Postoje razni tipovi ugljenih hidrata i svaki tip se u našem telu tretira na drugačiji način. Na primer, i glukoza i mekinje su ugljeni hidrati ali se nalaze na različitim krajevima energetskog spektra. Glukoza u krvotok ulazi brzo i podstiče brzo intenzivno lučenje insulina, dok energija iz mekinja nikad ne dospeva u krvotok zbog toga što su one nesvarljive i imaju tendenciju da ublaže insulinski odgovor time što usporavaju tempo kojim drugi izvori energije ulaze u krvotok. Razlike izmedju ugljenih hidrata ukazuju na to da sportisti treba pažljivo da razmotre koji su tipovi ugljenih hidrata najbolji u različitim okolnostima. Glukoza je osnovni izvor energije za mišićnu aktivnost i što je veći intenzitet vežbanja, to je veće oslanjanje na glukozu kao energetsko gorivo. Kada se glukoza potroši, sportista prestaje sa intenzivnim vežbanjem.
Dakle jedan od glavnih ciljeva sportske ishrane jeste da se spreči da se glukoza potroši. Održavanje količine ugljenih hidrata na zadovoljavajućem nivou je veoma problematično, jer za razliku od proteina ili masti, ljudi imaju ograničen kapacitet za deponovanje ugljenih hidrata. Adekvatan unos ugljenih hidrata postaje još značajniji pri vrlo visokim novoima intenziteta vežbanja jer se energetski metabolizam maksimalno oslanja na ugljene hidrate kao izvor energije za mišiće. Uprkos višegodišnjem istraživanjima kojima je potvrdjen značaj dostupnosti ugljenih hidrata za održavanje izdržljivosti i mentalnih funkcija, mnogi sportisti i dalje veruju da su proteini najvažnije hranljive materije za postizanje uspeha u sportu.
Iako su svi esencijalni nutrijenti važni, unos adekvatne količine ugljenih hidrata u pravo vreme optimizira ograničene rezerve ugljenih hidrata, omogućava bolji prenos ugljenih hidrata do mozga i pobiljšava parametre mišićne I opšte izdržljivosti. Radi poredjenja, prekomeran unos proteina, što se često dešava medju amaterskim i profesionalnim sportistima, nema mnogo uticaja na poboljšanje sportskih rezultata.
Tipovi ugljenih hidrata
Nemaju svi ugljeni hidrati isti oblik, funkciju i uticaj na zdravlje. Osnovna jedinica svih ugljenih hidrata su monosaharidi. Monosaharidi obično imaju šest atoma ugljenika i mada samo neznatno variraju u medjusobnom brojčanom odnosu kiseonika i vodonika. Te suptilne varijacije su često uzrok važnih metaboličkih razlika. Osnovna metabolička jedinica ljdskih ćelika je monosaharid glukoza; ostali monosaharidi se raznovrsnim biohemiskim procesima u ljudskim ćelijama transformišu u glukozu. Broj monosaharida vezanih u veće molekularne jedinice je glavni osnov za klasifikaciju tipova ugljenih hidrata (tabela 1).
| Prosti ugljeni hidrati | |
|---|---|
| Šećeri | |
| Disaharidi (dvomolekularni ugljeni hidrati) | Monosaharidi (jednomolekularni ugljeni hidrati) |
| Saharoza Laktoza Maltoza | Pojedini šećeri (tzv. Prosti ugljeni hidrati) mogu da izazovu brz porast glikemije (koncentracije glukoze u krvi), čime se stimuliše prekomerna produkcija insulina, koji pak izaziva nagli pad glikemije. Glukoza i maltoza imaju najviši glimemijski efekat |
| Pojedini šećeri (tzv. Prosti ugljeni hidrati) mogu da izazovu brz porast glikemije (koncentracije glukoze u krvi), čime se stimuliše prekomerna produkcija insulina, koji pak izaziva nagli pad glikemije. Glukoza i maltoza imaju najviši glimemijski efekat | |
Svaki od tri glavna monosaharida (gluktoza, fruktoza i galaktoza) ima drugačije karakteristike rastvorljivosti, slaktoće i reaktivnosti sa okroženjem hrane u kojem se nalazi. Sa izuzetkom fruktoze, koja je sve više široko zastupljena u raznim vrstama obradjenih namirnica kao visokofruktozni (kukuruzni) zasladjivač, većina monosaharida u sastav hrane ulazi kao produkt razlaganja disaharida, dvomolekulnih ugljenih hidrata (koji se sastoje od dva vezana monosaharida).
Postoje tri glavna disaharida – saharoza, maltoza i laktoza, od kojih svaki sadrži drugačiju kombinaciju monosaharida (tabela 2). Monosaharidi i disaharidi se zajedno nazivaju prosti ugljeni hidrati (šećeri), dok se polisaharidi često nazivaju složeni ugljeni hidrati. Ugljeni hidrati koji ne podležu procesu varenja u gastrointestinalnom sistemu su po tipu složeni ugljeni hidrati i često se nazivaju dijetnim vlaknima. Šećeri (monosaharidi i disaharidi) imaju različite karakteristike slatkoće, s time što je furktoza najsladja, a zatim slede saharoza, glukoza i laktoza (koja je najmanje slatka). Medjutim, šećeri se takodje razlikuju po osećaju koji stvaraju u ustima i po rastvorljivosti (npr. Frutkoza je manje rastvorljiva od saharoze) a sve to utiće na proizvodjače hrane kada biraju koje će šećere koristiti u izradi namirnica.
