Енергія не може виникнути нізвідки або зникнути в нікуди, вона може тільки перетворюватися з одного виду в інший.
Вся енергія на Землі береться від Сонця. Рослини здатні перетворювати сонячну енергію в хімічну (фотосинтез).
Люди не можуть безпосередньо використовувати енергію Сонця, однак ми можемо отримувати енергію з рослин. Ми їмо або самі рослини, або м'ясо тварин, які їли рослини. Людина отримує всю енергію з їжі і пиття.
Харчові джерела енергії
Всю необхідну для життєдіяльності енергію людина отримує разом з їжею. Одиницею вимірювання енергії є калорія. Одна калорія - це кількість тепла, необхідне для нагрівання 1 кг води на 1 ° С. Більшу частину енергії ми отримуємо з таких поживних речовин:
- Вуглеводи - 4ккал (17кДж) на 1г
- Білки (протеїн) - 4ккал (17кДж) на 1г
- Жири - 9ккал (37кДж) на 1г
Вуглеводи (цукру і крохмаль) є найважливішим джерелом енергії, найбільше їх міститься в хлібі, рисі і макаронах. Добрими джерелами протеїну служать м'ясо, риба і яйця. Вершкове і рослинне масло, а також маргарин майже повністю складаються з жирних кислот. Волокниста їжа, а також алкоголь також дають організму енергію, але рівень їх споживання сильно відрізняється у різних людей.
Вітаміни та мінерали самі по собі не дають організму енергію, однак, вони беруть участь у важливих процесах енергообміну в організмі.
Енергетична цінність різних харчових продуктів сильно відрізняється. Здорові люди досягають збалансованості своєї дієти споживанням найрізноманітнішої їжі. Очевидно, що, чим більш активний спосіб життя веде людина, тим більше він потребує їжі, або тим більше енергоємної вона повинна бути.
Найважливішим джерелом енергії для людини є вуглеводи. Збалансована дієта забезпечує організм різними видами вуглеводів, але велика частина енергії повинна надходити з крохмалю. В останні роки чимало уваги приділялося вивченню зв'язку між компонентами харчування людей і різними хворобами. Дослідники сходяться на думці, що людям необхідно зменшувати споживання жирної їжі на користь вуглеводів.
Яким чином ми отримуємо енергію з їжі?
Після того, як їжа проковтується, вона деякий час знаходиться в шлунку. Там під впливом травних соків починається її перетравлювання. Цей процес триває в тонкому кишечнику, в результаті компоненти їжі розпадаються на більш дрібні одиниці, і стає можливою їх абсорбція через стінки кишечника в кров. Після цього організм може використовувати поживні речовини на виробництво енергії, яка виробляється і зберігається у вигляді аденозин трифосфат (АТФ).
Молекула АТФ з аденозину і трьох фосфатних груп, з'єднаних в ряд. Запаси енергії «зосереджені» в хімічних зв'язках між фосфатними групами. Щоб вивільнити цю потенційну енергію одна фосфатна група повинна від'єднатися, тобто АТФ розпадається до АДФ (аденозин дифосфат) з виділенням енергії.
Аденозінтріфосфа? Т (скор. АТФ, англ. АТР) - нуклеотид, грає виключно важливу роль в обміні енергії і речовин в організмах; в першу чергу з'єднання відомо як універсальне джерело енергії для всіх біохімічних процесів, що протікають в живих системах. АТФ є основним переносником енергії в клітині.
У кожній клітині міститься дуже обмежена кількість АТФ, яке зазвичай витрачається за лічені секунди. Для відновлення АДФ до АТФ потрібна енергія, яка і виходить в процесі окислення вуглеводів, протеїну і жирних кислот в клітинах.
Запаси енергії в організмі.
Після того, як живильні речовини абсорбуються в організмі, деяка їх частина відкладається в запас як резервне паливо у вигляді глікогену або жиру.
Глікоген також відноситься до класу вуглеводів. Запаси його в організмі обмежені і зберігаються в печінці і м'язової тканини. Під час фізичних навантажень глікоген розпадається до глюкози, і разом з жиром і глюкозою, що циркулює в крові, забезпечує енергією працюючі м'язи. Пропорції витрачаються поживних речовин залежать від типу і тривалості фізичних вправ.
Глікоген складається з молекул глюкози, з'єднаних в довгі ланцюжки. Якщо запаси глікогену в організмі в нормі, то надлишкові вуглеводи. надходять в організм, будуть перетворюватися з жир.
Зазвичай протеїн і амінокислоти не використовуються в організмі як джерела енергії. Однак при дефіциті поживних речовин на тлі підвищених енерговитрат амінокислоти, що містяться в м'язовій тканині, можуть також витрачатися на енергію. Протеїн, що надходить з їжею, може служити джерелом енергії і перетворюватися в жир в тому випадку, якщо потреби в ньому, як в будівельному матеріалі, повністю задоволені.
Як витрачається енергія під час тренування?
На самому початку тренування, або коли енерговитрати різко зростають (спринт), потреба в енергії більше, ніж рівень, з яким відбувається синтез АТФ з допомогою окислення вуглеводів. Спочатку вуглеводи «спалюються» анаеробно (без участі кисню), це процес супроводжується виділенням молочної кислоти (лактату). В результаті звільняється деяка кількість АТФ - менше, ніж при аеробного реакції (за участю кисню), але швидше.
Іншим «швидким» джерелом енергії, що йде на синтез АТФ, є креатин фосфат. Невеликі кількості цієї речовини містяться в м'язовій тканині. При розпаді креатин фосфату звільняється енергія, необхідна для відновлення АДФ до АТФ. Цей процес протікає дуже швидко, і запасів креатин фосфату в організмі вистачає лише на 10-15 секунд "вибуховий" роботи, тобто креатин фосфат є своєрідним буфером, що покриває короткостроковий дефіцит АТФ.
Початковий період тренування
В цей час в організмі починає працювати аеробний метаболізм вуглеводів, припиняється використання креатин фосфату і освіту лактату (молочної кислоти). Запаси жирних кислот мобілізуються і стають доступними як джерело енергії для працюючих м'язів, при цьому підвищується рівень відновлення АДФ до АТФ за рахунок окислення жирів.
Основний період тренування
Між п'ятої та п'ятнадцятої хвилиною після початку тренування в організмі підвищена потреба в АТФ стабілізується. Протягом тривалої, відносно рівній по інтенсивності тренування синтез АТФ підтримується за рахунок окислення вуглеводів (глікогену і глюкози) і жирних кислот. Запаси креатин фосфату в цей час поступово відновлюються.
Креатин є амінокислотою. яка синтезується в печінці з аргініну і гліцину. Саме креатин дозволяє спортсменам витримувати високі навантаження з більшою легкістю. Завдяки його дії в м'язах людини затримується виділення молочної кислоти, яка і викликає численні м'язові болі. З іншого боку креатин дозволяє виробляти сильні фізичні навантаження завдяки вивільненню великої кількості енергії в організмі.
При зростанні навантаження (наприклад, при бігу в гору) витрата АТФ збільшується, причому, якщо це зростання значне, організм знову переходить на анаеробне окислення вуглеводів з утворенням лактату і використання креатин фосфату. Якщо організм не встигає відновлювати рівень АТФ, може швидко настати стан втоми.
Які джерела енергії використовуються в процесі тренування?
Вуглеводи є найважливішим і самим дефіцитним джерелом енергії для працюючих м'язів. Вони необхідні при будь-якому вигляді фізичної активності. В організмі людини вуглеводи зберігаються в невеликих кількостях у вигляді глікогену в печінці і в м'язах. Під час тренування глікоген витрачається, і разом з жирними кислотами і глюкозою, що циркулює в крові, використовується як джерело м'язової енергії. Співвідношення різних використовуваних джерел енергії залежить від типу і тривалості вправ.
Незважаючи на те, що в жирі більше енергії, його утилізація відбувається повільніше, і синтез АТФ через окислення жирних кислот підтримується використанням вуглеводів і креатин фосфату. Коли запаси вуглеводів виснажуються, організм стає не в змозі переносити високі навантаження. Таким чином, вуглеводи є джерелом енергії, що лімітує рівень навантаження під час тренування.
Фактори, що обмежують енергозапаси організму під час тренування
1. Джерела енергії, що використовуються при різних типах фізичної активності
- слабка інтенсивність (біг підтюпцем)
Необхідний рівень відновлення АТФ з АДФ відносно низький, і досягається окисленням жирів, глюкози і глікогену. Коли запаси глікогену вичерпані, зростає роль жирів як джерела енергії. Оскільки жирні кислоти окислюються досить повільно, щоб заповнювати витрачається енергію, можливість довго продовжувати подібну тренування залежить від кількості глікогену в організмі.
- середня інтенсивність (швидкий біг)
Коли фізична активність досягає максимального для продовження процесів аеробного окислення рівня, виникає потреба швидкого відновлення запасів АТФ. Вуглеводи стають основним паливом для організму. Однак тільки окисленням вуглеводів необхідний рівень АТФ підтримуватися не може, тому паралельно відбувається окислення жирів і утворення лактату.
- максимальна інтенсивність (спринт)
Синтез АТФ підтримується, в основному, використанням креатин фосфату і освіту лактату, оскільки метаболізм окислення вуглеводів і жирів не може підтримуватися з такою великою швидкістю.
2. Тривалість тренування
Тип джерела енергії залежить від тривалості тренування. Спочатку відбувається викид енергії за рахунок використання креатин фосфату. Потім організм переходить на переважне використання глікогену, що забезпечує енергією приблизно на 50-60% синтез АТФ. Іншу частину енергії на синтез АТФ організм отримує за рахунок окислення вільних жирних кислот і глюкози. Коли запаси глікогену виснажуються, основним джерелом енергії стають жири, в той же час з вуглеводів починає більше використовуватися глюкоза.
У тих видах спорту, де періоди відносно низьких навантажень змінюються різкими підвищеннями активності (футбол, хокей, баскетбол), відбувається чергування використання креатин фосфату (під час піків навантаження) і глікогену як основних джерел енергії для синтезу АТФ. Протягом «спокійною» фази в організмі відновлюються запаси креатин фосфату.
4. Тренованість організму
Чим тренированнее людина, тим вище здатність організму до окислювальному метаболізму (менше глікогену перетворюється в лактозу) і тим економічніше витрачаються запаси енергії. Тобто, тренована людина виконує якесь вправу з меншою витратою енергії, ніж нетренований.
Чим вище рівень глікогену в організмі перед початком тренування, тим пізніше настане стомлення. Щоб підвищити запаси глікогену, необхідно збільшити споживання їжі, багатої вуглеводами. Фахівці в області спортивного харчування рекомендують дотримуватися таких дієт, в яких до 70% енергетичної цінності становили б вуглеводи.
Рекомендована спортсменам їжа, багата вуглеводами:
- Мал
- паста (макаронні вироби)
- хліб
- зернові злаки
- коренеплоди
З наведеної таблиці видно, що щоб отримати 500 г вуглеводів, з'їсти доведеться досить багато всього, тому багато спортсменів вважають за краще вживати спеціалізовані вуглеводні добавки (глюкозу, спортивні напої з вуглеводами).
Наші рекомендації
Наступні рекомендації допоможуть Вам оптимізувати дієту і поліпшити самопочуття:
- введіть в свій план харчування більше вуглеводів, щоб підтримувати енергетичні запаси організму;
- за 1-4 години до тренування з'їдайте 75-100 г вуглеводів;
- безпосередньо перед тренуванням випийте 200-500 мл спеціалізованого спортивного напою (ізотоніки) для збільшення запасів рідини і вуглеводів;
- якщо можливо, пийте по 100-150 мл ізотоніки кожні 15-20 хвилин під час тренування, щоб компенсувати витрати рідини і вуглеводів;
- протягом першої півгодини тренування, коли здатність м'язів до відновлення максимальна, з'їжте 50-100 вуглеводів;
- після тренування необхідно продовжувати споживання вуглеводів для якнайшвидшого відновлення запасів глікогену.
Тільки зареєстровані користувачі можуть голосувати, Увійдіть або Зареєструйтеся