ДИПЛОМНА ТЕЗА. Назва дисертації. Вплив вуглеводної та білкової дієти на продуктивність у бігу на 5000 метрів. Автор.
1 ДИПЛОМНА ТЕЗА Назва дипломної роботи Вплив вуглеводної та білкової дієти на продуктивність у бігу на 5000 метрів Автор Фріммель Клеменс Бажаний вчений ступінь магістра наук (Mag. Rer. Nat.) Код дослідження згідно з навчальним листом: Область дослідження згідно з навчальним листом: Науковий керівник: A474 Дипломний курс з харчових наук Ao. Ун-т-проф. Лікар. Paul Haber, Відень, червень 2011 р
2 II ЗМІСТ ЗМІСТ. II СПИСОК ФІГУР. VI СПИСОК СКОРОЧЕНЬ. VII СПИСОК СТОЛІВ. VIII 1. ВСТУП І ПИТАННЯ ОБМІНУ ЕНЕРГЕТИЧНИХ РЕЧОВИН Шляхи енергозабезпечення Анаеробно-алактичний енергетичний обмін Анаеробно-молочно-енергетичний метаболізм Аеробний енергетичний обмін Аеробно-анаеробний поріг Значення тренування Впливчі фактори на вибір субстрату Інтенсивність та тривалість навантаження Вік Статеві показники Вплив дієти спортсмена на дієту спортсмена у видах витривалості. 27
3 III Вимоги до вуглеводів Яким вуглеводам слід віддати перевагу? Моделі навантаження вуглеводів (KL) Вплив креатину на суперкомпенсацію глікогену в м’язах Вживання вуглеводів перед фізичними вправами Вживання вуглеводів під час фізичних вправ Споживання вуглеводів після фізичних вправ Білки в спортивних змаганнях на витривалість Потреба у білках Якість білків Метаболізм білків Метаболізм BCAA Білок до, під час та після тренування Жири під час Спорт на витривалість Потреба в жирі Навантаження жиру (FL) Короткочасне FL без KL Тривале FL без KL Середньострокове FL з KL Тривале FL з KL Споживання жиру до, під час та після тренування Вплив L-карнітину на результати. 57
4 IV 3.5. Вживання рідини у видах спорту на витривалість Вживання вуглеводів та електролітів Вживання рідини до, під час та після фізичних вправ МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ Дизайн дослідження Суб'єкти Класифікація предметів Процес дослідження Харчування Створення планів харчування Цілі дослідження Аналіз даних РЕЗУЛЬТАТИ ТА ОБГОВОРЕННЯ Порівняння результатів групи Основні показники досліджуваних Порівняння результатів вуглеводів та білків -Дієтна дискусія та інтерпретація результатів ВИСНОВОК РЕЗЮМЕ РЕЗЮМЕ ВИКОРИСТАННЯ. 92
6 VI СПИСОК ФІГУР Рис. 1 Кількість АТФ та PCr, доступних для скорочення Рис. 2 Метаболічні шляхи енергозабезпечуючих поживних речовин Рис. 3 Оборот субстрату та інтенсивність фізичних вправ Рис. 4 Швидкість окислення жиру проти інтенсивності фізичних вправ Рис. Навантаження вуглеводів Рис. 7 Час до виснаження під час їзди на велосипеді при 75% від VO 2 max Рис. 8 Основні джерела енергії в енергопостачанні Рис. 9 Час виснаження при різному споживанні жиру Рис. 10 Приклад для контрольного тижня Рис. 11 Легка атлетика Рис. 12 Довідка про склад меню Рис. 13 Довідка про склад меню. 73
7 VII СПИСОК СКОРОЧЕНЬ ADP AMP BCAA BMI BW CAT CK CPT-1 DGE FL FOX GI Аденозин дифосфат Аденозин монофосфат Розгалужена ланцюг-Амінокислоти Індекс маси тіла Біологічна цінність Карнітин-ацилтрансфераза Креатин фосфокіназа навантажування кармітоніт-фуніт-кармініт-фуніт-карніт-фуніт-кармініт-фуніт-карніт-фуніт. Окислення жирних кислот Глікемічний індекс GLUT-4 Транспортер глюкози Тип 4 IMP IMTG KL LU Інозин Монофосфат Внутрішньом’язово Тригліцериди Вуглеводи Ефективність заряджання MCT1 Транспортер монокарбоксилату 1 MLSS PAL PCr P i VLDL VO 2 максимальна максимальна активність Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Фосфат Поглинання кисню
8 VIII СПИСОК ТАБЛИЦ. Таблиця. 1 Вказівки щодо споживання вуглеводів для спортсменів. Таб. 2 Фактори, що впливають на ресинтез м’язового глікогену. Таблиця. 3 Приблизна потреба в білках. Вкладка. 4 Харчові білки та харчові комбінації. Таблиця 6 Інформація про вуглеводну групу Таблиця 7 Дані про білкову групу Таблиця 8 Перелік продуктів, багатих вуглеводами Таблиця 9 Список продуктів, багатих білками або містять продукти Таблиця 10 Описова статистика для тесту Колмогорова-Смірнова Таблиця 11 Результати Таблиця тестів Колмогорова-Смірнова. 12 разів і швидкості вкладки KGr. 13 рази та швидкості вкладки PGr. 14 Порівняння різниці швидкостей згідно з таблицею плану харчування. 15 Описова статистика для неспареної таблиці t-тестів. 16 T-тест для незалежних зразків. 17 Описова статистика груп для неспареного t-тесту Таблиця 18 t-тест на незалежних зразках. 84