| Tabela 2 – Odnos izmedju monosaharida i disaharida | |
|---|---|
| Disaharidi | Sadrži ove monosaharide |
| Saharoza (šećer iz šećerne trske) | Glukoza Fruktoza |
| Laktoza (mlečni šećer) | Glukoza Galaktoza |
| Maltoza (sladni šećer) | Glukoza Glukoza |
Sportistima je sad na raspolaganju čitav niz napitaka medju kojima mogu da biraju najoptimalniji, a svaki sadrži drugačiju razmeru monosaharida i disaharida, čime proizvodjači pokušavaju da postignu najbolju kombinaciju, ukusa, tolerancije u crevima, optimalni brzinu želudačnog pražnjenja, nadoknadu elektrolita i dopremanje energije potrebne aktivnim mišićima.
Metabolizam ugljenih hidrata
Ljudi mogu da deponuju približno 350 grama (1.400 kcal) ugljenih hidrata u obliku mišićnng glikogena, dodalnih 90 grama (360 kcal) u jetri, kao i malu količinu glukoze koja cirkuliše u kivi (- 5 grama ili 20 kcal). Što je veća mišićna masa, veće su potencijalne rezerve mišićnog glikogena, ali raste i potencijalna potreba za energetskim gorivom.
Organizam čovcka ima nekoliko sistema za održavanje nivoa glukoze u krvi (glikemije) u okviru relativno malog raspona (3-5 mmol/L), pre svega uz pomoć hormona insulina i glukagona. Insulin i glukagon su hormoni pankreasa koji deluju sinergistički, čime pomažu konlrolu glikemije (slika 1). Preterana produkcija insulina može dovesti do hipoglikemije (niska koncentracija glukoze u krvi), stanja kojeg izmedu oslalog, izaziva preteranu proizvodnju i akumulaciju masti; nedovoljna produkciia insulina uzrokuje hiperglikemiju (visoka koncentracija glukoze ukrvri) i pojavu šećerne bolesti (dijabeesa).
Slika 1 Uticaj hormona pankreasa na normalizaciju koncentracije glukoze u krvi
Insulini luče beta-ćelije pankreasa, dok glukagon luče alfa-ćelije pankreasa. Stimulus za lučenje insulina je visok nivo glukoze u krvi – što je viši nivo glukoze, snažniji je insulinski odgovor. Ipak, pankreas neprekidno luči malu količinu insulina. čak i kada je nivo glukoze u krvi u granicama normale, čime se omogućava stabilan dotok glukoze do ćelija mozga i mišćia. Insulin snižava nivo glukoze u krvi delujući na ćelijske membrane mišićnih ćelija i ćelija masnog tkiva, čime omogućava da glukoza iz krvi udje u ćelije. Procesom prelaska glukoze iz krvi u unutrašnjost ćelija objašnjava se efekat koji insulin ima na snižavanje nivoa glukoze u krvi; takodje se ćelijama obezbeduje neophodani zvor energije (na slici 2 prikazane su moguće putanje kojima se kreće glukoza u krvi).
Slika 2 Moguće putanje kojima se kreće glukoza u krvi
Kada je glukoza u krvi na niskom nivou, kao što je to slučaj izmedju obroka i za vreme vežbanja, luči se glukagon. Što je glikemija nižih vrednosti, produkcija glukagona je veća. Glukagon izaziva katabolizam glikogena u jetri, što izaziva oslobadjanje molekula glukoze u cirkulaciju. Glukagon, takođe, može da podstakne glukorneogenezu (proizvodnju glukoze od aminokiselina, masnih kiselina i drugih jedinjenja osim ugljenih hidrata). Aminokiselina alanin, na primer, nastaje iz proteina i u jetri se transfonniše u glukozu.
Oko 60% glukoze koja se oslobadja iz jetre, sa ciljem da se glikemija održava u okviru optimalnih vrednosti, potiče iz rezervi glikogena u jetri, a ostatak potiče iz glukoze koja je sintetisana iz laktata, pirogroždjane kiseline (piruvata), glicerola i aminokiselina. Količina glukoze koja se oslobodi iz jetre tokom vežbanja zavisi od intenziteta aktivnoati, pri ćemu vežbanje večeg intenzitela izaziva brži tempo oslobadanja glukoze iz jetre. Istovremeno prisustvo niske koncentracije insulina i povećanih vrednoati adrenalina i glukagona u cirkulaclji tokom dugotrajne aktivnosti stimuliše oslobadanje glukoze iz jetre.
Osim insulina i glukagona na koncentraciju glukoze u krvi utiču još dva hormona. Adrenalin je honnon stresa koji izaziva ekstremno brzo razlaganje glikogena u jetri da bi se brzo povećala glikemija. Kortizol, koji se luči iz nadbubrežne žlezde, takode je hormon stresa koji pospešuje katabohzam proteina. Razlaganje proteina obezbeđuje da određene glukogene aminokiseline budu raspoložive za glukoneogenezu, čiji je krajnji rezultat povećanje nivoa glukoze u krvi. I adrenalin i kortizol oslobađaju se kao posledica stresa povezanog sa vežbanjem i na koncentraciju oba hormona utiće unos ugljenih hidrata. Kontralisano stvaranje adrenalina pomaže da se održi nivo glikogena u jetri, a kontrolisano lučeni kortizola pomaže da se očuvaju proteini u mišićima. Ovo je jak argument koji ide u ptilog konzumiranju ugljenih hidrata za vreme vežbanja.
