Sport, gene și nutriție arderea grăsimilor, fitness, construirea mușchilor, sport, nutriție sportivă
În ceea ce privește istoria evoluției, Homo sapiens a fost odată vânător și culegător. Viața sa a constat într-un ciclu de exces și lipsă de hrană, faze de activitate fizică și faze de odihnă. 10.000 de ani mai târziu, structura noastră genetică nu s-a schimbat semnificativ. Andrew Hamilton a analizat noi rezultate ale cercetării pe acest subiect pentru noi și acum raportează beneficiile pe care sportivii de astăzi le-ar putea obține din aceste descoperiri pentru antrenamentul lor.
Astăzi este ușor să uităm că metabolismul nostru de bază și fiziologia noastră diferă cu greu de cele ale strămoșilor noștri. Acest lucru nu este surprinzător, totuși, deoarece majoritatea proceselor metabolice din organism sunt controlate de genele noastre. Există dovezi convingătoare că genele noastre abia s-au schimbat semnificativ de 10.000 de ani și că nu au existat categoric modificări în ultimii 40-100 de ani. (1)
Invata de la vanatori si culegatori
La sfârșitul paleoliticului (când strămoșii noștri au cutreierat zona ca vânători-culegători), exercițiile și odihna au avut o influență puternică asupra selecției genelor. Pentru a putea supraviețui în perioade de lipsă de alimente, s-au dezvoltat anumite gene care erau responsabile pentru o aprovizionare optimă cu energie și utilizarea acesteia. Știința numește aceste gene „gene economice”, datorită cărora strămoșii noștri din epoca de piatră au putut folosi energia mai eficient și, chiar și în perioade prelungite de foame, să caute hrană și să fugă de dușmanii lor. Fără aceste gene frugale, șansele de supraviețuire ar fi fost cu siguranță semnificativ mai mici.
Importanța „genelor sportive”
Are sens antrenamentul zilnic?
Pentru a răspunde la această întrebare, oamenii de știință danezi de la Universitatea din Copenhaga au efectuat un studiu inovator. Aceștia au comparat adaptarea unei sesiuni de antrenament care a fost finalizată de două ori pe zi în fiecare altă zi cu cea a antrenamentului care a fost efectuat o dată pe zi în zile consecutive. (5) În acest studiu, 7 au făcut persoane sănătoase, neinstruite Exerciții de extensie a genunchiului pentru bărbați, cu un picior exercitat cu un depozit gol de glicogen și celălalt cu un depozit complet de glicogen. Procesul de instruire a fost următorul:
- - Într-o zi, ambele picioare au fost antrenate timp de o oră la 75% din performanța maximă, după care s-au ținut două ore de odihnă fără a mânca. Apoi, un picior (picior cu glicogen scăzut, deoarece era gol de depozite de glicogen) a fost antrenat timp de încă o oră, în timp ce celălalt (picior bogat în glicogen, deoarece era plin de depozite de glicogen) s-a odihnit.
- - În a 2-a zi piciorul cu depozitul gol de glicogen s-a întrerupt în timp ce piciorul cu depozitul complet de glicogen a fost antrenat timp de o oră.
Acest ciclu de antrenament de 2 zile a fost repetat pe o perioadă de 10 săptămâni, cu 2 zile de odihnă pe săptămână.
Între unitățile de instruire, subiecții testați au consumat o dietă bogată în carbohidrați, care a constat din 70% carbohidrați, 15% proteine și 15% grăsimi. Cu acest plan, în cele din urmă, ambele picioare s-au antrenat cu același volum și intensitate de antrenament. Cu toate acestea, în timp ce piciorul bogat în glicogen a fost antrenat o dată pe zi cu un conținut ridicat de glicogen inițial, jumătate din antrenamentul pentru piciorul cu glicogen scăzut s-a făcut cu un statut scăzut de glicogen (adică cel din a doua oră în prima zi a ciclului de 2 zile - vezi Fig. 1).
ilustrația 1
După 10 săptămâni, subiecții au fost supuși unui test în care a fost măsurat „timpul până la epuizare”. Acesta a fost realizat la 90% din producția maximă și a adus următoarele rezultate (a se vedea tabelul 1):
După cum era de așteptat, antrenamentul de 10 săptămâni a dus la îmbunătățiri semnificative ale performanței la ambele picioare. S-a observat, totuși, că piciorul cu glicogen scăzut avea valori semnificativ mai bune atât pentru „timpul până la epuizare”, cât și pentru „munca totală” comparativ cu piciorul cu glicogen ridicat. În plus, oamenii de știință au făcut următoarele constatări:
Acest ultim punct este foarte important. Antrenamentul cu un nivel scăzut de glicogen a determinat creșterea semnificativă a cantității de glicogen stocat în mușchiul în repaus în comparație cu protocolul de antrenament cu depozite complete de glicogen, dar acest lucru singur nu a explicat rezultatele diferite în „timpul până la epuizare”. Cu toate acestea, testul de performanță la 90% din performanța maximă a fost atât de intens încât participanții voluntari la studiu nu au putut menține acest nivel decât maximum 25 de minute. În această scurtă perioadă de timp, deficiența de glicogen nu a avut încă un impact semnificativ asupra disponibilității energiei.
Antrenament scăzut la glicogen = performanță ridicată?
Interacțiunea dintre mușchi și gene
Studii recente arată că un conținut mai scăzut de glicogen în mușchi are un efect asupra expresiei genelor și, prin urmare, și asupra adaptării la antrenament. (3,6) Se știe că activitatea fizică are un impact asupra expresiei genelor din organism.
