praca licencjacka"

AKADEMIA WYCHOWANIA FIZYCZNEGO

im. Eugeniusza Piaseckiego

w POZNANIU

WYDZIAŁ WYCHOWANIA FIZYCZNEGO

KIERUNEK WYCHOWANIE FIZYCZNE

Nr albumu: 23473

Marcin Żakowski

WPŁYW ALKOHOLU ETYLOWEGO NA WYDOLNOŚĆ FIZYCZNĄ SPORTOWCÓW (PODCZAS WYSIŁKU)

Praca licencjacka

Wykonana pod kierunkiem

Dr. Tomasz Podgórskiego

w Zakładzie Biochemii

Poznań, 2014 rok

SPIS TREŚCI

Wykaz skrótów stosowanych w pracy 4

Streszczenie 6
Abstract 7
Wstęp 8

Pojecie alkoholi 8

Charakterystyka chemiczna alkoholu etylowego 8

Charakterystyka fizyczna alkoholu etylowego 10

Powstawanie alkoholu etylowego w warunkach naturalnych 10

Przemysłowe otrzymywanie alkoholu etylowego 10

Postacie alkoholu w produktach komercyjnych 10

Spożycie alkoholu w Polsce i na świecie 10
Metabolizm alkoholu etylowego 15

Wchłanianie 15

Utlenianie alkoholu etylowego 15

Wpływ alkoholu etylowego na poszczególne organy 15

Skutki zdrowotne alkoholu etylowego 15

Różnica pomiędzy etanolem i metanolem 15

Pojecie alkoholizmu 15

Pojęcie kaca 15
Energetyka wysiłku fizyczne 19

Pojęcie wydolności fizycznej 21

Wysiłki beztlenowe 21

Wysiłki tlenowe 21
Alkohol etylowy a wydolność sportowa 34

Aspekty prawne 34

Działanie pozytywne 35

Działanie negatywne 35

Dawkowanie 35
Donioiesienia naukowe dotyczące stosowania alkoholu etylowego w sporcie 41
Podsumowanie 43
Piśmiennictwo 44

WYKAZ SKRÓTÓW STOSOWANYCH W PRACY

Acetylo-CoA Acetylo-koenzym A

ADP Adenozynodifosforan

AMP Adenozynomonofosforan

ATP Adenozynotrifosforan

AZS Akademicki Związek Sportowy

BCAA Aminokwasów o rozgałęzionych łańcuchach

BMI Wskaźnik masy ciała

(Body Mass Index)

CR Kreatyna

FAD Utleniona forma dinukleotydu flawinoadeninowego

FADH₂ Zredukowana forma dinukleotydu flawinoadeninowego

GSH Glutation

HCl Kwas solny

HMB -hydroksy--metylomaślan

HRmax Maksymalna częstość skurczów serca

IGF Insulinopodobny czynnik wzrostu

IgG Immunoglobuliny klasy G

IgM Immunoglobuliny klasy M

IgA Immunoglobuliny klasy A

IgE Immunoglobuliny klasy E

IgD Immunoglobuliny klasy D

mlekowy

LDH Dehydrogenaza mleczanowa

NAD Utleniona forma dinuklotydu nikotynamidoadeninowego

NADH+H⁺ Zredukowana forma dinuklotydu nikotynamidodeninowego

NADP Fosforan dwunukleotydu nikotynamidodeninowego

NO Tlenek azotu

PCR Fosfokreatyna

pH Odczyn kwasowo-zasadowy, -log [H⁺]

T3 hormon trójjodotyronina

T4 hormon tyroksyna

UV Promieniowanie ultrafioletowe

VO₂max Maksymalny pobór tlenu

1. STRESZCZENIE

Przedmiotem niniejszej pracy jest ukazanie działania alkoholu etylowego na wydolność człowieka. Pierwsza część pracy zawiera historię biegów krótkich wraz z przedstawieniem obecnych rekordów świata oraz Polski. Następny rozdział przedstawia rodzaje wysiłków podczas biegu sprinterskiego wraz z procesami biochemicznymi prowadzącymi do pozyskania energii. Autorka pracy dużą uwagę zwróciła na istotny wpływ białek w diecie sportowca, które uczestniczą w anabolizmie mięśni. Bez ich udziału utrudniony jest proces budowy masy mięśniowej, która jest podstawą w dążeniu do wysokich wyników sportowych. Opisane zostały także najważniejsze funkcje białek, w tym odżywcza, budulcowa, transportowa i magazynująca. Proteiny budują mięśnie, chronią organizm przed infekcjami oraz odżywiają komórki całego ciała.

