 g). Presný podiel tuku na celkovej telesnej hmotnosti človeka však závisí od veku, pohlavia, postavy a životného štýlu [5].
Bielkoviny: Bielkoviny dodávajú energiu vo forme aminokyselín a (podobne ako sacharidy) majú výhrevnosť 4 kcal/g. Bielkoviny sú však hlavne stavebnými materiálmi a ťažko zohrávajú úlohu v normálnom energetickom metabolizme. Okrem iného sú nevyhnutné pre vývoj a údržbu buniek, enzýmov a imunitných látok [8,11].
Adenozíntrifosfát (ATP): energetická mena svalu
Energia je telu poskytovaná konverznými procesmi (spaľovaním) z výživných látok. Za týmto účelom sa chemicky premieňa na nosič energie, aby ho mohli bunky použiť. Najdôležitejším zdrojom energie je adenozíntrifosfát (ATP). ATP je energetická mena pre väčšinu energeticky náročných procesov u ľudí, ako aj priamy zdroj energie pre svalové vlákna. ATP pozostáva z adenozínu, kombinácie adenínu a ribózy a troch fosfátových skupín. Dodávka ATP vo svalovom vlákne je veľmi obmedzená. Telo musí neustále vytvárať nové ATP, aby bolo schopné zásobovať všetky procesy energiou [8,10,11].
Dodávka energie: intenzita a trvanie
Telo využíva rôzne metódy na tvorbu ATP zo sacharidov, tukov a bielkovín. Intenzita a trvanie športovej činnosti určujú predovšetkým to, aké energetické rezervy telo využíva na spaľovanie.
Vysoko intenzívne zaťaženie: energia na desať sekúnd maximálneho výkonu
V prípade priameho stresu, ako je napríklad šprint do približne 10 sekúnd, je ako zdroj energie na dodanie energie k dispozícii uložený ATP a nepriamo aj energeticky bohatý kreatínfosfát (KrP). Pretože svaly nemôžu byť pri týchto veľmi krátkych, ale veľmi intenzívnych zaťaženiach dostatočne zásobené kyslíkom, musí byť energia dodávaná bez kyslíka (anaeróbne). ATP je rozdelený do svalu a je priamo k dispozícii pre svaly asi na dve sekundy.
KrP slúži na okamžitú regeneráciu použitého ATP, inak by sa vyčerpal po dvoch sekundách. Samotný KrP je ale tiež vyčerpaný asi po ôsmich sekundách. Telo sa preto musí uchýliť k premene energeticky bohatých živín (sacharidy, tuky a bielkoviny), aby vytvorilo nový ATP [5,8].
Intenzívne zaťaženie: energia až dve minúty
Ak absolvujeme dlhý šprint na 400 m, vyžaduje to veľmi rýchle uvoľnenie energie, ktorá však musí trvať určitý čas. Skladovanie ATP a KrP už nie je dostatočné. Aj tu je sval nútený dodávať energiu bez prítomnosti kyslíka (anaeróbne). Energia pochádza takmer výlučne z poskytovania glukózy (anaeróbna glykolýza) [2,10].
Na krátke a intenzívne zaťaženie je veľmi rýchlo potrebné veľké množstvo energie. Anaeróbna glykolýza dodáva svalu veľa energie za krátky čas. Táto forma dodávky energie má však aj nevýhody. Pretože kvôli nedostatku kyslíka je spaľovanie neúplné a neúčinné. Ak spaľovanie nie je úplné, molekula glukózy poskytuje iba jeden až dva móly ATP. To je iba asi päť percent energie, ktorá sa získava úplným spaľovaním s kyslíkom [13]. Keď je molekula glukózy úplne spálená, celkové množstvo uvoľnenej energie je pri 27 móloch ATP veľmi veľké. Tento proces však vyžaduje kyslík a trvá oveľa dlhšie (aeróbna glykolýza).
Okrem toho rýchle uvoľňovanie energie z anaeróbnej glykolýzy vedie k tvorbe kyseliny mliečnej (laktátu). Telo musí znova odbúravať laktát, inak dôjde k prekysleniu. Laktát sa navyše metabolizuje iba s dostatkom kyslíka. Ak je námaha veľmi intenzívna a pokračuje, je k dispozícii príliš málo kyslíka na odbúranie laktátu. Tvorba laktátu prekračuje odbúravanie laktátu a svaly sa príliš prekysľujú (acidóza s koncentráciou laktátu nad 15 mmol/l). Acidóza vo svale brzdí enzýmy vo svale, ktoré sú zodpovedné za kontrakciu svalových vlákien (kontrakcia svalu). Svalová únava a strata výkonu sa nevyhnutne vyskytujú [1,3,8].
Trvalé zaťaženie: energia pre dlhodobý výkon
Pri behu, jazde na bicykli alebo na bežkách strednej alebo nízkej intenzity je predpokladom dlhšieho výkonu generovanie energie zo sacharidov a tukov pomocou kyslíka (dodávka aeróbnej energie) [8].