Glukoza koja cirkuliše u krvi doblja se uglavnom od dijetetskih ugljenih hidrata, medju kojima skrob predstavlja glavni izvor. Složeni ugljeni hidtati (skrob) razlažu se u gastrointestinalnom sistemu na monosaharide (glukozu, fruktozu i galaktozu) radi apsorpcije u krvi. Pojedine osobe nemaju dovoljnu kolićinu enzima laktaze, koji služi za razlaganje mlećnog šećera (laktoze) na njegove sastavne monosaharide (glukozu i galaktozu), što onemogućava razlganje mleka. To stanje je poznato kao intolzrancija na laklozu i dovodi do nadimanja, stomačnih bolova, dijareje i dehidracije.
Ugljeni hidrati koji se unesu pulem hrane, u razgradjenoj formi glukoze se deponuju u jetri i mišlćima u obliku glikogena, ali samo do odredjene granice. Maksimalan kapacitet, jetre za deponovanje glikogena iznosi približno 87 do 100 grama (348 do 400 kcal) dok u mišićima može da se deponuje približno 350 grama (1.400 kcal) ili više ako je reč o krupnijim (mišićavijim) osobama. Ako se ćelijama doprema dodalna količina glukoze nakon što su rezerve glikogcna popunjene, glukoza se transformoše i njen višak se taloži u vidu masti (u mišićnim ćelijama i ćelijama masnog tkiva). Gilkogen u jetri je prvenstveno odgovoran za stabilizovanje koncentracije glukoze u krvi. S druge strane, glikogen deponovan u mišićima uglavnom se koristi kao izvor energlje aktivnim mišićima, tokom aerobnih i anaerobnih aktivnosti nivo glukoze u krvi nije lako održavati kada se potroši kompletan glikogen iz jetre, čak i kada su rezerve glikogena u mišićima pune.
Glukoza u krvi je primari izvor goriva za centralni nervni sitem (CNS). Ukoliko je nivo glukoze u krvi nizak, tada je ugrožena funkcija centralnog nervnog sistema, što biva praćeno povećanom razdražljivoiću i smanjenom mogućnošću koncentracije. Kod sportista, nizak nivo glukoze u krvi može izazvati pojavu mentalnag (centralnog) zamora, koji je povezan sa zamorom mišića. Pošto se rezerve glikogena u jetri i glukoze u krvi lako potroše čaki za vreme kratkotrajnih aktivnosti, unos ugljenih hidrata za vreme trajanja aktivnosti je ključni faktor u održavanju i mišićnih i mentalnih funkcija.
Glikoliza
Adenozin-trifosfat (ATP) je visokoenergetsko ćelijsko jedinjenje. Ljudski organizam poseduje ograničene rezerve neposredno raspoloživog ATP, pa se on tokom vežbanja mora brzo generisti. Što je vežbanje intezivnije, ATP se mora brže regenerisati. U stanju mirovanja i pri aktivnostima malog intenziteta, ATP može adekvatno da se proizvodi aerobnom oksidacijom ugljenih hidtata i masti. Međutim, kako se pojaćava intenzitet vežbanja, sportistima je potreban nivo proizvodnje ATP koji ne može u potpunosti da se nadomesti aerobnim energetskim putevima. (U tabeli 3 prikazan je sažetak energetskih metaboličklh sistema.)
| Tabela 3 Energetski metabolički sistem | ||
|---|---|---|
| Sistem | Karakteristike | Trajanje |
| Fosfokreatinski (PCr) sistem | Anaerobna proizvodnja ATP razlaganjem fosfokreatina | Koristi se za kratkotrajne aktivnosti maksimalnog intenziteta |
| Anaerobna glikoliza (sistem mlečne kiseline) | Anaerobna proizvodnja ATP razlaganjem glikogena; nusproizvod ovog sistema je mlečna kiselina | Koristi se za aktivnosti submaksimalnog intenziteta koje prevazilaze sposobnost sportiste da unese dovoljnu količinu kiseonika; ATP ovim sistemom ne može da se proizvedi duže od 2 minuta |
| Aerobna glikoliza | Aerobna proizvodnja velikih količina ATP razlaganjem glikogena | Koristi se za aktivnosti visokog intenziteta koje zahtevaju velike količine ATP, ali pri kojima sportista može da unese dovoljnu količinu kiseonika |
| Oksidativna fosforilacija | Aerobna proizvodnja ATP razlaganjem ugljenih hidrata i masti | Koristi se za aktivnosti manjeg intenziteta i dužeg trajanja koje mogu da proizvedu znatan nivo ATP, ali bez stvaranja nusproizvoda koji ograničavaju sistem |
Glikoliza je proccs u kojem može da se proizvede velika količina ATP razlaganjem glikogena do glukoze; odigrava se uz prisustvo kiseonika (aerobna glikoliza) ili bez kiseonika (anaerobna gikoliza). Aerobna glikoliza ima kapacltet da proizvede vcću količinu ATP od anaerobne glikolize i, za razliku od anaerobne glikoltze, ATP nastaje bez proizvodnje mlečne kiseline. Iz tog razloga, anaerobna glikoliza se naziva i sistem mlečne kiseline. Kod aktivnosti pri kojima intenzitet vežbanja prevazilazi sposobnost unošenja dovoljne količine kiseonika da bi se zadovoljile potrebe za aerobnim sagorevanjem glukoze, anaerobna glikoliza postaje glavni energetski sistem za proizvodnju ATP. Medutim anaerobne aktivnosti visokog intenzlteta same sebe ograničavaju jer nagomilavanje mlećne klseilne dozvoljava da aklivnost traje najviše 1,5 do 2 minuta. Prema tome, sportovi visokog intenzileia tipično su organizovani kako bi se ostavila mogućnost za oporavak. Na primer, vežba na parteru u sportskoj gimnastici traje 1,5 minuta, a nakon nje se gimnastičar odmara i oporavlja da bi se pripremio za sledeću disciplinu visokog intenziteta; u hokeju se često vrši izmena igtača (hokejaš skoro nikada ne kliže duže od 2 minuta u kontinuitetu) da bi se omogućio oporavak mišića.
