ŻYWIENIE SPORTOWCÓW

Zając A., Poprzęcki S., Waśkiewicz Z., Żywienie i suplementacja w sporcie.

Czarkowska-Pączek B., Przybylski J., Zarys fizjologii wysiłku fizycznego.

Celejowa J., Żywienie w sporcie.

Bean A., Żywienie w sporcie.

WYDOLNOŚĆ FIZYCZNA ORGANIZMU = maksymalna zdolność organizmu
do pokrywania zwiększonego zapotrzebowania energetycznego

• pojęcie to obejmuje także zdolność do likwidowania zmienionej podczas wysiłku homeostazy organizmu oraz skutków ewentualnego zmęczenia

Odpowiedź fizjologiczna organizmu na wysiłek fizyczny jest uzależniona od:

• uwarunkowań genetycznych (możliwości fizjologiczne, psychologiczne, biochemiczne)

• wzrostu zapotrzebowania energetycznego związanego z wysiłkiem (trening)

• możliwości danej osoby, zależne od sprawności adaptacyjnej organizmu (układ krążenia, regeneracja, zapas energii)

Ilość energii powstającej podczas procesów biochemicznych w organizmie jest zależna od rodzaju diety i proporcjonalna do:

• ilości wytwarzanego ciepła

• ilości zużywanego tlenu

WSKAŹNIKI OKREŚLAJĄCE WYDOLNOŚĆ FIZYCZNĄ ORGANIZMU:

• współczynnik / iloraz oddechowy

• wydolność oddechowa

• pułap tlenowy

• próg mleczanowy

• wskaźnik PWC₁₇₀

• moc maksymalna mięśni

• tolerancja wysiłkowa

RQ (WSPÓŁCZYNNIK ODDECHOWY) = stosunek wydalanego CO₂ do pochłoniętego O₂, zależny głównie od wieku, rodzaju stosowanej diety i przepuszczalności pęcherzyków płucnych

• każdej wartości RQ odpowiada równoważnik energetyczny – ilość energii wytworzona przy zużyciu 1l tlenu przy określonej zawartości węglowodanów i tłuszczów w diecie:

• dla 100% tłuszczu w diecie: 0,707

• dla 100% węglowodanów w diecie: 0,1

• dla diety mieszanej: 0,82

• organizm osoby wykonującej wysiłek fizyczny o określonym nasileniu, musi wytworzyć odpowiednią ilość energii wyrażaną w kcal / kJ lub ilości pobranego tlenu, która pokryje zwiększone zapotrzebowanie energetyczne związane z tym wysiłkiem

WYDOLNOŚĆ TLENOWA = zdolność organizmu do długotrwałego wysiłku o umiarkowanym nasileniu z zachowaniem ciągłości metabolizmy tlenowego

PUŁAP TLENOWY (VO₂ l/min) = maksymalna ilość tlenu jaką organizm może pobrać
w trakcie jednej minuty

• wartość pułapu tlenowego określa wydolność tlenową (aerobową) organizmu

• maksymalnemu poborowi tlenu odpowiada maksymalny wysiłek fizyczny

• maksymalny pobór tlenu jest wielkością stałą dla danej jednostki, ale może ulegać wahaniom pod wpływem różnych czynników, np. treningu czy zmian patologicznych

• zależy od:

• sprawności narządów i mechanizmów zaangażowanych w dostarczanie tlenu do tkanej

• skuteczności mechanizmów prowadzących do wykorzystania tlenu w procesach energetycznych

• masy ciała

• zakresy:

os. dorosła 15–85 ml/kg m.c/min

os. niewytrenowana 45-55 ml/kg m.c/min

• podział wysiłków w zależności od zapotrzebowania na tlen:

wysiłek submaksymalny → zapotrzebowanie na tlen < pułap tlenowy

wysiłek maksymalny → zapotrzebowanie na tlen = pułap tlenowy

wysiłek supramaksymalny → zapotrzebowanie na tlen > pułap tlenowy

OBCIĄŻENIE WZGLĘDNE (%VO₂ max) = stosunek aktualnego zużycia tlenowego związanego z wysiłkiem fizycznym do pułapu tlenowego u danej jednostki

• osoby z wyższym pułapem tlenowym lepiej tolerują wysiłek fizyczny, przy którym zapotrzebowanie na tlen stanowi taki sam odsetek VO₂ max niż ludzie z niskim pułapem tlenowym

PRÓG MLECZANOWY = próg metabolizmu beztlenowego, przy którym można oznaczyć wydolność fizyczną organizmu

• podział wysiłków w zależności od progu mleczanowego:

wysiłki podprogowe → intensywność wysiłku nie powoduje przekroczenia progu mleczanowego

• podczas wysiłków podprogowych o stałej mocy pobór tlenu początkowo rośnie,
  a po 2-3 minutach stabilizuje się na poziomie odpowiadającym zapotrzebowaniu organizmu

• częstość skurczów serca wykazuje liniową zależność od wielkości obciążenia wysiłkowego,
  a zatem od ilości pobieranego tlenu

• okres stabilizacji = stan równowagi czynnościowej – zapotrzebowanie na tlen pokrywa się
  z istniejącym na niego zapotrzebowaniem, tzn. że mechanizmy i narządy odpowiedzialne
  za dostarczanie i wykorzystanie tlenu w tkankach są wystarczające, aby w pełni zrównoważyć zwiększone zapotrzebowanie energetyczne spowodowane wysiłkiem fizycznym

wysiłki ponadprogowe → intensywność wysiłku powoduje przekroczenie progu mleczanowego

• pobór tlenu stale rośnie w sposób liniowy wraz z przyrostem intensywności wysiłku
  do poziomu progu mleczanowego, a po przekroczeniu progu obserwuje się szybszy pobór tlenu niż wynika to z przyrostu intensywności wysiłku

PWC₁₇₀ = wskaźnik oznaczający wielkość obciążenia, przy którym częstość tętna stabilizuje się na poziomie 170 uderzeń na minutę

• wielkość tego obciążenia można zmierzyć bezpośrednio stosując wysiłek o odpowiedniej intensywności lub wyznaczyć na podstawie zależności

W sporcie wyczynowym ocena wydolności fizycznej za pomocą wyznaczenia pułapu tlenowego, progu mleczanowego czy wskaźnika PWC₁₇₀ jest niewystarczająca, ponieważ dotyczy ona wysiłków długotrwałych o umiarkowanym nasileniu. Część dyscyplin sportowych wiąże się
z krótkim wysiłkiem fizycznym o maksymalnym nasileniu – w takich przypadkach oznacza się moc maksymalną, maksymalną siłę izomeryczną danej grupy mięśni i tolerancję wysiłkową.

MOC MAKSYMALNA = największa moc, jaką może osiągnąć dana grupa mięśniowa podczas wysiłków dynamicznych (jednostka: wat) – jest ona pochodną siły mięśniowej i szybkości skracania włókna mięśniowego

SIŁA IZOMERYCZNA = zależy od przekroju mięśnia, wyjściowej długości włókien mięśniowych i szybkości ich skracania, częstotliwości pobudzeń oraz zasobów substratów energetycznych

TOLERANCJA WYSIŁKOWA = zdolność wykorzystania określonych wysiłków bez zaburzeń funkcjonowania narządów wewnętrznych, w szczególności układów krążenia i oddechowego oraz termoregulacji

CECHY SPRAWNOŚCI FIZYCZNEJ:

• moc fizyczna

• siła i moc eksplozywna

• moc maksymalna i szybkość

• wytrzymałość siłowa (moc wytrzymałościowa)

• wytrzymałość tlenowo-aerobowa (moc tlenowa)

• odporność nerwowo-mięsniowa (psychiczna)

• pobudzenie

• odprężenie

• cechy mechaniczne

• zwiększenie masy mięśniowej

• zmniejszenie zawartości tkanki tłuszczowej

CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA WYDAJNOŚĆ FIZYCZNĄ:

• czynniki warunkujące transport tlenu i metabolizm tkankowy

• sprawność układu krążenia – czynniki: zwłaszcza pojemność minutowa i wyrzutowa serca

• pojemność tlenowa krwi i wielkość przepływu krwi przez tkanki – czynniki: poziom hemoglobiny, ilość krwinek czerwonych, ilość naczyń kapilarnych przepływających przez serce, wit. B₆, B₁₂, kw. foliowy, Cu, Fe

• ilość mioglobiny

• ilość i aktywność enzymów zaangażowanych w cykl Krebsa i glikolizę beztlenową

• skład mięśni (włókna mięśniowe wolne zawierające więcej mitochondriów produkujących energię dla znacznie mniej zasobnych włókien mięśniowych szybkich)

• zapas glikogenu w mięśniach

• min. temp. w mięśniach 37°C

• wiek (sarkopenia – ubytek masy i siły mięśniowej, spadek ilości włókien mięśniowych szybkich, obniżenie maksymalnego poboru tlenu)

< 25 r.ż. przyrost masy mięśniowej

25-50 r.ż. ilość masy mięśniowej nie zmienia się

> 50 r.ż. zmniejszenie masy mięśniowej (1-2%/rok)

• regularna aktywność fizyczna

• zmiany w metabolizmie białek mięśniowych – codziennej degradacji ulega ok. 8-12% białek mięśniowych, a do resyntezy używane jest 65-80% aminokwasów pozostałych
  z degradacji (pod warunkiem, że organizm jest dobrze odżywiony)

• zmiany w układzie hormonalnym

(↓) wysycenia jodem – odpowiada za metabolizm i pozyskiwanie energii

(↓) testosteron, hormon wzrostu i insulinowy czynnik wzrostu IGE-1 – hamują rozkład

(↑) kortyzol – pobudza rozkład

ZMIANY WYDOLNOŚCI FIZYCZNEJ W OKRESIE DZIECIŃSTWA

• wydolność fizyczna (tlenowa i beztlenowa) zwiększa się od 6 do 18 roku życia

• wzrost wydolności fizycznej beztlenowej jest spowodowany zwiększaniem się masy mięśniowej

• u dzieci wydolność fizyczna jest mniejsza niż u dorosłych – ma to związek z siłą skurczu mięśnia serca, mniejszą objętością krwi krążącej oraz przemianami metabolicznymi i pracą układu oddechowego

• po okresie pokwitania różnice w wydolności są zależne od płci:

♀ ↔ wydolność fizyczna pozostaje bez zmian

♂ ↔ wydolność fizyczna wzrasta

ADAPTACJA DO WYSIŁKU FIZYCZNEGO:

• przyrost mięśni pod wpływem treningu siłowego (trening wytrzymałościowy nie powoduje znacznego przyrostu masy mięśniowej i co za tym idzie siły skurczu)

• przyrost ilości białek w poszczególnych włóknach mięśniowych zależy od:

