Енергія під час фізичних вправ та харчування - дослідження велосипедистів-аматорів; Спортивний дієтолог доктор
Майже десять років моє життя було тісно пов’язане зі спортом. З одного боку, тому що я також спортсмен-аматор (із занадто мало важливих результатів, але пристрасний), з іншого боку, тому що в професійному плані мої занепокоєння все більше спрямовувались на спорт, спочатку з точки зору спортивного харчування. і нещодавно завдяки спортивній фізіології. Два роки тому я раптом пропустив школу (я жартую) і розпочав ступінь магістра з "Харчування та безпека харчових продуктів" в UMF "Carol Davila", яку нещодавно закінчив на посаді керівника з реклами - не я Я можу утриматися, мушу похвалитися: D). Для мене було дещо природно вибрати щось, що стосується областей інтересів, про які йдеться в моїй дисертації, тому я провів дослідження про велосипедистів, яке дало мені кілька білих волосся, але врешті мені це сподобалось. Я коротко розповім вам про це дослідження в наступному.
Харчування - одна з найважливіших складових спортивної підготовки, яка є однією з визначальних факторів спортивної діяльності. У документі, підготовленому Міжнародним олімпійським комітетом у 2004 р., Зазначено: «Кількість, склад та терміни прийому їжі можуть сильно вплинути на спортивні показники. Хороша дієтична практика допоможе спортсмену тренуватися інтенсивніше, швидше відновлюватися та ефективніше адаптуватися, з меншим ризиком захворювань та травм. Спортсмени повинні приймати конкретні харчові стратегії до та під час змагань, щоб допомогти максимізувати результати ».
Починаючи з цих приміщень, необхідно застосовувати в харчуванні спортсменів рекомендації з посібників, які базуються на спеціалізованих дослідженнях. На відміну від "неспортивного" населення, у випадку спортсменів, особливо спортсменів, що працюють, деталі можуть змінити ситуацію.
Моє дослідження мало на меті показати, що певні гострі зміни (короткочасні, 2-3 дні) складу дієти до фізичних зусиль (тренувань чи змагань) можуть вплинути на спосіб доступу організму до енергетичних субстратів, що з точки зору практика може означати вищу чи нижчу доступність енергії і, отже, кращий або бідніший час.
Питання, з якого ми розпочали дослідження, полягає в тому, чи "гостре" збільшення частки вуглеводів, тому за 2-3 дні до зусиль може призвести до зміни співвідношення, в якому ліпіди та вуглеводи використовуються на різних стадіях зусиль.
Це дослідження було проведено з велосипедистами-аматорами, але я думаю, що його можна екстраполювати на більшість видів спорту на витривалість (тому шановні бігуни та плавці, поки що не покидайте сайт the).
Більшість дорожніх велосипедних гонок проводяться з мінімальною інтенсивністю зусиль протягом тривалих періодів часу. Таким чином, дорожні велосипедисти, особливо елітні велосипедисти, характеризуються не тільки максимально збільшеною аеробною здатністю, але й здатністю підтримувати великий відсоток максимальної потужності протягом тривалого періоду часу. Дорожні велосипедні перегони різняться за довжиною та рельєфом. Здається, плоска гонка віддає перевагу сильним спринтерам, на відміну від тритижневих, зі стадіями та численними гірськими переходами, які надають перевагу спортсменам, що спеціалізуються на скелелазінні. Не дивно, що серед велосипедистів з’явилася спеціалізація, спрямована на використання окремих фізіологічних ознак.
Велосипедисти, незалежно від того, змагаються вони на дорозі, на трасі чи на горі, характеризуються високою аеробною силою (VO2max). Хоча, без сумніву, багато факторів сприяють спортивним показникам та результативності у спортивних змаганнях, моделі, встановлені численними дослідженнями, дозволяють припустити, що VO2max є одним з головних фізіологічних факторів, що сприяють підвищенню продуктивності у дорожньому велосипеді. У багатьох ситуаціях, як на дорозі, так і на трасі, велосипедисти здатні додати надмаксимальні зусилля і, отже, вимагають обох метаболічних шляхів - аеробного та анаеробного. Підвищене значення VO2max в поєднанні з можливістю швидко досягти цього значення і зберегти його деякий час, дає спортсмену можливість розвинути здатність швидко, масово і стійко вивільняти енергію аеробним способом, одночасно знижуючи період, протягом якого організм повинен сильно покладатися на дефіцит кисню. Таким чином, не дивно, що VO2max та пов'язані з ним індекси суттєво корелюють з показниками велосипедного руху.
