Автор: Ваня Кърпарова, преподавател Департамент по спорт на Софийски университет

В съвремието ни спортовете за издръжливост стават все по-популярни и атлети от всички нива търсят начини за оптимизиране на представянето си. Предизвикателство за всеки спортист е съчетаването на енергийния прием, стабилността на телесното тегло и изразходването на енергията за обезпечаване на жизнените функции и натоварването. Атлетите в спортове за издръжливост обикновено се стремят към ниско тегло и ниво на телесните мазнини, което дава предимство в дисциплините, заради по-добра икономичност на движенията, по-добра терморегулация и усвояване на енергията. Елитните бегачи най-често са с тегло и процент телесни мазнини близък или под препоръчителния минимум за здрави хора.

МЕТАБОЛИЗЪМ  (ОБМЯНА НА ВЕЩЕСТВАТА)

Живите организми и околната среда са свързани помежду си посредством обмяна на веществата, наричана  метаболизъм. Метаболизмът е ензимен процес и обхваща хиляди отделни реакции, свързани помежду си така, че продуктите от едната реакция са субстрати на следващата (т. нар. метаболитни вериги).
Метаболитните вериги от своя страна могат да бъдат разделени на две големи групи – катаболитни и анаболитни, като с термина катаболизъм се означават реакциите, водещи до разграждане на по-сложните съединения на по-прости (освобождаването на енергия от хранителните вещества). Анаболитни са реакции, при които от прости съединения се синтезират по-сложни.
За целта на материала интерес представляват процесите на катаболизъм, при които веществата, освободени от храната се използват за мускулна работа и поддържане на основните жизнени функции.

Основната обмяна е количеството енергия, необходимо за функционирането на различните органи и системи в човешкото тяло, в нормални условия (състояние на покой на гладно, при нормална телесна температура и околна среда).

Сложната схема на катаболизъм включва няколко последователни етапа:

• Първи етап – реакциите се извършват в храносмилателната система, в която се разграждат трите основни хранителни вещества – белтъците се хидролизират до съставящите ги 20 вида аминокиселини, въглехидратите – на няколко монозахарида  (4-5 вида – глюкоза, фруктоза, галактоза, рибоза и др., в нищожни количества), мазнините пък се разпадат на глицерол и мастни киселини (10-15 вида). В този първи етап се отделя малко количество енергия  (само 1%), която се разсейва като топлина.
• Втори етап – т. нар. „междинна обмяна“ – получените около 40 вида различни съединения – носители на енергия (от белтъците, въглехидратите и мазнините) навлизат във вътрешността на клетките и се окисляват окончателно до единствен вид  „гориво“  – ацетил-КоА (+ уреа, която се отделя с урината). Отделеното количество енергия вследствие реакциите през този втори етап е около 35%, съдържаща се в изходните хранителни вещества.
• Трети етап – В него се отделя най-голямото количество енергия – около 65% от първоначално съдържащата се в молекулите на изходните вещества. Реакциите в този етап протичат в митохондриите на клетките – цикъл на Кребс, който работи свързано с дихателната верига. Тук се случва окислението на основния постъпил метаболит – ацетил-КоА, до CO2 и H2O.
• Четвърти етап – изхвърляне на крайните отпадни продукти – през белия дроб се издишва въглеродния двуокис, а през бъбреците чрез урината се отделят водата (както и уреата и пикочната киселина).

ВЪГЛЕХИДРАТИТЕ, БЕЛТЪЦИТЕ И МАЗНИНИТЕ КАТО ИЗТОЧНИЦИ НА ЕНЕРГИЯ ЗА МУСКУЛНА РАБОТА

• Въглехидратите са главният източник на енергия за организма. Дневните нужди са зависими от енергоразхода и извършваната работа, а в спортната дейност – и от интензивността, и типа натоварване.
  С храната се приемат предимно полизахариди (нишесте, гикоген, целулоза), някои дизахариди (лактоза, захароза) и монозахариди (глюкоза, фруктоза).
  Полизахаридите (без целулозата) и дизахаридите се хидролизират (разграждат) до монозахариди, като по този начин могат да бъдат пренесени през чревната стена в кръвта – процес, наречен резорбция (всмукване на хранителните вещества). Така всички монозахариди се превръщат в глюкоза или могат да взимат директно участие в гликолизата. От кръвта на чревното кръвообращение (м/у червата и черния дроб) монозахаридите попадат в черния дроб, известна част навлизат в общото кръвообращение и се разнасят до мозъка, мускулите и другите органи. Глюкозните молекули от своя страна се свързват в гигантската молекула на гликогена, натрупващ се като резерв в мускулите и черния дроб.
  Мускулният гликоген е най-важният енергетичен субстрат по време на тренировка или състезание, особено в активности с продължителност от няколко минути до няколко  часа. Количеството гликоген в мускулите обаче е лимитирано, за разлика от мазнините например, които на практика са огромно количество (няколко килограма), но много „бавен“ доставчик на енергия.
  Гликолиза се нарича процесът от реакции (метаболитни пътища или вериги), при които се освобождава енергия за извършването на мускулна дейност. Анаеробната гликолиза представлява безкислородни реакции, при които се обезпечават бързите, но краткотрайни усилия (от няколко секунди до 2-3 мин. – например спринтовите дисциплини и средните бягания в леката атлетика), освобождава се лактат (млечна киселина), който е лимитиращ фактор за изявата.

