Роль вуглеводів у забезпеченні м'язової діяльності

Вуглеводи займають одне з найважливіших місць у харчуванні людини, так як є основним джерелом енергії при інтенсивній м'язовій діяльності. Від запасів вуглеводів у скелетних м'язах і печінці залежить тривалість аеробної фізичної роботи чи прояв високого рівня витривалості, а також час настання стомлення. Вуглеводи їжі забезпечують певний рівень глюкози в крові, що є основним енергетичним субстратом мозку, а також нагромадження запасів глікогену в скелетних м'язах і печінці.

Особливості застосування окремих типів вуглеводів. Вуглеводи знаходяться в основному в продуктах рослинного походження (хлібі, крупах, макаронах, картоплі, цукрі, овочах і фруктах) у виді моно-, ди- і полісахаридів. Ди- і полісахариди їжі в системі травлення піддаються ферментативному гідролізу і перетворюються переважно в глюкозу.

Моносахариди їжі представлені в основному глюкозою і фруктозою, що містяться в багатьох фруктах, меді і називаються цукрами. В організм вони надходять у вільному виді або утворюються в процесі травлення з ди- і полісахаридів їжі. Надходження в організм великої кількості вільної глюкози і швидке її всмоктування в кров (уже через 15-20 хв після прийому їжі вона виявляється в крові) приводить до гіперглікемії крові, що активує функцію підшлункової залози, що виділяє гормон інсулін, і забезпечує надходження глюкози в тканини, де вона використовується для синтезу глікогену, а при значному надлишку – і для синтезу жирів. Після дії інсуліну рівень глюкози в крові знижується, що може привести до гіпоглікемії і загальної слабості. Систематична активація підшлункової залози може сприяти розвитку захворювання цукровим діабетом. Тому кількість моносахаридів у харчуванні людей, особливо в літньому віці, повинна бути обмежена і не перевищувати 25-35 % загальної кількості споживаних вуглеводів.

Вільна глюкоза використовується в клініці для швидкого підвищення її концентрації в крові і поліпшення харчування тканин. У спортивній практиці глюкозу застосовують під час рухової роботи, а також у період відпочинку для прискорення відновлення запасів глікогену. Вживати глюкозу за 1,5-3 год до початку тривалих фізичних навантажень не рекомендується, особливо під час змагань, тому що це прискорює вичерпання запасів глікогену і гальмує використання жирів. Часто замість глюкози для нагромадження глікогену в печінці використовують фруктозу. Фруктоза з меншою швидкістю всмоктується в кров зі шлунково-кишкового тракту і не активує функцію підшлункової залози, однак відновлює глікоген у два рази повільніше, ніж глюкоза й інші вуглеводи.

Дисахариди рослинної їжі представлені сахарозою – основним компонентом харчового цукру і багатьох насолод (цукерок, тортів, варення). При розщепленні полісахаридів у системі травлення утворюється дисахарид мальтоза, що розщеплюється на дві молекули глюкози. Сахароза розпадається на глюкозу і фруктозу. Одночасне вживання великої кількості сахарози, як і моносахаридів, може викликати гіперглікемію та її наслідки, тому виправдано тільки при необхідності швидкого відновлення запасів енергії.

У молоці і молочних продуктах знаходиться дисахарид лактоза – „молочний цукор“. Це основний вуглевод їжі дітей першого року життя. В дорослому організмі може порушуватися засвоєння лактози. У зв'язку з цим розроблені окремі рекомендації про виключення молочних продуктів з раціону харчування. Однак лікарі спростовують таку думку, тим більше, що кисломолочні продукти не містять лактози.

Полісахариди їжі представлені в основному крохмалем, що знаходиться в рослинних продуктах (картоплі, крупах, хлібі, рисі та ін.), а також глікогеном –„тваринним крохмалем“. У системі травлення людини крохмаль повільно розщеплюється до молекул глюкози, які поступово всмоктуються в кров, що не викликає гіперглікемії в крові. Тому в раціоні харчування повинні переважати полісахариди (до 65 %). Глікоген надходить з продуктами харчування в малих кількостях (5-15 мг/добу).