• procesów degradacji i syntezy (synteza musi przeważać nad rozpadem, wysiłek działa pobudzająco na metabolizm białkowy mięśni)

• układu dokrewnego – hormony anaboliczne (testosteron, insulina)

• wyniku uszkodzenia powysiłkowego (uszkodzenie stymuluje proces zapalny i regenerację,
  a w efekcie przyrost mięśni)

ZMĘCZENIE MIĘŚNI

• zmęczenie mięśni na skutek wysiłku fizycznego charakteryzuje się utratą zdolności
  do wytwarzania siły, a jednocześnie jest bardzo ważnym elementem ochronnym w stosunku do mięśni

• zapobiega uszkodzeniu elementów kurczliwych we włóknie mięśniowym

• zapobiega powstawaniu szkodliwych produktów przemiany materii związanych
  z nadmiernym wysiłkiem fizycznym

• przyczyny zmęczenia:

• zakwaszenie mięśni w wyniku glikolizy beztlenowej

• nagromadzenie jonów wodoru

• zaburzenia funkcjonowania siateczki śródplazmatycznej

• zaburzenia wewnątrzkomórkowego transportu jonów wapnia

• utrata jonów potasu

• zmiany w procesach energetycznych

Rodzaje zmęczenia:

zmęczenie ośrodkowe – zależy od ośrodka limbicznego , wywierającego duży wpływ na ośrodki aktywności w korze mózgowej

• podczas wysiłku fizycznego zmniejsza się metabolizm w ośrodkowym układzie nerwowym
  i zmniejsza się pobranie tlenu w stosunku do wykorzystywanej glukozy (stosunek ten wynosi 4, a w warunkach umiarkowanej aktywności fizycznej 6), co prowadzi do zwiększenia zmęczenia ośrodkowego

zmęczenie obwodowe – zależy od typu wysiłku fizycznego, czyli rodzaju skurczu
i właściwości włókien mięśniowych zaangażowanych w wysiłek

• sporty statyczne wywołują większe i szybsze zmęczenie niż sporty dynamiczne, co wiąże się
  z udziałem w zmęczeniu jednej partii mięśni oraz krótkotrwałym i intensywnym wysiłkiem (zmiany beztlenowe)

TEORIA LOKALNEJ KWASICY w mięśniach jako główna przyczyna zmęczenia mięśni jest kwestionowana, ponieważ ten sam rodzaj zmęczenia powstaje w wyizolowanych włóknach mięśniowych także w przypadku braku jakichkolwiek zmian w zakresie pH

• w pierwszej fazie zmęczenia wydłuża się czas wchłaniania zwrotnego jonów wapnia
  do siateczki śródplazmatycznej i następuje wzrost ich ilości w cytoplazmie podczas rozkurczu – w efekcie tworzy się mniej mostków aktyno miozynowych, co powoduje zmniejszenie generowanej w czasie skurczu siły

• główną przyczyną zaburzeń transportu Ca jest najprawdopodobniej wyczerpania zapasów związków wysokoenergetycznych w mięśniach (ATP, fosforan kreatyny), a wzrost ilości nieorganicznego fosforanu, łączącego się z wapniem i zmniejszającego kurczliwość mięśni
  oraz negatywnie wpływającego na regenerację ATP w komórce

• utrata jonów potasu prowadzi do wzrostu ich stężenia w płynie śródmiąższowym i prowadzi
  do częściowej depolaryzacji komórek mięśniowych, co osłabia ich pobudliwość (częściowej inaktywacji ulegają też kanały sodowe)

• w efekcie prowadzi to do osłabienia generowania siły mięśniowej podczas skurczu mięśni – zjawisku temu przeciwdziała wzrost temperatury w pracujących mięśniach, który nasila aktywność pompy sodowo-potasowej

• długotrwały wysiłek powoduje obniżenie się w mięśniach zapasów glikogenu, co ogranicza czas pracy mięśniowej i osłabia siłę skurczu

• pod wpływem długotrwałego wysiłku dochodzi do wytwarzania amoniaku (reakcja
  AMP + H₂O → IMP + amoniak), który hamuje aktywność enzymów biorących udział w cyklu Krebsa i w ten sposób ogranicza wytwarzanie odpowiedniej dla danego wysiłku fizycznego energii

Mechanizm prowadzący do uszkodzenia mięśni podczas wysiłku fizycznego:

• uszkodzenie włókien mięśniowych występuje najwcześniej po wysiłku fizycznym typu ekscentrycznego (krótkotrwałego)

• największe zmiany obserwuje się w sytuacji, gdy określona czynność została wykonana
  po raz pierwszy lub po dłuższej przerwie

• powtarzanie tej samej czynności po ok. jednym tygodniu wywołuje znacznie mniejsze uszkodzenie, co jest związane z adaptacją mięśni do powtarzanego wysiłku fizycznego

• powtarzające się skurcze ekscentryczne mięśni powodują zwiększanie się uszkodzeń w obrębie mięśnia zaangażowanego w wysiłek, co prowadzi do zaburzenia funkcjonowania złącza nerwowo-mięśniowego i jest pierwszą fazą uszkodzenia mięśniowego

• kolejnym etapem jest bolesność i sztywność mięśni pojawiające się po ok. dobie od wysiłku – tzw. zespół opóźnionej bolesności mięśni

• dużą rolę w uszkodzeniu mięśni odgrywają też wolne rodniki tlenowe, powstające podczas wysiłku fizycznego

• jest to pierwsza faza uszkodzenia

• kolejnym etapem

ZESPÓŁ OPÓŹNIONEJ BOLESNOŚCI MIĘŚNI

• objawy narastają do 24h po wysiłku fizycznym, a największe ich nasilenie następuje pomiędzy 24-72h po wysiłku

• zespół ten wiąże się z wysiłkiem ekscentrycznym grupy mięśni, które wcześniej nie były poddawane wysiłkowi i dotyczy sportowców, którzy wznowili treningi sportowe
  po kilkutygodniowej przerwie

• przyczyny: lokalne reakcje zapalne organizmu

Adaptacja do wysiłku fizycznego:

• wyrazem adaptacji jest przerost mięśni pod wpływem treningu siłowego

• trening wytrzymałościowy nie powoduje znacznego przerostu masy mięśniowej, a co za tym idzie siły skurczu mięśni

NAWADNIANIE W ŻYWIENIU SPORTOWCÓW

• zapotrzebowanie na wodę zależy od:

• wieku

• aktywności fizycznej

• wilgotności powietrza

• temperatury otoczenia

• minimalne zapotrzebowanie:1000ml

• minimum: 1ml/1kcal

• wzmożona aktywność fizyczna: 1,5ml/1kcal

• ilość wypitych płynów musi zrównoważyć ilość wydalonej wody z potem i wzmożoną wentylacją wysiłkową

• spożywane napoje po wysiłku powinny dostarczyć:

• wodę

• spożywanie wody pozbawionej soli mineralnych może spowodować obniżenie ciśnienia osmotycznego płynów ustrojowych, zahamowanie wydzielania hormonu antydiuretycznego i zmożoną diurezę, pomimo deficytu wody w organizmie

• picie zwykłej wody doprowadza do obniżenia jonów sodowych w osoczu, wywołując hiponatremię

• elektrolity

• łatwoprzyswajalne węglowodany

• pomiędzy okresami intensywnego wysiłku fizycznego powinny być spożywane hipertoniczne napoje energetyczne (wykazują dużą osmolarność)

Przeciwdziałanie nadmiernemu poceniu się:

• w miarę możliwości dostarczanie płynów do organizmu

• dosalanie płynów

• regulacja siły chłodzenia powietrza

• uzupełnianie strat wody wraz z innymi składnikami

Kiedy i jak dużo pić?

• przed treningiem:

• ok. 400-600ml płynów na 2h przed zawodami i picie płynów podczas zawodów

• podczas treningu:

• ok. 150-350ml co 20 minut

• dobrą wydolność można zachować jeżeli podczas ćwiczeń zostaje uzupełniane co najmniej 80% utraconych płynów

• temp. płynów powinna wynosić 15-22°C

• po treningu:

• ok. 1,5 razy więcej płynów niż utracone podczas treningu

• 0,5kg utraconej masy ciała = 450-650ml płynów

wybór właściwego napoju zależy od długości i intensywności ćwiczeń:

< 30 min.	nic, woda mineralna
niska/umiarkowana intensywność <1 h	woda mineralna
duża intensywność <1h	napoje sportowe izo- lub hipotoniczne
duża intensywność >1h	napoje sportowe izo- lub hipotoniczne napoje zawierające polimery glukozy

Napoje dla sportowców:

napoje hipotoniczne = mają stosunkowo niską osmolarność (zawierają niższe stężenie glukozy i NaCl niż płyny ustrojowe) i są szybciej wchłaniane niż czysta woda

napoje izotoniczne = mają taką samą osmolarność jak płyny ustrojowe i wchłaniają się równie szybko jak czysta woda (glukoza 5%, NaCl 0,9%)

napoje hipertoniczne = mają wyższą osmolarność niż płyny ustrojowe, przez co wchłaniają się wolniej niż czysta woda i przeciążają układ pokarmowy

ODWODNIENIE W ŻYWIENIU SPORTOWCÓW

• organizm sportowców zawiera relatywnie więcej wody – wiąże się to z większą masą aktywnej tkanki mięśniowej

• na początku wysiłku fizycznego zmniejsza się ilość płynu zewnątrzkomórkowego,
  a następnie zmniejsza się objętość wszystkich płynów ustrojowych i wzrasta ich ciśnienie osmotyczne

• tempo utraty wody przez organizm jest różne, a w drastycznych warunkach nawet do 3l/h

• większość wody sportowiec traci z potem w celu usunięcie nadmiaru ciepła, powstającego
  w wyniku pracy mięśni

• z 1l potu organizm traci ok. 600kcal energii cieplnej

• nadmierna utrata płynów osłabia wydolność organizmu i ma negatywny wpływ na zdrowie

• zjawisko odwodnienia u sportowców jest bardzo groźne i może w skrajnych przypadkach doprowadzić do śmierci

• pomimo, że utratę wody w ilości 8-10% m.c. przyjmuje się jako górną granicę odwodnienia, która w kontrolowanych warunkach nie zagraża życiu człowieka, to jednak nawet niewielkie ubytki wody z organizmy wpływają na jego wydolność fizyczną i umysłową

Ilość traconych płynów zależy od:

• intensywności i długości ćwiczeń

• temperatury i wilgotności otoczenia

• płci, wieku

• masy ciała i wzrostu

• kondycji fizycznej

• stanu emocjonalnego

Objawy odwodnienia:

