До недавнего времени все мои познания в области питания носили, скорее, эмпирический характер. От сезона к сезону, методом проб и ошибок, выявлялась потребность в хавчике как по ходу движения, так и в период восстановления. Если с второй частью вопроса всё более менее понятно, то первая часть стала очень актуальной в последние пару сезонов. Всё потому, что увеличивалась не только интенсивность заездов, а ещё и их продолжительность. До понимания некоторых вещей я дошёл сам, но многое оставалось не понятным и нужно было устранять эти моменты.
Случайно натолкнулся в интернете на небольшое учебно-методическое пособие, в котором кратко изложены многие фундаментальные основы спортивного питания. В целом, написано просто, хоть и не без использования специальной терминологии. Старался делать акцент только на основных моментах, но плотность полезной информации велика, поэтому рекомендую почитать методичку полностью.
Гликоген - сложный полисахарид, главный источник для образования глюкозы в организме человека. Накапливается преимущественно в печени и мышцах.
Гликоген печени необходим для образования глюкозы как источника энергии для ЦНС (мозга), клеток крови, почек.
Гликоген мышц может превращаться в глюкозу, но она не может прямо поступать в кровь и использоваться для работы других тканей и органов.
При увеличении в тканях концентрации цитрата (продукта цикла лимонной кислоты в митохондриях) происходит ингибирование ключевого фермента гликолиза - фосфоглюкокиназы.
При выполнении циклических упражнений с интенсивностью 60-85 МПК (уровень АнП) наблюдается наибольший расход гликогена в ПМВ, а ОМВ получают энергию в виде лактата, образующегося в активных гликолитических волокнах.
Прямого транспорта (перераспределения) энергии между мышцами в организме не происходит, хотя и не исключено использование лактата ОМВ, мышцами миокарда, диафрагмой и другими любыми активными скелетными мышцами.
Важную регуляторную роль в транспорте глюкозы через мембрану мышечного волокна играют саркоплазматический кальций, инсулин крови, концентрация глюкозы в крови и в клетке.
При снижении концентрации глюкозы в крови начинает образовываться и поступать в кровь глюкоза, образующаяся в печени в ходе гликогенолиза.
Исчерпание запасов гликогена в мышцах происходит за 0.5-3 часа. Скорость исчерпания гликогена зависит от интенсивности и продолжительности упражнения, аэробных возможностей спортсмена.
Восстановление запасов гликогена наиболее эффективно происходит при потреблении 50 г. глюкозы каждые 2 часа.
Приём протеинов и жиров вместе с углеводами приводит к задержке синтеза гликогена, поэтому важно запивать подобную пищу сладкой жидкостью.
Важным для спортсменов являются процессы обратного превращения лактата в пируват в ОМВ. Это происходит с помощью фермента лактатдегидрогеназы сердечного типа (ЛДГ-С), в состав которого входит витамин B (тиамин).
В свою очередь, пируват превращается в ацетил-коэнзим с помощью фермента пируватдегидрогеназы (ПДГ), в состав которого входит витамин PP.
При недостатке ферментов спортсмены могут выполнять длительные упражнения только на уровне АэП и, кратковременно, на уровне АнП.
Белки составляют около 15% массы человека.
Человеческий организм может синтезировать белки из аминокислот, 10 из которых являются незаменимыми. Они содержаться в белке животного происхождения (яйцо, рыба, мясо, молоко).
Поступление белка с пищей должно составлять у спортсменов высокой квалификации 1.3-2 г/кг/день, что составляет 125-250% рекомендуемой нормы для не спортсменов (0.9 г/кг/день).
Введение в кровь аминокислот способствует восстановлению после силовых тренировок, а после тренировок на выносливость выраженного положительного действия отмечено не было.
К липидным энергетическим источникам относятся содержащиеся в плазме триглецириды, свободные жирные кислоты (СЖК) и внутримышечные триглицеролы.
Подкожный жир - адипозная ткань, состоящая из адипоцитов, содержит наибольший запас энергии.
Липолиз активируется катехоламинами, глюкагоном, гормоном роста, адренокортиковыми и другими гормонам.
Инсулин наиболее эффективно угнетает липолиз. При активации симпатической нервной системы, под действием выполнения физической нагрузки, снижается концентрации инсулина в крови, из синапсов выделяется медиатор - нарадреналин, который может локально активировать жировую ткань под активными мышцами.
Замечено, что СЖК могут активно использоваться только параллельно с углеводами, поэтому снижение концентрации гликогена в мышцах сопровождается снижением окислительного фосфорилирования СЖК. Так же, снижению использования СЖК способствует лактат.