Окремі групи вуглеводів розрізняються доступністю для гідролітичних ферментів у шлунково-кишковому тракті і швидкістю надходження глюкози в кров, що позначається як глікемічний індекс. Розрізняють продукти з високим, середнім і низьким глікемічним індексом, використання яких приводить до різного збільшення рівня глюкози в крові.

Харчові волокна – це полісахариди рослин, що в організмі людини в процесі травлення не розщеплюються. До них відносяться целюлоза (клітковина), геміцелюлоза, а також пектин і лігнін. Вони проходять шлунково-кишковий тракт без змін і тому називаються баластовими речовинами.

Харчові волокна не є поживними речовинами, однак відіграють важливу регуляторну роль у процесах травлення різних речовин. Вони підсилюють просування харчової маси, утворення кишечного соку, жовчевиділення, стимулюють виведення з організму холестеролу, сповільнюють процес всмоктування глюкози при великому споживанні цукру, а також зв'язують отруйні речовини і виводять їх з кишечника. Постійне надходження волокон в організм людини знижує вірогідність захворювання атеросклерозом, раком, а також поліпшує функцію шлунково-кишкового тракту. Проте надлишкова їхня кількість зменшує всмоктування мінеральних речовин (Fе, Са, Мn, Сu), а також жиророзчинних вітамінів. Харчові волокна містяться в житньому хлібі, овочах (капусті, буряку, моркві), фруктах (яблуках, чорносливі). Норма споживання їх – 10-15 мг/добу.

Споживання вуглеводів після фізичних навантажень. Добова потреба у вуглеводах для дорослої людини залежить від енерговитрат організму і складає в середньому 300–400 мг/добу. Для спортсменів норми споживання вуглеводів збільшуються у зв’язку з додатковою витратою енергії при виконанні роботи. У деяких видах спорту її витрата майже в 1,5–2 рази більше, ніж у людей, зайнятих фізичною працею. Тому потреба у вуглеводах збільшується і складає в середньому 400–700 мг/добу. Оскільки витрата енергії залежить від маси тіла і рівня рухової активності, кількість вуглеводів, необхідна для поповнення витраченої енергії, з урахуванням цих показників можна розрахувати, помноживши масу тіла (кг) на кількість вуглеводів (мг/кг на добу), що відповідає рівню рухової активності.

У видах спорту на витривалість при інтенсивних тренуваннях і в перші доби після них рекомендується споживати 10 мг вуглеводів на 1 кг маси тіла на добу, а в силових і швидкісно-силових – 7 мг на 1 кг маси тіла, що складає 700 і 490 мг/добу відповідно при масі тіла 70 кг.

Для спортсменів допускається збільшення норми споживання простих вуглеводів (цукру) до 100 мг/добу і більше. Для людей, що ведуть малорухливий спосіб життя, і в літньому віці споживання цукру не повинно перевищувати 50 г.

Зменшення вмісту вуглеводів у їжі нижче 300 г підсилює розпад клітинних білків, окислення жирів та утворення кетонових тіл, що може привести до ацидозу. Систематичне надлишкове надходження вуглеводів з їжею може привести до ожиріння, атеросклерозу, цукрового діабету, тому що частина вуглеводів перетворюється в жири і холестерол.

Запаси глікогену в скелетних м'язах і печінці вичерпуються після 2–3 год інтенсивного фізичного навантаження, що відповідає 60–80 % МСК. Вони можуть вичерпатися і за більш короткий час при роботі високої потужності в межах 90–130 % МСК, однак відновлюються досить повільно – 5 % за годину. Тому в період відпочинку створюються умови для більш швидкого відновлення запасів глікогену.

Швидкість відновлення запасів глікогену в м'язах і печінці після фізичних навантажень залежить від швидкості надходження вуглеводів в організм, типу вуглеводів, вибору часу для вживання вуглеводів у період відпочинку.

Для повного відновлення запасів глікогену в м'язах після тривалих фізичних навантажень при споживанні їжі, багатої вуглеводами, потрібно близько 20 год, а при нераціональному харчуванні – ще більше. Правильний вибір часу прийому вуглеводів їжі після змагань чи напруженого тренування сприяє більш ефективному протіканню відновлення запасів глікогену. Встановлено, що прийом вуглеводів (50 г і більше) відразу після великих навантажень (перші 20 хв), зв'язаних із проявом витривалості, а потім через кожні 2 год, сприяє більш швидкому відновленню вмісту глікогену в м'язах. Більш швидкий ресинтез глікогену м'язів відбувається при споживанні глюкози і сахарози (але не фруктози) при використанні продуктів з високим гліколітичним індексом.

Спортивний результат у циклічних видах спорту багато в чому залежить від запасів глікогену в м'язах і печінці, тому до змагань необхідно підходити з максимальними запасами глікогену в м'язах. Для цього використовують метод „глікогенного завантаження“, чи насичення вуглеводами. Спочатку виснажують запаси глікогену в м'язах і печінці під впливом напруженого тренування протягом декількох днів і обмеження споживання вуглеводів, а потім у наступні три дні використовують богату вуглеводами дієту, для того щоб до змагань досягти фази надвідновлення глікогену. Такий метод сприяє збільшенню запасів глікогену в м'язах на 20–40 %.

У період змагань витрата енергії при виконанні однаковій по обсягу роботі збільшується на 26–29 % у порівнянні з тренуванням, тому вживання вуглеводів варто збільшити. Для запобігання розвитку стомлення, зв'язаного зі зниженням запасів глікогену при тривалих фізичних навантаженнях, необхідно щогодини з моменту початку змагань приймати близько 30–60 г високоглікемічних вуглеводів, бажано в рідкому виді.

Роль жирів у забезпеченні м'язової діяльності

Жири їжі, як і вуглеводи, є важливими енергетичними субстратами при тривалій неінтенсивній роботі до 50 % VO_{2 max}. Крім того, вони поставляють ненасичені жирні кислоти, що не синтезуються в організмі, але виконують важливі біологічні функції. На противагу вуглеводам, запаси жирів в організмі людини практично невичерпні.

Біологічна цінність жирів їжі залежить від вмісту в них незамінних ненасичених, особливо поліненасичених, жирних кислот.

Використання окремих типів жирів їжі. До складу жирів їжі входять тригліцериди, що складають близько 98 % загальної кількості жирів, а також фосфоліпіди і холестерол (2 %).

Тригліцериди, чи нейтральні жири їжі надходять в організм людини з продуктами харчування тваринного і рослинного походження і можуть істотно розрізнятися складом жирних кислот. Так, жири тваринного походження (тверді жири), крім курячого і риб’ячого, містять в основному насичені жирні кислоти. З ненасичених жирних кислот до їхнього складу може входити функціонально важлива арахідонова кислота. У цих жирах накопичуються також вітаміни А і Д. Рослинні жири їжі містять велику кількість ненасичених жирних кислот, в основному лінолеву і ліноленову кислоти, які необхідні для синтезу в організмі інших ненасичених жирних кислот, а також регуляторів дії гормонів – простагландинів. Ненасичені жирні кислоти поліпшують вихід у кров жирів, що синтезувалися в печінці, і захищають її від ожиріння, виявляючи ліпотропний ефект.

Тригліцеридиє основною формою запасаючої енергії, яка використовується при фізичних навантаженнях. Є три форми тригліцеридів – жирової (адипозної) тканини, м'язів і крові. Головним енергетичним джерелом в енергозабезпеченні роботи м'язів є тригліцериди жирової тканини. Вони в процесі ліполізу розпадаються на гліцерол і вільні жирні кислоти, що відразу попадають у систему кровообігу і транспортуються до різних тканин. При виконанні м'язової роботи вільні жирні кислоти інтенсивно надходять у скелетні м'язи і служать ефективним енергетичним субстратом для їхньої роботи.