Сильний генетичний компонент VO2max робить його корисним параметром для виявлення обдарованості. Однак VO2max також може модулюватися за допомогою різноманітних навчальних втручань, таких як висотна підготовка та інтервальне тренування високої інтенсивності (HIIT); таким чином, перевірка працездатності до та після періоду втручання в програму тренувань може дати вказівки на її успіх та на відповіді, викликані спортсменом.
Однак VO2max є не єдиним фактором, що визначає продуктивність у спорті на витривалість, але також і способом доступу організму атлета до енергетичних субстратів.
Давно відомо, що одним з основних факторів, що визначає швидкість окислення жиру під час фізичних вправ, є його інтенсивність. Ромджин та ін. була однією з небагатьох дослідницьких груп, яка показала, що окислення жиру є меншим при низькій інтенсивності (25% від максимальної швидкості споживання кисню (VO2max)) порівняно з помірною інтенсивністю (65% від VO2max) і від знову нижча при високій інтенсивності (85% VO2max). Ці результати свідчать про те, що існує інтенсивність фізичних навантажень, при яких люди фіксують максимальні показники окислення жиру.
Вважається, що високі показники окислення жиру можуть бути корисними для широкого кола людей. Для широкої громадськості, а також для медичних працівників вкрай важливо лікувати такі захворювання, як надмірна вага та ожиріння. Крім того, у випадку спортсменів було помічено, що тренування на витривалість породжує збільшення швидкості окислення жиру, специфічну для певної інтенсивності, одночасно із збільшенням продуктивності. Ці спостереження вказують на те, що здатність окислювати жирні кислоти пов’язана з поліпшенням продуктивності, і інтенсивність, яка створює максимальний рівень окислення жиру, може бути дуже важливою.
У минулому проводились дослідження з метою систематичного та точного визначення інтенсивності досягнення максимального рівня окислення жиру. Посилаючись на ці дослідження, я створив це дослідження, яке в якості незалежної змінної містило склад дієти. Процедура полягала в додатковому випробуванні на витривалість на велосипеді, починаючи з 70 Вт з додаванням 30 Вт кожні 2 хвилини. Під час випробування газообмін постійно вимірювали.
Ця стаття також виступає за аналіз аеробної підготовленості за допомогою кардіометаболічного тестування не тільки для спортсменів, що працюють на виставі, але й для любителів, оскільки вона надає цінну інформацію про широкий спектр особливостей:
- документація фізіологічних характеристик (VO2max, аеробний поріг, економія педалей)
- моніторинг фізіологічних адаптацій до втручань у програмі тренувань
- кількісна оцінка фізіологічних ефектів ергогенних "допоміжних засобів" (наприклад, повітря, збагачене киснем, кофеїн)
- визначення зон інтенсивності (тренувальних зон) щодо індивідуальних можливостей
- оцінка потужності зусиль для різної тривалості та каденції
- оцінка фізіологічних потреб тренувальних занять
- виявлення проблем, коли продуктивність нижче очікуваних значень
- побудова індивідуального профілю велосипедиста на основі ключових фізіологічних показників, які сприяють спортивним успіхам
- збільшення обсягу інформації, яка вже доступна при прийнятті рішень про ступінь готовності до конкуренції
- допомога у виявленні талантів
- прогнозування велосипедних показників
- допомогти виявити або підтвердити гострий або хронічний синдром перетренованості.
Як я вже говорив раніше, основною метою мого дослідження було спостерігати вплив короткочасних змін (2-3 дні) співвідношень між маконутрієнтами (відповідно вуглеводами, ліпідами та білками) на спосіб доступу організму до субстратів. енергія на різних стадіях інтенсивності фізичних навантажень.
Ми виходили з гіпотези, згідно з якою більший відсоток вуглеводів у проміжку 2-3 днів до спортивної події може принести користь із точки зору використання ендогенних вуглеводів під час фізичних вправ.
Метою дослідження було продемонструвати, що відбувається зміна співвідношення ліпідів/вуглеводів як субстратів, що генерують енергію, якщо тип дієти різко змінюється (тобто в короткостроковій перспективі).