• wysuszenie śluzówki

• uczucie pragnienia

• zmniejszenie diurezy

• osłabienie fizyczne i zwiotczenie mięśni

• znużenie, apatia

• rozdrażnienie

• senność/ bezsenność

Metody wyznaczania odwodnienia:

• pomiar masy ciała przed i po wysiłku

• mocz: pomiar objętości, koloru, zawartości białek i osmolarności

• krew: pomiar objętości plazmy, zawartości białek

CZYNNOŚĆ NEREK A WYSIŁEK FIZYCZNY

• zmiany w hemodynamice nerek

• zmiany w wydalaniu białek

• zmniejszenie przepływu krwi przez nerki nawet do 20-50%

• zmniejszenie filtracji kłębuszkowej i nasilenie wchłaniania wody w kanalikach nerkowych - spadek diurezy

• przejściowe pojawienie się białek (albuminy, globuliny, transferryna) w moczu

ENERGIA W ŻYWIENIU SPORTOWCÓW

• całkowita przemiana materii zależy od:

• aktywności fizycznej

• masy ciała i jej składu

• wieku

• warunków klimatycznych

• działania pożywienia (termogeneza poposiłkowa)

• cyklu szkoleniowego

Kryteria ciężkości pracy – klasyfikacja wysiłków fizycznych:

	♂ [kcal/min/65kg]	♀ [kcal/min/55kg]	tętno [l/min]	kw. mlekowy [mg%]
lekka	2,0-4,9	1,5-3,4	<120	<20
umiarkowana	5,0-7,4	3,5-5,4
ciężka	7,5-9,9	5,5-7,4	120-160	20-40
bardzo ciężka	10,0-12,4	7,5-9,4	>160	>100
niezwykle ciężka	12,5	9,5

Metody pomiaru wysiłku energetycznego

• met. bezpośrednie (ilość wytworzonego ciepła)

• met. pośrednie (ilość zużytego tlenu do wytworzenie energii z substratów energetycznych)

• met. niekalorymetryczne (bilans wodoru i azotu)

• met. telemetryczne

Szlak ATP-PC

• źródłem energii dla wszystkich komórek organizmu jest adenozynotrójfosforan ATP, który wystarcza tylko i wyłącznie na kilka sekund po rozpoczęciu wysiłku fizycznego

• kreatyna powstaje w wątrobie z 3 aminokwasów (glicyna + arginina + metionina), skąd transportowana jest do mięśni, gdzie powstaje fosfokreatyna, która również nie jest długo kumulowana i wystarcza praktycznie na chwilę

P ─ C → P + C + energia

ADP + P → ATP

• źródła kreatyny w żywności (ok. 3-5g/kg surowego produktu):

• wołowina

• wieprzowina

• ryby (tuńczyk, łosoś)

• suplementy

• ATP może być również regenerowane w mięśniach szkieletowych w trakcie przemian: glikolizy beztlenowej, glikolizy tlenowej i przemian cyklu Krebsa – jest to jednak proces znacznie dłuższy

beztlenowy szlak energetyczny tlenowy szlak energetyczny

glikogen glikogen tłuszcze

↓ ↓ ↓

ATP glukoza glukoza kw. tłuszczowe

↓ ↓ ↓ ↓

energia kw. mlekowy 38 ATP 80-200 ATP

energia

OTYŁOŚĆ U SPORTOWCÓW

• nadmiar tkanki tłuszczowej negatywnie oddziałuje na: szybkość, siłę, wytrzymałość
  i przyspiesza zmęczenie

• dodatkowo tkanka tłuszczowa działa jako organ endokrynny i wywołuje chroniczny stan zapalny organizmu

TKANKA TŁUSZCZOWA

• powstające cytokininy prozapalne trafiają również do wątroby i powodują powstanie innych związków prozapalnych, co uruchamia kaskadę reakcji negatywnie wpływających na organizm człowieka:

cytokininy proglikemiczne → insulinooporność

cytokininy hiperglikemiczne → insulinowrażliwość

ANEMIA U SPORTOWCÓW

• przyczyny:

• dietetyczne niedobory żelaza

• zwiększona utrata składników z potem, moczem i kałem (hemoglobina → bilirubina)

• hemoliza wysiłkowa

• mikrokrwawienia w układzie pokarmowym, krwawienia z układu moczowego w wyniku uszkodzeń mechanicznych

• rozpad erytrocytów podczas pracy mięśni

• objawy:

• osłabienie

• bóle i zawroty głowy

• mroczki przed oczami

• spadek wydajności wysiłkowej

• przyspieszona akcja serca

• czynnościowy szmer skurczowy serca

• pieczenie języka, zapalenie kącików ust

• kruchość i łamliwość paznokci

• wypadanie włosów

• niedokrwistość narastająca powoli może powodować bezobjawowy przebieg anemii

• leczenie polega na ustaleniu przyczyny i ewentualnej podaży doustnych preparatów żelaza, które najlepiej wchłaniane są na czczo (ok. 30-60min przed pierwszym posiłkiem)
  przy jednoczesnej podaży wit. C

• zalecenia żywieniowe:

• spożywanie produktów bogatych w żelazo – białko mięsa, drobiu i ryb

ułatwiające wchłanianie:

- laktoza

- kw. askorbinowy, kw. winowy,
kw. cytrynowy

utrudniające wchłanianie:

- kazeina

- teina, kofeina

- nadmiar błonnika w diecie

- fosforany

- fityniany

UKŁAD KRĄŻENIA

• istotą adaptacji jest utrzymanie dużych wartości przepływu krwi przez cały organizm,
  a w szczególności przez pracujące mięśnie szkieletowe

Mechanizmy zapewniające odpowiedni przepływ krwi przez pracujące mięsnie:

• odpowiednie napięcie naczyń – rozkurcz mięśniówki gładkiej i jej naczyń oporowych

• pojemność minutowa serca i związana z nią wielkość powrotu żylnego

• wzrost średniego ciśnienia tętniczego krwi

POJEMNOŚĆ MINUTOWA SERCA = w ustalonych warunkach jest to pochodna zmian wielkości powrotu żylnego

• wynika z prawa zachowania ciągłości przepływu, będącego warunkiem koniecznym
  dla adaptacji układu krążenia do zmieniającego się stanu czynnościowego poszczególnych narządów, czy też całego organizmu

• w warunkach wysiłku fizycznego zmienną niezależną w czasie jest powrót żylny, a skutkiem jego wzrostu jest wzrost pojemności minutowej serca, zwiększający się wprost proporcjonalnie do wielkości zużycia tlenu przez organizm

• czynniki determinujące pojemność minutową:

• wielkość powrotu żylnego (objętość krwi powracającej przez żyły)

• opór powrotu żylnego (ucisk wywierany na żyły przez krew powracającą)

ŚREDNIE CIŚNIENIE WYPEŁNIENIA ŻYLNEGO (PSF) = wartość ciśnienia, które zostałoby osiągnięte po wyrównaniu ciśnienia we wszystkich segmentach naczyniowych

• PSF pomniejszone o ciśnienie w prawym przedsionku jest miarą ciśnienia napędowego
  w układzie żylnym

• czynniki decydujące o średnim ciśnieniu wypełnienia żylnego:

• stosunek objętości krwi krążącej do aktualnej objętości układu krążenia (stan wysycenia H₂O)

• wzrost gradientu ciśnień krwi w układzie żylnym

• pobudzenie układu współczulnego – wzrost aktywności układu współczulnego:

- nie powoduje wzrostu oporu w pracujących mięśniach, sercu i mózgu

- powoduje wzrost kurczliwości komór i przyspieszenie rytmu serca

OPÓR POWROTU ŻYLNEGO = składowa całkowitego oporu naczyniowego

• całkowity opór naczyniowy składa się z :

• oporu układu tętniczego

• oporu naczyń włosowatych

• oporu naczyń żylnych

• podczas wysiłku fizycznego spada opór naczyń w mięśniach i jednocześnie zmniejsza się opór dla powrotu żylnego

POMPA MIĘŚNIOWA = duże naczynie żylne mające zastawki warunkujące jednokierunkowy przepływ krwi

• żyły pompy mięśniowej przebiegają pomiędzy włóknami mięśniowymi, a skurcz mięśni ściskając naczynia żylne powoduje jednokierunkowe przemieszczanie się krwi

• pompa ta działa przy wysiłkach statycznych

Mechanizmy odpowiedzialne za przekrwienie czynnościowe w pracujących mięśniach szkieletowych:

OBNIŻONA PRĘŻNOŚĆ TLENU = wzrost ciepłoty i obniżenie pH w tkankach mięśniowych podczas wysiłku fizycznego powoduje, że przy danej prężności tlenu hemoglobina oddaje go znacznie więcej – przy tej samej szybkości przepływu krwi więcej tlenu jest oddawane przez hemoglobinę

KANAŁ K⁺ ATP-zależny = łącznik pomiędzy hipoksją, a rozkurczem naczyń oporowych

NO = produkowany przez komórki endotelium (śródbłonka naczyń krwionośnych)

Mechanizmy warunkujące wzrost przepływu krwi przez mięśnie w warunkach wysiłku dynamicznego:

• wzrost i redystrybucja pojemności minutowej serca

• wzrost ciśnienia tętniczego

• przekrwienie czynnościowe

Morfologiczne adaptacje do powtarzanego wysiłku fizycznego:

• przerost mięśnia sercowego = serce sportowca

• długotrwale powtarzany wysiłek o dużym natężeniu doprowadza do przerostu komór serca

• czynnikiem determinującym przerost kardiomiocyta jest jego rozciągnięcie, co powoduje syntezę substancji stymulujących przerost mięśnia

• ważną rolę odgrywa również czynnik genetyczny

• cechy czynnościowe przerostu mięśnia serca:

- bradykardia spoczynkowa (spowolnienie pracy)

- arytmia oddechowa

- wzrost objętości minutowej serca

• przerost gęstości naczyń mikrokrążenia

• ekonomiczna praca serca

UKŁAD ODDECHOWY

Rola układu oddechowego podczas wysiłku:

• dostarczenie odpowiedniej ilości tlenu

• usunięcie nadmiaru CO₂

• zapobieganie kwasicy metabolicznej

WENTYLACJA = cykliczny proces wymiany i odświeżania w pęcherzykach płucnych zachodzący dzięki naprzemiennym wdechom i wydechom – u zdrowego człowieka 6-7,5l/min

• wzrost wentylacji płuc podczas wysiłku zależy od:

• intensywności wysiłku

• rodzaju wysiłku

• czasu trwania wysiłku

• uczucie braku powietrza pojawia się podczas wysiłku fizycznego, gdy wentylacja wysiłkowa przekracza 50% max. wentylacji i rośnie w miarę jak zmniejsza się rezerwa oddechowa

