Skąd brać energię na trening? ATP, węglowodany i kreatyna.

U podstaw, opracowanej przez Instytut Żywności i Żywienia (IŻŻ), piramidy zdrowego żywienia i aktywności fizycznej została umieszczona aktywność fizyczna. Można zatem wywnioskować, że podstawą zachowania dobrego stanu zdrowia jest aktywność fizyczna. Czy zastanawiałeś się, skąd organizm czerpie energię, aby wykonać dany wysiłek fizyczny? Czy organizm zawsze pozyskuje energię w ten sam sposób? A może istnieją różne możliwości pozyskania energii w zależności od okoliczności, które modyfikują ten proces? Jeśli chciałbyś poszerzyć swoją wiedzę o te informacje – niniejszy wpis jest dla Ciebie! 🙂

 

Piramida zdrowego żywienia i aktywności fizycznej [za: Jarosz i wsp. 2017]

Piramida zdrowego żywienia i aktywności fizycznej [za: Jarosz i wsp. 2017]

Skąd pozyskujesz energię na trening?

Aby wykonać ćwiczenie fizyczne nasz organizm potrzebuje energii. Uwzględnia on różne przemiany biochemiczne, które zmierzają do pozyskania energii. Energia jest magazynowana w postaci adenozynotrifosforanu – ATP (ang. adenosine triphosphate). Słyszałeś o tym związku? Na pewno coś słyszałeś, ale nie pamiętasz w którym kościele dzwoni. Spieszę z wytłumaczeniem.

Czym jest ATP?

ATP to uniwersalny nośnik w naszym organizmie. Dzięki niemu są inicjowane procesy anaboliczne (syntezy) i kataboliczne (rozpadu), a także zachodzi skurcz mięśni. Składa się z adeniny, rybozy i trzech reszt fosforanowych. Czy powinieneś odpuścić naukę budowy ATP? Teoretycznie tak, ale na potrzeby tego wpisu zapamiętaj ważną rzecz: najistotniejszym składnikiem ATP z punktu widzenia energetyki komórki są omawiane reszty fosforanowe, a w zasadzie występujące pomiędzy nimi połączenia wysokoenergetyczne, których rozpad dostarcza energii.

 

Budowa chemiczna ATP [za: Agteresch i wsp. 1999]

Budowa chemiczna ATP [za: Agteresch i wsp. 1999]

Jak pozyskać ATP?

Jak wszystko w życiu bywa odpowiedź jest prosta i nie dająca satysfakcji – to zależy. Zależy od rodzaju aktywności fizycznej. Istnieją dwa mechanizmy dostarczenia energii – aerobowy (tlenowy) i anaerobowy (beztlenowy).

Wysiłek tlenowy

Gdy wykonujesz wysiłek o małej lub umiarkowanej intensywności – organizm preferuje przemiany tlenowe. Wykorzystuje w tym celu glukozę, glikogen, wolne kwasy tłuszczowe (kwas palmitynowy, oleinowy, linolowy) lub triglicerydy zmagazynowane w tkance tłuszczowej jako substraty do produkcji ATP. Do grupy osób pozyskujących energię w ten sposób należą sportowcy trenujący sporty wytrzymałościowe (np. piłkę nożną, triathlon). Spośród wyżej wymienionych substratów energetycznych jako główny uważany jest glikogen. Przemiany te określane są jako glikoliza tlenowa.

Warto też wspomnieć o roli tłuszczy jako substratu energetycznego. Tłuszcze dostarczają największą ilość energii organizmowi. Dostarczanie energii jest zależne od intensywności, czasu trwania wysiłku oraz jest ściśle związane ze stopniem wytrenowania. Sportowcy wyczynowi zużywają więcej lipidów w porównaniu z osobami mniej wysportowanymi (zwłaszcza w przypadku, kiedy ich trening posiada jednostki z niską dostępności glikogenu), a także szybciej inicjują proces pozyskiwania energii z tłuszczów w przypadku stosowania diety z wyższym ich udziałem. Do czynników ograniczających wykorzystanie lipidów jako źródła energii można zaliczyć: zakwaszenie środowiska, wytworzenie AMP, czyli związku interpretującego w biochemii wysiłku fizycznego jako “wskaźnik głodowania komórki” i osiągnięcie progu kwasu mlekowego, który znacząco będzie zmniejszał wydolność.