В печени аминокислоты расщепляются до аланина, который может превратиться в пируват с образованием мочевины. Пируват, свою очередь, переходит в глюкозу, которая идет на строительство гликогена печени или выходит в кровь и используется ЦНС или другими тканями.
Тринадцать различных компонентов определяются как витамины, Их разделяют на две группы:
- водорастворимые
- жирорастворимые
Минеральные пищевые добавки можно разделить на макроминералы - вещества, которые содержаться в организме в количестве более 0.01% от общей массы тела и микроминералы, которые обнаруживаются в виде следов или менее чем в 0.001%.
К макроминералам относят:
- кальций
- магний
- натрий
- калий
- серу
- хлор
К микроминералам относят:
- железо
- цинк
- медь
- селен
- арсений
- кобальт
Кальций необходим для строительства костной ткани, участвует в процессах сокращения мышечной ткани.
Магний участвует как ко-фактор в ферментах энергетического метаболизма, поддерживает электрический потенциал в мышечных и нервных клетках. Фосфор входит в состав костей, АТФ, нуклеотидов, ферментов. Селен действует как антиоксидант и вместе с витамином Е уменьшает перекисное окисление липидов клеточных мембран при выполнении напряженных упражнений. Железо - необходимый элемент гемоглобина и миоглобина, который участвует в транспорте кислорода.
Дегидратация приводит к потери с потом большого количества солей, особенно натрия и хлора.
Калий вместе с натрием являются важнейшими ионами клетки, поэтому приём поваренной соли (NaCl) следует сочетать с приёмом хлорида калия (KCl).
Усвоение пищи зависит от вида продукта, способа приготовления, разнообразия и сбалансированности питания.
Лучше усваиваются продукты животного происхождения, при этом главное значение имеет эффективное усвоение белков.
Потребление кислорода в покое колеблется в диапазоне 0.1-0.3 л/мин.
В среднем, величина основного обмена у взрослых людей составляет 0.6-1.2 ккал. на 1 кг. массы тела в час.
В среднем, основной обмен после еды повышается на 10-12%.
Более всего основной обмен увеличивается при приёме белков - на 30-40%, жиры повышают обмен на 4-14%, углеводы на 4-7%.
Суточный расход энергии и, соответственно, потребность в калориях у взрослого человека колеблется в зависимости от возраста и рода деятельности. У мужчин от 2350 до 2900 ккал., у женщин от 2100 до 2350, а в случае длительной активной физической деятельности до 4200 и 3500 ккал. соответственно.
Норма калорийности питания для спортсменов велосипедистов составляет 70-75 ккал/кг. Для приблизительного расчета общих энергозатрат необходимо умножить норму на вес спортсмена и прибавить к этому 10%, т.к. не вся пища усваивается в организме.
Формула сбалансированного питания для взрослых людей выражается соотношением 1:1:4 (белки, жиры, углеводы). В процентном отношении формула выглядит как 14%:30%:56% от общей калорийности.
Энергетические коэффициенты основных пищевых веществ при их окислении в организме:
- 1 г. белка - 4.1 ккал.
- 1 г. жира - 9.3 ккал.
- 1г. углеводов - 4.1 ккал.
Белки состоят из аминокислот, которые делятся на заменимые и незаменимые.
Одна пятая человеческого тела состоит из белка, содержащегося во всех органах и тканях. Половина всего белка находится в мышцах, пятая часть - в костях и хрящах, десятая часть - в коже.
Белки выполняют каталитические (ферменты), регуляторные (гормоны), структурные (коллаген), сократительные (миозин), транспортные (гемоглобин, миоглобин), защитные (иммуноглобулины, интерферон), и другие функции.
В организме человека отсутствует большое депо для запасания белков. Отчасти эту функцию выполняют белки плазмы крови и печени.
Белки молока, молочных продуктов, яиц усваиваются на 96%, мяса и рыбы - на 93-95%, хлеба - на 62-86%, овощей - на 80%, картофеля и некоторых бобовых - на 70%.
Жиры выполняют две основные функции - структурную, как компонент биологических мембран и энергетическую.
Жирные кислоты - линолевая и линоденовая являются незаменимыми, т.к. не синтезируются в организме человека.
Жиры являются носителями жирорастворимых витаминов A, E, D, K.
Пищевые жиры делят по происхождению на растворимые (масла) и животные (жиры). Основную часть (95-96%) их массы составляют липиды - триглецириды. При избытке они способны к накоплению в "неограниченных" количествах.