Аеробната гликолиза е съкратеното название на пълното окислително разграждане на глюкозата, като голяма част от реакциите протичат в митохондриите на клетката. Тя е бавен, но икономичен процес и важен енергетичен доставчик на енергия за продължителни мускулни усилия с по-ниска интензивност (напр. дългите бягания).

• Липиди – Храната ни съдържа и трите вида липиди – мазнини, които са в най-голямо количество, малко фосфолипиди и холестерол (Мазнините са енергетичния доставчик, докато фосфолипидите и холестеролът са важни структурни елементи).
  Мазнините не са предпочитана храна при системна физическа дейност, заради необходимостта от по-голямо количество кислород за тяхното разграждане. Но при изчерпване на въглехидратния запас те стават главен енергетичен източник (за дълготрайни и ниско интензивни натоварвания). Усвояването на мазнините преминава през 3 фази – емулгация, липолиза и мицелна фаза. Със завършване на смилането, в тънкото черво се съдържат: мицели (главно висши мастни киселини), низши мастни киселини (главно млечните мазнини) и глицерол. Глицеролът и низшите мастни киселини, поради своята разтворимост лесно преминават през чревната стена в кръвта, откъдето се разнасят за използване. Във вътрешността на чревните клетки мицелите се разпадат на съставящите ги молекули и голяма част от тях се ресинтезират в мазнини. В мускулните клетки мазнините се разграждат (така както и по време на смилането) до глицерол и мастни киселини. Както вече бе споменато, мазнините са практически неизчерпаем източник на енергия. Ако гликогеновите депа в организма ни могат да доставят енергия около 1500 ккал, мазнините на нормален здрав човек – около 100 000 ккал.

Защо мазнините са доставчик на енергия за ниско интензивни продължителни натоварвания? Това е така, защото разграждането им е строго аеробно – те не могат да доставят енергия за скоростни и силови спортове. Малкият процент мазнини в тялото на активен бегач на дълги разстояния се дължи на непрекъснатото им „изгаряне“.

• Белтъците имат пластична функция в организма. Те нямат възможност да се натрупат, а са подложени на непрекъснати обменни процеси (синтез и разграждане). Това е една от съществените разлики между белтъците от една страна и въглехидратите (гликогена) и мазнините. Както гликогенът е резервна форма на глюкозата, мазнините са резервна (складирана) форма на мастните киселини, за белтъците такава форма не съществува, от което следва, че с храната трябва да поемаме толкова белтъци, колкото е необходимо за самообновлението на тъканите. По време на продължителна физическа работа в работещите мускули се усилват процесите на разграждане на белтъците до аминокиселини, които в черния дроб се включват в синтеза на ензими. В клетките на различните тъкани доставените с кръвта аминокиселини се използват главно за синтез на белтъци, хормони и др., а които не се използват в синтезните процеси, не се натрупват като свободни запаси, а се окисляват и са източник на енергия. След продължителна физическа работа се препоръчва усилен прием на белтъци, за да бъде възстановено функционалното им равновесие. На практика не бива да се стига до там белтъците да бъдат разграждани като източник на енергия за мускулна работа, тъй като тяхното предназначение е друго, а именно – те са градивен материал на човешкия организъм, особено на мускулната тъкан, освен това могат да доставят „храна за мозъка“ в критични ситуации (напр. при гладуване).

ЕНЕРГИЕН БАЛАНС

В нормално функциониращия организъм е налице строга зависимост между приетата и изразходвана енергия от хранителните вещества. Тренировки или състезания с голяма продължителност са свързани с големи енергозагуби и изискват адекватна консумация на храна и напитки, за да се поддържа хомеостазата на организма и да се обезпечи натоварването. Участието в спортни събития, продължаващи много часове почти винаги е свързано с енергиен дефицит – т.е. изразходената енергия надвишава приетата енергия от храна и напитки. В научните публикации се твърди, че спортистът не трябва да губи повече от 2-3 % от теглото си, в противен случай ще бъдат застрашени функциите на организма. Човешкият организъм има множество защитни механизми, които се „включват“ при нужда, но много често в стремеж за личностна изява, спортистът пренебрегва някои сигнали. От изключителна важност в спортната практика е знанието за правилен хранителен прием преди, по време и след физическо натоварване, особено когато е много продължително.

ОБЩИ ПРИНЦИПИ НА ХРАНЕНЕТО, ХИДРАТИРАНЕТО И ХРАНИТЕЛНИ РЕЖИМИ

Най-честата причина за настъпване на умора при продължителни натоварвания е изчерпването на гликогена и дехидратацията, при много дълги натоварвания (над 24 ч.), особено в съчетание с топло време – хипертермията и хипонатремията са състояния, които могат да представляват сериозна заплаха за здравето.

Некоректно е да се препоръчва точна рецепта как да се храним и приемаме течности по време на физическо натоварване, но много публикации дават общи насоки. Концентрацията на мускулен и чернодробен гликоген е от съществена важност за оптимална изява на възможностите.

Мускулният гликоген е най-важният енергетичен субстрат по време на тренировка или състезание. Манипулирането на запасите от гликоген е добре познато като стратегия при спортистите. Още в средата на миналия век учените започват да наблюдават връзката между хранителния режим и концентрацията на гликоген в работещите мускули. Просто описан, режимът представлява следното: целенасочена консумация на храни с ниско въглехидратно съдържание, съчетано с интензивна физическа активност (няколко дни до седмица), последвана от въглехидратно зареждане и намаляване на активността. Суперкомпенсация възниква тогава, когато концентрацията на гликоген достигне надфизиологични нива (по-високи от нормалните). Според някои по-скорошни проучвания тези високи нива могат да останат суперкомпенсирани до 3 дни след въглехидратното зареждане, като най-сериозен е ресинтеза на гликоген, когато приемът на въглехидрати е над 500 гр. дневно.

При натоварване над 2 часа възниква проблем с изчерпване на наличния като гориво гликоген. Намаляването на глюкозата в кръвта предизвиква хипогликемия и невъзможност да се продължи натоварването. Тренираните спортисти обаче показват забележителна устойчивост към хипогликемията. Освен това по-опитните спортисти използват по-икономично мускулния гликоген, благодарение на множество разработени режими за прием на храна и напитки. По този начин те могат да увеличат продължителността на натоварването преди достигане на лактатния праг с около 1/3 (от 2-3 до 4 ч).

От енергетиката на мускулната дейност е известно, че креатинфосфат (КрФ) се изчерпва за няколко секунди интензивно натоварване, гликоген – за 90-120 мин, а мазнините са практически неизчерпаем източник, заради количеството си (няколко килограма).
Съдържанието на гликоген в мускулите на здрави, нетренирани индивиди е 1-1,5 гр. на 100 гр. мускул. Смисъл на тренировъчните въздействия е и повишаване на тези базови нива на гликогена, чрез тренировка и съответните хранителни режими. В крайна сметка, колкото и гликоген да се натрупа преди продължително мускулно (и психическо) усилие, той се изчерпва и трябва да бъде непосредствено доставян чрез подходящата храна и напитки по време на натоварването.

Спорен е въпросът дали е правилен прием на големи количества сладкиши с високо захарно съдържание (мед, шоколад и др.) преди състезание или тежка тренировка. При такъв прием има бързо повишаване на кръвната глюкоза, освобождаване на значителни количества инсулин, който може рязко и продължително да понижи нивото на глюкозата в кръвта. Някои научни изследвания обаче се обединяват около твърдението, че производителността не се намалява с прием на такива въглехидрати час преди тренировка или състезание. По-скоро се смята, че „чувствителността“ към ниски нива на кръвната захар е индивидуална и е препоръчително преди голямо натоварване да се приемат храни с нисък гликемичен индекс, при които глюкозата се повишава равномерно и постепенно – варива, сушени плодове, фурми, зърнени храни и др.

Трябва да се вземе предвид и че зареждането с въглехидрати е свързано със задържане на вода – например за складиране на 1 гр. гликоген се изискват 3 гр. вода.

Най-често срещана е препоръката за следния приблизителен прием на въглехидрати, в зависимост от продължителността на натоварването:

• до 1-2 часа – малки количества – до 30 гр/час
• до 2-3 часа – умерени количества – 60 гр/час
• над 3 часа – до 90 гр/час

При интензивно натоварване тези приблизителни стойности за прием следва да се коригират.

В последните години с непрекъснатото популяризиране на ултрамаратоните, многодневните или етапни състезания в спортове за издръжливост, се дискутира повишаването на толеранса на атлетите към използване на мазнините като източник за натоварвания с голяма продължителност. Пример за такива хранителни стратегии, при които се цели увеличаване плазмените концентрации на свободни мастни киселини чрез кратки периоди на въглехидратно изчерпване (диета без въглехидрати) и консумация на храни с високо съдържание на мазнини.