• gwałtowna wentylacja wzrasta w chwili przekroczenia progu mleczanowego, czyli podczas wysiłku ponadprogowego – jest to tzw. próg wentylacji = hiperwentylacja

• podczas wysiłku ponadprogowego organizm zaciąga tzw. „dług tlenowy”, który spłacany jest po zakończeniu wysiłku – towarzyszy temu większa wentylacja spoczynkowa, która utrzymuje się na wyższym poziomie do momentu obniżenia kwasu mlekowego do wartości spoczynkowych

DYFUZJA = proces bierny, podczas którego cząsteczki przemieszczają się zgodnie z gradientem stężeń

• sprawność dyfuzyjna danego gazu w płucach określa wskaźnik pojemności dyfuzyjnej – objętość gazu dyfundującego przez błonę pęcherzykowo-włośniczkową w trakcie 1 minuty przy różnicy ciśnień parcjalnych wynoszącej 1mmHg

• czynniki odpowiedzialne za dyfuzję:

• różnica ciśnień parcjalnych gazów po obu stronach pęcherzyka płucnego

• całkowita powierzchnia dyfuzji

• czas kontaktu pomiędzy gazem a krwią

• wysycenie krwi

• transport tlenu – tlen transportowany jest we krwi w postaci rozpuszczonej (ok. 0,3ml/100ml krwi) wraz z hemoglobiną (ok. 20,1ml/100ml krwi)

Elementy morfotyczne krwi i skład osocza a wysiłek fizyczny:

JEDNORAZOWY WYSIŁEK FIZYCZNY

• powoduje proporcjonalne do jego intensywności zmniejszenie się objętości osocza
  w pierwszych kilku minutach wysiłku, po czym objętość krwi krążącej stabilizuje się na nowym poziomie

• jednocześnie zwiększa się osmolarność i hematokryt

• okres powysiłkowy – wzrost objętości osocza na skutek wzrostu zawartości białek (zwiększona synteza i redystrybucja) oraz zwiększenie wchłaniania zwrotnego potasu
  w kanalikach nerkowych

wpływ jednorazowego wysiłku fizycznego na objętość osocza

jednorazowy wysiłek fizyczny

łożysko naczyniowe ciśnienie hydrostatyczne

+ we włośniczkach

filtracja włośniczkowa

+

hemokoncentracja

↑ osmolarności osocza ↑ hematokrytu

DŁUGOTRWAŁY TRENING FIZYCZNY

• powoduje zwiększenie objętości osocza nawet o 20% ilości wyjściowej, na skutek aktywacji układu R-A-A

• jednocześnie pobudzane jest wytwarzanie erytropoetyny, co prowadzi do wzrostu hematokrytu

• w efekcie zwiększa się ilość krwi krążącej, co w istotny sposób wpływa na zwiększanie się wydolności fizycznej

wpływ treningu fizycznego na objętość krwi krążącej

trening fizyczny

│

układ R-A-A

(renina-angiotensyna-aldosteron)

hemodilucja względna niedokrwistość

erytropoetyna

+

hematokryt

+

ilość pełnej krwi krążącej

Jednorazowy wysiłek fizyczny powoduje:

• uszkodzenie i rozpad erytrocytów (hemoliza powysiłkowa)

• mechaniczne uszkodzenie erytrocytów

• zwiększony poziom mleczanów

• nasilona kwasica metaboliczna

• wzrost temperatury ciała

• przejściowa hipoglikemia

• wzrost liczby leukocytów

• wzrost ilości płytek krwi

Systematyczny wysiłek fizyczny powoduje:

• wzrost ilości pełnej krwi o ok. 20%

• poziom hemoglobiny kształtuje się na poziomie 16-18mg/100ml krwi – u sportowców uprawiających dyscypliny wytrzymałościowe może występować niedokrwistość niedobarwliwa w wyniku zaburzeń przemian żelaza w ustroju

• wzrost poziomu produktów glikolizy beztlenowej

wpływ wysiłku fizycznego na elementy morfotyczne krwi

WYSIŁEK FIZYCZNY

trombocytoza erytrocyty leukocytoza

hematokryt zmiany w średniej mechaniczne

objętości erytrocytów uszkodzenia

rozpad erytrocytów

hemoliza powysiłkowa

NIEDOKRWISTOŚĆ

zmniejszenie objętości krwi krążącej obniżenie stężenia hemoglobiny

<4500 ml <12 g/dl

↓ ↓

zmniejszenie rzutu serca zmniejszenie zawartości tlenu

<4-6 l/min we krwi tętniczej <16-22 ml/dl

↓ ↓

obniżone zużycie tlenu w tkankach upośledzenie (zmniejszenie) transportu

tlenu do tkanek <500-700 ml/min/m²

Lipoproteiny w surowicy krwi a wysiłek fizyczny:

• zmiany w profilu lipidowym we krwi występują po długotrwałym wykonywaniu ćwiczeń fizycznych, ale także po wysiłku jednorazowym

• umiarkowany wysiłek fizyczny powoduje spadek stężenia lipoprotein frakcji VLDL

• intensywny wysiłek fizyczny (np. bieg na dystansie 40km/tydzień) wywołuje wzrost stężenia frakcji HDL i obniżenie zawartości LDL

• mechanizm:

• do włókien mięśniowych dostarczane są duże ilości kwasów tłuszczowych, co prowadzi
  do wzrostu oporności na insulinę na poziomie receptorów insulinowych, a w efekcie zmniejszeniu ulega transport glukozy do włókien mięśniowych

• zwiększenie oporności na insulinę w komórkach mięśniowych prowadzi do ogólnoustrojowego wzrostu oporności na ten hormon, co powoduje zwiększone uwalnianie kwasów tłuszczowych oraz wzrost syntezy i uwalnianie TAG w wątrobie

• wysiłek fizyczny powoduje zwiększenie zużycia kwasów tłuszczowych w mitochondrialnym cyklu Krebsa, co wpływa na zwiększenia wrażliwości receptorów insulinowych w komórkach mięśniowych i całym organizmie

UKŁAD POKARMOWY

• wysiłek fizyczny wpływa na funkcjonowanie układu pokarmowego wtedy, gdy jest on bardzo intensywny – tzn. gdy zużycie tlenu przekracza 70% wartości pułapu tlenowego może indukować objawy dysfunkcji przewodu pokarmowego, a także wpływa na występowanie
  i przebieg niektórych chorób

Wysiłek fizyczny a częstotliwość występowania schorzeń układu pokarmowego:

• umiarkowany i intensywny wysiłek fizyczny obniża ryzyko wystąpienia choroby wrzodowej dwunastnicy

• umiarkowany wysiłek fizyczny o charakterze rekreacyjnym zmniejsza o połowę ryzyko zachorowania na nowotwór jelita grubego

• intensywny wysiłek fizyczny może powodować:

• bóle w nadbrzuszu i uczucie pełności

• odbijanie

• zgaga

• ból w klatce piersiowej

refluks żołądkowo-przełykowy

• występowanie zależy od rodzaju uprawianego sportu i częściej występuje u biegaczy
  i kolarzy, a nieco rzadziej u sportowców wykonujących sporty siłowe

• przyczyna:

• zmniejszone napięcie mięśnia zwieracza dolnego przełyku pod wpływem wysiłku fizycznego

• odwodnienie i utrata elektrolitów

• opóźnienie w opróżnianiu treści żołądkowej po bardzo intensywnych wysiłkach może prowadzić do wymiotów

• zapobieganie:

• zaprzestanie spożywania posiłków tuż przed treningiem

krwawienie z przewodu pokarmowego

• krwawienia rzadko kiedy intensywne

• przyczyna:

• nie jest do końca wyjaśniona, ale podczas wysiłku fizycznego zmniejsza się przepływ krwi przez obszar trzewny nawet o 70-80%, co łącznie z odwodnieniem i wzrostem temperatury wewnątrz ciała powoduje powstawanie zmian wstecznych krwawień

• mikrokrwawienia mogą mięć wpływ na występowanie anemii u sportowców

• w przypadku regularnego uprawiania ćwiczeń fizycznych o niewielkim wysiłku można zmniejszyć ryzyko wystąpienia krwawienia

UKŁAD MIĘŚNIOWY

Budowa mięśnia szkieletowego:

BRZUSIEC – zbudowany z tk. mięśniowej poprzecznie prążkowanej

ŚCIĘGNA – łącznotkankowe, łączące mięśnie z kośćcem i przenoszące pracę mięśni na kościec

• podstawowa jednostka strukturalna mięśnia to komórka mięśniowa = włókno mięśniowe

kom. satelitarne – komórki macierzyste, powstające w okresie zarodkowym z komórek prekursorowych (mioblastów)

• komórki macierzyste w warunkach prawidłowych u osoby dorosłej znajdują się w stanie spoczynku

• w momencie uszkodzenia mięśnia lub w okresie intensywnego wysiłku, komórki te dzielą się i różnicują w komórki mięśniowe

• wnętrze włókien mięśniowych wypełniają ułożone obok siebie włókienka kurczliwe – miofibryle zajmujące całą długość komórki

• w mięśniu szkieletowym włókna mięśniowe łączą się w pęczki – poszczególne komórki mięśniowe spaja w pęczki śródmięsna z tkanki łącznej właściwej, zawierająca liczne włókna siateczkowe i kolagenowe

• z zewnątrz pęczki komórek mięśniowych otacza tkanka łączna właściwa zbita tworząca omięsną

Mechanizm skurczu mięśnia poprzecznie prążkowanego szkieletowego:

• tkanka mięśniowa to tkanka pobudliwa, a warunkiem pobudliwości jest polaryzacja błon komórkowych

• pobudzenia przekazywane są do włókien mięśniowych przez zakończenia nerwów ruchowych zwanych motoneuronami – grupa włókien mięśniowych unerwionych przez ten sam motoneuron nazywana jest jednostką motoryczną

• motoneurony przekazują pobudzenie na włókna mięśniowe za pośrednictwem płytek ruchowych, czyli synaps nerwowo-mięśniowcyh, w których przekaźnikiem jest acetylocholina

• potencjał czynnościowy powoduje uwolnienie z zakończenia nerwowego acetylocholiny, która wpływa na skurcz mięśnia

• włókna mięśniowe są ułożone do równolegle do długiej osi mięśnia, dzięki czemu siła wygenerowana podczas skurczu jest przenoszona na ścięgno

Przyrost ilości białek w poszczególnych włóknach mięśniowych zależy od:

• procesów degradacji i syntezy związków – synteza musi przewyższać rozpad (wysiłek działa pobudzająco na metabolizm białkowy mięśni)

• układu dokrewnego - niektórych hormonów anabolicznych (testosteron, insulina)

• wyniku uszkodzenia powysiłkowego, które wywołuje miejscowy proces zapalny stymulujący regenerację, a w efekcie przerost mięśni

