Uzupełnianie płynów w organizmie przy uwzględnieniu wysiłku fizycznego
Organizm człowieka dorosłego w około 60% zbudowany jest z wody, która ulega ciągłej wymianie, przy czym u sportowców w ciągu doby wymieniane jest ok. 10% jej całkowitej ilości. Woda występuje we wszystkich organach człowieka w bardzo zróżnicowanych proporcjach. Najwięcej jej zawiera krew - 83%, nerki - 82,7%, serce i płuca po 79%. Woda to również podstawa mózgu wypełniająca go w 74,5%. Nawet kości zawierają wodę w 22% masy. Najmniej wody w naszym organizmie ma tkanka tłuszczowa - tylko 10%. Woda pełni także ważne funkcje - przede wszystkim reguluje w organizmie ciepłotę ciała, odgrywa podstawową rolę w procesach trawienia i wydalania produktów przemiany materii, działa jako "ciecz smarująca" stawy i gałki oczne, a przede wszystkim odpowiada za równowagę pracy całego organizmu. Ilość substancji stałych, powstających w organizmie w wyniku trawienia oraz przemian metabolicznych, które mają być wydalone z moczem, jest różna i zależy w dużej mierze od sposobu odżywiania. I tak np. przy spożyciu pokarmu dostarczającego ok. 3000 kcal/dobę w procesach przemiany materii powstaje od 30 do 60 g substancji stałych, które muszą być wydalone z moczem. Aby jednak nerki mogły wydalić te niepotrzebne substancje, organizm musi otrzymać minimum 600 ml wody z pożywieniem. Znacznie łatwiejszą "pracę" wykonują nerki, aby wydalić te substancje, gdy człowiek wypije 2-3 razy więcej wody.
Regulacja wydzielania moczu sprowadza się zresztą nie tylko do ilości przyjętych płynów, ale zależy również od regulacji hormonalnej.
Ważną drogą wydalania wody są płuca. Wdychane powietrze ma małą wilgotność, natomiast powietrze wydychane jest nasycone wodą, dzięki dużej powierzchni kontaktu z krwią w pęcherzykach płucnych.
Straty wody tą drogą mogą dochodzić nawet do 2 litrów dziennie, szczególnie w warunkach zwiększonej wentylacji płuc, np. z powodu wysiłku fizycznego, podwyższonej temperatury ciała, a także przy mniejszym stężeniu wody w powietrzu, jak choćby w górach.
Drogą wydalania wody z organizmu jest także parowanie z powierzchni skóry (pocenie się), które w normalnych warunkach otoczenia powoduje u osoby dorosłej utratę od 25 do 50 ml wody na godzinę. Ta niewyczuwalna, obligatoryjna utrata wody trwa przez cały czas, nawet podczas odwodnienia organizmu.
W przypadku, gdy wzrasta aktywność fizyczna lub temperatura otoczenia, wydalanie wody w postaci potu wybitnie zwiększa się. Tej sytuacji towarzyszą znaczne straty elektrolitów, zwłaszcza jonów sodowych i chlorkowych (to one warunkują słony smak potu). Z tego względu przy wysokich temperaturach otoczenia zaleca się wypijanie płynów z domieszką soli kuchennej.
Proces pocenia się jest bardzo ważnym sposobem odprowadzania ciepła z organizmu. Szczególnie ma to znaczenie w suchym i gorącym klimacie, zwłaszcza przy zwiększonej aktywności fizycznej, gdy straty wody mogą sięgać od 1 do 2,5 litra na godzinę. W takiej sytuacji niedobory płynów muszą być uzupełniane na bieżąco i to w dość szczególny sposób. Należy wówczas pić płyny niezbyt zimne, małymi łykami, gdyż tylko wtedy woda pokryje niedobory powstałe na skutek pocenia.
Straty wody przez przewód pokarmowy są zwykle małe (poza wymiotami, biegunkami), gdyż prawie cała woda pobrana z napojami i pożywieniem oraz wydzielona do przewodu pokarmowego z sokami trawiennymi zostaje zwrotnie wchłonięta w dwunastnicy, jelicie cienkim i jelicie grubym.
Woda zawarta w kale jest nośnikiem substancji zbędnych dla organizmu powstałych w wyniku trawienia. Prawidłową pracę jelita grubego warunkuje jednak jej właściwa zawartość w formowanym stolcu.
Widać, więc, że właściwa podaż płynów w ciągu całej doby wpływa na fizjologiczne procesy oczyszczania organizmu.
Dlatego też jakiekolwiek zaniedbania związane z gospodarką wodno-elektrolitową organizmu mogą być bardzo niebezpieczne i w szybkim czasie doprowadzić do poważnego spadku wydolności, a w krańcowych przypadkach powodować nawet śmierć. Dlatego tak dużą wagę przykłada się w różnego rodzaju sportach do prawidłowej podaży odpowiedniej jakości płynów. Oprócz samej wody powinno się dostarczać ustrojowi także odpowiednie ilości składników mineralnych, które wraz z potem są wydalane z organizmu, oraz witamin a nawet energii.
Przy długotrwałych wysiłkach jednymi z podstawowych problemów są uzupełnianie węglowodanów i wody. Niedostatki tych substancji odpowiedzialne są w dużej mierze za rozwój zmęczenia i niemożliwość kontynuowania wysiłku. Rozwiązaniem tej sytuacji jest spożywanie płynów węglowodanowo-elektrolitowych (PWE). Jednakże, sam fakt wypicia takiego napoju nie oznacza jeszcze, że jest on dostępny dla organizmu.
Uważa się, że substancje odżywcze znajdujące się w przewodzie pokarmowym znajdują się niejako "na zewnątrz ciała". Aby organizm z nich skorzystał muszą najpierw opuścić żołądek i zostać wchłonięte do krwi, przy czym etapem limitującym jest opróżnianie żołądka z płynów. Szybkość tego procesu uzależniona jest od różnicy ciśnień pomiędzy żołądkiem a dwunastnicą (im wyższe w żołądku tym szybsze jego opróżnianie) oraz od tempa otwierania odźwiernika. Na zjawiska te podstawowy wpływ mają:
Objętość płynów - duża ilość płynów przyspiesza opróżnianie żołądka (OŻ);
Stężenie węglowodanów - obecność cukrów opóźnia OŻ (im ich więcej, tym bardziej), przy czym nie zależy to od rodzaju użytych węglowodanów (proste czy złożone);
Wartość energetyczna - wysoka wartość opóźnia OŻ;
pH - niskie opóźnia OŻ;
Wysiłek - obciążenie powyżej 80% VO2max opóźnia OŻ;
Odwodnienie - opóźnia OŻ podczas wysiłku.
Niewielkie nawet odwodnienie powoduje obniżenie wydolności fizycznej, a tym samym wyników sportowych. Udowodniono np., że 3 % odwodnienie mięśni powoduje spadek siły o około 10 % i spadek szybkości o 8 %.W przypadku sportowców wykonujących pracę o charakterze wytrzymałościowym ( do niej należą maratończycy ), wykazano, że już przy stracie 1-2% masy ciał w postaci potu dochodzi do wyraźnego obniżenia wydolności organizmy, a przy stracie 3 litrów, nawet o 30%. Uczucie pragnienia nie chroni nas przed odwodnieniem i nie należy jakby się wydawało do naturalnych mechanizmów bezpieczeństwa organizmu ostrzegających nas przed odwodnieniem. Organizm sportowca może nie odczuwać pragnienia mimo utraty wody powodującej spadek masy ciała o 5%. Dlatego sami powinniśmy zadbać by odpowiednia ilość wody została dostarczona do naszego organizmy przed, w trakcie, oraz po treningu czy zawodach.
Gospodarka wodno-elektrolitową naszego organizmu opiera się na obecności takich pierwiastków jak sód, potas i chlor. Sód i chlor regulują ilość wody w przestrzeniach poza komórkowych, a potas pełni tę samą funkcję wewnątrz komórki. Organizm sportowca może w ciągu godziny stracić od l do ponad 2 litrów potu. Ilość ta zależy od i obciążenia, wytrenowania, wydolności, masy ciała i oczywiście dyscypliny sportowej. Przy dużym obciążeniu wysiłkiem można stracić z potem [ od 2,3 do 3,4 g chlorku sodu. Jednak u zawodników bardzo dobrze wytrenowanych, utrata tych pierwiastków jest zdecydowanie mniejsza. Tymczasem uzupełnianie ubytków tylko wodą powoduje pojawienie się kurczów mięśniowych z powodu nadmiernego nawodnienia komórek i zmniejszenia w nich ilości odpowiednich soli. Niedostateczne uzupełnienie płynu może nawet doprowadzić do omdlenia. Dlatego tak ważne jest uzupełnianie strat elektrolitów i wody zaraz po wysiłku.
Wiele czynników ma wpływ na wchłanianie przez organizm płynu, np. jego ilość, temperatura (najlepsza jest 5-10"C) czy zawartość cukru. Zbyt duża ilość wypitego płynu powoduje trudności w jego przechodzeniu z żołądka do jelita cienkiego, a także daje uczucie dyskomfortu w trakcie wysiłku. Cieplejsze napoje dłużej przebywają w żołądku niż napoje chłodniejsze. Bardzo niska koncentracja soli czy nawet jej brak wzmaga wchłanianie płynu, wysoka działa wręcz odwrotnie.
Najistotniejsza jest zawartość sacharozy Przy jej stężeniu do 2,5% i obecności innych węglowodanów (oligosacharydów) płyn opuszcza szybciej żołądek, przechodząc do jelita cienkiego. Podczas wysiłku mięśnie pobierają z krwi glukozę, obniżając tam jej stężenie. Może to powodować objawy zmęczenia w końcowej fazie wysiłku.
Przed dużym wysiłkiem należy pić wieczorem poprzedniego dnia. Zwiększa się wtedy ilość sacharozy w organizmie, a zmagazynowany glikogen również wiąże wodę. Jedząc wcześniej posiłki węglowodanowe unikamy odwodnienia w trakcie treningu. W dniu zawodów należy pić często, ale na godzinę przed startem nie przekraczać ilości 300 ml, co 15 minut.
Gdy program ćwiczeń wymaga ścisłego przestrzegania podaży energii, najprościej wykorzystywać w diecie czystą wodę. Powinna to być woda wysokiej jakości, nisko zmineralizowana, a poziom zawartych w niej jonów musi być właściwie skomponowany, bowiem to przede wszystkim warunkuje prawidłowe wchłanianie i rozdysponowanie wody. Tak samo niekorzystny jest nadmiar składników mineralnych, jak i ich niedostateczna ilość, ponieważ może to skutecznie zubażać gospodarkę wodno-elektrolitową organizmu.
Bardzo dobrym źródłem wody są naturalne soki warzywne i owocowe, które zawierają liczne witaminy i mikroelementy oraz znaczne porcje węglowodanów. Dlatego są one także bogatym źródłem energii.
Czysta woda ma jednak jedną niepodważalną przewagę nad wszystkimi innymi napojami, jest wchłaniana najszybciej i organizm może z niej skorzystać niemalże od razu po podaniu. Jednak w trakcie długotrwałego wysiłku wytrzymałościowego woda może powodować szybszy spadek poziomu cukru we krwi, a to z kolei pociąga za sobą szybsze zmęczenie i osłabienie organizmu. Dlatego najlepszym rozwiązaniem w przypadku długich i intensywnych treningów jest wykorzystanie suplementów produkowanych na bazie wody. W zależności od odpowiedniego zapotrzebowania na witaminy, składniki mineralne i węglowodany można, więc spożywać napoje izo-, hipo-, lub hipertoniczne, których mineralizacja jest odpowiednio: taka sama, mniejsza lub większa od składu płynów ustrojowych tj. osocze krwi, płyn międzykomórkowy,pot.
Właściwie przygotowane napoje dla sportowców, poza elektrolitami, które skutecznie likwidują uczucie zmęczenia, bólu i sztywności mięśni po długotrwałym wysiłku fizycznym, powinny zawierać także odpowiednią ilość substancji energetycznych.
W czasie wysiłku wytrzymałościowego uzupełnianie płynów wodą może spowodować spadek poziomu cukru we krwi i ograniczyć korzystanie z rezerw energetycznych tkanki tłuszczowej. Powoduje to wcześniejsze zmęczenie i spadek możliwości kontynuowania wysiłku wytrzymałościowego. Dlatego wskazane jest uzupełnianie płynu w organizmie 6-8% roztworem wodnym węglowodanów małymi porcjami w ilości około l litra na godzinę.
Wszystkie dostępne na rynku napoje dla sportowców i preparaty dostarczające energii zawierają jeden lub więcej węglowodanów (dekstrozę-glukozę, syrop skrobiowy, malto-dekstrynę, sacharozę i fruktozę). Stosuje się je w napojach dla sportowców i pozostałych napojach energetyzujących, ponieważ są to węglowodany krótkołańcuchowe, a warto przypomnieć, że wszystkie spożywane przez nas węglowodany docierają do krwi w postaci glukozy. Mniejsza ilość nie pokryje zapotrzebowania na energię, zbyt wiele natomiast może powodować nudności, biegunkę i wzdęcia.
