Vplyv stravy na budovanie svalov - GRIN
Technické práce (škola) 2013 34 strán
Ukážka čítania
Obsah
2. Svaly
2.1. Štruktúra svalu
2.2. Mechanika svalovej kontrakcie
2.3. Typy svalových vlákien
2.4. Odpoveď na adaptáciu svalov
3. Základné stavebné prvky výživy
3.1. sacharidy
3.1.1. Glykemický index
3.2. Tuky
3.3. bielkoviny
3.3.1. Valencia bielkovín
3.4. Vitamíny a minerály
4. Energetický metabolizmus
4.1. Spôsoby výroby energie
4.1.1. Výroba energie pomocou glukózy
4.1.2. Výroba energie z tukov
4.1.3. Výroba energie prostredníctvom bielkovín
4.2. Načasovanie dodávky energie vo svale
5. Látky zvyšujúce výkonnosť
5.1. Kreatín, Kre-Alkalyn, kofeín, karnitín
5.2. Proteínový prášok, proteínové tyčinky a aminokyseliny
6. Energetické požiadavky a strava prispôsobená športu
6.1. Energetické požiadavky, distribúcia jedál
6.2. Výživa vytrvalostných športovcov
6.3. Strava silového športovca
6.4. Rovnováha tekutín vo vytrvalostných športoch a pri posilňovaní
6.5. Športovo špecifická výživa
8. Zoznam prameňov
8.1. Bibliografia
8.2. Webové zdroje
8.3. Zoznam obrázkov
8.4. Zoznam tabuliek
1. Úvod
Ako súčasť mojej domácej práce, ktorá sa zaoberala otázkou cieleného budovania svalov pomocou určitých tréningových metód, boli vo vedeckých článkoch uvedené početné odkazy na úlohu výživy v športe, najmä v súťažnom športe. To ma priviedlo k otázke, ako môže konkrétna strava v športe ovplyvniť výkon, najmä budovanie svalov, a pri ktorej hrá športová výživa obzvlášť dôležitú úlohu.
Na tento účel najskôr popíšem budovanie svalov, ich činnosť, adaptačnú reakciu na tréning a dodanie energie do svalov, čiastočne na molekulárnej biologickej úrovni. Po zvážení základných stavebných prvkov výživy a ich špecifických funkcií nasleduje popis možností, ktoré má telo k dispozícii na získanie energie z rôznych živín, najmä na zdroje energie, ktoré môže sval využívať v závislosti od dĺžky a intenzity cvičenia.
Okrem toho sú opísané a kriticky posudzované takzvané látky zvyšujúce výkonnosť.
Následne sa osobitne prediskutuje energetická potreba pre daný typ športu vrátane silového tréningu a prispôsobia sa tomu výživové odporúčania, ktoré zohľadňujú nielen množstvo a kvalitu jedla, ale aj čas jeho konzumácie.
Potom nasleduje krátka diskusia o rovnováhe tekutín a pití športovca.