Кофеин – една от най-използваните добавки в геловете и специализираните спортни храни, заради ергогенните му свойства. Функцията му е да повиши физическите възможности на човека чрез стимулиране на липолизата, но е диуретик – стимулира отделянето на урина. Действието на кофеина е от 30 мин. след приема, до няколко часа. През 2004 г. кофеинът е премахнат от антидопинговия списък, но е поставен на мониторинг. Препоръчителен прием на кофеин – приблизително 3 мг/кг тегло преди натоварване и по 1 мг/кг всеки 2 часа след това.

Стомашно-чревни проблеми – стомашно-чревния дистрес е широко разпространен сред бегачите на дълги разстояния. Връзката се търси между хранителния прием и усвояването на въглехидратите от храната и напитките, но етиологията все още е в процес на проучване.

Както приемът на вода и напитки се адаптира към натоварването, така и в тренировъчния процес съществува възможност за адаптация (толерантност) на червата да понасят и обработват приетата храна.

Приемът на течности преди, по време и след натоварване е от съществено значение. Всяко голямо физическо натоварване трябва да е предшествано от добро хидратиране. Консумирането на поне 5-7 мл/кг телесно тегло преди натоварване е задължително. Загубите на течности по-трудно могат да се изчислят, освен ако не се следи теглото. Правилото е да не се допуска повече от 2-3 % от намаляването му. Конкретни препоръки за прием на напитки е труден, предвид многообразието от трасета, дистанции, условия на околната среда и т.н. Най-важно е наличието на натрий и въглехидрати в спортните напитки, заради абсорбацията на вода. Добре е напитката да съдържа натрий, особено при много големи по продължителност натоварвания, за оптимално усвояване на течностите и предотвратяване на хипонатремията.

Обикновената питейна вода (с ниско съдържание на минерални вещества) в определени случаи не е идеален източник за хидратация. С термина хипонатремия се означава спадане нивото на  натрий в серумната кръв под 135 ммол/л. При продължително потоотделяне и прием на голямо количество вода просто казано се „разрежда“ концентрацията на натрий в кръвта. Симптомите на хипонатремия са много сходни с тези на дехидратацията, но и двете състояния са еднакво рискови за организма. Мускулна слабост се развива при стойности на натрий под 120 ммол/л, а при още по-сериозен спад – под 100 ммол/л се развива неврологична симптоматика  (може да се стигне до загуба на съзнание). Затова прием на солеви разтвори по време на много продължителни физически усилия е задължителен!

Общи препоръки за хранене:

• Изпробвайте варианти на хранене в тренировъчния си график, експериментирайте с обем течности, концентрация на въглехидрати и намерете индивидуалния си толеранс
• Експериментирайте с видове въглехидрати и форми (гелове, барове, плодове, ядки и др.)
• Заложете на малък и чест прием на храна и по-голям в началото (имайки предвид, че стомашно-чревните проблеми обикновено възникват на по-късен етап)
• При дълги дистанции (напр. над 8 ч.) заложете и на твърда храна (богата на въглехидрати), като избягвате богата на протеини, мазнини, фибри и ферментиращи храни
• При стомашно-чревни проблеми може да изплаквате многократно устните си с въглехидратна напитка.

Общи препоръки за хидратация:

• Започнете натоварването добре хидратирани, но избягвайте хиперхидратацията
• Ако нямате предварително изпробвана стратегия за хидратация – пийте при жажда, като избягвате прекален прием на течности и особено прекалено много чиста питейна вода
• Задължително приемайте натрий, но избягвайте прекален прием, а само въз основа на „глад за храна“
• Определяне състоянието на хидратация най-добре се постига, ако имате „история“ за приема на течности и мониторинг на телесната маса, имайки предвид, че част от теглото се губи за окислителните процеси
• Ако събитието предстои да се проведе в топли, влажни условия, при възможност се аклиматизирайте предварително (тренирайте в подобно време)
• Олигурия (ограничено отделяне на урина) или промяна в цвета и не е непременно признак на дехидратация
• Твърде голям прием на вода освен риск от хипонатремия, крие и опасност от повишаване вътрестомашното налягане .

УМОРА И ВЪЗСТАНОВЯВАНЕ

Постигането на баланс между натоварване и възстановяване са от първостепенно значение не само за елитните атлети. Най-добрият начин за повишаване функционалните възможности на всеки спортуващ е предизвикването на адаптация към повишените натоварвания и адекватно възстановяване, чрез правилно разработена и логически структурирана програма по отношение обем, интензивност и почивка. Често не се предвиждат и стресовите фактори извън тренировъчното ежедневие, които в професионалния спорт са сведени до минимум. Много бегачи от световния елит споделят, че ежедневието им е 14-16 ч. почивка, 4-5 ч. тренировки и много малко време за странични дейности. Разбира се, в любителския спорт това е неприложимо, но по-доброто възстановяване убедително е свързано с по-добра поносимост на следващо тренировъчно въздействие.