Najbolje je da se mlečna kiselina koja se proizvodi u anaerobnoj glikolizi smatra oblikom rezervne energije, koja čeka da se melaboliše kada ponovo bude omogućen unos dovoljne količine kiseonika. Kada se intenzit vežbanja smanji i kada sportista unese dovoljno kiseonika za aerobne metaboličke procese, tada se mlečna kiselina pretvara u pirogroždjanu kiselinu i korlsti za aerobnu proizvodnju ATP
Glukoneogeneza
Glukoneogeneza je proces proizvodnje glukoze od supstanci koje nisu ugljeni hidrali. Kao što smo videli, glukoza iz krvi je ključna za funikciju centralnog nervnog sistema, pomaže u metabolizmu masti i obezbedjuje gorivo aktivnim mišićnim ćelijama. Medjutim, zbog ograničenog kapatiteta njenog čuvanja u obliku glikogena, odredjena kolićina glukoze može postati dostupna stvaranjem glukoze iz supstanci koje nisu ugtjeni hidrati. Postoje tri sistema koja omogućavaju glukoneogenezu:
- Trigliceridi su gavni oblik rezervi masti u ljudskom otganizmu; sastoje se od tri masne kiseline koje su vezane za molekul glicerola. Razlaganjem triglicerida stvaraju se slobodni molekuli glicerola (jedinjenje koje sadrži tri atoma ugljenika), a spajanjem dva molekula glicerola u jetri nastaje jedan molekul glukoze (jedinjenje koje sadrži šest atoma ugljenika).
- Razlaganjem mišićnih proteina nastaje niz slobodnih aminokiselina koje imaju gradivnu ulogu. Jednu od tih aminokiselina, alanin, jetra može da konvertoje tako da se stvori glukoza.
- U anaerobnoj glikolizi proizvodi se mlečna kiselina, Soli mlečne kiscline (laktati) mogu ponovo da se pretvore u pirogroždjanu kiselinu (piruvat) tokom aerobne proizvodnje ATP. S druge strane, dva molekula mlečne kiseline mogu se kombinovati u jetri da bi se formirala glukoza. Konverzija laktata u glukozu naziva se Korijev ciktus – mlečna kiselina biva zamenjena glukozom u aktivnim mišićima. Ako je nivo glukoze u krvi nizak, pirogrožđana kiselina (piruvat) može da se konvertuje u mlečnu kiselinu a glukoza proizvede putem Korijevog ciklusa,
Korišćenje ugljenih hidrata za vreme vežbanja
Nizak nivo ugljenih hidrata tokom vežbanja povezan je sa pojavom zamora. Pošto su rezerve ugljenih hidrata ograničene (350 kcal glikogena u jetri i 1.400 kcal glikogena u mišićima), sportisti treba da razmotre strategtiju kako da započnu vežbanje sa punim rezervama glikogena i kako da uspostave rutinu koja sprečava da rezerve glikogena opadnu. Čak i ako su rerarve glikogena u mišićirna u okviru optimalnih vrednosti, pad rezervi glikogena u jetri će izazvati hipoglikemiju i mentalni zamor, a mentalni zamor će prouzrokovati zamor mišića.
Što je veći intenzitet vežbanja, to se sportista više oslanja na ugljene hidrate kao dominantno gorivo za mišićićnu kontrakciju. Medjutim čak i vežbanje niskog intenziteta (uglavnom aerobno), za koje se energija dominatno crpi iz masti, i dalje zahteva izvestan nivo ugljenih hidrata za potpuno sagorevanje masti i za održavanje koncentracije glukoze u krvi. Dakle, svi oblici fizičke aklivnosti su u nekom stepenu zavisni od ugljenih hidrata.
Nekoliko faktora utiču na proporcionalan udeo ugljenih hidrata u ukupnim potrebama za gorivom tokom vežbanja. Faktori koji povećavaju oslanjanje na ugliene hidrale tokom aktivnosti obuhvataju sledeće:
- Aktivnosti visokog intenziteta,
- Dugotrajna aktivnosi,
- Vežbanje pri ekstremno niskim i visokim temperaturama
- Vežbanje na veliklm nadmorsklm visinama.
- Starost (udeo ugljenih hidrata u energetskom metabolizmu je veći kod dečaka nego kod muškaraca)
Faktori koji smanjuju relativo trošenje ugljenih hidrata su:
- Trening izdržljivosti.
- Adekvatan nivo utreniranosti
- Aklimatizacija
- Pol
Uobičajena je pogrešna predstava o tome da je aktivnost niskog intenziteta (ispod 65% V02max- maksimalna potrošnja kiseonika za vreme fizičke aktivnosti ili aerobna sposobnost. V = količina, O2 = kiseonik, max = maksimiun), najefikasnije sredstvo za sagorevanje masti. Zapravo, mnogi populami programi za vežbanje organizovani su tako da je u njihovom središtu ideja kako se veća količina masnog tkiva najefikasnlje sagoreva aerobnlm vežbanjem niskog intenziteta. Međutim, procenat sagorenih masti ne treba pomešati sa količinom masti koja se gubi tokom vežbanja. Dok sedite i čitate ovu rečenicu, vrlo jc verovatno da veliku većinu (95%) vaših zahleva za energijom zadovoljavate iz masti. Medjutim, ukupna (apsolutna) količna masti koja se sagoreva je ekstremno mala. (Kada to ne bi bilo tako, sedenje ispred televizora bi bilo sjajno sredstvo za pokretanje programa sagorevanja masti.) Kada se poveća intenzitet vežbanja, udeo energje koja se crpi iz masti se smanjuje na uštrb ugljenih hidrata, ali se i dalje sagoreva odredjena količlna masti. Ukupna količina potroienih kalorija po jedinici vremena mnogo je veća pri aktivnostima visokog intenzitcta nego pri aktivnostima niskog intenziteta. Shodno tome, i ukupna količina potrošenih masti raste pri aktivnostima umerenog intenziteta (uprkos tome što niži udeo masti zadovoljava ukupne zahteve za energijom). Dakle, sportisti i rekreativci mogu da vežbaju intenzivnije (ali ne i maksimalnim intenzitetom) u odredjenom vremenenskom okviru da bi povećali sagorevanje masti i optimizirali telesnu gradju
Kako se intenzitet vežbanja povećava, povećava se I potreba za unosom ugljenih hidrata, zbog čega je obrok bogat ugljenim hidratima neophodan pre trke !
Ugljeni hidrati su najvažnije gorivo za sportiste – energija koja se dobija po jedinici iskorišćenog kiseonika najefikasnije se oslobadja sagorevanjem ugljenih hidrata u poredjenju sa drugim izvorima energije, korišćenjem 1 L kiseonika tokom sagorevanja ugljenih hidrata dobija se 5 kcal energije, za razliku od 4,7 kcal koje se dobijaju sagorevanjem masti. Osim toga, aerobnom glikolizom može da se proizvesti ATP za rad mišića i bržim tempom nego što se može proizvesti oksidacijom masti. Energetska efikasnost ugljenih hidrata pomaže da se objasni zamor mišića koji se brzo javlja za vreme aktivnosti visokog intenziteta kada je mišićni glikogen skoro iscrpljen – mi jednostavno ne možemo da obezbedimo dovoljno ATP radnim mišićima da bismo održali visok intenzitet vežbanja.
Teorije centralnog zamora
Stopa pretvaranja adenozin-difosfeta (ADP) u ATP je ključni korak u obezbedjivanju energije radnim mišićima. Neadekvatna raspoloživost ugljenih hidrata snižava stopu konverzije ADP u ATP, što onemogućava mišićima da naslave sa vežbanjem visokog intenziteta. Osim toga, nemogućnost pretvaranja ADP u ATP izaziva nagomilavanje ADP, što takođe doprinosi pojavi zamora mišića.
Nekoliko drugih foktora koji su povezani sa centralnim nervnim sistemom takođe utiče na zamor mišiia. Uticaj tih faktora uglavnom se objašnjava teorijama centralnog zamam. Smatra se da veća kolićina aminokiseline triptofan prolazi kroz hemato-encefalnu barijeru, što stimuliše proizvodnju povećane količne serotonina (5-HT). 5-HT je neurotransmiter koji uzrokuje da se ljudi osećaju opušteno i, ako se proizvede dovoljna kolićina, da se osećaju pospano. Jednostavnim jezikom rećeno, mentalni zamor uzrokuje zamor mišića.
Teorija 1 Nizak nivo šećera u krvi i ispražnjeni depoi glikogena u mišićima mogu prouzrokovati degradaciju mišićnog tkiva i glukoneogenezu. Posledica toga je povećan stepen razgradnje aminokiselina razgranatih lanaca (BCAA), što izaziva pad njihove koncentracije u cirkulaciji. BCAA i triptofan nadmeću se za iste receptore koji im omogućavaju prolaz kroz hemato-encefalnu barijeru. Kada je nivo BCAA visok prolaz triptofona do mozga je kontrolisan. Medjutim, kada je nivo BCAA u krvi nizak (šlo je slućaj kada se one katabolišu za dobijanje energije), triptofan može da zauzme više receptora prenosnika i u mozak dospeva više triptofana, koji stimuiiše sintezu 5-HT. Da bi se sprečio ovaj potencijalni mehanizam i da bi se izbegla glukoneogeneza, nivo glukoze u cirkulaciji i glikogena u mišićima mora da bude održavan na adekvatnom nivou.
Teorija 2 Konzumiranjem hrane bogate triptofanom (kao što je ćuretina) maže da se poveća količina triptofena koja prolazi kroz hemato-encefalnu barijeru, čime se povećava proizvodnja 5-HT. Povećanje kolićine 5-HT izaziva prevremeni zamor.