UKŁAD KOSTNY

• wysiłek fizyczny wpływa korzystnie na układ kostny przez zapobieganie osteoporozie
  i prawidłową podaż wit. D₃ podczas intensywnego rozwoju fizycznego – zwiększenie mineralizacji kości

• aktywność fizyczna korzystnie wpływa również na tkankę kostną w wieku podeszłym –
  na skutek obciążenia zewnętrznego dochodzi do stałej przebudowy kości, zmian
  w mikroarchitekturze i masie kostnej, a w efekcie czego zwiększa się gęstość kości

• podczas intensywnych treningów może dojść do nadmiernych obciążeń kości, zwłaszcza wtedy, gdy siła mięśniowa przewyższa wytrzymałość kostną

UKŁAD IMMUNOLOGICZNY

• pełni podstawową role przy rozpoznaniu i usuwaniu obcych antygenów

antygeny = białka obce nie wytwarzane przez organizm i związki chemiczne połączone
z nośnikami białkowymi

• rodzaje odpowiedzi immunologicznej:

ODP. HUMORALNA ↔ limfocyty typu B (IL-4, IL-5, IL-6, IL-10)

• antygeny są neutralizowane poprzez połączenie się ze specjalnym dla siebie przeciwciałem

• kompleksy antygen-przeciwciało usuwane są przez makrofagi na drodze fagocytozy

• niekiedy kompleksy te są bardzo duże i mogą wytrącać się w innych narządach wywołując schorzenia (np. kłębuszkowe zapalenie nerek)

ODP. KOMÓRKOWA ↔ limfocyty typu T (IL-2, INF-γ, TNF-α)

• dochodzi do zniszczenia komórki zmienionej pod wpływem procesu chorobowego

• występuje głównie po zakażeniu wirusowym

• co to są cytokiny:

cytokiny = grupa wielu różnorodnych cząsteczek białkowych, będących mediatorami reakcji:

• prozapalnych (IL-1, IL-6)

• przeciwzapalnych (IL-2, IL-4, IL-5, IL-12, IL-15)

• regulujących krwi otworzenie (IL-3)

• biorących udział w gojeniu się ran

WYSIŁEK FIZYCZNY JAKO MODEL REAKCJI ZAPALNEJ

• wysiłek fizyczny w organizmie może wywołać reakcje zbliżoną do tej, jaka następuje
  w odpowiedzi na infekcję czy też uszkodzenie mechaniczne lub termiczne

• w przypadku infekcji pojawia się reakcja zapalna, która prowadzi do wyeliminowania czynnika uszkadzającego oraz do wygojenia powstałych uszkodzeń – proces ten jest ściśle kontrolowany przez układ immunologiczny człowieka

• sposób w jaki przebiega reakcja zapalna oraz ostateczny jej efekt zależą od rodzaju i stopnia uszkodzenia, ale także od dynamiki kolejnych etapów reakcji i ich wzajemnego oddziaływania na siebie

• prowadzone badania sugerują, że wysiłek fizyczny może również zwiększać ilość związków pojawiających się w trakcie procesu zapalnego (cytokiny przeciwzapalne: IL-1, IL-2, interferon, cytokiny przeciwzapalne: IL-6, IL-10)

STRES OKSYDACYJNY W SPORCIE

• obecność tlenu w atmosferze i w wodzie jest podstawowym warunkiem życia - bez tlenu człowiek może żyć tylko kilka minut, a bez pożywienia kilka tygodni

• z tlenu mogą jednak powstawać wolne rodniki tlenowe:

wolny rodnik = cząsteczka chemiczna, która posiada 1 lub więcej niesparowanych elektronów – najczęściej występujące wolne rodniki w układach biologicznych to:

• rodnik ponadtlenkowy

• rodnik hydroksylowy

• rodnik tlenku azotu

• rodniki siarczków i chlorku węgla

stres oksydacyjny = brak równowagi pomiędzy powstawaniem i wygaszaniem wolnych rodników

• w organizmie wolne rodniki powstają podczas reakcji:

• oddychania

• reakcji enzymatycznych

• oksydacji cząsteczek biologicznych

• w warunkach fizjologicznych wolne rodniki są inaktywowane przez mechanizmy obronne organizmu, a w warunkach wzmożonej produkcji wolnych rodników, gdy organizm nie nadąża z obroną mogą one uszkadzać struktury komórkowe i tkanki:

• zmniejszają metabolizm kwasów nukleinowych

• wpływają na metabolizm i zniszczenie mitochondriów, lizosomów, błony komórkowej

• wywołują stałe zmiany oksydacyjne w kolagenie i elastynie

• wolnym rodnikom przypisuje się udział w etiologii i patogenezie wielu chorób:

• miażdżyca, choroba niedokrwienna serca, nadciśnienie tętnicze

• cukrzyca

• otyłość

• choroby nowotworowe

• choroba Parkinsona, choroba Alzheimera

• przewlekłe choroby zapalne

• wolne rodniki powstają w środowisku zewnętrznym pod wpływem promieniowania ultrafioletowego, ultradźwięków i w dymie papierosowym

• duża ich ilość znajduje się w żywności i powstaje podczas procesów wędzenia i smażenia

OBRONA PRZED WOLNYMI RODNIKAMI

• enzymy przeciwutleniające w organizmie człowieka (rozkładanie i niszczenie wolnych rodników) – dysmutaza ponadtlenkowa, peroksydazy, katalaza, glutation

• antyoksydanty występujące w żywności (wyciszanie wolnych rodników) – wit. A, C, E,
  koenzym Q₁₀, β-karoten, likopen, zw. fenolowe, flawonoidy, antocyjany, taniny

• właściwa technologia produkcji żywności, obróbka kulinarna i higieniczne przechowywanie

MECHANIZMY:

• neutralizacja RTF w wyniku łączenia się z nimi

• chelatowanie metali prooksydacyjnych

• nasilenie dysmutacji wolnych rodników do związków o znacznie mniejszej reaktywności

• hamowanie/pobudzanie działania enzymów, witamin

PRZECIWUTLENIACZE ROŚLINNE

karotenoidy polifenole tokoferole kw. askorbinowy

stilbeny flawonoidy kw. polifenolowe

flawonole antocyjany izoflawony flawony

flawanole

flawanony

PARADOKS ATLETY

• w warunkach uprawiania sportu u osób prawidłowo trenujących i odżywiających się
  nie stwierdza się szkodliwego działania wolnych rodników, pomimo że jest ich wzmożona produkcja (na skutek wzmożonego zużycia tlenu i peroksydacji kwasów tłuszczowych)

• nie jest to paradoks, ale wzmożona adaptacja układów antyoksydacyjnych ustroju sportowca do wzmożonej pracy fizycznej

• po wysiłku fizycznym spada w organizmie sportowca potencjał antyoksydacyjny surowicy krwi

PROCESY TERMOREGULACYJNE PODCZAS WYSIŁKU FIZYCZNEGO

• utrzymanie stałej temp. wymaga precyzyjnej pracy mechanizmów termoregulacji

• centralny ośrodek termoregulacji znajduje się w podwzgórzu i współpracują z nim ośrodki zlokalizowane w rdzeniu kręgowym

• informacje na temat zmienny temperatury wewnętrzne zbierane są przez receptory
  w: skórze, mięśniach, drogach oddechowych, ścianach naczyń żylnych i przewodzie pokarmowym

• efektorami termoregulacji są przede wszystkim: układ krążenia, gruczoły potowe, mięśnie szkieletowe

Mechanizmy wymiany ciepła:

• przewodzenie

• konwekcja

• promieniowanie

• parowanie

UKŁAD KRĄŻENIA

• od niego zależy przede wszystkim utrzymanie stałej temperatury wewnątrz organizmu

• podstawowe znaczenie dla procesów termoregulacji mają naczynia krwionośne znajdujące się w skórze

• w przypadku wzrostu temperatury wewnątrz dochodzi do zwiększenia przepływu skórnego,
  co nasila transfer ciepła na powierzchnię skóry za pomocą konwekcji, przewodzenia
  i promieniowania

• w przypadku obniżenia temperatury wewnątrz następuje zmniejszenie przepływu skórnego
  i nie następuje utrata ciepła

• wielkość przepływu krwi przez skórę zależy od aktywności układu współczulnego

GRUCZOŁY POTOWE

• produkowany pot zawiera: wodę, NaCl, mocznik, kw. mlekowy

• całkowita ilość potu, która wyparowuje z powierzchni ciała zależy od:

• ilości aktywnych gruczołów potowych

• ilości produkowanego przez pojedynczy gruczoł potu

• temperatury i wilgotności środowiska zewnętrznego

MIĘŚNIE SZKIELETOWE

• zaangażowane są w wytwarzanie ciepła głównie wtedy, gdy dochodzi do obniżenia temperatury wewnętrznej

• wytwarzanie ciepła zachodzi w procesie drżenia mięśniowego

• podczas wysiłku fizycznego ilość ciepła wytwarzanego w organizmie znacząco zwiększa się

• ok. 30-45% energii powstałej podczas rozpadu ATP w pracujących mięśniach zostaje zmieniona na energię mechaniczną, a pozostała jej część uwalniana jest w postaci ciepła

• ciepło wytworzone w pracujących mięśniach przenoszone jest za pośrednictwem krwi
  do wnętrza ciała (wtedy temperatura może osiągnąć nawet >40°C)

• temp. wewnętrzna mięśni podczas spoczynku wynosi 36°C, a podczas intensywnych wysiłków może wzrastać do 41-42°C

• podczas umiarkowanych wysiłków fizycznych, mimo prawidłowego funkcjonowania mechanizmów termoregulacyjnych obserwuje się wzrost temperatury wewnętrznej, która stabilizuje się na poziomie intensywności wysiłku po upływie ok. 40 minut

• podczas wysiłków bardzo intensywnych faza stabilizacji nie występuje i temperatura wnętrza cały czas wzrasta

• dla organizmu w czasie wysiłku fizycznego szczególne znaczenia ma sprawne działanie układu krążenia:

• w pierwszej fazie wysiłku naczynia skórne kurczą się, a następnie w miarę podnoszenia ciepłoty ciała ulegają rozszerzeniu

• proces ten sprawniej przebiega podczas spoczynku, dlatego też usuwanie nadmiaru ciepła jest bardziej efektywne podczas odpoczynku niż podczas wysiłku fizycznego

• po zakończeniu wysiłku fizycznego temperatura wewnętrzna spada dość gwałtownie, ale nie do wartości wyjściowej

• rozszerzenie naczyń skórnych pod wpływem zachodzących procesów termoregulacji powoduje przesunięcie krwi na obwód nawet o 30%, co z kolei zmniejsza powrót żylny
  i objętość minutową serca i obniżenie ciśnienia krwi