2. Svaly
Priečne pruhované kostrové svaly sa vyznačujú svojou charakteristickou vlastnosťou, konkrétne schopnosťou sťahovať sa a umožňovať dobrovoľné kontrolované pohyby. [1]
2.1. Štruktúra svalu
Obrázok 1: Štruktúra pruhovaných svalov stavovcov
Obrázok nie je súčasťou tohto výňatku
Pruhované svaly pozostávajú z mnohých zväzkov svalových vlákien, ktoré sa zase skladajú z viacjadrových svalových buniek, svalových vlákien. Vo svalových vláknach sú okrem bunkových jadier a mitochondrií aj myofibrily, takzvané aktínové a myozínové vlákna. Aktín a myozín sú bielkoviny. Najmenšou kontraktilnou podjednotkou sú sarkoméry. [2]
2.2. Mechanika svalovej kontrakcie
Obrázok 2: Sťahovanie svalov na molekulárnej úrovni
Obrázok nie je súčasťou tohto výňatku
Pohyby spôsobené skrátením svalu sú možné vďaka skutočnosti, že proteínové štruktúry do seba navzájom zapadajú (pozri obr. 2). Energiu potrebnú na to poskytuje vysokoenergetický adenozíntrifosfát (ďalej len ATP). [3]
„Nevyhnutným predpokladom akejkoľvek fyzickej práce je bezproblémové doplnenie ATP.“ [4]
2.3. Typy svalových vlákien
V závislosti na funkcii sa sval skladá z rôznych typov svalových vlákien. Existujú dva hlavné typy, FT vlákna a ST vlákna. Ľahké, silné a rýchle zášklbové vlákna sú v činnosti pri krátkych, prudkých pohyboch, červené, tenké, pomalé zášklbové vlákna sa pri svalovej práci používajú s menšou intenzitou. Líšia sa spôsobom, akým vedú nervy, ale najmä spôsobom, akým vytvárajú energiu. FT vlákna sa vyznačujú vysokým obsahom energeticky bohatých fosfátov ATP a kreatínfosfátu (ďalej len KP). Majú veľa glykogénu a enzýmov na anaeróbnu výrobu energie z glukózy. Vlákna ST majú veľa mitochondrií na výrobu aeróbnej energie a viac enzýmov pre cyklus kyseliny citrónovej a odbúravanie voľných mastných kyselín. ST vlákna sú špeciálne navrhnuté pre vytrvalostné cvičenie s vyššou intenzitou. Percento rôznych druhov vlákniny vo svale je genetické, ale môže byť tiež ovplyvnené tréningom. [5]
2.4. Svalová adaptívna odpoveď
Reakcie adaptácie svalov na vytrvalostný tréning sa prejavia zvýšením mitochondrií a zvýšením energetických zásob vo svaloch glykogénu aj tukov. Pravidelné vytrvalostné tréningy vedú k ich zvyšovaniu neustálym vyprázdňovaním a doplňovaním zásob. [6]
Pokiaľ ide o reakcie na adaptáciu svalov na silový tréning, rozlišuje sa medzi zlepšením inter- a intramuskulárnej koordinácie, ku ktorej dôjde včas, a svalovou hypertrofiou, čo je nárast prierezovej plochy svalu, ktorá si vyžaduje tréningové obdobie najmenej 4 - 6 týždňov. Rast svalovej hrúbky je spôsobený nárastom štruktúr obsahujúcich bielkoviny, myozínových a aktínových vlákien. [7]
3. Základné stavebné prvky výživy
Pokiaľ ide o živiny, rozlišuje sa medzi základnými živinami, sacharidmi, bielkovinami a tukmi a vitamínmi a minerálmi ako doplnkovými živinami. [8]
3.1. sacharidy
Sacharidy sú najdôležitejším dodávateľom energie pre človeka, sú prijímané priamo do energetického metabolizmu alebo ukladané ako glykogén do svalov a do pečene. [9]
Základnými stavebnými kameňmi sacharidov sú jednoduché cukry (monosacharidy), ktoré sú zložené z reťazcov rôznych dĺžok, z viacerých cukrov (polysacharidov). Veľmi dlhé a rozvetvené reťazce glukózy sa nazývajú komplexné sacharidy, napríklad škrob. [10]
3.1.1. Glykemický index