Teorija 3 Masti se nadmeću za isti transportni protein u krvi kao i triptofan. Unesene velike količine masti u ishtani vezuju se za transportni protein, čime se ostavlja veči udeo slobodnog triptofena koji maže proći kroz hemato-encefalnu barijeru. To izaziva povećanje proizvodnje 5-HT, što može izazvati prevremeni zamor.
Iako može izgledati logićno da unos aminoluselina razgranatih lanaca i ugljenih hidrata smanjuje nivo 5-HT i inhibira pojavu centralnog i perifemog (mišićnog) zamora, istraživanja nisu dala jedinstvene zaključke zbog teškoća u razlikovanju uticaja na nervni sistem i na mišiće. Osim toga, mogu da se jave povezani efekti koje uzrokuju supstance kao što je kofein pokazalo se da unos kofeina odlaže zamor tako šito privremeno stimuliše centralni nervni sistem.
Potrebe za ugljenim hidratima
Amerićki institut za medicinu preporučuje 130 grama (520 kcal) ugljenih hidrata na dan, što odgovara prosećnim potrebama CNS za energentima (glukozom). Poželjan raspon unosa ugljenih hldrata iznosi 45 do 65% od ukupnog unosa kaloriia (tzv, prihvatljiv raspon unosa makronutrijenata AMDB – eng. Acceptable Macronutrient Distribution Range). Dnevne potrebe za ugljenim hidratima na etiketama narairaica zasnivaju se na preporučenom unosu od 60% ukupnog unosa kalorija. Tim preporukama se generalno savetuje da se putem šećera (monosaharida i disaharida) ne unosi više od 25% ugljenih hidrala.
Unos dijetnih vlakana (svarljivih i delimično svarljivih polisaharida) treba zadržavati na nivou od 38 grama dnevno za odrasle muškarce i 25 grama dnevno za odrasle žene. Adekvatan unos vlakana pomaže da se održi normalan nivo šećera u krvi, smanjuje rizik od kardiovaskularnih oboljenja i smanjuje rizik od konstipacjje. Preporuke za unos vlakana prema polu posledica su manje ukupne količine hrane i kalorija koje tipično konzumiraju žene.
Postoje pseudonaučne tvrdnje da je naša jedina istinska potreba za ugljenini hidratima zapravo potreba za vitaminom C, jedinjenjem sa 6 atoma ugljenika nalik glukozli koje većina životinja može da generiše putem enzimske konverzije glukoze. Ove tvrdnje su bile zasnovane na pretpostavkama da su naši daleki preci konzumirali relativno malo ugljenih hidrata, pa su ipak preživeli. Medjutim, kada govorimo o sportistima, na osnovu brojnih istraživanja kojima je pokazano da su ugljeni hidrati faktor koji ograničava sportsko postignuće, postaje jasno da su biološki opstanak ljudske vrste i ljudske performanse dva sasvim različita pitanja. Sportistima su ugljenl hldrati nenphodni.
Potrebe sponiste za ugljenim hldratima zasnivaju se na nekoliko faktora. Sportisti moraju da unose dovoljno ugljenlh hidrala da bi:
Obezbedili dovoljno energije da zadovolje većinu potreba za kalorijaima,
Rezerve glikogena učinili optimalnim,
Omogućili oporavak mišića nakon fizičke aktivnosti,
Obezbedili izvor energije koji se dobro podnosi za vreme treninga i takmičenja,
Obezbedili brzo i lako dostupan izvor energije izmedju obraka da održe nivo glukoze u krvi
Tradicionalan način za utvrdjivanje potreba za ugljenim hidratima jeste razmatranje količine ugljenih hidrata koja treba da se unese kao udeo u ukupnom unosu kalorija. Preporuke za opštu populaciju sugerišu unos ugljenih hidrata od 50 do 55% od ukupnog broja kalorija, a referentni dijetetski unos (Dietary Reference Intake – DRI) iznosi 130 grama na dan (520 kcal/dan) za odrasle muškarce i žene. Međutim, količina koja se tipično preporučuje sportistima je od 55 do 55% ukupnog unosa kalorija, pod pretpostavkom da je ukupan unos kalorija adekvatan. Drugi, i svakako bolji način utvrdjivanja potreba za ugljenim hidratima jeste da se u razmatranje uzme kolićina ugljenih hidrata (u gramima) koja treba da se konzumira po kilogramu telesne mase. Preporuke za unos ugljenih hidraata za sportiste koji se bave disciplinama izdržljivosti kreće se između 7 i 8 grama ugljenih hidrata po kilogramu telesne mase na dan. Istraživanja o unosima ugljenih hidrata sprovedena medju razlićitim grupama sportista otkrile su da postoje razlike u potrebama za ugljenim hidratima. (U tabeli 4 dat je pregled unosa ugljenih hidrata, koji je često neadekvatan, za sportiste koji se bave različttim sportovima,)
Ti podaci ukazuju na to da sportista treba da konzumira izmedju 5 i 10 grama ugljenih hidrata po kilogtamu telesne mase, odnosno izmedju 20 i 40 kcal ugljenih hidrata po kilogramu telesne mase. Hipotetički sportista težak 70 kilograma unosio bi između 1.400 i 2.800 kalorlja iz ugljenih hidrata, i to predstavlja daleko već unos ugljenih hidrala nego što je DRI od 520 kalorija. Ako pretpostavimo da to čini približno 60% ukupnog unosa kalorija, pomenuti sportista bi unosio ukupno između 2.300 i 4.700 kcal na dan. Prema istoj toj loglci, američkom fudbaleru koji je težak 136 kilograma biće potrebno 2.700 do 5.400 kcal svakoga dana samo od ugljenih hidrata, što je kolićina koju nije jednostavno konzumirati, pošto ugljeni hidrati imaju relativno nisku energetsku gustinu (4 kcal/g). Unos ugljenih hidrata koji se generaino preporučuje zasniva se na intenzitetu i trajanju vežbanja, uz veće potrebe kada trajanje duže a intenzitet veći. (U tabeli 5 navedeni su primeri koliko ugljenih hidrata sportisti moraju da unesu da bi ostvarili optimalno sportsko postignuće i oporavak.)
