TEZĂ DE DIPLOMĂ. Titlul tezei. Influența unei diete cu carbohidrați față de proteine asupra performanței pe parcursul a 5000 de metri. Autor.
1 TEZĂ DE DIPLOMĂ Titlul tezei de diplomă Influența dietei cu carbohidrați și proteine asupra performanței în parcursul de 5000 de metri Autor Frimmel Clemens Gradul academic dorit Master of Science (Mag. Rer. Nat.) Codul de studiu conform fișei de studiu: Zona de studiu conform fișei de studiu: Supervizor: A474 Curs de diplomă în științe nutriționale Ao. Prof. univ. Dr. Paul Haber Viena, iunie 2011
2 II CUPRINS CUPRINS. II LISTA CIFRELOR. VI LISTA ABREVIERILOR. VII LISTA TABELELOR. VIII 1. INTRODUCERE ȘI ÎNTREBĂRI DE SCHIMB DE SUBSTANȚE ENERGETICE Căi de aprovizionare cu energie Metabolismul energiei anaerob-alactice Metabolismul energiei anaerob-lactice Metabolismul energiei aerobice Pragul aerob-anaerobic Semnificația antrenamentului Factori influenți asupra alegerii substratului Intensitatea și durata sarcinii Vârsta Genul Influența performanței dieta sportivului în sporturile de anduranță. 27
3 III Cerințe privind carbohidrații Care carbohidrați ar trebui preferați? Modele de încărcare a carbohidraților (KL) ale KL Influența creatinei asupra supracompensării glicogenului muscular Aport de carbohidrați înainte de efort Aport de carbohidrați în timpul efortului Aport de carbohidrați după efort Proteine în sporturi de rezistență Necesitate de proteine Calitatea proteinelor Metabolismul proteinelor Metabolismul BCAA Aportul de proteine înainte, în timpul și după exercițiu Grăsimi în timpul efortului Sport de anduranță Necesitate de grăsime Încărcare de grăsime (FL) FL pe termen scurt fără KL FL pe termen lung fără KL FL pe termen mediu cu KL FL pe termen lung cu KL Aport de grăsime înainte, în timpul și după exercițiu Influența L-carnitinei asupra performanței. 57
4 IV 3.5. Aportul de lichide în sporturile de anduranță Aportul de carbohidrați și electroliți Aportul de lichide înainte, în timpul și după exercițiu MATERIALE ȘI METODE Proiectarea studiului Subiecte Clasificarea subiecților Cursul studiului Nutriție Crearea planurilor de nutriție Obiective ale investigației Analiza datelor REZULTATE ȘI DISCUȚIE Comparația rezultatelor grupului Cifre cheie ale subiecților Compararea performanței carbohidrat vs. Discuție privind dieta proteică și interpretarea rezultatelor CONCLUZIE REZUMAT LITERATURA REZUMATĂ. 92
6 VI LISTA FIGURILOR Fig. 1 Cantitatea de ATP și PCr disponibilă pentru contracție Fig. 2 Căi metabolice ale nutrienților care furnizează energie Fig. 3 Rotația substratului și intensitatea exercițiului Fig. Intensitatea exercițiului Fig. 5 Consum de energie rotunjit în diferite sporturi Fig. 6 Încărcare moderată de carbohidrați Fig. 7 Timpul până la epuizare în timp ce mergeți cu bicicleta la 75% din VO 2 max Fig. 8 Principalele surse de energie în alimentarea cu energie Fig. 10 Exemplu pentru o săptămână de testare Fig. 11 pistă de atletism Fig. 12 Ajutor pentru compoziția meniului Fig. 13 Ajutor pentru compoziția meniului. 73
7 VII LISTA ABREVIERILOR ADP AMP BCAA BMI BW CAT CK CPT-1 DGE FL FOX GI Adenozin difosfat Adenozin monofosfat Lanț ramificat-Aminoacizi Corp-Indicele masei Valoare biologică Carnitină-aciltransferază Creatină fosfokinază Nutriție Carnitină palmitoi-încărcare Oxidarea acidului gras Indice glicemic GLUT-4 Transportor glucoză tip 4 IMP IMTG KL LU Inozină monofosfat Intramuscular trigliceride Carbohidrat Performanță de încărcare MCT1 Transport monocarboxilat 1 MLSS PAL PCr P i VLDL VO 2 max Lactat Stabil Stabilitate Fosfat Nivel scăzut de proteină Fosorganic Nivel scăzut Creatină Absorbția de oxigen
8 VIII LISTA TABELORI Tab. 1 Ghid pentru aportul de carbohidrați pentru sportivi Tab. 2 Factori care au influență asupra resintezei glicogenului muscular Tab. 3 Necesarul estimat de proteine Tab. 4 BW de proteine alimentare și combinații de alimente Tab. și intensitate Tab. 6 Date despre grupul de carbohidrați Tab. 7 Date despre grupul de proteine Tab. 8 Lista alimentelor bogate în carbohidrați Tab. 9 Lista alimentelor bogate în proteine sau care conțin alimente Tab. 10 Statistici descriptive pentru testul Kolmogorov-Smirnov Tab. 11 Rezultate ale Testele Kolmogorov-Smirnov Tab. 12 Timpi și viteze ale tabului KGr. 13 Timpi și viteze ale tabului PGr. 14 Compararea diferențelor de viteză conform planului nutrițional Tab. 15 Statistici descriptive pentru testul t nepereche Tab. 17 Statistici descriptive ale grupului pentru testul t nepereche Tab. 18 testare t pe probe independente. 84