Sacharidy majú rôzne účinky na hladinu cukru v krvi. Existujú sacharidy, ktoré sa do krvi dostanú veľmi rýchlo ako glukóza, takže majú vysoký takzvaný glykemický index. Vysoko komplexné polysacharidy, ktoré len pomaly zvyšujú hladinu cukru v krvi, majú nízky glykemický index. [11]
Glykemický index udáva, ako veľmi potravina obsahujúca sacharidy mení normálnu hladinu cukru v krvi. Referenčnou hodnotou je tu zvýšenie hladiny cukru v krvi po užití zodpovedajúceho množstva čistej glukózy. Glykemický index glukózy je nastavený na 100. Glykemický index je ovplyvnený rýchlosťou trávenia a teda aj ďalším zložením potravy, obsahom tukov a bielkovín a stupňom spracovania. Nízky stupeň spracovania, vysoký podiel komplexných sacharidov a podiel tukov a bielkovín znižujú glykemický index. (Zdroje sacharidov s vysokým a nízkym glykemickým indexom: pozri prílohu, obr. 6) [12]
3.2. Tuky
Okrem sacharidov sú tuky tiež dôležitým zdrojom energie a môžu sa skladovať vo veľkom množstve. Tuky, triglyceridy, pozostávajú z glycerínu a troch mastných kyselín rôznych dĺžok. Rozlišujú sa mastné kyseliny s dlhým reťazcom (nasýtené) a s krátkym reťazcom (nenasýtené) alebo veľmi krátkym reťazcom (vysoko nenasýtené). Ako takzvané esenciálne mastné kyseliny si tieto nemôže telo samo produkovať a musia sa prijímať spolu s jedlom. [13]
Medzi ďalšie dôležité funkcie tukov patrí ich úloha pri vytváraní bunkových membrán a ako nosiče vitamínov rozpustných v tukoch. Polynenasýtené mastné kyseliny tiež zlepšujú prietokové vlastnosti krvi a rast a regeneráciu buniek. [14]
3.3. bielkoviny
Na rozdiel od dodávateľov energie, sacharidov a tukov, sa bielkoviny v potravinách považujú predovšetkým za stavebné materiály. Potravinové bielkoviny sa premieňajú na vlastné bielkoviny v tele. Slúžia na jednej strane na tvorbu a udržiavanie tkanivovej látky, na druhej strane tiež na produkciu hormónov, enzýmov, imunitných zložiek a krvi. Pokiaľ ide o stavebné prvky bielkovín, rozlišuje sa medzi esenciálnymi aminokyselinami, ktoré si telo nedokáže samo vyrobiť a ktoré sa musia prijímať spolu s jedlom, a neesenciálnymi aminokyselinami, ktoré si telo dokáže vytvárať premenou ďalších aminokyselín. [15]
3.3.1. Valencia bielkovín
Denný príjem bielkovín u dospelých je nevyhnutný na udržanie konštantného obsahu bielkovín v tele, to znamená na obnovenie fyziologicky odbúravaných bielkovín alebo na doplnenie enzýmov a hormónov. Dodatočnú požiadavku športovca majú spĺňať najmä bielkoviny s vysokou biologickou hodnotou. Biologická hodnota popisuje kvalitu bielkovín a naznačuje, koľko prijatej bielkoviny v potravinách sa dá premeniť na bielkoviny, ktoré si telo samo pripravuje. Závisí to od kombinácie aminokyselín a obsahu esenciálnych aminokyselín. Živočíšne bielkoviny sú cennejšie ako rastlinné bielkoviny, pretože sú podobné ľudským bielkovinám. [16]
Vo vede o výžive bolo ako referenčný proteín na hodnotenie kvality vybrané celé kuracie vajce. Má biologickú hodnotu 100. [17]
Chytrou kombináciou potravín sa dá dosiahnuť biologická hodnota viac ako 100, napríklad aj kombináciou rastlinných bielkovín (kombinácie bielkovín: pozri prílohu obr. 7). [18]
3.4. Vitamíny a minerály