Ми відстежували такі змінні: VO2 (споживання кисню), VO2max (максимальне споживання кисню), VCO2 (вироблення діоксиду вуглецю), частота серцевих скорочень, частота дихання, RER (коефіцієнт дихального обміну), споживання жиру, споживання вуглеводів, енергія, MFO (максимальне окислення жиру), Fatmax (інтенсивність зусиль для MFO).
Для дослідження ми використали сім добровольців, а саме сім спортсменів-аматорів, членів першої жіночої команди з велоспорту, Жіночої команди велосипедів Daimon, яких я дякую за участь і вітаю за добрі результати, отримані в тестах і, звичайно, на змаганнях.
Усі добровольці мали гарне здоров’я. Щоб перевірити це, кожен з них був підданий групі медичних досліджень, що включали електрокардіограму, спірометрію та вимірювання артеріального тиску.
Структуру групи добровольців можна побачити в цій таблиці. Хоча я не працював із зразком, я все ще вважаю, що середні показники отриманих параметрів досить добре характеризують “велосипедиста-любителя” з Румунії. Їй близько 35 років, нормальний ІМТ, але ближче до верхньої межі, хороший відсоток жиру (що означає, що м’язова маса розвинена більше, ніж у звичайної жінки), хороший до дуже хороший VO2max (у близько 40 мл/хв/кг) і щотижневе споживання енергії на тренування понад 4000 ккал, тобто в середньому 570 ккал/день.
Параметри в таблиці: вік (роки), зріст (м), вага (кг), відсоток жиру (%), ІМТ (Г/год2), маса жиру FM (кг), маса без жиру (кг), VO2max (мл/хв/кг), рівень фізичної активності, про який повідомляється SRPAL (ккал/тиждень), максимальна частота серцевих скорочень (уд/хв) та значення параметрів представлені як середні, мінімальні та максимальні межі, а також стандартне відхилення.
Що саме я зробив?
7 суб'єктів, які брали участь у дослідженні, дотримувались з інтервалом у 3 дні 2 типи дієти, після чого їх піддавали тестуванню на максимальне серцево-легеневе зусилля, щоб визначити окислення ліпідів та вуглеводів, які згодом були побудовані відповідно до інтенсивності зусиль.
Волонтери отримали за 3 дні до кожного тесту 2 варіанти дієти, які мали розподіл їжі на 3 основних прийоми їжі та 2-3 перекуси.
Перший набір дієт, спрямований на співвідношення макроелементів за моделлю: вуглеводи 55%, ліпіди 30%, білки 15%, і становив енергетичну цінність близько 2300 ккал.
Другий набір дієт, спрямований на співвідношення між макроелементами відповідно до моделі: 68% вуглеводів, 15% ліпідів, 15% білка, і мав енергетичну цінність близько 2000 ккал. Різниця в енергії між двома наборами дієт пов’язана з повідомленням суб’єктів про те, що вони отримували занадто багато їжі і не могли споживати всього, тому ми вирішили зменшити енергетичну цінність.
На другому етапі дослідження випробовуваним було наказано їсти сніданок з високим вмістом вуглеводів: фрукти та хлібобулочні вироби.
Експерименти проводились за подібних умов навколишнього середовища (приблизно 22 ° C та відносна вологість 55%). Випробовуваних просили прийти в лабораторію в той самий час доби, щоб уникнути циркадних змін. Всім випробовуваним рекомендували уникати вимогливих вправ за день до тесту.
Тест, який ми використовували в цьому дослідженні, використовує рамповий протокол з 2-хвилинними інтервалами, що дозволяє отримати значення VO2max за відносно короткий інтервал (15-20 хвилин, залежно від зусиль спортсмена) . З цієї причини протокол рампи може бути корисним для ідентифікації талантів або для досліджень, коли максимальні здібності спортсмена є змінними, необхідними для вивчення.
Тест складався з послідовності етапів педалювання тривалістю 2 хвилини. Випробування розпочали на цикловому ергометрі потужністю 70 Вт, а кроки встановили на 30 Вт. Кожен етап складався з 1 хвилини вільного кручення педалей та 1 хвилини збору дихальних газів. Після кожного 2-хвилинного кроку потужність збільшували з кроком по 30 Вт. Спортсмена навчили підтримувати постійну частоту обертання близько 80-90 обертів на хвилину (об/хв).