10 10 În acest scop, a fost făcută o comparație între o dietă bogată în carbohidrați și o dietă pe bază de proteine, iar diferențele dintre aceste diete în contextul efortului fizic intens au fost comparate în ceea ce privește performanța. Scopul acestui test de teren este de a stabili dacă sportivii amatori cu o dietă bogată în carbohidrați, adică depozite complete de glicogen, au un avantaj de performanță față de cei cu o dietă cu conținut scăzut de carbohidrați sau pe bază de proteine în contextul exercițiilor de rezistență de intensitate ridicată care durează aproximativ 25 de minute. Ce trebuie clarificat este: Există măsuri nutriționale care să aibă sens pentru un sportiv recreativ pentru a îmbunătăți performanța de rezistență și, dacă da, care dintre ele? Accentul acestei lucrări este încărcarea depozitelor de glicogen muscular, așa-numita încărcare a carbohidraților, deoarece din punct de vedere al științei sportive este una dintre măsurile de îmbunătățire a performanței în sporturile de anduranță. Mai mult, este discutată aprovizionarea cu energie din proteine și lipide și este caracterizată relevanța sa în raport cu performanța de rezistență.
12 12 Figura 1: Cantitatea de ATP și PCr care sunt disponibile pentru contracție. Fig.1: prezintă un exemplu pentru calcularea cantității totale de stocare a fosfaților bogați în energie (individ cu masa corporală de 70 kg și masa musculară de 30 kg) [Edwards și colab., 1982, de la SMEKAL, 2004]. Cantitățile de creatină fosfat prezente în mușchi acoperă doar necesarul de energie pentru sarcini pe termen scurt. După câteva secunde, depozitele de PCr mor, după care carbohidrații, grăsimile și, într-o măsură mai mică, proteinele sunt utilizate pentru resinteza ATP [HOLLMANN și STRÜDER, 2009]. Figura 2: Căi metabolice ale nutrienților care furnizează energie [WEINECK, 2004].
20 20 Comparativ cu persoanele neinstruite, totuși, se poate obține mai multă energie prin oxidarea acizilor grași eliberați din țesutul adipos [KNECHTLE și BIRCHER, 2006] Factori care influențează alegerea substratului Intensitatea și durata exercițiului În cazul stresului pe termen lung, corpul își extrage energia din oxidarea Grăsimi și carbohidrați. Dacă o sarcină are loc pe o perioadă mai lungă de timp cu intensitate redusă, predomină alimentarea cu energie din grăsimi. Pe de altă parte, dacă intensitatea exercițiului crește, se oxidează mai mulți carbohidrați [KNECHTLE și BIRCHER, 2005]. Glucidele au mai puțină energie pe unitate de greutate decât grăsimile, dar au un debit energetic mai mare. Aceasta înseamnă că cantitatea de energie necesară pe unitate de timp poate fi eliberată în timpul intensităților ridicate ale efortului prin glicoliză aerobă, dar nu în același ritm prin descompunerea acizilor grași. Activitatea carnitinei palmitoyltransferase -1 (CPT-1) ca factor limitativ în descompunerea acizilor grași este în discuție [PRINZHAUSEN și colab., 2010]. Figura 3: Rotația substratului și intensitatea stresului [COYLE, 1995].
21 21 Fig. 3 prezintă contribuția celor patru substraturi energetice principale la cheltuielile de energie după 30 de minute de expunere la 25, 65 și 85% din VO 2 max [COYLE, 1995]. Odată cu creșterea intensității exercițiilor, consumul de IMTG scade, în timp ce consumul de glicogen muscular crește brusc. Consumul de calorii crește odată cu creșterea intensității exercițiilor. În primul rând, consumul crescut de calorii cu stres intensiv este acoperit de descompunerea crescută a substraturilor de energie intramusculară. Motivul pentru aceasta este că, ca urmare a transportului cu membrană, există o limitare structurală a transportului de grăsimi și carbohidrați din fluxul sanguin în fibrele musculare [KNECHTLE și BIRCHER, 2005]. Carbohidrații și grăsimile ajung din sistemul microvascular în celulele musculare la o intensitate moderată a muncii (adică la% din VO 2 max). Dacă intensitatea muncii crește, substraturile de energie intracelulară trebuie oxidate. La sportivii antrenați în rezistență, există depozite mai mari de energie intramusculară [HOPPELER, 1999]. Figura 4: Ratele de oxidare a grăsimilor vs. Intensitatea exercițiilor [ACHTEN și JEUKENDRUP, 2003]
24 24 Diferențele, atât în repaus, cât și în exercițiu, pentru un transport mai bun al acizilor grași în mușchiul scheletic, precum și o mai bună β-oxidare și sinteză IMTG sunt susceptibile de a fi genetice. Mai exact, s-au găsit diferențe de gen în expresia genelor implicate în reglarea transcripțională a metabolismului lipidelor. La femei s-a găsit un conținut proteic mai ridicat de enzime β-oxidante, care este responsabil pentru descompunerea acizilor grași cu lanț mediu și lung [MAHER și colab., 2010]. Rezultatele unui grup de cercetare elvețian au arătat că, cu un exercițiu de 3 ore la 50% din VO 2 max, oxidarea medie a grăsimilor a rămas aceeași, în timp ce oxidarea carbohidraților a fost semnificativ mai mare la bărbați decât la femei [ZEHNDER și colab., 2005].