Aeróbna glykolýza: úplné spaľovanie glukózy
S kyslíkom je telo schopné úplne spáliť sacharidy vo forme glukózy (aeróbna glykolýza). Spaľovanie živín, ktoré vyžaduje kyslík, sa tiež nazýva oxidácia [4]. Glukóza na výrobu energie pochádza predovšetkým z glykogénových zásob svalov. Ak je tento obchod prázdny, telo spotrebuje viac glykogénu z pečene [8]. V závislosti od stravy a úrovne tréningu sa zásoby glykogénu vyčerpajú asi po dvoch hodinách bez prísunu živín počas cvičenia, takže doplnenie je potrebné zabezpečiť na začiatku súťaží. Dobre trénovaní vytrvalostní športovci šetria svoje zásoby glykogénu tým, že skôr čerpajú väčšiu časť svojej energie z mastných kyselín [5,6,8]. Okrem toho nepretržite dodávajú nové sacharidy (napr. Ako gél alebo tyčinka).
Lipolýza: Tuky horia v ohni sacharidov
Telo dokáže veľmi dobre ukladať tuky. Tukové zásoby poskytujú takmer neobmedzenú energiu pri vytrvalostných športoch. Na rozdiel od spaľovania glukózy je spaľovanie mastných kyselín (lipolýza) možné iba pri kyslíku (aeróbnom). Aj keď tuky poskytujú viac ako dvojnásobok energie ako sacharidy, je veľmi ťažké ich mobilizovať na výrobu energie.
Pretože je pre spaľovanie tukov nevyhnutný aktivačný enzým štiepenia glukózy, tuky sa spaľujú vždy súbežne s glukózou. Preto motto: Tuky horia v ohni sacharidov.
Jedným z dôvodov, prečo je množstvo uloženého glykogénu pri dlhodobom cvičení zvyčajne faktorom obmedzujúcim výkonnosť [2,6,7,8,9,12].
Dostupnosť kyslíka: Je rozhodujúca vo svale
Aj keď sú tuky mobilizované asi po 30 minútach cvičenia, podiel na spaľovaní sacharidov a tukov určuje predovšetkým intenzita cvičenia a tým aj dostupnosť kyslíka vo svale. Pri menej intenzívnych činnostiach sa tieto makroživiny používajú v zhruba rovnakom pomere. Ak je cvičenie intenzívnejšie, dýchaním sa dostane do krvi príliš málo kyslíka, a teda aj do svalov. Znižuje sa podiel tukov v dodávke energie a zvyšuje sa podiel sacharidov [8].
Glukoneogenéza: Energia pri trvalom cvičení
Bez prísunu energie počas cvičenia sa zásoby glykogénu po dvoch hodinách úplne vyprázdnia. Ak záťaž trvá dlhšie, pečeň je schopná vytvárať novú glukózu z (a) uložených aminokyselín (z bielkovín), (b) laktátu (z anaeróbneho spaľovania) a (c) glycerínu (z rozkladu mastných kyselín). Táto nová formácia sa označuje ako glukoneogenéza (alebo slovo „glukoneogenéza“). Tieto procesy však prebiehajú veľmi pomaly a naopak vyžadujú kyslík [3,8].
Ak teda chcete podávať výkony dlhodobo a veľmi intenzívne, mali by ste začať konzumovať sacharidy už 90 minút, aby ste si uchovali zásoby glykogénu.
Vidíte, že sval využíva rôzne zdroje energie v závislosti od typu, intenzity a trvania vašej fyzickej aktivity. So znalosťou energetického metabolizmu svalov môžete ovládať stravu a tréning, aby ste telu optimálne dodávali živiny a dosiahli svoje športové ciele.
[1] De Marées, H. Fyziológia cvičení. Sportverlag Strauss, Kolín nad Rýnom, 9. vydanie, 2003.
[2] Fink, H. H., Mikesky, A. E. Športová výživa: Praktické aplikácie. Jones and Bartlett Learning, Burlington, 4. vydanie, 2015.
[3] Jeukendrup, A., Gleeson, M. Športová výživa: Úvod do výroby a výkonu energie. Human Kinetics, Stanningley, 2. vydanie 2010.
[4] Kirsch, K. Fyziológia cvičení. Učebnica fyziológie. Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1994.
[5] Lamprecht, M., Holasek, S., Konrad, M., Seebauer, W., Hiller-Baumgartner, D. Učebnica športovej výživy: Vedecky podložené kompendium o výžive v športe. Clax Verlag, Graz, 1. vydanie 2017.
[6] Neumann, G., Pfützner, A., Berbalk, A. Optimalizovaný vytrvalostný tréning. Meyer & Meyer Verlag, Aachen, 6. prepracované vydanie, 2011
[7] Newsholme, E.A., Blomstrand, E., McAndrew, N. Biochemické príčiny únavy. In: Shepard, R.J., Astrand, P.O. Endurance in Sport: Publikácia MOV v spolupráci s FIMS. Deutscher Ärzte Verlag, Kolín nad Rýnom, 1993.
[8] Raschka, C. a Ruf, S. Šport a výživa: Vedecky podložené odporúčania a plány výživy pre prax. Thieme Verlag, Stuttgart, 1. vydanie 2012.
[9] Rost, R. Učebnica športovej medicíny. Deutscher Ärzte Verlag, Kolín nad Rýnom, 2001.
[10] Schek, A. Sacharidy v strave vytrvalostného športovca. Nutrition review 44 (12): 434-440, 2013.
[11] Weineck, J. Optimal Training: Základy fyziológie výkonu so zvláštnym zreteľom na tréning detí a mládeže. Spitta Verlag, Balingen, 16. vydanie, 2010.
[12] Widhalm, K. Nutričná medicína. Deutscher Ärzte-Verlag, Kolín nad Rýnom, 3. prepracované vydanie, 2009.