Vitamíny si nemôžu dostatočne produkovať vo svojom vlastnom metabolizme; musia sa brať pravidelne s jedlom. Sú zložkami enzýmov a hormónov a niektoré z nich majú aj katalytický účinok. [19] Medzi ich úlohy patrí energetický metabolizmus, tvorba krvi, imunitný systém a ochrana buniek. [20]
Minerály alebo elektrolyty sú anorganické látky. Najdôležitejšie takzvané objemové prvky sú sodík, draslík, chlorid, vápnik, horčík, fosfor a síra. Medzi stopové prvky patrí železo, chróm, meď, jód, fluór, kobalt, mangán, molybdén, nikel, selén a vanád. [21] Minerály hrajú dôležitú úlohu pri kontrakcii svalov, dodávke energie, funkcii enzýmov a napríklad medi dokonca aj pri budovaní svalov. V športe je zvýšená potreba stopových prvkov, a to aj z dôvodu strát potením. [22]
4. Energetický metabolizmus
Vyvážená energetická bilancia v športe existuje, keď dodaná energia zodpovedá zvýšenej spotrebe energie. Vo vybraných športoch, napríklad pri posilňovaní, je možné zamerať sa na mierne pozitívnu energetickú bilanciu, aby sa zvýšila svalová hmota pre lepší výkon. Okrem celkovej energetickej rovnováhy hrá rozhodujúcu úlohu aj zloženie energetických zdrojov. [23]
4.1. Spôsoby výroby energie
Výroba ATP je cieľom všetkých metabolických procesov pre dodávku energie. Spravidla to ovplyvňuje metabolizmus uhľohydrátov a tukov. Telo využíva bielkoviny iba pri extrémnom strese, teda pri negatívnej energetickej bilancii. [24]
Existujú 4 typy resyntézy ATP [25]:
Obrázok 3: Možnosti získania ATP
Obrázok nie je súčasťou tohto výňatku
Anaeróbna výroba energie, ktorá prebieha bez kyslíka, zahrnuje ATP resyntézu z KP a adenozíndifosfátu (ďalej len ADP), ako aj anaeróbnu glykolýzu s tvorbou laktátu. Výroba aeróbnej energie je založená na redukcii kyslíka na vodu počas dýchacieho reťazca. Glukóza, ako aj voľné mastné kyseliny, ale aj aminokyseliny sa môžu použiť na výrobu ATP prostredníctvom medziproduktu acetyl-CoA. [26]
Obrázok 4: Dodávka energie prostredníctvom určitých živín
Obrázok nie je súčasťou tohto výňatku
4.1.1. Výroba energie pomocou glukózy
ATP je možné získať anaeróbne a aeróbne z glukózy. Pri anaeróbnej glykolýze, ktorá prebieha bez kyslíka, sa glukóza úplne nezvýši a nerozštiepi a spotreba glukózy je relatívne vysoká v pomere k produkcii ATP. ATP sa získava rýchlejšie, ale menej
ekonomickejšia ako aeróbna glykolýza. Produkcia aeróbnej energie vedie k väčšiemu množstvu ATP prostredníctvom oxidačného spaľovania glykogénu. (pozri obr. 4) [27]
4.1.2. Výroba energie z tukov
Najmä pri dlhodobej expozícii sa tuk uvoľňuje zo zásob a štiepi sa pôsobením lipáz na acetyl-CoA, ktorý sa zavádza do cyklu kyseliny citrónovej na produkciu ATP a dekarboxyláciu. Štiepenie mastnej kyseliny poskytuje väčšie množstvo ATP ako štiepenie rovnakého množstva sacharidov, trvá to však dlhšie a vyžaduje viac kyslíka. Príjem kyslíka je však obmedzený pľúcami. [28]
Rýchlosť uvoľňovania energie je pri vysokých úrovniach cvičenia príliš nízka, takže telo využíva glykolýzu. [29]
4.1.3. Výroba energie prostredníctvom bielkovín
Najdôležitejšou funkciou bielkovín zostáva metabolizmus na tvorbu vlastných látok v tele, bielkoviny sa na výrobu energie používajú iba vo výnimočných prípadoch. Podiel bielkovín na dodávke energie je iba 2 - 5%. [30]
4.2. Načasovanie dodávky energie vo svale