10 10 З цією метою було проведено порівняння дієти з високим вмістом вуглеводів та дієти на основі білкової їжі та порівняно відмінності між цими дієтами та ефективністю в умовах інтенсивних фізичних навантажень. Метою цього польового випробування є з'ясувати, чи мають спортсмени-любителі дієту з високим вмістом вуглеводів, тобто повні запаси глікогену, переваги порівняно з тими, хто дієти з низьким вмістом вуглеводів або на основі білків, в контексті високоінтенсивних вправ на витривалість тривалістю близько 25 хвилин. Потрібно уточнити: чи є харчові заходи, які мають сенс для спортсмена-рекреатора для покращення витривалості, і якщо так, то які? Основною метою цієї роботи є зарядження запасів глікогену в м’язах, так зване вуглеводне навантаження, оскільки з точки зору спортивної науки це один із заходів, що підвищують результативність у витривалості. Крім того, обговорюється енергозабезпечення білків та ліпідів та характеризується його важливість щодо показників витривалості.
12 12 Рисунок 1: Кількість АТФ та PCr, яка доступна для скорочення. Фіг.1: показує приклад для розрахунку загальної кількості накопичуваних енергетично багатих фосфатів (особини з масою тіла 70 кг і масою м’язів 30 кг) [Edwards et al., 1982, від SMEKAL, 2004]. Кількість креатинфосфату, що міститься в м’язах, покриває лише енергію, необхідну для короткочасних навантажень. Через кілька секунд запаси PCr гинуть, після чого вуглеводи, жири і, в меншій мірі, білки використовуються для ресинтезу АТФ [HOLLMANN and STRÜDER, 2009]. Рисунок 2: Шляхи метаболізму поживних речовин, що забезпечують енергію [WEINECK, 2004].
20 20 Порівняно з нетренованими людьми, більше енергії можна отримати за рахунок окислення жирних кислот, що виділяються з жирової тканини [KNECHTLE and BIRCHER, 2006] Фактори, що впливають на вибір субстрату Жири та вуглеводи. Якщо навантаження відбувається протягом тривалого періоду часу з низькою інтенсивністю, енергія жирів домінує. З іншого боку, якщо інтенсивність вправ зростає, більше вуглеводів окислюється [KNECHTLE and BIRCHER, 2005]. Вуглеводи мають менше енергії на одиницю ваги, ніж жири, але вони мають вищу енергетичну швидкість потоку. Це означає, що кількість енергії, необхідної за одиницю часу, може виділятися під час великої інтенсивності фізичних вправ за допомогою аеробного гліколізу, але не з однаковою швидкістю через розщеплення жирних кислот. Активність карнітинпальмітоїлтрансферази -1 (CPT-1) як обмежувального фактора розпаду жирних кислот обговорюється [PRINZHAUSEN et al., 2010]. Малюнок 3: Оборотність основи та інтенсивність напружень [COYLE, 1995].
21 21 На рис. 3 показаний внесок чотирьох основних енергетичних субстратів у витрату енергії після 30 хвилин впливу при 25, 65 та 85% VO 2 max [COYLE, 1995]. Зі збільшенням інтенсивності вправ споживання IMTG зменшується, тоді як споживання м’язового глікогену різко зростає. Споживання калорій зростає зі збільшенням інтенсивності вправ. Перш за все, збільшення споживання калорій при інтенсивному стресі покривається підвищеним розщепленням внутрішньом’язових енергетичних субстратів. Причиною цього є те, що в результаті мембранного транспорту існує структурне обмеження транспортування жирів і вуглеводів з крові в м’язові волокна [KNECHTLE and BIRCHER, 2005]. Вуглеводи та жири надходять з мікросудинної системи в м’язові клітини при помірній інтенсивності роботи (тобто при% від VO 2 max). Якщо інтенсивність роботи зростає, внутрішньоклітинні енергетичні субстрати повинні окислюватися. У спортсменів, які тренуються на витривалість, є більші запаси внутрішньом’язової енергії [HOPPELER, 1999]. Рисунок 4: Швидкість окислення жиру в залежності від інтенсивності фізичних вправ [ACHTEN і JEUKENDRUP, 2003]
24 24 Відмінності, як у стані спокою, так і під час фізичного навантаження, для кращого транспортування жирних кислот у скелетний м’яз, а також для кращого β-окислення та синтезу IMTG, швидше за все, є генетичними. Зокрема, були виявлені гендерні відмінності у експресії генів, що беруть участь у транскрипційній регуляції ліпідного обміну. У жінок було виявлено більш високий вміст білка в ферментах β-окислення, що відповідає за розпад середньо- та довголанцюгових жирних кислот [MAHER et al., 2010]. Результати швейцарської дослідницької групи показали, що при 3-годинних фізичних вправах при 50% VO 2 max середнє окислення жиру залишалося незмінним, тоді як окислення вуглеводів було значно вищим у чоловіків, ніж у жінок [ZEHNDER et al., 2005].