Ostatecznie oba substraty dostarczają energii, jednak najistotniejszy jest glikogen, zawierający w swoim składzie glukozę. Stąd ważne jest, aby podczas długotrwałych wysiłków fizycznych uzupełniać węglowodany, np. za pomocą izotoników, bananów czy żeli energetycznych, a niekiedy także stosowane jest używanie produktów spożywczych z  dodatkiem innych makroskładników. Wykorzystywanie tłuszczów jako źródła energii powinno stanowić niewielką część pozyskiwanej energii, choć nieco inaczej może być (ale nie musi i często nie jest) w przypadku biegów ultra trwających bardzo długo i posiadających stosunkowo niską intenstywność. Tak czy inaczej – warto “lecieć” na węglowodanach i potwierdza to literatura. 🙂

Wysiłek beztlenowy

Natomiast podczas wysiłku o wysokiej intensywności – organizm woli pozyskać energię z przemian beztlenowych. Do grupy osób pozyskujących energię w ten sposób należą sportowcy trenujący sporty siłowy (np. trójbój siłowy). Beztlenowe reakcje pozyskujące energię dla organizmu to:

  1. glikoliza beztlenowa,
  2. reakcje katalizowane przez kinazę adenylanową,
  3. reakcje katalizowane kinazę kreatynową.

 

Aktywność fizyczna

Glikoliza beztlenowa

Glikoliza beztlenowa dostarcza niewielkie ilości ATP w porównaniu z „opcją” tlenową. Aby uzmysłowić efektywność tego szlaku zerkniemy na liczby: ostateczny zysk energetyczny dla komórki wynosi 2 ATP w przypadku glikolizy beztlenowej, natomiast w przypadku glikolizy tlenowej jest to 36 ATP, czyli aż 18 razy mniej.

Dowiedziałeś się z tego wpisu, że istnieje ATP składające się z trzech reszt fosforanowych oraz AMP z jedną resztą fosforanową. Nasuwa się pytanie:

Czy istnieje związek z dwoma resztami fosforanowymi?

Odpowiedź brzmi tak. Jest to ADP (adenozynodifosforan). Czy może służyć jako źródło energii? Tak. Jednak czy jest to odpowiedni szlak pozyskiwania energii dla sportowców? W wyniku połączenia 2 cząsteczek ADP, za pośrednictwem działania kinazy adenylowej, organizm otrzymuje 1 cząsteczkę ATP i 1 cząsteczkę AMP (matematycznie, na podstawie reszt fosforanowych: 2+2=3+1). Niestety, jest to proces ponownie dostarczający AMP, omówiony wcześniej jako niewskazany. Ponadto jest on aktywowany w momencie przedłużania się wysiłku beztlenowego lub w stanach patologicznych takich jak niedokrwienie tkanek.

Kinaza kreatynowa

Kinaza kreatynowa, jak sama nazwa wskazuje, bierze udział w przemianach kreatyny. Kreatynę można pozyskać na trzy sposoby. Pierwszym z nim jest synteza przez organizm, która wymaga dostarczenia niektórych aminokwasów.

Drugim sposobem jest jedzenie wybranych produktów spożywczych. Dlaczego wybranych? Ponieważ nie wszystkie zawierają w swoim składzie kreatynę. Znaleźć ją można głównie w produktach zwierzęcych (mięsie). I tak np. w 1 kg łososia i wołowinie znaleźć można 4,5 g kreatyny, a w wieprzowinie nieco więcej, bo 5,0 g. Jednak tutaj należy podkreślić założenia wspomnianej na początku piramidy zdrowego żywienia i aktywności fizycznej, która zaleca ograniczenie konsumpcji czerwonego mięsa do 0,5 kg/tydzień. A według Międzynarodowej Agencji Badań nad Rakiem (ang. International Agency for Research on Cancer) przekroczenie tej wartości stanowi kryterium zwiększające szanse zachorowania na niektóre nowotwory. Natomiast ryby mogą być zanieczyszczone metalami ciężkimi (rtęcią, kadmem, ołowiem) oraz zanieczyszczeniami organicznymi (dioksynami, polichlorowanymi bifenylami). Jednakże stwierdzane stężenie tych związków w Polsce pozwala na spożywanie większości ryb w ilościach przekraczających 1 kg/tydzień. Wyjątek stanowi łosoś (100 g/tydzień) oraz śledź (400 g/tydzień).

Trzecim sposobem dostarczenia do organizmu kreatyny jest suplementacja.

Wiesz już, gdzie znaleźć kreatynę, ale jaka jest jej rola w pozyskaniu energii?