Napoje energetyzujące zawierają jednak nie tylko czystą energię w postaci węglowodanów, ale także różnego typu biostymulatory, takie jak kofeina (o znanym działaniu pobudzającym układ nerwowy), tauryna (aminokwas wpływający na prawidłowe działanie układu nerwowego i mięśniowego), inozytol (składnik fosfolipidów, łagodnie uspokajający, poprawiający sprawność umysłową oraz zapobiegający chorobom krążenia) i bardzo ostatnio modną guaraninę, substancję uzyskaną z potudniowo-amerykańskiej rośliny - guarany - zawierającej od 2,5 do 5% kofeiny, a więc około 2,5 rażą więcej niż kawa. Dodatkowo dzięki obecności substancji resztkowych kofeina jest powoli uwalniana do organizmu. W ten sposób działanie pobudzające jest utrzymywane przez długi czas, przy czym nie powstają negatywne objawy towarzyszące spożyciu kawy lub mocnej herbaty, jak niepokój, nerwowość, bezsenność czy problemy żotądkowo-jelito-we. Poza tym guarana zwiększa wytrzymałość, dzięki czemu można dłużej trenować i spalić więcej tłuszczu. Powoduje również mocniejszy skurcz mięśnia na skutek zwiększonego uwalniania przez nią neurotransmiterów z zakończeń nerwowych w połączeniach nerwowo-mięśniowych.
Połączone działanie wszystkich tych substancji i niewysoka wartość energetyczna tak ukierunkowuje metabolizm i stymuluje organizm, że jest on w stanie wykonać większy wysiłek i lepiej rozdysponować zapasy energii i niezbędnych składników. Dlatego niesłuszne jest nazywanie tych napojów energetycznymi. Powinno się raczej używać nazwy -energetyzujące.
Popularne napoje energetyzujące dla sportowców dostępne w Polsce to Red Bull, Warp 4, Power House. Produkowane są w formie płynnej, dostępne w wielu sklepach (zarówno w tych specjalistycznych - z odżywkami, jak i supermarketach).
Do wyrównania ubytków wody i elektrolitów utraconych z potem, produkowane są specjalne preparaty, które również licznie możemy znaleźć na półkach większości dużych sklepów spożywczych oraz siłowni i klubów fitness. Od jakiegoś już czasu wśród sportowców i osób aktywnych ruchowo a także pracujących intensywnie coraz większe zainteresowanie wzbudzają napoje izotoniczne, które, dzięki zbilansowanej zawartości elektrolitów i takiemu samemu ciśnieniu osmotycznemu jak płyny ustrojowe człowieka, umożliwiają szybkie uzupełnianie tych płynów, zapobiegając odwodnieniu organizmu.
Z reguły mają one niski poziom wysycenia CO2 i niewielką zawartość cukru, ale też mniej korzystne cechy sensoryczne - smak i zapach.
Wypijanie odpowiednich płynów podczas oraz przed i po treningu jest dla kulturysty ważniejsze nawet niż jedzenie. Właściwie dobrany napój uzupełniający rozwiązuje wszystkie problemy związane z gospodarką wodno-elektrolitową organizmu.
Nawet podczas lekkiego wysiłku fizycznego ustrój traci z potem dość znaczne ilości sześciu ważnych pierwiastków: magnezu, sodu, chloru, wapnia, fosforu i potasu. Ich niedobór w organizmie może być bardzo niebezpieczny dla zdrowia.
Najwcześniejszym sygnałem obniżenia poziomu elektrolitów w organizmie są tzw. kurcze mięśniowe, spowodowane przeważnie niedoborem Ca, Mg lub Na. Innym, nie mniej ważnym problemem jest zmęczenie. Elektrolity, bowiem biorą udział w procesie skurczu i rozkurczu mięśni oraz w przemianie materii w tkance mięśniowej. Rozregulowanie równowagi elektrolitowej może prowadzić do szybkiego męczenia mięśni, a tym samym obniżenia wytrzymałości organizmu na obciążenie wysiłkiem fizycznym. Temu zjawisku można jednak łatwo zapobiec pijąc przed, w trakcie i po treningu napój elektrolitowy w celu uzupełnienia cennych substancji. Napój powinno się spożywać powoli, małymi łykami (wypicie przeciętnej puszki napoju - ok. 250-300 ml - nie powinno trwać krócej niż 1-1,5 minuty). Napoje energetyzujące często stosują kierowcy, ludzie pracujący w nocy i niestety także dzieci. A trzeba wiedzieć, że większość z tych produktów pokrywa 100% a nawet 200% dziennego zapotrzebowania dorosłego człowieka na niektóre witaminy.