Як положення на велосипеді, так і каденція залишалися незмінними протягом 3 етапів. Під час тесту імпульс (ЧСС) реєстрували безперервно за допомогою імпульсного монітора (Polar H7). Вимірювання дихальних газів проводили протягом вправи за допомогою онлайн-системи аналізу газу.
Випробовувані проводили тести на власних велосипедах, які були встановлені на приладі для гометрейнера Tacx Neo, бездротово керованому комп'ютером (програмне забезпечення управління PerfPro Studio).
На кожному етапі реєстрували споживання кисню (VO2), елімінацію вуглекислого газу (VCO2), максимальні значення цих параметрів (VO2max та VCO2max), вентиляцію-хвилину (VE в літрах/хвилину), RER (коефіцієнт дихального обміну)., дихальні еквіваленти (співвідношення VE/VO2 та співвідношення VE/VCO2), частота серцевих скорочень та потужність розвинулися.
Коли значення RER постійно перевищувало 1, тест перемикався на максимальний режим, який передбачав зменшення кроків до 1 хвилини, продовжуючи збільшувати потужність на 30 Вт, до максимального порогу зусиль, який несе спортсмен.
VO2 вважали максимальним, коли було виконано щонайменше 2 з наступних 3 критеріїв:
1) Обмеження VO2 зі збільшенням швидкості зусиль (збільшення максимум 2 мл х кг -1 х хв -1),
2) частота серцевих скорочень нижче 10 ударів на хвилину порівняно з прогнозованим максимумом (максимальна передбачувана ЧСС 22 удари на хвилину - вік),
VO2 розраховували як середнє значення споживання кисню протягом останніх 60 секунд тесту.
Значення VO2 та VCO2 були розраховані на основі даних останньої хвилини з кожного етапу. Окислення жиру та вуглеводів, а також споживання енергії розраховували за допомогою стехіометричних рівнянь, виходячи з припущення, що швидкість виведення азоту з сечею незначна:
Окислення жиру = 1,67 x V02– 1,67 x VCO2
Окислення вуглеводів = 4,55 х VCO2– 3,21 х V02
Стехіометричні розрахунки, виконані за допомогою непрямої калориметрії, виходять з гіпотези, згідно з якою весь СО2 походить від окислення білків, жирів та вуглеводів.
І ось що результати Я зрозумів (насправді є набагато більше даних, але немає сенсу плутати вас з усім):
У цій діаграмі я провів порівняння на використання жиру (як енергетичний субстрат) при різних рівнях зусиль (середні значення всієї досліджуваної групи), між 2 ситуаціями - режим 1 і тип 2. Спостерігається, що в ситуації, коли спортсмени дотримувались дієти, багатої вуглеводами (зелена лінія), споживання ендогенного жиру було нижчим при низькій інтенсивності вправ (60-180 Вт).
У цій діаграмі я провів порівняння на вживання вуглеводів (як енергетичний субстрат) на різних рівнях зусиль (ми також маємо середні значення всієї досліджуваної групи), між двома ситуаціями - дієта типу 1 і типу 2. Спостерігається, що в ситуації, коли спортсмени дотримувались дієти, багатої вуглеводами (зелена лінія), ендогенне споживання вуглеводів було вищим при низькій інтенсивності вправ (60-180 Вт).
На графіках нижче ми дотримувались ліній регресії RER у двох ситуаціях. RER - це практично той параметр, який показує нам, коли під час фізичних вправ відбувається зсув між споживанням ліпідів та вуглеводів. У першій ситуації (дієта з нормальним відсотком вуглеводів) ми маємо RER1 приблизно прибл. 140 Вт, тоді як у другій ситуації (режим із високим відсотком вуглеводів) RER1 відбувається приблизно при 125 Вт. Це можна трактувати як зменшення інтенсивності зусиль, при яких організм починає використовувати переважно вуглеводи.
Хоча ми, очевидно, зафіксували різницю між споживанням ліпідів та вуглеводів, а також загальною енергією при низькій інтенсивності фізичного навантаження (70 та 100 Вт відповідно), статистичний аналіз (t-тест) не показав існування суттєвих відмінностей (p 30 Як
Вас також можуть зацікавити ці теми: