Prehrana kod sportova izdržljivosti – Metabolizam

U prethodnom sam članku postavio temelj za seriju o prehrani kod sportova izdržljivosti. Danas ću biti malo konkretniji i pisati o osnovama energetskog metabolizma.

Spomenut ću glavne za prehranu vezane uzroke umora, a onda ih u sljedećem dijelu i detaljnije opisati te preporučiti kako ih izbjeći.

Ljudsko tijelo za život zahtijeva energiju. Osim što mu je svakodnevno osiguravamo unosom hrane, energija može biti i pohranjena u obliku svih makronutrijenata: ugljikohidrata, masti i proteina. U obliku masti pohranjeno je prosječno 50-100 puta više energije nego u obliku glikogena, tjelesne zalihe ugljikohidrata. (1) U prosječnoj količini od 15 kg masti u tijelu odraslog čovjeka nalazimo energetsku zalihu od 130 000 kcal. Prosječna energetska vrijednost sadržana u glikogenu je 2000 kcal, a nalazimo je u 500 g tog spoja.

Kao izvor energije tijelo primarno koristi ugljikohidrate i masti, dok je uloga proteina prvenstveno gradivna, enzimska, transportna itd. Međutim, i proteini se malim dijelom koriste kao izvor energije tijekom aktivnosti, ali ćemo ih zbog jednostavnosti izostaviti iz jednadžbe. Treba napomenuti kako je energija u tijelu pohranjena i u obliku ATP-a (adenozin-3-fosfat). ATP je osnovna energetska jedinica u tijelu do koje se u konačnici razgrađuju svi nutrijenti iz kojih dobivamo energiju. Energija je pohranjena i u obliku kreatin-fosfata, koji služi kao nadopuna ATP-u, osiguravajući fosfatnu skupinu. Količine posljednja dva spoja iznimno su ograničene i dovoljne za svega nekoliko sekundi aktivnosti maksimalnog intenziteta. Svi ovi različiti izvori energije pokazuju kompleksnost ljudskog energetskog metabolizma te njegovu iznimnu prilagodljivost različitim okolnostima. Cilj takvih prilagodbi je tijelu u trenutku potrebe omogućiti dovoljnu količinu brzo dostupne energije, a za vrijeme mirovanja je obnoviti, pritom se oslanjajući na druge izvore energije.

Izvor energije, nazovimo ga gorivom, koje se u datom trenutku koristi gotovo nikad nije samo jedno, već je kombinacija prije spomenutih. Koliki će udio pojedinih nutrijenata u gorivoj smjesi biti, ovisi o nekoliko čimbenika. Prvenstveno, to su dostupnost pojedinih nutrijenata koja je određena prehranom, intenzitet i trajanje tjelesne aktivnosti, te tjelesne zalihe glikogena, masti i proteina. (2)

U mirovanju, tijelo kao izvor energije koristi gotovo isključivo masti. (3) Pri niskim intenzitetima aktivnosti, u smjesu se uključuju i ugljikohidrati. Kako intenzitet dalje raste, tako se i udio ugljikohidrata u ukupno potrošenoj energiji povećava. Razloga tome je nekoliko, od kojih su najvažniji sporija proizvodnja energije te veća količina kisika potrebna za proizvodnju jednakog broja molekula ATP-a iz masti nego iz ugljikohidrata. Logično je da u uvjetima visokog intenziteta, kad je brzina proizvodnje energije od esencijalne važnosti, a dotok kisika predstavlja ograničavajući čimbenik, tijelo preferira takav odnos potrošnje nutrijenata.

Dostupnost ugljikohidrata, koja se odnosi na popunjenost tjelesnih glikogenskih rezervi, unos putem hrane i napitaka te brzina njihova trošenja, esencijalan je čimbenik u svim sportovima izdržljivosti. Iako neki ističu masti kao najbitniji izvor energije tijekom dugih aktivnosti, čak i kod onih vrlo dugotrajnih, poput dugog triatlona (Ironman) i ultramaratona, dobar dio energije dolazi iz ugljikohidrata. Osim toga, sportovi izdržljivosti povremeno zahtijevaju periode visokog intenziteta, kad dostupnost ugljikohidrata postaje presudan čimbenik. Da bi se osigurala optimalna izvedba, prije natjecanja potrebno je napuniti zalihe ugljikohdirata te ih planirano unositi i tijekom natjecanja.

