Substraty energetyczne w sporcie

W dzisiejszych czasach uzupełnianie energii w okresach okołotreningowych praktycznie zawsze sprowadza się tylko do ładowania (przed treningiem) i uzupełniania (po treningu) glikogenu. Niewiele osób zdaje sobie sprawę, że oprócz glukozy jako paliwa dla naszych mięśni możemy użyć kreatyny (a konkretnie fosfokreatyny) oraz tłuszczu. Kreatyna jest znana ze swojej roli w budowaniu masy mięśniowej (oraz tego, że zatrzymuje wodę w organizmie), wiadomo też, że zwiększa siłę. Poza tym jest to jeden z najszerzej i najdłużej badanych suplementów, który jest bardzo bezpieczny oraz skuteczny. Jednak niewiele osób zna jej działanie na poziomie komórkowym.

Świadome wykorzystywanie nagromadzonego tłuszczu w tkance tłuszczowej jako głównego źródła paliwa dla pracy mięśni jest bardzo rzadkie – niewielu sportowców jest na diecie ketogenicznej, choć kulturyści często wykonują cardio na czczo bądź po treningu, co pomaga spalać tłuszcz (czyli używać tkanki tłuszczowej jako źródła energii). Jednak okazuje się, że kwasy tłuszczowe (jak i ketony) mogą być idealnym źródłem paliwa dla pewnej grupy sportowców.

Źródło energii na poziomie komórkowym

Najważniejszą jednostką energii na poziomie komórkowym jest ATP – adenozynotrifosforan – to ta cząsteczka umożliwia skurcze mięśniowe, ale przede wszystkim jest niezbędna do życia. Ciekawe informacje na jej temat podaje Wikipedia: „Wszystkie procesy energetyczne służą, w końcowym rozrachunku, do tworzenia ATP lub jego redukcji. Związek ten nie jest magazynowany, tylko tworzony na bieżąco. (…) Człowiek każdego dnia przekształca ilość ATP porównywalną z masą swego ciała”.

ATP w trakcie produkcji energii oddaje fosforan i jest przekształcany w ADP lub AMP – odpowiednio adenozynodifosforan i adenozynomonofosforan. Rozpad ATP obrazują poniższe równania:

ATP + H2O → ADP + Pi
ATP + H2O → AMP + PPi

Uzupełnianie tej cząsteczki (czyli przekształcanie ADP i AMP z powrotem w ATP) jest kluczowe zarówno dla życia, jak i dla optymalnych osiągów sportowych.

Jak skutecznie uzupełniać energię

Jak już wspomniałem wcześniej, są trzy źródła, dzięki którym możemy zwiększyć ilość dostępnego ATP. Są to: kreatyna, glukoza (glikogen) oraz kwasy tłuszczowe (rys. 1).

Kreatyna

Kreatyna jest najkrócej działającym źródłem energii – zapewnia natychmiastową energię na maksymalnie 30 s 
wysiłku o bardzo wysokiej intensywności (inne źródła podają, że wystarcza ona na jedynie 10 s). Gdy spożywamy kreatynę (w postaci suplementu lub pożywienia, bo znajduje się ona w produktach zwierzęcych) lub gdy jej synteza w naszym ciele się zwiększa, zwiększamy także zapasy fosfokreatyny. To właśnie fosfokreatyna oddaje swój fosforan, by ADP zmieniło się w ATP. Odbywa się to za pomocą kinazy kreatynowej.

Jak można wywnioskować po tym krótkim opisie, kreatyna sprawdzi się najlepiej przy bardzo intensywnych i krótkich wysiłkach (np. sprint na 100 m, ale także trening na siłowni). Jej rola przy dłuższym treningu o mniejszej intensywności nie jest do końca poznana. Ten sposób produkcji energii nie wymaga tlenu. Co ciekawe, w trakcie odpoczynku (np. pomiędzy seriami) fosfokreatyna ulega odbudowaniu.

System anaerobowy (beztlenowy)

Kolejnym źródłem energetycznym, które pozwoli nam generować skurcze mięśni przez znacznie dłuższy czas, jest glukoza i glikogen przekształcany bez dostępu odpowiedniej ilości tlenu. Ten system zapewnia nam energię na czas do 2 minut – świetnym przykładem tego typu wysiłku jest bieg na 800 m. W tym wypadku glukoza z krwi oraz glikogen mięśniowy i wątrobowy są przekształcane w procesie glikolizy w kwas pirogronowy przy niedoborze tlenu – przez małą ilość tlenu powstaje duża ilość kwasu mlekowego, który jest odpowiedzialny za ból i palenie mięśni w trakcie oraz tuż po treningu (podczas wysiłku tlenowego także powstaje kwas mlekowy, jednak wątroba jest w stanie go przekształcić w procesie glukoneogenezy w glukozę, dlatego wysiłki o niskiej intensywności nie powodują takiego bólu mięśni w trakcie i tuż po treningu). Jednak ten system jest bardzo nieefektywny – w jego wyniku powstają tylko dwie cząsteczki ATP, podczas gdy produkcja energii z dostępem tlenu daje nam aż 30 cząsteczek ATP. Kwas mlekowy może być także użyty jako paliwo dla mózgu.

System aerobowy (tlenowy)

Ten typ produkcji energii jest najciekawszy ze wszystkich, ponieważ tylko tutaj mamy dostępne dwa źródła ATP – są to kwasy tłuszczowe oraz glukoza – w zależności od naszej adaptacji (naszą adaptację możemy zmienić przede wszystkim poprzez dietę). Ten typ treningu charakteryzuje się najmniejszą intensywnością i trwa najdłużej – przykładem jest kolarstwo, maratony, Ironman Triathlon itp. Jeżeli nie jesteśmy w stanie ketozy, to podczas takiego wysiłku będziemy spalać głównie glikogen, jeżeli jesteśmy w ketozie – głównie kwasy tłuszczowe.

W naszym ciele jesteśmy w stanie zgromadzić około 300–400 g glikogenu w mięśniach (co ciekawe, glikogen mięśniowy z powodu braku specjalnego enzymu nie może wydostać się do krwioobiegu – musi on zostać zużyty przez dany mięsień) i 100 g glikogenu w wątrobie (glikogen wątrobowy może zostać uwolniony do krwioobiegu, przez co może zwiększyć poziom glukozy we krwi i zapewniać energię wszystkim komórkom w ciele), co daje nam w sumie około 500 g glukozy, co z kolei przekłada się na 2000 kcal (1 g węglowodanów to 4 kcal). Taka ilość energii wyczerpie się po około 2 godzinach treningu tlenowego (oczywiście wszystko zależy od jego int...