Kreatyna sama w sobie nie jest źródłem energii. Dopiero po połączeniu z ATP, przekształca się w fosfokreatynę, która stanowi magazyn energii dla komórki. Energia pochodząca z rozpadu (czyli hydrolizy) fosfokreatyny jest w stanie zaopatrzyć organizm przy wysiłkach o wysokiej intensywności trwających do 10 sekund. Ten czas wystarczy do wykonania sprintu na 100 m, podnoszenia ciężarów, czy rzutu młotem lub oszczepem.

Fakt występowania kreatyny naturalnie w produktach spożywczych przyczynił się do braku ograniczeń jej suplementacji przez większość organizacji sportowych.

Fosfokreatyna jest również wykorzystywana jako źródło energii w niektórych elementach sportów zespołowych, głównie tych, w których wymagana jest szybka reakcja na stale zmieniającą się sytuację (np. wyskoki do bloku w siatkówce lub oddanie strzału na bramkę przez piłkarzy).

Podsumowanie

Aby dbać o swoje zdrowie należy się ruszać i uprawiać sport. W zależności o rodzaju wykonywanego wysiłku fizycznego, nasz organizm modyfikuje przemiany, dzięki którym pozyskuje energię, magazynowaną w postaci ATP. Szlaki pozyskujące energię dzielą się na tlenowe i beztlenowe. Tlenowe przeważają podczas wysiłków o małej lub umiarkowanej intensywności. Natomiast reakcje beztlenowe są głównym źródłem energii podczas wysiłku o wysokiej intensywności.


Bibliografia

  1. Agteresch W. J., Dagnelie P. C., van den Berg J. W., Wilson J. H. (1999): Adenosine triphosphate: established and potential clinical applications. Drugs. 58(2): 211-232
    Elbers E., Gould F., Quennehen S. (2015): Red meat and processed meat. Monogr Eval Carciong Risks Hum. 103-384
  2. Filipowicz B. & Więckowski W. (1986): Biochemia t. 2 Metabolizm. PWN, Łódź
  3. Frølich W., Børsheim E., Raastad T. (2010): Assessment of creatine in sports products. 20-21
  4. Jarosz M., Wolnicka K., Sajór I., Wierzejska R. (2017): Zalecenia dotyczące żywienia i aktywności fizycznej. W: Jarosz M. (red): Normy żywienia dla populacji Polski. Wyd. IŻŻ, Warszawa: 261-287
  5. Kreider R. B., Kalman D. S., Antonio J., Ziegenfuss T. N., Wildman R., Collins R., Candow D. G., Kleiner S. M., Almada A. L., Lopez H. L. (2017): International Society of Sports Nutrition position stand: safety and efficacy of creatine supplementation in exercise, sport, and medicine. J Int Soc Sports Nutr 14(18) doi: 10.1186/s12970-017-0173-z
  6. Mojska H., Kłosiewicz-Latoszek L., Jasińska-Melon E., Gielcińska I. (2017): Kwasy omega-3. W: Jarosz M. (red): Normy żywienia dla populacji Polski. Wyd. IŻŻ, Warszawa: 76-91
  7. Podgórski T. (2019): Biochemia wysiłku fizycznego. W: Frączek B., Krzywański J., Krzysztofiak H. (red): Dietetyka sportowa. PZWL, Warszawa: 81-96
  8. Ronikier A. (2008): Rodzaje treningu fizycznego. W: Ronikier A. (red): Fizjologia wysiłku w sporcie, fizjoterapii i rekreacji. Wyd. Centralny Ośrodek Sportu, Warszawa: 143-196
CATEGORY: Ciekawostki i inne, Dieta sportowca

Powiązane wpisy

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Witryna wykorzystuje Akismet, aby ograniczyć spam. Dowiedz się więcej jak przetwarzane są dane komentarzy.

proudly created by CoffeeCode.IT

Otrzymaj 4-tygodniowy mailing "Jak schudnąć?" i wiele więcej w przyszłości! :)

Wyślij mi newsletter (bez spamowania)!

 

Zapis do Projektu jest jednocześnie zapisem na newsletter. Akceptuję to i wiem, że w każdym momencie mogę zrezygnować.

 

Zapis do Projektu jest jednocześnie zapisem na newsletter. Akceptuję to i wiem, że w każdym momencie mogę zrezygnować.

 
U podstaw, opracowanej przez Instytut Żywności i Żywienia (IŻŻ), piramidy zdrowego żywienia i aktywności fizycznej została umieszczona aktywność fizyczna. Można zatem wywnioskować, że podstawą zachowania dobrego stanu zdrowia jest aktywność fizyczna. Czy zastanawiałeś się, skąd organizm czerpie energię, aby wykonać dany wysiłek fizyczny? Czy organizm zawsze pozyskuje energię w ten…