• skutkiem tych zjawisk może być szybsze zmęczenie oraz zaburzenia związane ze spadkiem ciśnienia krwi (np. zawroty głowy)

• u osób wytrenowanych przepływ skórny jest większy przy danej temperaturze wewnętrznej niż u osób niewytrenowanych

• wraz z wiekiem sprawność termoregulacji maleje, co może ograniczać tolerancję wysiłkową
  i wydolność dizyczną

• podczas intensywnego wysiłku fizycznego główną drogą eliminacji ciepła z powierzchni ciała jest parowanie potu – jest to proces ściśle powiązany z układem krążenia, ponieważ krew przenosi ciepło z mięśni do skóry

• w pierwszej fazie wysiłku wydzielanie potu zwiększa ię na drodze odruchowej, natomiast termoregulacyjny wzrost jego wydzielania ma miejsce po 5-10 minutach od rozpoczętej pracy, gdy dochodzi do wzrostu temperatury wewnętrznej

• dynamika wytwarzania potu zmienia się także w czasie wysiłku o wzrastającym obciążeniu

• istotną rolę w aktywowaniu gruczołów potowych odgrywa także wzrost stężenia hormonu wzrostu w surowicy krwi

ZACHOWANIE ORGANIZMU PODCZAS WYSIŁKU FIZYCZNEGO
W WYSOKIEJ TEMPERATURZE

• rozszerzenie naczyń skórnych i wzrost przepływu, co mniejsza objętość minutową serca jednocześnie zwiększając wydzielanie potu

• wzrost temperatury wewnętrznej na skutek wytwarzanego ciepła przez mięśnie szkieletowe,
  co pogłębia rozszerzenie naczyń krwionośnych skórnych i zmniejsza objętość wyrzutową serca oraz nasila wytwarzanie potu

• wzrost częstotliwości tętna w celu utrzymania pojemności minutowej serca, co powoduje spadek ciśnienia krwi (odwodnienie organizmu nasila jeszcze bardziej te objawy)

• w wyniku zmian w układzie krążenia bardzo szybko dochodzi do wystąpienia objawów zmęczenia, dlatego też wysiłek fizyczny w wysokiej temperaturze powoduje następujące zmiany w organizmie:

ODWODNIENIE

• nasilone pocenie może być przyczyną utraty nawet do 3l wody/h

• jeśli ubytek wody nie zostanie uzupełniony, szybko dochodzi do odwodnienia organizmu,
  co zmniejsza wytwarzanie potu i prowadzi do wzrostu temperatury wewnętrznej

• odwodnienie pogłębia również zaburzenia w układzie krążenia, ponieważ powoduje zmniejszenie objętości krwi krążącej, czego skutkiem jest spadek objętości wyrzutowej
  i obniżenie się ciśnienia tętniczego

KURCZ MIĘŚNI

• w wyniku nasilonego pocenia dochodzi do zaburzenia gospodarki elektrolitowej

• głównie wiąże się to z utratą jonów sodu i potasu, co przyczynia się do skurczy mięśni

WYCZERPANIE UPAŁEM

• zawroty głowy i dezorientacja jako objawy towarzyszące: nasilonemu poceniu, szybkiemu tętnie, spadkowi ciśnienia krwi

UDAR CIEPLNY

• dochodzi do zaburzenia funkcjonowania ośrodka termoregulacji, co powoduje niekontrolowany wzrost temperatury wewnętrznej

• objawy udaru cieplnego: sucha i czerwona skóra, zaburzenia świadomości aż do utraty przytomności, drgawki

• denaturacja białek powoduje wzrost przepuszczalności błon komórkowych, co może doprowadzić do trwałego uszkodzenia nerek i wątroby

• jeśli temperatura wewnętrzne przekroczy 42-43°C dochodzi do zgonu

• zapobieganie w/w zmianom:

• spożywanie dużej ilości płynów jeszcze przed rozpoczęciem wysiłku

• spożywanie niewielkich ilości płynów podczas wysiłku, w skład których powinny wchodzić: glukoza, sód, chlor, potas

AKLIMATYZACJA DO WYSOKIEJ TEMPERATURY

• podczas powtarzających się treningów w warunkach wysokiej lub niskiej temperatury, organizm adaptuje się do tych warunków – okres aklimatyzacji trwa 7-10 dni

• w warunkach wysokiej temperatury dochodzi w organizmie do obniżenia progu temperatury wewnętrznej przy którym uruchomiony zostaje proces pocenia

• wysoka temperatura otoczenia powoduje przesunięcie ciężaru nadmiaru usuwanego ciepła
  z organizmu na gruczoły potowe i jednocześnie zmniejsza się przepływ skórny, co nie wpływa na spadek objętości wyrzutowej serca, wzrost tętna i spadek ciśnienia

• aklimatyzacja powoduje też zwiększone wytwarzania hormonu antydiuretycznego i aldosterony, co obniża wydalanie moczu i zwiększa resorpcję zwrotną sodu i potasu

WĘGLOWODANY

Rola węglowodanów:

• materiał energetyczny w sportach szybkościowo-siłowych

• materiał energetyczny w sportach wytrzymałościowych

• zbyt duże spożycie węglowodanów = wzrost stężenia glukozy we krwi:

• źródło energii

• transport glukozy do mięśni i wątroby

• synteza glikogenu (insulina, kortyzol) / rozpad glikogenu (glukagon, adrenalina)

• synteza aminokwasów i białek

• synteza glicerolu i triacylogliceroli

• synteza mleczanów

• nadmiar wydalany z moczem

• węglowodany są sprzymierzeńcem sportowca, ale mogą stać się jego wrogiem przy nadmiernym spożyciu, ponieważ są gromadzone w postaci tłuszczów

• samymi cukrami nie można pokrywać zapotrzebowania energetycznego organizmu, ponieważ może dojść do tzw. głodu utajonego w wyniku niedostatecznej podaży innych składników odżywczych wraz z dietą

• zapotrzebowanie na węglowodany powinno być głównie pokrywane przez produkty zbożowe, pieczywo, mąkę, kaszę itp., ale w przed i w trakcie treningów ich źródłem powinny być produkty o wysokim IG

• układając jadłospis należy pamiętać, aby utrzymać odpowiednie proporcje pomiędzy zawartością skrobi i sacharozy w diecie

• skrobia powinna stanowić 64%, a sacharoza 36% wszystkich węglowodanów w dziennej racji pokarmowej

• zawartość węglowodanów w diecie powinna być ok. 4-5 razy wyższa niż białek i tłuszczów,
  a stosunek białka : tłuszcze : węglowodany powinien wynosić 1 : 1 : 4

• w sportach krótkotrwałych szybkościowo-siłowych ze względu na duże niedotlenienie należy ograniczyć spożycie tłuszczów 1 : 0,8-0,9 : 4

• w sportach długotrwałych wytrzymałościowych 1 : 0,8-0,9 : 5

glikogen

• ważne źródło energii powstające w procesie glikogenogeneza w wątrobie i mięśniach
  z glukozo-6-fosforanu (katalizowana przez syntezę glikogenową)

• aktywność tego enzymu wzrasta pod wpływem insuliny, a maleje pod wpływem adrenaliny

• porównując udział glikogenu w komórkach wątrobowej i mięśniowej to jest go mniej
  w komórce mięśniowej, ale ze względu na dużo większą liczbę komórek mięśniowych jest go znacznie więcej (ok. 3x) w mięśniach

• największe znaczenie glikogen odgrywa na początku intensywnego wysiłku fizycznego – wówczas układ krążenia i oddechowy nie są w stanie dostosować się do rosnącego zapotrzebowania na tlen i substraty wywołane nasileniem się procesów energetycznych

• glikogen odgrywa także bardzo ważną rolę podczas długotrwałych umiarkowanych wysiłków, pomimo że podczas tego rodzaju pracy źródłem energii są przede wszystkim procesy tlenowe,
  a zasoby glikogenu są zużywane w mniejszym stopniu

• jeżeli zasoby glikogenu zmniejszają się do poziomu krytycznego, dochodzi do znacznego osłabienia siły mięśniowej – dlatego tak istotna jest odnowa zasobów glikogenu w mięśniach
  w okresach pomiędzy wysiłkami

• po zakończeniu wysiłku fizycznego rozpoczyna się proces odtwarzania - resyntezy zasobów ATP, fosfokreatyny (40 min) oraz glikogenu (12-48h) oraz normalizowania stężenia kwasu mlekowego w mięśniach (60-90 min)

Czas potrzebny na resyntezę glikogenu w mięśniach zależy od:

• rezerw glikogenu

• stopnia uszkodzenia mięśni

• ilości węglowodanów w posiłkach i pory ich spożywania

• stopnia wytrenowania i poziomu kondycji

TECHNIKA OBCIĄŻANIA WĘGLOWODANAMI

• obciążanie węglowodanami jest techniką polegającą na uzupełnianiu zapasów glikogenu
  w mięśniach do poziomu wyższego niż normalnie, który następnie wykorzystywany jest przez organizm podczas wysiłku

• wysoki poziom glikogenu można osiągnąć przez stosowanie odpowiedniej diety i treningu przed zawodami

• zapasy glikogenu w mięśniach są najczęściej znacznie mniejsze od tych, które są potrzebne
  do wykonywania określonego wysiłku – wysiłek fizyczny korzystnie jest rozpoczynać z wysokim poziomem glikogenu mięśniowego, ponieważ jest on znacznie łatwiej mobilny, gdy jego zawartość w mięśniu jest wyższa przed startem

ładowanie węglowodanami – cykl klasyczny

dzień 1. trening normalny dieta normalna

dzień 2. trening długotrwały i wyczerpujący dieta niskowęglowodanowa

dzień 3. tapering - trening lekki dieta niskowęglowodanowa

dzień 4. tapering dieta wysokowęglowodanowa

dzień 5. tapering dieta wysokowęglowodanowa

dzień 6. tapering dieta wysokowęglowodanowa

dzień 7. tapering dieta wysokowęglowodanowa

ładowanie węglowodanami – cykl zmodyfikowany

dzień 1. trening wytrzymałościowy dieta normalna

dzień 2. trening długotrwały i wyczerpujący dieta umiarkowanie węglowodanowa

dzień 3. tapering dieta umiarkowanie węglowodanowa

dzień 4. tapering dieta umiarkowanie węglowodanowa

dzień 5. tapering dieta wysokowęglowodanowa

dzień 6. tapering dieta wysokowęglowodanowa

dzień 7. tapering dieta wysokowęglowodanowa

ładowanie węglowodanami – reżim 1-dniowy

dzień 1. tapering dieta normalna

dzień 2. tapering dieta niskowęglowodanowa

dzień 3. tapering dieta niskowęglowodanowa

dzień 4. tapering dieta niskowęglowodanowa

dzień 5. tapering dieta wysokowęglowodanowa

dzień 6. tapering dieta wysokowęglowodanowa

dzień 7. rozgrzewka dieta wysokowęglowodanowa

+ 3 min. bardzo intensywnego treningu (10g/kg m.c/24h)

