1 Лабораторен сътрудник, Сестрински отдел A, TEI, Атина, Гърция

2 Лабораторен сътрудник, Сестрински отдел B, TEI, Атина, Гърция

Резюме

Въглехидратите са предпочитаното гориво за физически дейности с висока интензивност и кратка продължителност. Значението на мазнините като източник на енергия за упражнения зависи главно от наличието на въглехидрати. Мазнините се използват предимно, когато тялото извършва мускулна работа с ниска интензивност, като по този начин пести запасите от въглехидрати. Колкото по-добре е човекът, толкова по-голямо е пестенето на въглехидрати. Протеинът е един от най-важните и многоцелеви хранителни вещества. Животински източници като месо, риба, яйца и/или млечни продукти често се наричат ​​„пълноценни“ протеинови храни, докато зеленчуковите източници се описват като „непълни“ по отношение на съдържанието на протеин. Витамините допринасят за химичните процеси, които регулират метаболизма, освобождаването на енергия и възстановяването на тъканите. Никой витамин не може да бъде синтезиран от човешкото тяло. Минералите съставляват 4% от телесното ни тегло. Те участват в много биологични функции, включително производство на енергия, костна структура и пренос на кислород. Здрави и физически активни хора, които се хранят добре - балансирани ястия консумират достатъчно необходимите микроелементи, за да поддържат правилното физиологично функциониране.

Ключови думи

Хранене, въглехидрати, мазнини, протеини, витамини, минерали

Въведение

Светът е в средата на безпрецедентен „бум на упражненията“, отразен от непрекъснато нарастващия брой хора, ангажирани с някаква форма на физическа активност за удоволствие, както и за здраве. Всъщност, докато в продължение на много десетилетия тя беше почти забранена при пациенти с определени медицински състояния (напр. Сърдечни заболявания, ревматоиден артрит и диабет), сега стана очевидно, че физическата активност е важен елемент от процеса на рехабилитация при такива медицински състояния [ 1,2]. Въпреки това, фундаментални за тези въпроси са хранителният статус и приемът на диети на упражняващите индивиди. Установено е, че диетата може да повлияе на физическото представяне и здравето както на спортисти [3], така и на неспортисти [4,5].

Гражданите на индустриализираните страни са склонни да гледат на приема на храна по доста пасивен начин. Това изглежда е резултат от общата липса на разбиране за това какво представлява оптималното хранене и как последното регулира телесните ни функции. Част от храната, която ядем, се използва за изграждане, поддържане или възстановяване на телесните клетки, докато по-голямата част се преработва (т.е. метаболизира) за производство на енергия (АТФ) [6,7]. По-голямата част от тази енергия се появява като топлина и се използва, за да поддържа тялото топло; някои се използват за работа на клетките, а други за мускулна работа. Изискванията за изграждане на тялото определят качеството на диетата, докато енергийните нужди на индивида определят количеството на диетата [8,9]. Следователно, оптималното хранене е диетичен баланс на различни хранителни вещества, за да се поддържат телесните функции на необходимите нива. Във водната среда на клетката деликатното смесване на въглехидрати, протеини и мазнини, заедно с витамини и минерали го прави възможно. В тази глава накратко ще бъдат разгледани аспекти, свързани с тези хранителни вещества.

Въглехидрати

Въглехидратите са предпочитаният енергиен източник на тялото и най-важното гориво за работещия мускул. По време на упражнения с висока интензивност и кратка продължителност, това хранително вещество осигурява повечето енергийни нужди [10]. Като практическо правило както мъжете, така и жените трябва да ядат 7-10 g въглехидрати на kg телесно тегло на ден [11]; всеки грам въглехидрати ще произведе 4 калории енергия и в процеса ще използва 0,7 литра кислород.