Većina ugljenih hidrala unosi se iz žitarica, mahunarki, voća i povrća. U mesu se ne nalazi značajna količina ugljenih hidrata, a tek male količine ugljenih hidrata se mogu naći u mleku i siru. U mnoge mlečne proizvode (jogurt. sladoled) dodaje se šećer da bi se ućinili širokoprihvatljivijim.
Tabela 4 Unos ugljenih hidrata za različite grupe sportista
| Referenca | Sport | Umeren unos (g/kg) | Visok unos (g/kg) |
|---|---|---|---|
| Costill et., 1988. | Plivanje | 5,3 | 8,2 |
| Lamb et al., 1990. | Plivanje | 6,5 | 12,1 |
| Kirwan et al., 1988. | Trčanje | 3,9 | 8 |
| Sherman et al., 1993 | Trčanje | 5 | 10 |
| Simonsen et al., 1991. | Veslanje | 5 | 10 |
| Sherman et al., 1993 | Bicklizam | 5 | 10 |
Tabela 5 potrebe sportista za ugljenim hidratima
| Aktivnost | Preporučeni unos | Primer |
|---|---|---|
| Neposredan oporavak nakon vežbanja (0 do 4 sata) | 1 g ugljenih hidrata po kg telesne mase na sat (konzumirano u čestim intervalima) | Sportista težak 70 kg treba da unosi 70 g ugljenih hidrata (280 kcal) neposredno nakon vežbanja, nakon čeg sledi unos dodatnih 70 g svakog sata tokom 4 sata |
| Dnevni unos uz trening niskog intenziteta i umerenog trajanja | 5 do 7 g ugljenih hidrata po kg telesne mase na dan | Sportista težak 70 kg treba da unosi 350 do 490 g ugljenih hidrata (1.400 do 1.960 kcal) tokom celog dana. (U tu količinu je uračunata količina koja se unosi radi oporavka neposredno nakon vežbanja.) |
| Dnevni unos uz trening izdržljivosti umerenog do visokog intenziteta | 7 do 12 g ugljenih hidrata (ili više) po kg telesne mase na dan | Sportista težak 70 kg treba da unosi 490 do 840 g ugljenih hidrata (1.960 do 3.360 kcal) tokom celog dana. (U tu količinu je uračunata količina koja se unosi radi oporavka neposredno nakon vežbanja.) |
| Dnevni unos uz ekstremni trenažni program koji traje 4 i više sati dnevno | 10 do 12 g ugljenih hidrata (ili više) po kg telesne mase na dan | Sportista težak 70 kg treba da unosi 700 do 840 g ugljenih hidrata (2.800 do 3.360 kcal) tokom celog dana. (U tu količinu je uračunata količina koja se unosi radi oporavka neposredno nakon vežbanja.) |
Glikemijski indeks je merilo brzine kojom se ugljeni hidrati uneti ishranom apsorbuju i pojavljuju u cirkulaciji – indikator brzine porasta glikemije posle obroka. Vrednost glikemijskog indeksa odredjene namirnice bogate ugljenim hidraiima dobija se poredjenjem sa unosom glukoze, koja u krv dospeva vrlo brzo zbog toga što ne zahteva varenje i što se lako apsorbuje. Glukoza ima vrednost glikemijskog indeksa od 100, što čini osnovu za poredenje sa drugim namirnicama. Vrste hrane se uporedjuju na izokalorijskoj osnovi (tj. kao da sve obezbedjuju isti broj kalorija), što jeste logično, ali uzrokuje i neke zabune koje imaju veze sa glikemijskim indeksnm. Na primer, šargarepa ima visoku vrednost glikemijskog indeksa (> 85), ali je količina šargarepe koja se obično konzumiia toliko mala da je i ukupan broj kalorija glukoze iz šargarepe koje udju u krvotok mali.
Pojedine vrste hrane imaju iznenadjujuće visoke, a neke neočekivano niske vrednosti glikemijskog indeksa. Na primer, kukuruzne pahuljice imaju mnogo visi glikemijski indeks (84) nego beli krlstal-šećer (65), Kada se analizira sastav ugljenih hidrata te dve vrste namirnica, jasno se uvidja razlog za tu razliku. Zrno kukuraznih pahuljica se uglavnom sastoji od disaharida maltoze, koju sačinjavaju dva molekula glukoze. S druge strane, beli kristal-šećer se sastoji od saharoze (glukoza i fruktoza). Fruktozu jetra mora da pretvori u glukozu, a ta dodatna konverzija usporava brzinu kojom se povećava nivo glukoze u krvi.