• jadłospis podczas tych technik powinien opierać się na żywności zawierającej dużo węglowodanów złożonych (makaron, ryż, kasza, pieczywo, ziemniaki i soki owocowo-warzywne)

• wytrenowany sportowiec gromadzi zapasy glikogenu na 1-1,5h

• przy przestrzeganiu zasad wyniki tego postępowania zauważalne są podczas wykonywania wysiłków wytrzymałościowych trwających >90 minut

• stosując obciążenie węglowodanowe lepsze wyniki osiąga się uprawiając sporty wytrzymałościowe i długodystansowe (np. maraton biegowy, maraton narciarski, biegi przełajowe, wyścigi kolarskie)

• stosowanie diety wysokowęglowodanowej w praktyce jest bardzo trudne (zwłaszcza
  u sportowców o wysokich potrzebach energetycznych), dlatego sportowcom zaleca się spożywanie napojów wzbogaconych w węglowodany – napoje zawierające polimery glukozy
  i koktajle zastępujące posiłek

przed treningiem:

• na ok. 3h przed treningiem zalecane spożycie węglowodanów: 2,5g/kg m.c

• wskazane są węglowodany z produktów o niskim IG oraz produkty, w których znajdują się w umiarkowanych ilościach białka i tłuszcze

w trakcie treningu:

• zalecane spożycie węglowodanów: 30-60g/h (jest to maksymalna ilość jaką mogą pobrać mięśnie w trakcie wysiłków tlenowych)

• czas wchłaniania węglowodanów wynosi ok. 30 minut, dlatego najlepiej rozpocząć spożywanie produktów bogatych w te związki na ok. 30 min. przed rozpoczętym treningiem

po treningu:

• w ok. 2h po treningu zalecane spożycie węglowodanów: 1g/kg m.c

• wskazane są węglowodany z produktów o wysokim IG (przede wszystkim napoje),
  a następnie produkty będące również źródłem białka i tłuszczów

TŁUSZCZE

Rola tłuszczów:

• materiał energetyczny

• składnik błon komórkowych

• nośnik NNKT, kw. linolowego i kw. linolenowego (prekursory hormonów tkankowych)

• nadmiar tłuszczów wpływa na obniżenie aktywności fizycznej

• zapotrzebowanie na tłuszcze zawiera się w granicach 25-35% (u alpinistów jest nieco niższe 20-25%)

• przemiany kwasów tłuszczowych potrzebują większych ilości tlenu, a w przypadku jego niedoboru proces spalania jest zaburzony i prowadzi do powstania dużych ilości ciał ketonowych, które upośledzają przemianę energii w mięśniach

• u alpinistów ze względu na ograniczoną podaż tlenu ilość tłuszczu jest również ograniczana tak, aby stosunek białko : tłuszcze : węglowodany wynosił 1 : 0,6 : 4

• kwasy tłuszczowe są ważnym substratem energetycznym dla pracujących mięśni

• w warunkach prawidłowych ok. 50% przepływających przez mięśnie z krwią kwasów tłuszczowych zostaje przetransportowana do komórek mięśniowych

• do ich utylizacji dochodzi niemal od momentu rozpoczęcia wysiłku fizycznego, a stopień utylizacji zależy od jego intensywności i czasu trwania

• na początku wysiłku głównym źródłem energii jest glikoliza beztlenowa, a substancje energetyczne to węglowodany

• po 3-5 minut wysiłku umiarkowanego wzrasta udział przemian tlenowych, a substancje energetyczne to tłuszcze - zwiększone zużycie wolnych kwasów tłuszczowych wpływa spowalniająco na glikolizę i wykorzystanie węglowodanów (procesy tlenowe pokrywają 80%,
  a beztlenowe 20% zapotrzebowania energetycznego), ale zmniejszenie ich przemian poniżej poziomu krytycznego prowadzi do zaburzenia cyklu Krebsa

• podczas wysiłków fizycznych o intensywności 60-80% obciążenia maksymalnego i większej, ponownie wzrasta znaczenie glikolizy beztlenowej, a przekroczenie progu metabolizmu beztlenowego powoduje wzrost poziomu kwasu mlekowego krążącego we krwi, co prowadzi
  do rozwoju kwasicy metabolicznej

• w wysiłku fizycznym o intensywności równoważnej maksymalnej i wysiłkach statycznych, energia wytwarzana jest przede wszystkim na drodze glikolizy beztlenowej, a substratem jest glukozo-6-fosforan pochodzący z glikogenu mięśniowego

• wysiłek taki może być kontynuowany tylko przez 5 minut, ponieważ obserwuje się duży wzrost stężenia kwasu mlekowego

Zużycie węglowodanów /tłuszczów warunkowane jest wieloma czynnikami

• intensywność ćwiczeń

• czas trwania ćwiczeń

• poziom kondycji

• rodzaj spożywanych posiłków przed ćwiczeniami

Główne szlaki energetyczne:

maksymalnie krótkie zrywy ATP-PC

trening bardzo intensywny 30s ATP-PC, procesy beztlenowe (glikogen mięśniowy)

trening bardzo intensywny 15 min procesy beztlenowe i tlenowe (glikogen mięśniowy)

trening umiarkowany 15-60 min procesy tlenowe (glikogen mięśniowy, tk. tłuszczowa)

trening umiarkowany 60-90 min procesy tlenowe (glikogen wątrobowy, tk. tłuszczowa, glukoza)

trening umiarkowany >90 min procesy tlenowe (glikogen wątrobowy, tk. tłuszczowa, glukoza)

BIAŁKA

Rola białek:

• budulcowa

• energetyczna

• synteza węglowodanów: glicyna, seryna, cysteina, , prolina, arginina, histydyna,
  kw. asparaginowy, kw. glutaminowy

• synteza kw. tłuszczowych: walina, leucyna, izoleucyna, fenyloalanina, tyrozyna

Nadmiar białka w diecie prowadzi do:

• dodatkowego obciążenia nerek i wątroby

• zwiększenia strat wody z moczem

• zwiększenia strat białka – ograniczenie wchłaniania i resorpcja zwrotna Ca z kości

• zakwaszenia organizmu

• białko odgrywa bardzo ważną rolę w przemianach energetycznych w czasie głodu, ponieważ wtedy organizm zamienia ok. 40-48% białka na glukozę i ok. 46% na kwasy tłuszczowe

• zapotrzebowanie na białko:

• sportowcy średniowykwalifikowani 1,4-1,9 g/kg m.c

• sportowcy wysokowykwalifikowani 2,0 g/kg m.c

• typ wytrzymałościowy 1,2-1,1 g/kg m.c

• typ szybkościowo-siłowy 1,4-1,8 g/kg m.c

• w okresie utraty tkanki tłuszczowej 1,6-2,0 g/kg m.c

• w okresie zwiększania masy mięśniowej 1,8-2,0 g/kg m.c

SKŁADNIKI MINERALNE

Rola składników mineralnych:

• przewodzenie implusów nerwowych

• regulacja ciśnienia osmotycznego

• regulacja ilości wody w ustroju

• utrzymywanie stałego pH płynów ustrojowych

• składniki enzymów, witamin, aminokwasów i białek

• katalizatory

Na

• kation płynu zewnątrzkomórkowego

• zawodnik prawidłowo odżywiający się, nawet w sytuacji kilkudniowego treningu w warunkach wysokiej temperatury otoczenia (gdy wzrasta pocenie się), nie jest narażony na utratę takich ilości sodu, by doprowadzić do niedoborów

• dzienne zapotrzebowanie sportowca w przeliczeniu na NaCl: 12-16g

K

• kation płynu śródkomórkowego

• prawidłowe zawartości potasu we krwi – ok. 4,5 mmol/l mogą ulegać dużym zmianom
  w wyniku działania metabolitów wysiłkowych

• zdolność nerek do oszczędzania jonu potasu jest ograniczona i dopiero po kilku dniach ograniczenie podaży potasu z posiłkami prowadzi do ograniczenia wydalania potasu z moczem

• dzienne zapotrzebowanie sportowca w warunkach dużej utraty płynów: 4g

• ze względu na powiązanie gospodarki sodem i potasem stosunek Na:K powinien wynosić 0,8:0,6

Ca

• niezbędny w organizmie do:

• aktywacji enzymów trawiennych

• właściwości budulcowe

• procesów odpornościowych

• przewodnictwa nerwowego

• prawidłowego procesu krzepnięcia krwi (wchodzi w skład czynników krzepnięcia)

• zapobiega nadmiernej przepuszczalności krwi przez naczynia krwionośne

• prawidłowego przebiegu procesu glikolizy

• jako molekuła sygnałowa reguluje

• wzrost komórek

• syntezę i wydzielanie białek

• zapłodnienie gamety

• skurcz mięśni

• przewodzenie nerwowe

• niedobory wapnia w organizmie sportowca wywołują:

• osłabienie skurczu mięśni

• zmniejszenie zdolności do prawidłowego wysiłku

• upośledzenie przewodnictwa impulsów nerwowych

• zmniejszenie koordynacji ruchowej i czucia mięśniowego

• zmęczenie mięśni

• w wyniku treningu zwiększona jest utrata wapnia z potem, moczem i kałem – najbardziej narażone na niedobory są zawodnicy dyscyplin siłowych, zawodnicy podczas procesu redukcji masy ciała oraz sportowcy w okresie wzrostu (głównie ze względu na większe spożycie białka)

• dzienne zapotrzebowanie dla sportowców: 1,8-4,0 g

P

• funkcje:

• składnik kości

• składnik związków wysokoenergetycznych (ATP)

• składnik fosfolipidów

• niezbędny w procesach fosforylacji związanych z przemianami węglowodanów, tłuszczów
  i białek

• we wspomaganiu wysiłku fizycznego stosuje się sole fosforanowe, głównie w celu zwiększenia zdolności do produkcji energii na drodze tlenowej oraz poprawy zdolności buforowych krwi

• sole fosforanowe stosuje się w celu przyspieszenia metabolizmu spoczynkowego, co ma przyczynić się do zwiększonego spalania tkanki tłuszczowej

• dzienne zapotrzebowanie dla sportowców: 3,3-4,0 g

Mg

• funkcje:

