Výživa - kde se bere energie pro svaly

Více palivových nádrží pro jednotný motorový pohon

Motorem sportovního výkonu jsou svaly, svalová vlákna. V nich vzniká pohyb, což je důsledek svalové kontrakce, k níž dochází na úrovni aktinu a myozinu. A jediná energie, která dokáže přimět aktin a myozin k aktivitě a tedy tělo k pohybu, je ATP (adenosintrifosfát). ATP je makroergní fosfát, energeticky velmi bohatá sloučenina s rychle využitelnou energií. Když si představíme začátek sportovního výkonu, je to pro organizmus velmi hektický stav – téměř z nuly najednou enormně vzroste potřeba energetického krytí. Proto je ATP tak důležitý.

ATP totiž umí dodat aktinu a myozinu energii, a to OKAMŽITĚ a ve VELKÉ DÁVCE. Nevýhoda ATP je, že díky ryzí energii je to velmi neprakticky uložená energie – na hodinový výkon bychom potřebovali 40-50 kg ATP, na dvouhodinový 2x tolik atd. Proto máme zásobu ATP připravenou v těle k okamžitému použití jen na cca 8 vteřin výkonu a veškerá další dávka ATP se vytváří z jiných energetických zásob, v nichž je energie uložena více nahuštěně. Protože zatímco 1 gram ATP obsahuje 0,02 kcal, 1 gram sacharidů 4 kcal a 1 gram tuků dokonce 9 kcal. Nahuštěnost sice znamená efektivněji uloženou energii, ta jde ale na úkor rychlé využitelnosti. Proto máme v těle několik různých forem uložení energie, z nichž si organizmus vybírá podle aktuální potřeby. Představte si, že by automobil neměl jen jednu nádrž, ale pět a palivo by čerpal podle toho, jak rychle a jak dlouho se pohybuje – při rozjezdu by používal palivovou nádrž A, při jízdě po dálnici nádrž B, ve městě nádrž C, při předjíždění nebo v prudkém kopci nádrž D a v případě prázdné nádrže by uměl třeba motorový olej přeměnit na palivo, a to i za cenu rizika zadřeného motoru. Ano, takto naše tělo funguje.

Naše tělo má pět nádrží

V každé z našich pěti nádrží je energie uložená v jiné podobě (v jiné chemické struktuře), tzn. že z každé nádrže je energie jinak rychle využitelná. A platí i to, že čím rychleji je energie využitelná, tím ji máme uloženo méně a je dříve vyčerpána. Každopádně ale platí čtyři základní pravidla:

-        Svalová kontrakce jakožto základ pohybu je vždy jen na základě energie ATP, která se tak po celou dobu výkonu obnovuje z jiných zásob energie.

-        Zásoby energie se vytváří příjmem energie, tedy prostřednictvím potravy v podobě sacharidů, bílkovin a tuků.

-        Sportovním tréninkem ovlivňujeme velikost některých palivových nádrží (např. zásoby glykogenu v těle) a také to, jaké palivo bude pro daný druh fyzické aktivity využíváno (trénovaní sportovci více využívají tuky a šetří tak glykogen).

-        Tréninkem zažívacího traktu během sportu (tedy konzumací sacharidů během výkonu) trénujete efektivnější vstřebávání energie během sportovního výkonu. Jde nejen o vyšší procentuální využitelnost z přijaté energie (jestli jste schopni z gelu vstřebat 70 nebo 90 % energie), ale i o celkové množství energie vstřebatelné za konkrétní čas (tedy jestli dokážete za hodinu vstřebat jen 60 nebo i 90 gramů sacharidů). Obojí může být klíčový faktor pro celkový výsledek. (Mimochodem v nedostatečném tréninku zažívacího traktu na příjem a vstřebatelnost sacharidů během sportovního výkonu vidím v tuto chvíli největší mezery v přípravě sportovců).

Jak se nádrže zapojují

Když se rozeběhne sportovní výkon, výrazně vzroste energetická potřeba. Na to nebyl organizmus připraven, a tak první krytí vychází přímo ze zásob ATP. Řekli jsme si, že je připravena v pohotovostní ihned použitelné formě. Zásoby ATP ale nejsou veliké, takže se současně rozbíhají další dva energetické systémy – prvním je obnova ATP z druhého makroergního fosfátu uloženého v těle, tím je kreatinfosfát (CP). Jeho zásoba je opět jen na cca 10 sekund, je to přeci jen také makroergní fosfát. 