Interacțiunea dintre gene și activitatea fizică este, prin urmare, un proces bidirecțional (vezi Fig. 2). Înțelegerea acestui proces este un punct foarte important, deoarece numai atunci se poate spune dacă influența genelor frugale asupra metabolismului trebuie luată în considerare într-o adaptare optimă la antrenament. Oamenii de știință încearcă, prin urmare, să descopere procesele implicate.
Gene economice: noi studii
Cum afectează conținutul de glicogen creșterea musculară?
Relația dintre gene și nivelurile de carbohidrați
Un studiu australian a examinat efectul unei diete cu conținut scăzut de carbohidrați (0,7 g/kg masă corporală) în comparație cu o dietă bogată în carbohidrați (10 g/kg greutate corporală) pe o perioadă de 48 de ore după un antrenament obositor până la epuizarea rezervelor musculare de glicogen. (10) Cercetătorii au fost interesați de concentrația de ARNm a unui subset de gene implicate în metabolismul carbohidraților și al grăsimilor.
În special, au analizat cantitățile genice de GLUT4 și glicogenină, care sunt implicate în absorbția celulelor glucozei și în sinteza glicogenului. În plus, au examinat și cantitățile de gene implicate în pierderea de grăsime și oxidarea grăsimilor.
Au descoperit că manipularea descrisă a exercițiilor fizice și a dietei a avut un efect marcat asupra activității tuturor genelor legate de carbohidrați. După dieta bogată în carbohidrați, a existat o creștere a concentrației de glut 4 și glicogenină mARN și o scădere a activității PDK-4. Scăderea activității PDK-4 este interesantă aici, deoarece PDK-4 reprezintă o enzimă care contribuie la reducerea și inhibarea oxidării glucozei. Acest lucru joacă un rol major dacă - indus de foamete - există o altă utilizare a combustibilului metabolic, adică Dezactivarea metabolismului carbohidraților și pornirea metabolismului grăsimilor. Prin urmare, este un candidat bun pentru o „genă economisitoare”!
Ce utilizare practică puteți obține din acest lucru?
S-a demonstrat că antrenamentul cu conținut redus de glicogen muscular accelerează adaptarea antrenamentului. Combinația ulterioară cu depozitele complete de glicogen poate duce la creșteri semnificative ale performanței. Dar și aici se aplică binecunoscutul principiu conform căruia sunt necesare investigații mai cuprinzătoare pentru a putea răspunde la întrebări deschise, de ex. cât de des ar trebui să te antrenezi cu un conținut mai scăzut de glicogen și dacă dezavantajele depășesc avantajele posibile (vezi linkul „dezavantaje”). În plus, studiile citate arată că nu a fost în niciun caz clarificat ce mecanisme determină o adaptare mai bună. Și când vine vorba de antrenamentul de forță, cel puțin un studiu nu a găsit deloc beneficii.
Chiar dacă unele antrenamente conduc la o mai bună adaptabilitate în ceea ce privește performanța de rezistență atunci când depozitele de glicogen sunt goale, este rezonabil să recomandăm prudență extremă în acest moment. Dacă doriți să încercați efectele antrenamentului de două ori pe zi în zile alternante, ar trebui să faceți acest lucru doar pentru o perioadă scurtă de timp și de preferință nu în timpul fazelor competiției și când sunteți stresat sau obosit. Acordați o atenție deosebită simptomelor de suprasolicitare și oboseală. Și nu uitați, strămoșii noștri au vrut doar să supraviețuiască. Nu erau interesați să obțină cele mai bune rezultate personale sau să bată recorduri de rezistență sau viteză!
Genele - sunt unitățile de bază ale moștenirii. O genă este un segment de ADN care descrie structura unei proteine sau a unei molecule de ARN.
Expresia genelor - „pornirea” genelor
ARN Messenger - un fir de acid ribonucleic care este sintetizat atunci când genele „pornesc” și devin active
Hormoni și alte molecule de semnalizare - Molecule care „spun” celulelor ce trebuie să facă
Glicogen - o formă insolubilă, foarte ramificată de carbohidrați, care este stocată în mușchi și ficat
Enzime - molecule mari de proteine care catalizează reacții biochimice importante care altfel nu ar avea loc deloc sau ar avea loc prea încet
capilar - cel mai mic vas de sânge care transportă substanțele nutritive și oxigenul în celule și elimină deșeurile metabolice
Andrew Hamilton Fellow al Societății Regale de Chimie, Colegiul American de Medicină Sportivă și consilier al industriei fitnessului specializat în nutriție sportivă
Alte articole:
Referințe
1. Journal of Applied Physiology, 2004, Vol. 96 (1), pp. 3-10
2. Jurnalul de fiziologie, 2002, vol. 538, pp. 911-917
3. Jurnalul FASEB, 2001, Vol. 15, pp. 2748-2750
4. Jurnal de fiziologie, 2002, Vol. 541, pp. 261-271
5. Journal of Applied Physiology, 2005, Vol. 98, pp. 93-99
6. Journal of Physiology, 2003, Vol. 546, pp. 851-858
7. Jurnalul de fiziologie aplicată, 2007, vol. 103, pp. 1536-1542
8. Jurnalul de chimie biologică, 2005, pp. 33588-8
9. Journal of Applied Physiology, 2007, Vol. 102, pp. 1604-1611
10. Am Journal of Physiology - Endocrinology and Metabolism, 2004, Vol. 287 (1), pp. E25-31