28 Cerințe privind carbohidrații Este în general de acord că energia consumată de activitățile sportive ar trebui să provină, de preferință, din aportul de carbohidrați. Prin urmare, sportivilor li se recomandă să aibă un procent de carbohidrați în aportul total de energie [BERG și colab., 2008]. Există, de asemenea, recomandări care sunt date în grame per kilogram de greutate corporală [BERG și colab., 2008; MANNHART și COLOMBANI, 2001]. Cu toate acestea, necesarul de carbohidrați al sportivilor diferă semnificativ de cel al non-sportivilor (3,5 g/kg greutate corporală/zi) și se ridică la 57 g/kg greutate corporală/zi în fazele normale de antrenament [CARLSOHN și MAYER, 2010]. Pentru sportivii de anduranță, un aport de carbohidrați de 7-10 g/kg KM/zi este recomandat pentru sarcini mai mari [BURKE și colab., 2001]. Depozitele de glicogen pot fi alimentate într-o zi cu un aport suficient de carbohidrați (7-10 g/kg KM/zi) [JEUKENDRUP, 2003]. Tabelul 1: Liniile directoare pentru aportul de carbohidrați pentru sportivi [BURKE și colab., 2001, de la MANNHART și COLOMBANI, 2001].
32 În plus, fiecare gram de glicogen leagă 3 până la 5 grame de apă, ceea ce la rândul său poate duce la o creștere în greutate de 2 până la 3% [JEUKENDRUP, 2003]. În plus, mulți sportivi consideră că antrenamentul în faza de golire este extrem de stresant atât mental, cât și fizic [SCHURR, 2004]. Strategia moderată de încărcare a carbohidraților este puțin mai scurtă decât varianta clasică și începe cu 3 până la 4 zile înainte de competiție [JEUKENDRUP, 2003]. Cu acest regim, aportul de carbohidrați este crescut treptat în cele 3 zile dinaintea exercițiului de rezistență de la 8 la 10 g/kg KM și cantitatea de antrenament este redusă în paralel [SCHEK, 2003]. Figura 6: Încărcare moderată de carbohidrați [SCHURR, 2004]. Forma moderată are avantajul față de forma tradițională că se simte mult mai puțin stresantă din punct de vedere psihologic [SCHEK, 2003]. Această metodă este, de asemenea, mai potrivită pentru pregătirea pentru competiții decât cea clasică, deoarece nu evocă niciun simptom de oboseală legat de antrenament. Cu KL moderat, concentrațiile de glicogen muscular care sunt aproape la fel de mari ca și în cazul variantei clasice pot fi atinse [JEUKENDRUP, 2003]. Și cu această metodă, concentrația de glicogen muscular poate fi dublată în comparație cu valoarea inițială [SCHURR, 2004].
g/h) dovedit că îmbunătățește performanța de rezistență. Cu toate acestea, aportul de carbohidrați ar trebui să aibă loc la scurt timp după începerea exercițiului. Înregistrările făcute la fiecare 15-20 de minute sunt cele mai eficiente. Cu toate acestea, un aport din aceeași cantitate de carbohidrați după 2 ore de exercițiu nu are același efect. Nu pare să conteze dacă aceeași cantitate de carbohidrați este consumată sub formă lichidă sau solidă [RODRIGUEZ și colab., 2009]. Mâncarea sau băuturile cu un IG ridicat sau mediu sunt preferabile celor cu un IG scăzut, deoarece glucoza poate ajunge mai repede din intestinul subțire în sânge [SCHEK, 2003].
43 43 Aporturile de proteine care depășesc 2 g/kg BM/zi nu sunt, în general, recomandate sportivilor. Rinichii pot fi supraîncărcați, deoarece pot duce la o acumulare de sulf urinar și substanțe care conțin azot. Excreția lor poate duce ulterior la pierderi crescute de apă [ELMADFA și LEITZMANN, 2004]. Excreția de calciu în urină este, de asemenea, crescută. În plus, pot exista și dezechilibre de aminoacizi, sinteza endogenă redusă de glutamină și un conținut crescut de amoniac în sânge. Hiperamoniemia este suspectată de afectarea performanței [MANNHART și COLOMBANI, 2001].