V prvých niekoľkých sekundách cvičenia sval čerpá svoje malé zásoby ATP. Potom sa KP, ktorý je tiež uložený vo svale, použije ako zdroj energie na prenos fosfátu do ADP pomocou enzýmu kreatínkinázy. Asi po 10 sekundách je hlavným zdrojom energie pre zásobovanie svalových buniek ATP fermentácia kyselinou mliečnou. Potom začne glykolýza, po ktorej nasleduje dýchanie buniek, tvorba aeróbnej energie. Maximum dosahuje asi po 10 minútach. [31]
Lipolýza prebieha takmer súčasne s aeróbnou glykolýzou, tiež sa pomaly zvyšuje pri nepretržitej námahe, maximum dosahuje až po približne 2 hodinách námahy. Týmto spôsobom je možné zachovať zásoby glykogénu. Lipolýza je maximálna, keď sú zásoby glykogénu prázdne. Lipolýza je potom hlavným zdrojom energie. Potom však musí byť nevyhnutne znížená intenzita cvičenia, to znamená, že výkon klesá! [32]
„Pri vysokej intenzite zaťaženia sú preto sacharidy niečo ako„ prémiový benzín “, zatiaľ čo tuky sú porovnateľnejšie s„ naftou ““. [33]
Obrázok 5: Schéma dodávky svalovej energie
Obrázok nie je súčasťou tohto výňatku
5. Látky zvyšujúce výkonnosť
Takzvané doplnky sú potenciálne látky zvyšujúce výkonnosť, z ktorých niektoré sú produkované nielen telom, ale môžu sa tiež prijímať s jedlom. Ich účinnosť sa nepreukázala v každom prípade. V nasledujúcom texte sú predstavené a kriticky posudzované najčastejšie používané látky, pokiaľ ide o ich prínos. [34]
5.1. Kreatín, Kre-Alkalyn, kofeín, karnitín
Telo môže generovať kreatín nezávisle od určitých aminokyselín a ukladať ho v kostrovom svale, viac vo vláknach FT ako vo vláknach ST. [35]
Pri intenzívnom tréningu s vlastnou váhou môže byť prospešný zvýšený príjem syntetického kreatínu. Je vedecky dokázané, že zvýšená hodnota kreatínu vo svale zlepšuje regeneráciu ATP, oneskoruje únavu svalu, a teda je skutočne možná optimalizácia veľmi intenzívnych krátkych záťaží. Kreatín je prospešný pre tých silových športovcov, ktorí chcú dosiahnuť veľkú svalovú hmotu - zadržiavanie vody vo svale zvyšuje jeho objemnosť. Existujú však takzvaní neodpovedajúci, nie každý športovec zažíva zvýšenie výkonnosti. Pohlavie, strava, genetické dispozície alebo pôvodná koncentrácia kreatínu vo svale môžu mať vplyv. [36]
Účinok je celkovo kontroverzný. Štúdia skúmajúca vplyv kreatínu na športový výkon, maximálnu absorpciu kyslíka a kinetiku laktátu nedokázala preukázať žiadny vplyv 7-dňovej kreatínovej diéty. [37]
Takzvaný Kre-Alkalyn je v súčasnosti čoraz populárnejší - má vyššiu hodnotu pH ako hodnota kreatínu, je preto ľahší na žalúdok a mal by byť v krvi rýchlejší. [38]
Kofeín má stimulačný účinok na centrálny nervový systém a kardiovaskulárny systém. Zvýšením uvoľňovania adrenalínu sa dá zvýšiť aj spaľovanie tukov, aby najmä vytrvalostní športovci mohli lepšie využívať iný zdroj energie okrem glykogénu. Tento efekt sa však vyskytuje iba u trénovaných športovcov. [39]
L-karnitín je endogénna účinná látka, ktorá transportuje mastné kyseliny do mitochondrií počas oxidácie tukov vo svaloch. Kvôli tomuto zvýšenému spaľovaniu tukov, tiež známym ako „spaľovač tukov“, môže karnitín viesť k úsporám glykogénu u vytrvalostných športovcov. To je však obmedzené obmedzenou dostupnosťou kyslíka. Pretože sa karnitín nekonzumuje a je možné ho regenerovať, je nadbytočný ďalší príjem určitých potravín. [40]
[1] pozri Športový kurz pre pokročilých I, s. 96
[2] pozri Duden Biology Textbook S II, s. 170