Pošto količina glukoze i brzina kojom ona dospeva u krv moga da utiču na količinu proizvedenog insulina, za ljude je generalno poželjno (ukljućujući i sportiste) da konzumiraju ugljene hidrate koji imaju nisku do srednju vrednost glikemijskog indeksa. Medjutim postoje periodi, na primer za vreme i neposredno nakon vežbanja, kada bi za sportiste mogla biti korisnija hrana sa visokoglikemijskim vrednostima. (U tabeli 6 navedeni su primeri namirnica bogatih ugljenim hidratima i njihov glikemijski indeks.)
Uopšteno govoreći, namirnice bogate ugljenim hidratima sa višim sadržajem vlakana imaju niži glikemijski indeks, tako da predstavljaju dobar izbor za sportiste. Medjutim, dijetna vlakna mogu izazivati gasove i nadimanje, i to znači da predstavljaju loš izbor namirnica koje treba konzumirati neposredno pre ili za vreme takmičenja. Namirnice od rastvorljivih (solubilnih) vlakana mogu izazivati manje problema, ali sportisti treba da ekspsrlmentišu da bi utvrdili koje namlrnice najbolje podnose. (U tabeli 7 navedena je lista namirnica bogatih rastvorljivim i nerastvorljivim vlaknima.) Sportisti često smatraju da se najlakše podnose skrobni ugljeni hidrati sa niskom koncentracijom vlakana, kao šlo su testenine, i da oni obezbedjuju veliku količinu ugljenih hidrata kojaje potrebna sportislima.
Tabela 6 Vrednost glikemijskog indeksa namirnica bogatih ugljenim hidratima
| Klasifikacija | Namirnica | Glikemijski indeks |
|---|---|---|
| Visok(> 70) | Glukoza Pečeni krompir Kukuruzne pahuljice Instant pire krompir Med Beli hleb | 100 85 84 83 73 70 |
| Umeren (55-70) | Integralni pšenični hleb Negazirani sokovi Instant zobna kaša Saharoza (beli kristal šećer) Braon ili beli pirinač Sok od pomorandže | 69 68 66 65 59 57 |
| Nizak (< 55) | Zelena banana Čokolada Pomorandža Sve mekinje Testenina Prebranac u sosu od paradajza Jabuka Pasulj Fruktoza | 52 49 43 42 41 40 36 27 20 |
| Dobri izvori rastvorljivih vlakana | Dobri izvori nerastvorljivih vlakana |
|---|---|
| Banane Ječam Pasulj i mahunarke Šargarepa Južno voće Zobne mekinje Zobna kaša Grašak Pirinačne mekinje Jagode Slatki krompi | Ječam Cvekla Prokelj Kupus Karfiol Neljušteno voće Povrće Pirinač izuzev belog Pirinča Bela repa Pšenične mekinje Pšenične pahuljice Integralni pšenični hleb |
Ugljeni hidrati i fizička aktivnost
Pošto fizička aktivnost u ogromnoj meri povećava stopu potrošnje energije, sportisti moraju da prave strategiju kako bi na najbolji način mogli obezbediti potrebnu energiju za postizanje uspeha. Za sportiste je od kljućnog znaćaja da postignu dovoljan ukupan unos kalorlja da bi se zadovoljile potrebe za energijom, uključujući i potrebe za uobičajnim održavanjem tkiva, rast (za decu i adolescente), obnavljanje tkiva i potrebe za energijom za samu aktivnost. Nemoguće je razmatrati idealnu distribuciju energetskih supstrata a da prvo ne razmotrimo na koji način se najbolje zadovoljavaju ukupne potrebe za energijom. I ako može da se ućini da je ovo logićan i jednostavan čin, svi su istraživači bez izuzetka otkrili da sportisti ne konzumjraju dovoljno energije da bi potpuno zadovoljili svoje potrebe. Jednom kada se ustanovi strategija za unos dovoljne količine energetskih materija, sportisti mogu racionalno da razmišljaju na koji način će raspodeliti energiju prema distribuciji ugljenih hidrata, proteina i masti, Generalno se prihvata stav da sportisti treba da unose dovoljno ugljenih hidrata da bi zadovoljili većinu potreba koje imaju veze sa vežbanjem, kao i dovoljno ugljenih hidrata da nadopune rezerve glikogena u mišićima u pauzama izmedu vežbanja.
U idealnim uslovima sportisti treba da konzumiraju složene ugljene hidrate kad god je to moguće ali za vreme vežbanja i neposredno nakon vežbanja treba da unose proste ugljene hidrate. Ostali energenti (proteini i masti) takodje treba da se konzumiraju da bi se upotpunile ukupnile potrebe za hranljivim materijama, ali ugljeni hidrati treba da ostanu većinski izvor energije. Sportisti uglavnom ne unose dovoljno energije i ugljenih hidrata osim ako ne postoji dobro osmišljen plan da tako postupaju. Sportisti uvek treba da imaju na umu da će sam trening, bez adekvatnog plana ishrane koja će podržavati taj trening, biti teško izvodljiv.
Preuzeto iz knjige: Dan Benardot NAPREDNA SPORTSKA ISHRANA
Izdavač: Data Status;
Urednik i redactor: prof. dr Sergej Ostojić