28 Вимоги до вуглеводів Загалом узгоджено, що енергія, що споживається під час спортивних занять, бажано отримувати від відповідного споживання вуглеводів. Тому спортсменам рекомендується мати відсоток вуглеводів у загальному споживанні енергії [BERG et al., 2008]. Існують також рекомендації, наведені в грамах на кілограм маси тіла [BERG et al., 2008; МАННХАРТ і КОЛОМБАНІ, 2001]. Однак потреба у вуглеводах у спортсменів суттєво відрізняється від потреби спортсменів (3,5 г/кг маси тіла/добу) і становить 57 г/кг маси тіла/добу під час звичайних етапів тренувань [CARLSOHN and MAYER, 2010]. Для спортсменів на витривалість рекомендується споживання вуглеводів 7-10 г/кг КМ/добу при більших навантаженнях [BURKE et al., 2001]. Запаси глікогену можна поповнити протягом доби при достатньому споживанні вуглеводів (7-10 г/кг КМ/добу) [JEUKENDRUP, 2003]. Таблиця 1: Рекомендації щодо споживання вуглеводів для спортсменів [BURKE et al., 2001, MANNHART and COLOMBANI, 2001].
32 32 Крім того, кожен грам глікогену пов'язує від 3 до 5 грамів води, що, в свою чергу, може призвести до збільшення ваги на 2-3% [JEUKENDRUP, 2003]. Крім того, багато спортсменів вважають тренування у фазі спорожнення надзвичайно напруженим як психічно, так і фізично [SCHURR, 2004]. Помірна стратегія завантаження вуглецю трохи коротша за класичний варіант і починається за 3-4 дні до змагань [JEUKENDRUP, 2003]. За цього режиму споживання вуглеводів поступово збільшується за 3 дні до вправи на витривалість з 8 до 10 г/кг КМ і паралельно зменшується обсяг тренувань [SCHEK, 2003]. Малюнок 6: Помірне завантаження вуглеводів [SCHURR, 2004]. Поміркована форма має перевагу перед традиційною формою, оскільки вона відчуває набагато менший психологічний стрес [SCHEK, 2003]. Цей метод також більше підходить для підготовки до змагань, ніж класичний, оскільки він не викликає жодних симптомів втоми, пов’язаних з тренуванням. При помірному КЛ можна досягти концентрацій глікогену в м’язах, які майже такі ж високі, як і при класичному варіанті [JEUKENDRUP, 2003]. За допомогою цього методу також концентрацію глікогену в м’язах можна подвоїти порівняно з початковим значенням [SCHURR, 2004].
г/год) доведено покращує витривалість. Однак споживання вуглеводів має відбуватися незабаром після початку вправ. Записи, зроблені кожні 15-20 хвилин, є найбільш ефективними. Однак прийом однакової кількості вуглеводів через 2 години фізичних вправ не має однакового ефекту. Чи споживається однакова кількість вуглеводів у рідкій чи твердій формі, схоже, не грає ролі [RODRIGUEZ et al., 2009]. Їжа або напої з високим або середнім ГІ переважніші перед стравами з низьким ГІ, оскільки глюкоза може швидше потрапляти з тонкої кишки в кров [SCHEK, 2003].
43 43 Вживання білка, що перевищує 2 г/кг BM/d, як правило, не рекомендується, як це стосується спортсменів. Нирки можуть бути перевантажені, оскільки це може призвести до накопичення в сечі сірки та азотистих речовин. Згодом їх виведення може призвести до збільшення втрат води [ELMADFA та LEITZMANN, 2004]. Також збільшується виведення кальцію з сечею. Крім того, може спостерігатися дисбаланс амінокислот, зменшення ендогенного синтезу глутаміну та підвищений вміст аміаку в крові. Підозрюється, що гіперамоніємія погіршує ефективність [MANNHART and COLOMBANI, 2001].