Druhým rozběhnuvším se energetickým systémem je anaerobní glykolýza, tedy již zapojení sacharidů jako zdroje energie, nejdříve v tzv. anaerobním módu. Je to proto, že nějakou dobu trvá, než se s rozjezdem výkonu plnohodnotně rozeběhne i okysličování krve. Výhoda anaerobní glykolýzy je, že dokáže přeměnit sacharidy na ATP i při nedostatku kyslíku, což je využíváno nejen při rozjezdu sportovního výkonu, ale i v jeho průběhu např. v kopcích, únicích, protivětru atd., kdy tělo musí přepnout do vyšší intenzitu a tedy do krátkodobého anaerobního systému. 

Ale vraťme se na začátek sportovního výkonu – organizmus právě přepnul z makroergních fosfátů na sacharidy (glukózu kolující v krvi) spalované anaerobní cestou, která zajišťuje velmi rychlou obnovu ATP. Jestliže probíhající výkon je ve střední nebo nízké aktivitě, brzy se ustálí dýchání, organizmus zvládne průběžně okysličovat krev a anaerobní spalování sacharidů se změní na aerobní (tzv. oxidativní fosforylace), kde se dominantním zdrojem energie pro obnovu ATP stává svalový glykogen. Jelikož jeho množství je řádově na desítky minut výkonu a energie v něm uložená je v poměrně snadno „rozbitelné“ struktuře, stává se u nesportovců velmi často, že organizmus v tomto energetickém systému už zůstane (podtrhuji, že se bavíme o nesportovcích), a to až do vyčerpání použitelných zásob glykogenu. Energie tak brzy dojde a začínající sportovec tak končí velmi brzy a velmi vyčerpán. Organizmus neměl zkušenost se sportem, tak ani neznal nutnost šetřit si sacharidy jako klíčovou surovinu. 

Ale zkušenostmi se i organizmus učí a proto když začínající sportovec se sportováním vytrvá, začne se projevovat první příznak tréninku spočívající v šetření svalového glykogenu – jednak si organizmus začne vytvářet vyšší zásoby svalového glykogenu (aby příště vydržel déle), a pak si organizmus glykogen šetří tím, že dříve a příště ještě dříve přepne na lipolýzu, tedy využívání tuků jako zdroje energie. V tucích je efektivně uloženo obrovské množství energie, ale za cenu složité chemické vazby, která má na svědomí vlastnost využitelnosti tuků:

-        Využitelnost energie z tuků nabíhá velmi pomalu, u trénovaných sportovců začnou tuky dominovat až po cca 20-30 minutách od začátku výkonu.

-        I během výkonu zajišťují tuky pomalejší energii (jsou 2x pomalejší než sacharidy).

-        Při vysokých intenzitách se tuky vůbec nezapojují (zdrojem energie pro anaerobní výkony jsou pouze sacharidy).

Co když dojde šťáva

Výše jsme uvedli, že organizmus má 5 palivových nádrží – makroergní fosfáty ATP a CP, glukózu, glykogen, tuky a do pěti nám chybí ještě aminokyseliny. Ano, i ty jsou jistým zdrojem energie, a to v případě, že dojde k vyčerpání zásob sacharidů, klíčového zdroje energie (proč je sacharid klíčový zdroj energie se dočtete zde). K tomu dochází cca po 90 minutách výkonu, v závislosti samozřejmě na mnoha faktorech (trénovanost sportovce, intenzita výkonu, výživa během výkonu, regenerace před výkonem). Jelikož tuky se spalují v ohni sacharidů, je přítomnost sacharidů v energetickém soukolí důležitá, proto zahájí výrobu glukózy z jiných zdrojů formou tzv. glukoneogeneze. A tím jiným zdrojem jsou, bohužel, také aminokyseliny. Slovo „bohužel“ sem patří proto, že zásobárnou aminokyselin jsou svaly. Tudíž při glukoneogenezi dochází k destrukci svalových vláken, což zvláště vytrvalostní sportovci moc dobře znají a snaží se tento efekt minimalizovat například příjmem aminokyselin před nebo během delších vytrvalostních výkonů. Výhodou některých iontových nápojů je, že BCAA jsou jejich součástí.