Pojam na koji se u literaturi vrlo često nailazi jest „štednja glikogena“ (glycogen sparing). Odnosi se na sposobnost korištenja što višeg udjela masti u gorivu, budući da su iste gotovo neograničeni izvor energije, a pritom se štede vrlo ograničene zalihe glikogena. Treba znati kako je apsorpcija ugljikohidrata iz egzogenih izvora također vrlo ograničena, pri čemu je maksimum oko 90 g/h aktivnosti (izgleda da je brojka neovisna o tjelesnoj masi). Energetski gledano, to znači da iz hrane i napitaka možemo iskoristiti tek 350 kcal po satu. Usporedbe radi, kod maratona se energetska potrošnja kreće oko 1 kcal po kilogramu tjelesne mase trkača po pretrčanom kilometru. (4) Sportaša od 60 kg koji maraton istrči za nešto više od 2 h, troši oko 1200 kcal/h. Proteini i masti, bilo dugolančane ili srednjelančane masne kiseline, nisu adekvatan izvor energije tijekom aktivnosti zbog vrlo spore apsorpcije i/ili nuspojava u vidu probavnih smetnji.

Jedna od osnovnih prilagodbi tijela na trening izdržljivosti jest povećanje udjela masnoća u ukupno potrošenoj energiji. (5) Dobro utrenirani sportaš u odnosu na svog manje utreniranog kolegu, za jednaku količinu utrošene energije (kalorija), potrošit će više masti. Posljedica je to povećanja gustoće mitohondrija, koncentracije ključnih enzima u transportnom lancu elektrona, proliferacije kapilara u mišićju te povećanje koncentracija karnitin transferaze i transportnih proteina za masne kiseline. (6) „Znači, maratonci su tako mršavi jer tijekom treninga troše više masti!“. Naravno da ne. Maratonci i mnogi drugi sportaši uključeni u sportove izržljivosti ciljano održavaju tjelesnu masu niskom ili je snižavaju zbog veće efikasnosti pokreta i brzine kretanja. A čine to pri vrlo visokom udjelu ugljikohidrata u prehrani. Čak i da se žele udebljati, a tko bi to htio, to im teško ide zbog vrlo visoke kalorijske potrošnje.

Uz prehranu vezani ograničavajući čimbenici, odnosno glavni uzroci umora te pada intenziteta izvedbe u sportovima izdržljivosti su sljedeći (svrstani prema učestalosti): (7)

  • potrošnja glikogenskih rezervi,
  • dehidracija,
  • pad razine glukoze u krvi,
  • gastrointestinalne smetnje (mučnina, proljev, intestinalni grčevi, povraćanje),
  • hipertermija,
  • hiponatremija.

U sljedećem nastavku podrobnije ću opisati uzroke navedenih te preporučiti strategije za njihovo izbjegavanje.


Literatura

1. Horowitz, Jeffrey F., and Samuel Klein. "Lipid metabolism during endurance exercise." The American journal of clinical nutrition 72.2 (2000): 558s-563s.
2. Flatt, J. P. "Body composition, respiratory quotient, and weight maintenance." The American journal of clinical nutrition 62.5 (1995): 1107S-1117S.
3. Klein, S., et al. "Palmitate and glycerol kinetics during brief starvation in normal weight young adult and elderly subjects." Journal of Clinical Investigation 78.4 (1986): 928.
4. Margaria, R., et al. "Energy cost of running." Journal of Applied Physiology 18.2 (1963): 367-370.
5. Jansson, E., and L. E. N. N. A. R. T. Kaijser. "Substrate utilization and enzymes in skeletal muscle of extremely endurance-trained men." Journal of Applied Physiology 62.3 (1987): 999-1005.
6. Hawley, John A. "Adaptations of skeletal muscle to prolonged, intense endurance training." Clinical and experimental pharmacology and physiology 29.3 (2002): 218-222.
7. Jeukendrup, Asker E., Roy LPG Jentjens, and Luke Moseley. "Nutritional considerations in triathlon." Sports Medicine 35.2 (2005): 163-181.