W głównej części wymienione zostały najczęściej spożywane odżywki białkowe przez sprinterów. Ich działanie, zapotrzebowanie oraz dawkowanie zostały kolejno opisane. Najpopularniejszą oraz najskuteczniejszą odżywką proteinową jest kreatyna, która zwiększa masę mięśniową, wraz z siłą i szybkością organizmu. Występują różne jej odmiany, ale w środowisku sprinterskim najczęściej stosowana jest forma monohydratu.

Końcowy rozdział przedstawia najistotniejszy wątek, dotyczący wpływu odżywek białkowych na organizm sprintera. Organizm sportowca posiada większe zapotrzebowanie na białko, witaminy oraz inne związki, ponieważ podczas codziennego treningu jest narażony na ich wzmożoną utratę. Należy uzupełniać ich zasoby poprzez stosowanie różnych suplementów, aby organizm mógł prawidłowo funkcjonować.

2. ABSTRACT

The goal of this thesis was shown what the protein supplements function in sprinters’ organisms is. First part of this thesis consists of short runs history and also presents modern World and Polish records. Next chapter shows types of efforts during sprint runs and biochemical processes leading to energy produce. Author of this thesis took a large attention to the proteins influence in sportsmen diet, which takes part in muscle anabolism. Without their participation process of muscle mass building is more difficult. It is generally known that muscle mass is a primary factor to high sports achievements. It was also presented the most important protein functions, like nutritive, structural, transport and storage. Proteins built muscle tissue, protect organism against the infections and feeding cell of all the body.

Main part of this thesis shows usage the most popular protein nutrients by sprinters. Function, daily requirement and dosing of these supplements were presented respectively. The most popular and most effectiveness protein supplement is creatine, which increasing of muscles mass and organism’s strength and velocity. There are several types of creatine nutrients but in sprint sportsmen environment creatine monohydrate is the most frequently consume.

Final charter presents the most essential plot applied to influence of protein supplements on sprinters’ organisms. Proteins, vitamins and other nutrients requirement of sportsmen is more intensive because the daily training endanger organism to faster and higher loosing of different beneficial substances. It is necessary to complete their reserves by using different supplements to correct function of sprinter organism.

Alkohole

Alkohole są to związki organiczne zawierające jedną lub więcej grup hydroksylowych połączonych z atomem węgla w hybrydyzacji.

W języku potocznym przez „alkohol” rozumie się zazwyczaj alkohol etylowy (etanol) lub napój alkoholowy.

Najprostsze i najczęściej spotykane w życiu codziennym alkohole to zawierające jedną grupę hydroksylową w cząsteczce pochodne alkanów o wzorze ogólnym C_nH_2n+1OH, czyli alkohole monohydroksylowe, na przykład metanol (alkohol metylowy), etanol (alkohol etylowy), propanol (alkohol propylowy).

Analogiczne związki organiczne, w których grupa hydroksylowa połączona jest z węglem w hybrydyzacji sp², to fenole (hydroksylowe pochodne benzenu i innych związków aromatycznych) lub enole (hydroksylowe pochodne alkenów).

KLASYFIKACJA ALKOHOLI¹

monohydroksylowe (jednowodorotlenowe)
- alkanole, np. metanol, etanol
- alkenole, np. alkohol allilowy
- alkinole, np. alkohol propargilowy
- alkohole cykliczne, np. cykloheksanol
- alkohole aromatyczne, np. alkohol benzylowy (zawierają one grupę -OH przy łańcuchu bocznym, nie przy pierścieniu)
polihydroksylowe (wielowodorotlenowe)
- diole
- Cukrole

Charakterystyka chemiczna:

Etanol - C2H5OH – organiczny związek chemiczny z grupy alkoholi.

Jest to bezbarwna ciecz, o charakterystycznym zapachu i ostrym smaku

Alkohol etylowy jest lżejszy od wody.

Posiada właściwości łatwopalne, dobrze miesza się z wodą, stosuje się go również jako rozcieńczalnik. Jest wszechobecny zarówno w przemyśle spożywczym jak również chemicznym

Spalanie

C₂H₅OH + 3O₂ = 2CO₂ + 3H₂O

W niektórych reakcjach alkohol wykazuje właściwości kwasowe, w innych zasadowe (ma właściwości amfoteryczne).

Reakcja z metalicznym sodem

2C₂H₅OH + 2Na = 2C₂H₅ONa + H₂

Reakcja z kwasami (reakcja estryfikacji)

C₂H₅OH + 2HCl = 2C₂H₅Cl + H₂O

Ulega odwodnieniu

Ma odczyn obojętny

Utlenia się do aldehydów (alkohole I-rzędowe) lub do ketonów (alkohole II-rzędowe).

Otrzymywanie:

C₂H₅Cl + NaOH = C₂H₅OH +NaCl

C₂H₄ +H2O = C₂H₅OH

fermentacja

C₆H₅O₆ = 2C₂H₅OH + 2CO₂

Charakterystyka fizyczna:

Gęstość: 789,00 kg/m³
Masa molowa: 46,06844 g/mol
Temperatura topnienia: -114 °C
Temperatura wrzenia: 78,37 °C
Lepkość 1,090 cP
Ciepło właściwe 112,5 J/(K mol)
Przewodzenie ciepła 0,17 W/(mK)

OTRZYMYWANIE ETANOLU

Etanol w warunkach naturalnych powstaje w procesie gnilno fermentacyjnym :

zboża, ziemniaki, kukurydza, buraki, winogrona

C₆H₁₂O₆ -----zymaza------> 2 C₂H₅OH + 2 CO₂

W wyniku takiej fermentacji otrzymuje się kilkunasto procentowy alkohol w roztworze wody ( 15 – 18 % )

Kolejnym etapem jest destylacja zwana rektyfikacją, czyli odparowywanie.

Efekt końcowy to Etanol 96% i 4 % wody

Druga sposób wytwarzania to metoda syntetyczna, która jest oparta na hydratacji etylenu

CH₂ = CH₂ + H₂O -------h+-----> 2 C₂H₅OH + 2 C=O₂

W przemyśle wytwarza się go z syntezy z gazu syntezowego. Metoda ta jest tańsza od fermentacyjnej, lecz większość Państw zabrania stosowania tak wytworzonego alkoholu w branży spożywczej

Etanol jest używany zarówno do celów spożywczych jak i chemicznych.

Występuję w wielu produktach z różnych kategorii np.:

do produkcji chloroformu
jako rozpuszczalnik
dodatki do paliw
Działanie aseptyczne ( denaturat )

Codziennego użytku :

Napoje alkoholowe
Słodycze
Kosmetyki
Płyny do płukania ust
Środki czystości
Leki
Płyny do szyb, spryskiwaczy, odmrażacze

Działanie na organizm człowieka

Wpływ alkoholu na organizm człowieka

Alkohol etylowy należy do związków chemicznych, które szybko wchłaniają się z przewodu pokarmowego – już w ciągu 5–10 minut po spożyciu można go wykryć we krwi. W ciągu 15 minut wchłonięciu ulega 50% spożytej dawki. Po pewnym czasie stabilizacji stężenia alkoholu etylowego w tkankach, rozpoczyna się proces jego eliminacji. Jest to w 90% eliminacja enzymatyczna, a w 10% usuwanie w postaci niezmienionej z moczem i powietrzem wydychanym.

Metabolizowanie alkoholu etylowego przebiega w komórkach wątrobowych (hepatocytach) przy udziale trzech enzymów. Są to:

Etanol jest środkiem odurzającym o działaniu narkotycznym. Wypicie 150–250 g alkoholu etylowego w krótkim czasie może okazać się śmiertelne, choć nie są to zbyt częste przypadki i zwykle są one uwarunkowane innymi czynnikami takimi jak np. choroby układu krwionośnego.

Etanol jest substancją narkotyczną z kategorii depresantów. W małych dawkach – rzędu 30–35 ml (duże piwo, dwa kieliszki wódki) wywołuje on stan pobudzenia, przyspieszone bicie serca, rozszerzenie źrenic, zaprzestanie odczuwania zmęczenia i ogólną poprawę nastroju. U zdrowej, młodej osoby, która do tej pory nie spożywała alkoholu, wypicie 100 g etanolu (ok. 1/4 l wódki) powoduje już zwykle stan silnego zamroczenia – objawiający się utratą sprawności ruchowej, problemami z utrzymaniem równowagi, utratą kontroli nad własnymi emocjami. W skrajnych postaciach zamroczenie alkoholowe przejawia się czasami całkowitą utratą świadomości i zanikami pamięci, zanika zdolność koncentracji i oceny sytuacji, pamięć, mowa, widzenie staje się nieostre. Często alkohol leży u podstaw zachowań agresywnych i impulsywnych oraz zaburza zdolność logicznego myślenia.

Sporadyczne spożywanie etanolu zwykle nie powoduje uzależnienia, jednak systematyczne jego spożywanie – nawet w niewielkich ilościach – prowadzi do pełnego, fizycznego uzależnienia. Nagłe odstawienie lub zmniejszenie spożywania alkoholu powoduje wystąpienie objawów zespołu abstynencyjnego, a u ok. 5% alkoholików – majaczenia alkoholowego. Zespół uzależnienia od etanolu bywa nazywany także alkoholizmem.

Alkohol spowalnia aktywność ośrodkowego układu nerwowego, przez co zażywający go ludzie odczuwają odprężenie, podwyższoną pewność siebie, mimo że ich mowa oraz koordynacja ruchów zostają zaburzone.

Spożywaniu alkoholu towarzyszy złudne uczucie ciepła. Bierze się to stąd, że alkohol przyspiesza krążenie i powoduje rozszerzenie naczyń krwionośnych. Na mrozie jednak nastąpi krótkotrwałe uczucie ciepła, następnie przyspieszenie wychłodzenia ciała, co może doprowadzić do hipotermii, a następnie śmierci.

Znaczne upojenie alkoholowe może skutkować ostrym nieżytem żołądka, a nawet prowadzić do groźnego krwotocznego zapalenia żołądka. Spożywanie działa niszcząco również na wątrobę, początkowo powodując jej odwracalne stłuszczenie, a po wielu latach picia nieodwracalną marskość, co przekłada się na komplikacje w przetwarzaniu substancji odżywczych trafiających do organizmu podczas trawienia. Krótkotrwałe spożywanie <80 g etanolu (10 standardowych dawek alkoholu, czyli ok. 6 piw 4,5% lub 250 ml 40% wódki lub 5 kieliszków 10% wina) dziennie prowadzi do niewielkich i odwracalnych zmian w wątrobie. Dzienne spożywanie >160 g przez 10–20 lat powoduje ciężkie uszkodzenie, a przewlekłe spożywanie 80–160 g dziennie jest ilością graniczną powodującą znaczne uszkodzenie^[14]. Upośledzone są też wtedy procesy detoksykacji. Do objawów marskości wątroby należą obrzęki (zatrzymywanie płynów w ustroju), żółtaczka, podbarwienie skóry i białkówek oczu, puchlina brzuszna i krwawe wymioty.

Spożycie alkoholu etylowego jest związane ze zwiększonym ryzykiem wystąpienia raka dna jamy ustnej, raka gardła, krtani, przełyku i wątroby (w przypadku wystąpienia marskości tego narządu) oraz prawdopodobnie raka piersi, okrężnicy i odbytnicy.

Alkohol zmniejsza aktywność leukocytów, co powoduje spadek sprawności układu odpornościowego. U alkoholików zmniejsza się wytwarzanie trombocytów. Pod wpływem etanolu może się również zmniejszać potencja, mimo odczuwanego często w stanie nietrzeźwym podniecenia seksualnego.

Spożywanie alkoholu etylowego podczas ciąży może prowadzić do wystąpienia u dziecka alkoholowego zespołu płodowego lub encefalopatii alkoholowej.

Działanie pozytywne

Alkohol ma także pozytywne działanie na organizm człowieka. Coraz więcej badań wykazuje, że najmniejsza śmiertelność panuje wśród osób pijących, lecz umiarkowanie ( w granicach kilku drinków tygodniowo) Zależy to oczywiście też od stanu zdrowia, stylu życia czy osobowości. Umiarkowane picie redukuje ryzyko zapadnięcia na 20 chorób, w tym osteoporozę i chorobę Parkinsona. Etanol poprawia funkcjonowanie śródbłonka (co obniża szanse na choroby układu krwionośnego), redukuje stres, pozytywnie wpływa na socjalizację, zmniejsza zawartość cukru we krwi i częstość peroksydacji lipidów ^[18]. Zaobserwowano również pozytywny wpływ lekkiej i umiarkowanej konsumpcji alkoholu na zdolności poznawcze, w tym ryzyko demencji^{[19][20][21][22]}. Lekkie i umiarkowane spożywanie alkoholu na starość obniża ryzyko demencji u osób nieposiadających genu APOE e4 (jeden z genów odpowiedzialnych za chorobę Alzheimera), ale nie u jego posiadaczy^[23].

Źródło wikipedia.org↩