• składnik budulcowy kości i innych tkanek

• aktywator enzymów biorących udział w przemianach węglowodanów i tłuszczów

• hamuje czynnik rozkurczowy podczas pracy mięśni

• katalizator podczas wyzwalania energii z ATP w pracującym mięśniu

• bierze udział w syntezie kwasów nukleinowych i białek

• jest składnikiem deficytowym w przeciętnej diecie, co wpływa przede wszystkim na spadek siły skurczu mięśni szkieletowych i regularność pracy skurczu mięśnia sercowego

• zmiany stężenia magnezu w wyniku ćwiczeń fizycznych zależą od czasu i intensywności wysiłku - krótkotrwałe wysiłki powodują wzrost tego pierwiastka w osoczu, natomiast długotrwałe powodują przesunięcie tego pierwiastka z osocza do erytrocytów

• dzienne zapotrzebowanie dla sportowców: 500-700mg

• u niektórych sportowców (biegacze długodystansowi, biegacze narciarscy, triatloniści) często stwierdza się niedobór magnezu

• w przypadku niedoborów czas suplementacji powinien wynosić minimum 3 tygodnie

• podczas suplementacji duże znaczenie ma stosunek podaży Mg : Ca, który powinien wynosić 1 : 1,7

S

• funkcje:

• składnik heparyny

• składnik cystyny, cysteiny, metioniny

• składnik wit B₁ i H

• tworzy III- i IV-rzędową strukturę białek ustrojowych

• podstawowym źródłem siarki są białka (mięso, drób, mleko i przetwory mleczne)

• niedobory tego składnika są rzadko spotykane

Cu

• funkcje:

• tworzenie hemoglobiny

• bierze udział w przemianach energetycznych

• hamuje proces utleniania tłuszczów we krwi (ceruloplazmina)

• działanie przeciwutleniające – zapobiega powstawaniu wolnych rodników

• podstawowym źródłem miedzi są orzechy, suszone owoce i podroby

• dzienne zapotrzebowanie dla sportowców: 2 mg

Fe

• hemowe

• składnik hemoglobiny i mioglobiny

• bierze udział w syntezie DNA

• inaktywuje rodnik nadtlenku wodoru

niehemowe

• wchodzi w skład enzymów cyklu Krebsa

• niedobory żelaza wpływają na ograniczenie zdolności do wysiłku fizycznego, w wyniku ograniczonego pobrania tlenu i nasilenia kwasicy mleczanowej

• intensywny trening powoduje wzrost ilości erytrocytów, hemoglobiny i transferrytyny – zmiany te powracają do wartości spoczynkowych po ok. 24h

• osoczowe stężenie żelaza średnio wzrasta o 25% zarówno bezpośrednio po, jak i w pierwszej godzinie wypoczynku

• stężenie transferrytyny może utrzymywać się istotnie na wysokim poziomie nawet w ciągu 24h po wysiłku

• długotrwały trening może powodować obniżenie ustrojowych zasobów żelaza

• dzienne zapotrzebowanie na żelazo:

os. dorosłe 10-18 mg/os

sportowcy 8 mg/1000kcal

Se

• składnik peroksydazy glutationowej : 2GSH + H₂O₂ → GS-Se + 2H₂O

• selen jest tracony z potem, a jego niedobory mogą sprzyjać powstawaniu chorób nowotworowych

• dzienne zapotrzebowanie osób dorosłych: 2 ug

Cr

• pomaga insulinie transportować zawartą we krwi glukozę do komórek, gdzie następuje jej spalenie i dostarczenie organizmowi energii (może zmniejszać apetyt na słodycze)

• niedobór chromu powoduje upośledzenie sekrecji insuliny z trzustki oraz może prowadzić
  do wzrostu stężenia wolnych kwasów tłuszczowych, cholesterolu i TAG, zaburzeń azotowych
  i chorób układu krążenia

• chrom jest suplementowany, ponieważ tworzy czynnik tolerancji glukozy (GTF) = chrom związany w kw. pikolinowym

• zwiększa działanie insuliny na komórki mięśniowe i tkankę tłuszczową

• wpływa na transport aminokwasów o łańcuchach rozgałęzionych do mięśni

• zmniejsza tempo rozpadu białek mięśniowych, dzięki czemu uzyskuje się szybszy wzrost masy mięśniowej i zwiększony przyrost siły

• dzienne zapotrzebowanie: 50-100 ug

• w okresie zwiększonego obciążenia treningowego suplementacja preparatami zawierającymi
  w swym składzie sole chromu w ilości 50-150ug może być stosowana zapobiegawczo
  przed ewentualnymi niedoborami

• zawodnicy uprawiający sporty siłowe i szybkościowo-siłowe zwiększają podaż chromu
  do ok. 800ug

V i B

• siarczan wanadu bywa zalecany jako substancja wspomagająca magazynowanie kreatyny
  w mięśniach, ale zaobserwowano również, że może ograniczyć wchłanianie aminokwasów
  i chromu

• spożywanie dawek w ilości ok. 50mg i powyżej działa hepatotoksycznie

Zn

• wykazuje działanie antyoksydacyjne

• suplementacja soli cynku w prawidłowo zbilansowanej diecie nie jest potrzebna,
  a ewentualnym wskazaniem są bardzo duże obciążenia treningowe u zawodników dyscyplin siłowych i szybkościowo-siłowych w celu zwiększenia mocy i siły mięśni

• dzienne zapotrzebowanie u osoby dorosłej: 13-16 mg

WITAMINY

C

• antyoksydant

• dzienne zapotrzebowanie jest zwiększone (400-500 mg) zu sportowców w trakcie odnowy biologicznej

B₁

• wskazana suplementacja w takich sportach jak: alpinizm, szermierka, gimnastyka sportowa (ze względu na duże obciążenia systemu nerwowego)

• największe zapotrzebowanie u sportowców wytrzymałościowych: wioślarstwo, kolarstwo, biegi długodystansowe

• może stanowić substancję dopingującą, przy ilościach > 20mg

B₆

• wchodzi w skład enzymów katalizujących przemiany białek, tłuszczów i węglowodanów

• dzienne zapotrzebowanie: 33-50 mg

B₁₂

• zwiększone zapotrzebowanie następuje w okresie wzrostu masy mięśniowej do ok. 150-200 ug

• jedynym źródłem są produkty zwierzęce

H

• niezbędna do syntezy kwasów tłuszczowych

• przekształca kw. pirogronowy w kw. szczawiowy

• wspomaga utlenianie tłuszczów, węglowodanów i aminokwasów – umożliwia ich wejście na wspólną drogę cyklu Krebsa

• współdziała z folacyną i kobalaminą

• niedobór wit. H: znużenie, depresja, bóle mięśni, łuszczenie skóry, zmiany w pracy serca

• dzienne zapotrzebowanie: 30ug

D

• wpływa m.in. na przyswajalność Ca

• dzienne zapotrzebowanie jest zależne od nasłonecznienia i klimatu: 15 ug

• u dorosłych występują rzadkie deficyty

E

• działanie antyoksydacyjne – ochrona przed wolnymi rodnikami

• dzienne zapotrzebowanie u sportowców: 30-50 mg

K

• odpowiada za syntezę czynników krzepnięcia krwi

• nie ustalono zapotrzebowania

ŻYWIENIE SPORTOWCÓW

W OKRESIE PRZYGOTOWAŃ I ZAWODÓW

• podczas przygotowań zwiększa się czas i intensywność treningu oraz rośnie wydatek energetyczny

• treningi mogą odbywać się nawet 3 razy dziennie, dlatego trudno jest zaplanować 3 główne posiłki – w takich przypadkach najobfitszy posiłek powinien być zaplanowany na koniec dnia, po ostatnim treningu

• w posiłkach należy ograniczać ciężkostrawne produkty, a zwiększać ilość produktów
  o wysokiej wartości energetycznej i małej objętości (miód, dżem, suszone owoce),
  które powinny być głównie składnikami śniadań i kolacji

• w okresie treningu pożywienie powinno być:

• małej objętości

• wysokoenergetyczne

• lekkostrawne o małej zawartości tłuszczów (chude mięso, chude ryby, mleko, sery)

• pokrywające zapotrzebowanie na witaminy, składniki mineralne i wodę

• racja pokarmowa powinna opierać się na naturalnych produktach i być uzupełniana odżywkami

• część zapotrzebowania na białko powinno być pokryte mlekiem oraz białymi i żółtymi serami (są małoobjętościowe, a zawierają stosunkowo dużo białka)

• ze względu na zawartość witamin rozpuszczalnych w tłuszczach, mleko i produkty mleczne częściowo powinny być spożywane jako pełnotłuste

• źródłem tłuszczów powinno być przede wszystkim masło do smarowania pieczywa i oleje roślinne podawane na surowo do przystawek, sałatek i surówek

• należy podawać dużą ilość warzyw i owoców oraz soków, które są bogate w wit. C, błonnik
  i inne witaminy

• w przypadku intensywnego okresu treningowego racjonalne żywienie dostosowuje się
  do rytmu dnia

• w ciągu dnia posiłki lekkostrawne, a wieczorem pełnowartościowe

• zaplanowanie obfitszej kolacji na 3-4h przed snem

• dodatkowe wzbogacanie diety w odżywki i witaminy

W OKRESIE PRZEDSTARTOWYM

• u zawodników mogą wystąpić różne reakcje ze strony układu nerwowego, wpływające na przemianę materii

• stres przed zawodami może spowodować różne objawy:

• spowolnienie przemiany materii

• zwolnienie perystaltyki jelit

• utrudnienie trawienia i przyswajania pożywienia

• zaparcia lub biegunki

• postępowanie: zwiększenie podaży płynów w postaci napojów, półpłynnych potraw i surowych owoców i warzyw

• najważniejszy cel żywieniowy podczas zawodów to podtrzymanie najbardziej optymalnego poziomu glukozy we krwi

• obniżenie się poziomu glukozy we krwi odbija się na zdolności do wysiłku oraz wydajności pracy mózgu

• w sportach długotrwałych obniżenie poziomu glukozy może być następstwem wyczerpania zapasów glikogenu w mięśniach i wątrobie

• znając przebieg krzywej cukrowej w organizmie człowieka można zaproponować podaż glukozy przed startem

• po posiłku poziom glukozy we krwi wzrasta do ok. 30 minut, a proces jej odkładania
  w wątrobie w postaci glikogenu trwa ok. 1,5h – następnie ponownie dochodzi do odzyskiwania glukozy z glikogenu wątrobowego

• dlatego r-r glukozy powinny być podawane albo na 30 minut albo na 1,5h przed startem tak, aby na początek konkurencji przypadał wzrost poziomu glukozy we krwi, a nie odkładanie

• uzupełnienie niedoborów energetycznych występujących podczas długotrwałego wysiłku powinno zachodzić również podczas trwania zawodów przed podawanie żywności w formie płynnej lub półpłynnej