Napoje dla sportowców zajmują specjalne miejsce w grupie żywności funkcjonalnej. Przeznaczone są zarówno dla sportowców, jak i innych osób o znacznie zwiększonej ogólnej aktywności fizycznej. W czasie wysiłku fizycznego dochodzi do zwiększenia ciepłoty ciała i wzmożonego wydzielania potu (tabela). Utrata wody w dużej ilości i składników mineralnych może prowadzić do wielu niebezpiecznych następstw, takich jak znaczne odwodnienie, hipowolemia, obniżenie ciśnienia krwi, przyspieszenie akcji serca, a w przypadkach ekstremalnego odwodnienia - do zapaści.
Utrata wagi ciała w następstwie udziału w zawodach:
Rodzaj konkurencji |
Utrata ciężaru w kg |
Bieg na 100 m |
do 0,15 |
Bieg na 1000 m |
0,9 - 1,5 |
Maraton |
do 4,0 |
Kolarstwo: |
|
7,5 km |
0,8 - 1,0 |
50 km |
1,5 - 3,0 |
Biegi narciarskie: |
|
10 km |
0,8 - 1,0 |
20 km |
1,1 - 1,2 |
30 km |
1,1 - 2,0 |
50 km |
2,5 - 3,5 |
Wioślarstwo: |
|
1,5 - 2,0 km |
do 0,8 |
25 km |
1,5 - 3,0 |
Jazda konna |
0,9 - 1,0 |
Gimnastyka przyrządowa |
0,4 - 0,7 |
Szermierka |
do 1,0 |
Piłka nożna |
0,9 - 3,0 |
Boks: |
|
waga lekka |
1,2 - 1,8 |
waga średnia |
1,1 - 1,6 |
waga ciężka |
0,4 - 1,0 |
Zapaśnictwo: |
|
waga lekka |
1,1 - 1,5 |
waga średnia |
0,9 - 1,8 |
waga ciężka |
0,4 - 1,0 |
Strzelanie |
0,2 - 0,8 |
Źródłem wody dla organizmu człowieka są przede wszystkim przyjmowane płyny. Napoje, a zwłaszcza wody mineralne, soki z wyciśniętych owoców i warzyw, herbata i kawa pokrywają średnio około 62% przyjmowanej dziennie wody.
Owoce i warzywa stanowią drugie, co do rozmiarów źródło wody dla organizmu, gdyż pokrywają około 18-20% objętości wody przyjmowanej w ciągu dnia. Oczywiście nie każdy owoc zawiera tę samą ilość wody, ale np. liście sałaty zawierają jej 95%, podobnie jak ogórek, a arbuz aż 99%.
Źródłem wody dla organizmu jest również pieczywo, produkty zbożowe pokrywające około 8% zapotrzebowania na wodę.
Szacuje się, iż ilość płynów przyjmowana przez osoby dorosłe powinna wynosić przeciętnie około 2 litrów dziennie - 8-10 szklanek rozłożonych do wypicia równomiernie w ciągu całego dnia. Należy przy tym zaznaczyć, że przynajmniej połowa tej ilości płynów powinna być dostarczona w postaci wody mineralnej, stołowej itp.
Wiele wątpliwości budzi wśród specjalistów pytanie, jaką wodę należy pić - wodociągową, źródlaną, mineralną. Odpowiedź nie jest łatwa, gdyż źródła wody są niejednorodne. Można jednak z całą odpowiedzialnością stwierdzić, iż producenci znanych wód mineralnych dostarczają nam wody mineralne spełniające wysokie standardy jakości.
Składniki mineralne występujące w wodach stanowią dobre źródło w zaspokajaniu zapotrzebowania na nie. Powinniśmy jednak wystrzegać się wód, które mogą zawierać znaczne ilości sodu, pierwiastka przyczyniającego się do wzrostu ciśnienia krwi, zalegania wody w organizmie (szczególnie niekorzystne dla osób z niewydolnością krążenia), obrzęków. W praktyce oznacza to, iż w 100 ml wody nie powinno być tego pierwiastka więcej jak 15-20 mg.
Przykładem wód szczególnie polecanych nie tylko ludziom zdrowym, ale właśnie chorym na choroby układu krążenia i nadciśnienie tętnicze są wody mineralne z okolic znanych uzdrowisk, jak chociażby Nałęczów czy Szczawnica.
Źródła:
Żyjmy dłużej 7 (lipiec) 2000
G.Kożuch, P. Machalski Dieta zwycięzców Wyd. „KOMA” Gdańsk 1995 www.isostar.pl/dla_mlodych/co_i_po_co_pic/
1