Углеводы бывают простые (сахара, включающие моносахариды и дисахариды) и сложные - полисахариды, включающие крахмал и группу сложных не крахмальных полисахаридов (пищевые волокна).
Центральная нервная система расходует 140 г. (около 10 столовых ложек), а эритроциты крови - около 40 г. глюкозы в сутки.
При снижении концентрации глюкозы развивается гипогликемия, сопровождающаяся чувством голода и слабостью. Состояние, при котором уровень глюкозы в крови повышается сверх уровня 160 мг/100 мл, называется гипергликемией.
Фруктоза - фруктовый сахар, в свободном состоянии содержится в мёде, фруктах, ягодах, семенах, зелёных частях растений. В печени фруктоза превращается в глюкозу.
Галактоза входит в состав лактозы - молочного сахара. Это единственный монасахарид животного происхождения.
Дисахариды - наибольшее значение в питании человека имеют сахароза, лактоза, мальтоза.
Сахароза - наиболее известный и широко применяемый в питании и пищевой промышленности обычный сахар.
Мальтоза - солодовый сахар, состоит из двух остатков глюкозы, содержится в проросшем зерне, является одним из компонентов крахмальной патоки, широко используемой в пищевой промышленности.
Лактоза - молочный сахар, состоит из остатков галактозы и глюкозы, её получают из молочной сыворотки - отхода производства масла и сыра.
Сложные углеводы или полисахариды делятся на группу усвояемых крахмальных полисахаридов и группу не крахмальных не усвояемых полисахаридов, или пищевых волокон.
К усвояемым полисахаридам относят крахмал и гликоген.
Крахмал - резервный полисахарид, главный компонент зерна и продуктов его переработки, картофеля и овощей. Под действием пищеварительных ферментов превращается в мальтозу и глюкозу.
Гликоген - животный полисахарид, состоит из остатков глюкозы и является важным запасным энергетическим материалом организма, откладывающемся в печени и мышцах. При возникновении потребности в энергии гликоген превращается в глюкозу.
В организме человека может запасаться до 550 г. гликогена, третья его часть содержится в печени, две трети - в мышцах.
Количество энергии, имеющейся в гликогене, невелико, его достаточно для поддержания жизнедеятельности в течении 6-8 часов.
К не крахмальным полисахаридам относят клетчатку (целлюлоза), гемицеллюлозы и пектины, которые являются естественными стимуляторами моторики кишечника.
Все углеводы в организме превращаются в глюкозу или другие простые сахара, которые, в конечном итоге, так же превращаются в глюкозу. Только из неё организм получает энергию углеводов.Глюкоза является преимущественным источником энергии для мышц, нервной системы и лёгких.
Три основных направления использования глюкозы в организме:
- Глюкоза окисляется для получения энергии.
- Когда количество глюкозы превышает количество, необходимое для получения энергии, она превращается в гликоген мышц и печени.
- Когда и депо гликогена насыщается, глюкоза превращается в жиры, которые откладываются в жировых клетках.
Запасы углеводов в организме составляет гликоген мышц, гликоген печени, глюкоза крови. Основным источником углеводов является гликоген мышц (300-400 г. даёт 1200-1600 ккал), гликоген печени (75-100 г. даёт 300-400 ккал), глюкоза крови (25 г. даёт 100 ккал).
Витамины - низкомолекулярные органические соединения, необходимые для осуществления механизмов ферментативного катализа, нормального течения обмена веществ, поддержания гомеостаза, биохимического обеспечения всех жизненных функций организма.
Витамины - важнейшие незаменимые пищевые вещества, они не являются пластическим материалом и энергетическим субстратом, но участвуют в функционировании ферментов.
Дневной рацион спортсмена при длительной велосипедной нагрузке должен включать ~6000 ккал. для мужчин.
Потребность велосипедиста в энергетических субстратах (в день):
- белки - ~2.5 г/кг.
- углеводы - 11-14 г/кг.
- жиры - ~3 г/кг.
Поваренная соль или натрий хлор является основной составляющей пота. Для поддержания концентрации солей в организме (всего ~60 г. в теле весом 70 кг.) рекомендуют добавлять поваренную соль в сладкие напитки, примерно 2-5 г. на 2.5 литра.
В этом случае, при потере 1 литра пота и компенсации его 1 литром напитка, спортсмен может вернуть себе до 10 г. поваренной соли, что полностью компенсирует утраченную соль. Концентрация других солей в поте не велика.
Приём протеина по ходу упражнения не имеет смысла в однодневных соревнованиях.