Въглехидратите трябва да съставляват около 60% от общия дневен прием на енергия. Въглехидратите се съхраняват като гликоген в черния дроб (80-100 g) и в мускулите (300-400 g); и двата магазина могат да бъдат изтощени от усилени упражнения; целият запас от това гориво в организма ще продължи около 100 минути напрегнато равномерно колоездене, бягане, танци и др. Чернодробният гликоген може да бъде предоставен на мускулите, когато се разгради до глюкоза и след това се освободи в кръвта. Тази кръвна глюкоза се приема и използва от много други тъкани, включително мозъка, докато съдържанието на гликоген в черния дроб бързо пада, ако не се консумира храна.

Учените са съгласни, че увеличените запаси от мускулен гликоген могат да подобрят физическите показатели по отношение на неговата интензивност и продължителност [12]. Мускулният гликоген обаче се използва бързо по време на интензивни упражнения и умората настъпва, когато се изчерпи до ниски нива [13]. Мускулният гликоген се възстановява със скорост около 5% на час. По този начин, при условие че се използва подходяща диета, са необходими поне 20 часа, за да се попълнят напълно запасите. Въпреки това, през първите 1,5 часа след тренировка гликогенът се възстановява с по-бързи темпове (7 +%).

Въглехидратите могат да бъдат намерени в две групи храни. Една група би включвала сложни (или „бавни“) въглехидрати, като нерафинирани зърнени храни, картофи и плодове. Общото желание обаче да се избират сладки и вкусни храни доведе до формирането на втората група храни, съдържаща прости (или „бързи“) въглехидрати, като рафинирано брашно и захар. В тези въглехидрати витамините, минералните соли и микроелементите често са намалени или липсват. Прекомерната консумация на рафинирани въглехидрати може да наложи патогенен щам на панкреаса - наред с други органи - и по този начин може да бъде основната причина за „захарен диабет“ (или невъзможност за контрол на кръвната захар) [14].

Приблизително 40 g захар могат да бъдат погълнати в една кутия кола напитка за една до две минути. За да бъдат поети същите 40 g захар в нерафинирана форма, човек трябва да сдъвче 330 g, да речем, ябълки за около 10-15 минути. Обаче видът и/или обемът на въглехидратите обикновено са свързани с отделянето на инсулин, което улеснява съхранението на излишната захар като чернодробен гликоген, като по този начин поддържа оптимални нива на кръвната захар. Например пълнозърнестата храна, зърнените храни, тестените изделия, плодовете и зеленчуците имат нисък гликемичен отговор (или степента на усвояване на глюкозата) в сравнение със стандарта за бял хляб. Храни като мед и преработени зърнени храни имат относително висок гликемичен отговор. Консумирането, например, бързо усвоен шоколадов блок ще доведе до голям гликемичен отговор, т.е. бързо и високо покачване на кръвната глюкоза и съответно висок инсулинов отговор; в резултат на това понякога има отскачаща хипогликемия, която може да доведе до умора по време на физическо натоварване [15-17].

Мазнините (или липидите) изпълняват различни функции, включително и трите цели на храненето: да формират и поддържат телесни структури, да регулират метаболизма и да осигуряват втория основен източник на енергия. Значението на мазнините като енергиен източник зависи от интензивността на упражненията, както и от наличието на въглехидрати [18]. Мазнините се използват заедно с въглехидратите, когато тялото изпълнява ниска интензивност/продължителна работа, като по този начин се пести запасът от въглехидрати; колкото по-добър е спортистът, толкова по-голямо е пестенето на въглехидрати. Ако обаче тялото започне да се изчерпва с въглехидрати, това ще увеличи използването на мазнини. Това може да повлияе на физическите показатели, тъй като използването на мазнини обикновено е свързано с мускулна активност с ниска интензивност.