Фосфоліпіди їжі подібні по хімічному складові з фосфоліпідами організму людини. З ними в організм надходять поліненасичені жирні кислоти, фосфор, холін, інозит та інші речовини.

Серед різних фосфоліпідів найбільше значення має лецитин, якому характериний ліпотропний ефект. Він також захищає від розвитку атеросклерозу, стимулює процеси кровотворення, росту і розвитку організму. Лецитин знаходиться в продуктах тваринного походження: мозку, ікрі риб, печінці, яєчному жовтку, вершковому маслі. Добова потреба людини в лецитині складає 0,5 г.

Холестерол не є енергетичним субстратом, але виконує багато функцій в організмі. Порушення його обміну призводить до розвитку захворювання серцево-судинної системи й ін. Але прямий взаємозв'язок між надходженням холестеролу з їжею і розвитком захворювань не підтверджена. Проте рекомендована раніше норма споживання холестеролу в кількості 600 мг/добу у даний час знижена до 300 мг/добу.

Джерелами холестеролу є продукти тваринного походження: печінка, м'ясо, курячий жовток, вершкове масло, сметана. У рослинних продуктах холестерол майже відсутній. Поліпшують обмін холестеролу вітаміни А, Е, С, РР, а також тривалі фізичні навантаження.

Споживання жирів при фізичних навантаженнях. Добова потреба дорослої людини в жирах складає в середньому 80–100 г, тобто 30–35 % загальної калорійності їжі. З них тваринні жири складають 70 %, рослинна олія – 30 % (25–45 г у залежності від інтенсивності роботи).

Споживання жиру залежить від добових енерготрат і може бути таким: при енерготратах, що складають 1500 ккал – 42 г, 2000 ккал – 56 г, 2500 ккал – 69 г, 3000 ккал – 83 г, 3500 ккал – 97 г, 4000 ккал – 111 г на добу. Орієнтована кількість жиру, внесена з продуктами харчування: у 1 столовій ложці майонезу – 23 г жиру, у 50 г сиру – 16 г, у 85 г свинячої відбивної – 6 г, у 5 г вершкового масла – 4 г, у 100 г картопляного пюре – 0,1 г.

Для жителів північних районів кількість споживаного жиру збільшується на 10 %, а для жителів південних районів – зменшується приблизно на 5 %.

Для спортсменів рекомендується деяке зниження частки жиру в добовому раціоні харчування до 20–30 % загальної калорійності, тому що примінення дієти з високим вмістом жирів не сприяє підвищенню спортивної працездатності.

Жири інтенсивно використовуються для енергозабезпечення скелетних м'язів і серця переважно при аеробних режимах фізичної роботи, тобто у видах спорту на витривалість. У процесі адаптації організму до таких навантажень ліпіди для працюючих м'язів стають більш важливим джерелом енергії в порівнянні з вуглеводами.

Вживання їжі, багатої жирами, небажано за 1,5–2 год до навантаження і відразу після припинення тривалої і напруженої фізичний роботи, тому що вони будуть перешкоджати використанню мобілізованих з жирових депо жирних кислот і сприяти нагромадженню жиру в печінці. Надлишкове споживання жирів, як і виключення їх з раціону харчування, негативно позначається на стані здоров'я людини, його фізичній працездатності.

Окремі ергогенні речовини здатні підсилювати мобілізацію жирів при м'язовій діяльності та їхню утилізацію тканинами, що сприяє збереженню запасів м'язового глікогену. До таких відноситься кофеїн, що сприяє розпаду тригліцеридів у тканинах, і карнітин, що прискорює транспорт жирних кислот у мітохондрії та їхнє окислювання.

Поиск по сайту: