Углеводы как важнейший источник энергии при мышечной работе

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО «РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ, СПОРТА, МОЛОДЕЖИ И ТУРИЗМА (ГЦОЛИФК)»

РЕФЕРАТ

По предмету: «БИОЭНЕРГЕТИКА СПОРТА»

На тему: «Углеводы как важнеи?шии? источник энергии при мышечнои? работе

Выполнила: Конобеева Надежда Михайловна

студентка 4 курса заочного ускоренного отделения 9-ой группы

специальность: Физическая культура в избранном виде спорта. Бильярдный спорт.

Москва 2021 г.

1. Углеводы как важнеи?шии? источник энергии при мышечнои? работе

Углеводы (сахара) - органические вещества природного происхождения. Углеводы называются так из-за того, первые открытые вещества из данной группы были описаны формулой С(х)(Н2О)(у), то есть представляли из себя структуру из углерода (С) и воды (Н2О). х и у - число атомов каждого из компонентов формулы

Углеводы представляют из себя органические соединения, которые содержат цепочку из атомов углерода, карбоксигруппы и гидроксигруппы.

Если рассматривать углеводы с другой стороны, то они представляют из себя основной источник энергии из пищи. Являясь главным источником энергообеспечения углеводы образуют лишь 2% от общих энергозапасов, причём большая часть энергии сосредоточена в жировых тканях (порядка 75-80%), остальное приходится на белок из мышц.

Так как 1 г. углеводов депонируется совместно с 4 г. жидкости, при том, что для депонирования жиров вода не нужна, организму легче кумулировать жиры.

Углеводы -- это главный источник энергии для всех процессов в организме: сжигание 1 грамма углеводов дает 4 килокалории.

Биологическая роль углеводов

· Углеводы также, как и белки, принимают участие в строительстве клеток

· Углеводы накапливаются в виде питательных веществ, а также имеются в составе сложных молекул и принимают участие в образовании молекул АТФ, цепочек ДНК и РНК.

· Углеводы являются главным энергосубстратом. 1 г. углеводов даёт энергию в 4 ккал и 0.4 мл воды.

· Углеводы также поддерживают нормальное осмотическое давление и способствуют его регуляции. Давление также зависит от уровня сахара в крови.

· Углеводы могут входить в состав клеточного рецептора.

2. «Быстрые» и «медленные» углеводы

Все углеводы, содержащиеся в продуктах питания, делят на на быстрые (простые) - с высоким гликемическим индексом, и медленные (сложные) - с низким гликемическим индексом.

· Быстрые (или простые) - углеводы быстро поступают в кровь и сразу же используются в качестве энергии, их ещё называют легкоусвояемыми. Они резко поднимают уровень сахара в крови. Быстрые углеводы есть во всех продуктах питания, в которые добавлен сахар - шоколад, выпечка (в том числе белый хлеб), конфеты, сладкие напитки и т.д.; во всех фруктах (в особенности бананах и винограде, меньше - в яблоках, цитрусовых) и соках из них (как в натуральных, так и с добавлением сахара); в продуктах, изготовленных из обработанного зерна (мучных изделиях) - макаронах (кроме тех, что из твёрдых сортов пшеницы), выпечке (печенье, белый хлеб, булки, пироги, кексы и т.д).

Простые углеводы обладают высоким гликемическим индексом (ГИ).

· Гликемический индекс показывает степень изначального повышения сахара в крови при приёме пищи. В ответ на скачок сахара организм выделяет гормон - инсулин, который транспортирует глюкозу в кровь. Чем больше сахара, тем выше выделение инсулина.

· Если злоупотреблять пищей в высоким ГИ долгое время, то появится постоянное чувство голода и как следствие будет расти вес. Механизм такой: организм привыкает к высокой выработке инсулина и его будет много, даже когда человек будет употреблять пищу с низким гликемическим индексом

· Инсулин быстро переносит сахар из крови и сразу же опять появляется чувство голода (так как глюкозы в крови, доступной для получения энергии для текущего потребления, не остаётся)

· В результате человек начинает потреблять пищи больше, чем нужно, что приводит к увеличению веса, если ежедневный расход калорий (за счёт физической активности) не повысился.

· Если вам нужна энергия «здесь и сейчас» (утром или за полчаса перед тренировкой), быстрые углеводы с высоким ГИ необходимы - они будут потрачены на текущие нужды организма и не успеют перейти в жировые запасы. При этом отдавайте предпочтение фруктам, шоколаду с высоким содержанием какао (более 60%), а не высококалорийным конфетам и выпечке (от которых лучше отказаться совсем).

3. Сложные углеводы

Медленные (или сложные, комплексные) - углеводы усваиваются медленно и не вызывают резких скачков сахара. Их также называют «долгими». Медленные углеводы содержатся в овощах, необработанных крупах (неизмельчённые, прошедшие меньшую степень очистки) - буром рисе, гречке, бобовых, геркулесе (не быстрого приготовления!), макаронах из твёрдых сортов пшеницы, а также продуктах, содержащих большое количество клетчатки (волокон), так как она замедляет процесс пищеварения, и уменьшает количество глюкозы, одновременно поступающей в кровь.

Сложные углеводы обладают низким гликемическим индексом, не провоцируют высокой секреции инсулина. Сахар поступает в кровь постепенно, обеспечивает организм энергией дольше, чем простые углеводы. Таким образом, человек долго не испытывает чувства голода и не потребляет пищи больше, чем нужно.

4. Гликемическии? индекс

Термин «гликемический индекс» пришел в спорт из медицины. Это понятие разработано в 90-х годах прошлого века канадским диетологом Д. Дженкинсом. Ученый работал над меню для больных диабетом и измерял содержание сахара в крови добровольцев после употребления ими различных продуктов. Так профессор Дженкинс придумал термин «гликемический индекс» (ГИ или GI). Затем понятие ГИ стали применять в диетологии и спорте.

ГИ -- показатель, по которому оценивается скорость попадания глюкозы в кровь. Чем выше этот показатель, тем быстрее глюкоза попадает в кровь и тем более резким будет скачок ее уровня. Шкала гликемических индексов строится относительно глюкозы - ее ГИ равен 100. Чем выше ГИ, тем быстрее поднимется уровень сахара в крови.

Регулируя уровень глюкозы (сахара), мы улучшаем работоспособность и увеличиваем запасы энергии: повысив процент сахара, чувствуем себя бодрыми и энергичными. Если уровень глюкозы становится низким -- чувствуем упадок сил и голод. Когда уровень глюкозы превышает норму и становится максимальным, организм откладывает ее избыток, превращая в жир. Важно избегать резких скачков уровня глюкозы, чтобы организм успевал ее использовать, а не откладывать.

5. Использование углеводов до, во время и после окончания работы

Физические упражнения требуют больших затрат гликогена. Израсходованные запасы вещества необходимо восполнять сразу. Здесь и выручают быстрые углеводы, употреблять которые по окончанию тренинга, безусловно, необходимо. Однако, учитывая некоторые особенности этого вещества, подходить к послетренировочному рациону следует достаточно осторожно. Иначе, вместо положительно эффекта, можно получить совершенно иной результат.

Что лучше белки или углеводы? Стоит ли есть сразу после занятий спортом? Это те вопросы, ответы на которые зависят от индивидуальных особенностей спортсмена. Количество и жиров, и углеводов за часовой тренинг у разных атлетов, в зависимости от веса, отличаются, режим тренировок и поставленные цели могут быть совершенно различными.

Научные исследования показывают, что ключевой фактор восстановления после тренировки - достаточное количество углеводов в дневном рационе, а не время их употребления. Тем не менее, дополнительный прием углеводов во время бега действительно повышает производительность, а прием углеводных коктейлей после силовых упражнений ускоряет ресинтез гликогена.

«Углеводное окно», что это такое? Есть ли польза и какая?

Углеводное окно - определенный период после занятий спортом, в течение которого лучше всего всасываются и усваиваются белки и углеводы, а также другие нутриенты. Поэтому правильнее говорить о том, что окно белково-углеводное.

Принципы возникновения

Перед тем, как закрывать углеводное окно, нужно немного разобраться в биохимии и метаболических процессах правильного питания. Необходимо понять, как возникает углеводное окно, и зачем его закрывать.

Мышечные ткани состоят не только из белковой материи, но и из специальных энергетических запасов - гликогена. Гликоген - это связанные молекулы глюкозы в одну цепочку.

Запасая гликоген, организм борется с повышенным уровнем сахара в крови и при этом сохраняет энергетические резервы, которые могут помочь атлету в достижении своих спортивных результатов. Гликоген хранится в специальном гликогеновом депо, которое максимально приближено к мышечным тканям, что позволяет быстро и легко расщеплять его при необходимости, не отправляя на полный цикл в печень. Во время серьезных нагрузок (в особенности во время кардио) наш организм постепенно истощает запасы энергетических емкостей

В начале тренировки

Под воздействием большого количества кислорода, который присутствует в начале тренировочного сета, организм с легкостью доставляет всю необходимую глюкозу к мышцам прямиком из центрального кровотока. Поэтому первые повторения эффективны для улучшения мышечной силы, но крайне неэффективны для развития выносливости или энергетической емкости мышц.

В процессе

В дальнейшем кислорода в крови становится меньше. Его не хватает для удовлетворения энергетических потребностей организма. Тогда скорость кровотока увеличивается. Это называется первым этапом пампинга. В это же время в крови значительно уменьшается количество свободной глюкозы, которая циркулирует из печени в главный кровоток - она просто сгорает под воздействием тренировочной нагрузки.

Второе дыхание

При наступлении первых этапов пампинга кровь с обилием кислорода начинает задерживаться в мышцах с целью увеличения общей энергоэффективности. Полная циркуляция организму на этот период не нужна, а вот сохранение дополнительного кислорода в мышечных тканях способствует лучшей сопротивляемости стрессам.

Когда глюкоза в крови начинает подходить к концу, организм под воздействием нехватки кислорода начинает расщеплять гликоген прямо в гликогеновом депо. При общей насыщенности крови это способствует тому, что гликогеновые запасы резко увеличивают локальный уровень сахара в крови и дают спортсмену так называемое «второе дыхание».

Чем больше в крови кислорода, тем эффективнее расщепляется гликоген и менее эффективно расщепляется триглицерид (основа жировой прослойки атлета).

Когда запасы исчерпываются

Израсходовав основные гликогеновые запасы (поверхностного депо), организм при недостатке кислорода начинает жечь жировую прослойку. Когда истощаются все легко расщепляемые запасы, организм перестает сопротивляться, вызывая отказ или судороги в мышечных тканях. Таким образом, выполнить больший объём работы, чем есть энергии в организме, невозможно.

Для любителей работать в отказную или использовать длительные тренировки напоминаем, что даже атлеты, занимающиеся марафонским бегом, каждые 5-10 км пользуются пит-стопами. На них они загружаются быстрым сахаром для восстановления его уровня в крови. Случаи, когда марафонцы не закрывали собственное углеводное окно, печально известны. Такие спортсмены банально не добегали до финиша, падая в изнеможении за 1-2 км до него.

Итак, рассмотрев полный тренировочный цикл упражнений, мы приходим к выводу: наибольшую нагрузку получают даже не мышечные ткани, а ткани, регулирующие энергетические процессы. Ранее мы говорили, что любой метаболизм, выведенный из строя, стремится к равновесию. По это причине организм стремительно начинает требовать закрытия углеводного окна (источник - NCBI - Национальный центр биотехнологической информации).

Вовремя закрытое углеводное окно обеспечивает кратчайший путь к восстановлению всех гликогеновых запасов и увеличению выносливости.

Именно из-за тренировки энергетических структур внешне кроссфитеры выглядят гораздо гармоничнее, чем тяжелоатлеты и гиревые спортсмены. Факт тренировки энергетических структур позволяет им лучше контролировать собственный вес, корректируя его в зависимости от спортивных потребностей.

6. Чем закрывать углеводное окно после тренировки

Существует две противоположные друг-другу теории на этот счет. На вопрос, чем закрыть углеводное окно, представители первого лагеря отвечают - быстрыми углеводами. Они мгновенно восполняют потери по сахару в крови и самое главное, не мешают образованию белкового окна.

Представители второй теории отвечают, что закрывать углеводное окно после бега или серьезной интенсивной тренировки лучше большим количеством сложных углеводов, комбинированных с быстрыми белками. В этом случае вы получаете более равномерный приток энергии с учетом затрат, и не будете нуждаться в дополнительном закрытии белкового окна через 40 минут после конца тренировки.

Окно и сушка

Что же делать, если спортсмен, который занимается в атлетическом зале, имеет своей целью максимально просушится. Обычно его диета строится на полном отсутствии углеводов или углеводном чередовании, поэтому закрывать окно сотней граммов углеводов для него невозможно. В этом случае закрыть углеводное окно поможет высокое количество легкорастворимого белка, который при сильном дефиците калорийности будет расщепляться не только на аминокислоты, но и на энергию, тем самым перекрывая основную потребность организма в углеводах и сахаре.

Именно поэтому многие спортсмены на сушке во время безуглеводной диеты увеличивают количество белка пропорционально отсутствию углеводов. В частности, если на массонаборе организм атлета нуждается в 2 г белка на кг тела, то во время безуглеводной сушки эта цифра увеличивается в полтора-два раза.

Что будет, если не закрывать углеводное окно

Рассматривая вопросы метаболизма, мы уже не раз говорили о том, что у организма есть два основных способа противостоять стрессам:

Увеличивать энергоэффективность собственных структур. Для этого нужно большое количество внешних строительных материалов, которые организм берет во время отдыха из пищи.

7. Оптимизировать собственные энергетические структуры

Организм запускает процессы оптимизации

Так вот, когда организм не получает внешний гликоген, запускаются эти самые оптимизационные процессы. Организм, понимая, что внешние стрессовые нагрузки не уменьшаться в дальнейшем, начинает перераспределять энергоемкости из организма. В первую очередь страдает мозг. Поскольку это наименее эффективная структура с точки зрения противостояния тяжелым физическим нагрузкам, организм начинает расщеплять основной углевод из мозговой подкорки, перенаправляя его в гликогеновое депо.

Расщепление мышц

Второй задачей организма становится расщепление мышц. В частности, расщепляется не вся мышечная структура, а исключительно та, которая наименее задействовалась в упражнении, т.е. глубинные волокна. Это позволяет увеличить энергоэффективность оставшихся волокон. Чтобы увеличить рычаг и уменьшить энергопотребление, начинает выделяться гормон роста в большом количестве, вызывающем гиперплазию. Это единственный плюс незакрытого углеводного окна (источник - NCBI - Национальный центр биотехнологической информации).

Однако есть множество минусов:

Увеличивается нагрузка на ЖКТ.

Замедляются все анаболические процессы.

Гликогеновое депо уменьшается с целью увеличения энергоэффективности кислорода.

Происходит планомерное увеличение клеток печени, как элементов, позволяющих наиболее быстро получить сахар в мышцы.

Разрушаются быстрые мышечные волокна, составляющие основу мышечной массы силового атлета.

Изменяется состав связок, костей, суставов. Из них вымываются основные микро- и макроэлементы, с целью перекрыть общий возникший дефицит.

От недостатка калорийности организм испытывает огромный стресс, что ведет к замедлению обменных процессов. В частности замедляется восстановление перед следующей тренировкой.

Изменяется уровень инсулина и глюкагона в крови. В частности, уровень глюкагона поднимается, что не позволяет в дальнейшем излишне эффективно расходовать драгоценный гликоген.

Разрушаются клетки мозга.

Разовое нарушение закрытия окна не так опасно, как систематическое. Важно понимать, что речь идет не столько о силовых тренировках, сколько упражнениях на выносливость. В частности, если рассматривать вопрос закрытия углеводного окна, это наиболее это важно для спортсменов занимающихся кроссфитом. Оптимизационные процессы в серьезном спорте не успевают восстановить организм и подготовить его к более серьезным нагрузкам.

Есть мнение, что если постоянно не закрывать углеводное окно, занимаясь кроссфитом, можно заполучить рабдомилиоз.

углевод гликемический индекс тренировка

Завершение

Закрывать углеводное окно необходимо. Стимуляция гормона роста в этом случае минимальна, а вот количество негативных последствий, включая самое главное - замедление роста спортивных результатов - огромное.

Поэтому всегда старайтесь брать на тренировку гейнер или банан, которым вы перекроете базовую потребность организма в сахаре и восполнении гликогена.

Сколько брать - все зависит от вашего собственного веса и интенсивности тренировки. Но обычно атлеты для полного восполнения углеводного окна, стремятся полностью перекрыть дефицит возникший во время тренировочного процесса, что эквивалентно 500-1000 ккал в зависимости от вида спорта.

Размещено на Allbest.ru