Мазнините, съхранявани като триглицериди в мастната тъкан (т.е. мастните клетки), се мобилизират чрез липолиза, за да осигурят свободни мастни киселини, които се отделят в кръвта и следователно се транспортират до активния мускул; процесът на транспорт на свободни мастни киселини се стимулира от хормоните адреналин и норадреналин [19‐21]. При нормални условия натрупаните в тялото мазнини могат да осигурят енергия за продължителни упражнения с продължителност от няколко дни, за разлика от запасите от въглехидрати, които ще продължат по-малко от 2 часа. Ако мазнините бяха единственият субстрат, това теоретично би позволило на хората да се упражняват непрекъснато с маратонска скорост повече от 70 часа [22].

Мазнините осигуряват 40–45% от общия дневен енергиен прием при заседналите хора, живеещи в индустриализираните страни [23]. Обикновено се препоръчва на спортистите да намалят приема на мазнини до 20-30%, с едновременно увеличаване на приема на въглехидрати. Трябва да се отбележи обаче, че тялото ще преобразува излишните количества въглехидрати и протеини в мазнини, ако разходът на калории е по-малък от приема на калории. Изследванията показват потенциалните ползи, свързани със здравето и фитнеса от поглъщането на омега-3 семейство мастни киселини, открити главно в рибните масла, като скумрия. Увеличеният прием на омега-3 мастни киселини може да предотврати съсирването на кръвта, да допринесе за по-ниско кръвно налягане и да доведе до по-добра пластичност на червените кръвни клетки [24,25].

Съдържанието на мазнини в храните може да варира от 100% (напр. Олио за готвене) до малки количества под 5-10% в повечето плодове и зеленчуци. В храни като масло, маргарин и майонеза мазнините имат очевидно високо съдържание. Въпреки това, в други храни съдържанието на мазнини може да е високо, но не толкова очевидно; това е известно като скрита мазнина (напр. ядки и търговски приготвени картофени чипсове). Би било интересно да се отбележи например, че докато 142 грама печен картоф съдържа 145 калории, същите 142 грама пържен картофен чипс съдържат 795 калории!

Протеини

Протеинът е едно от най-важните и многофункционални хранителни вещества, тъй като има голямо разнообразие от физиологични функции, свързани с оптимално физическо представяне и здраве [26,27]. Протеинът формира структурната основа на мускулната тъкан (която е най-големият протеинов басейн в тялото), той участва в растежа и възстановяването на увредената тъкан и има роля в метаболитния процес, който превръща както въглехидратите, така и мазнините в енергия. Ако въглехидратите и мазнините не осигурят достатъчно енергия, протеинът ще се включи, за да осигури допълнителна енергия.

Протеинът се разгражда до аминокиселини. Има 25 основни аминокиселини; 8 от тях (наречени незаменими аминокиселини) не могат да бъдат произведени в организма и трябва да бъдат открити в храната ни. Животински източници като месо, риба, яйца и/или млечни продукти често се наричат ​​„пълноценни протеинови храни“, тъй като съдържат всичките 8 незаменими аминокиселини и следователно по-висока биологична стойност (маса 1). Растителните източници се описват като „непълни“, тъй като им липсва поне една от основните аминокиселини.

кратък

Витамини

Въпреки че повечето от 13-те известни витамина не могат да бъдат синтезирани от човешкото тяло, те все пак са от съществено значение за поддържане на оптимална телесна функция [30]. Тези хранителни вещества допринасят за различните химични процеси, които регулират метаболизма, освобождават енергия и възстановяват тъканите. Витамините са или водоразтворими, или мастноразтворими по природа.

9-те водоразтворими витамини (т.е. С, В1, В2, В6, В12, ниацин, пантотенова киселина, фолиева киселина и биотин) имат важна роля в метаболизма на протеините. Те не се съхраняват в телесните тъкани в значителна степен, изчерпват се в резултат на усилени физически упражнения [31] и лесно се унищожават при обработката и готвенето [32]. Тези витамини могат да се получават главно чрез пресни плодове и зеленчуци. Освен витамин С, излишъкът от добавки може да влоши съществуващите медицински състояния [33]. 4-те мастноразтворими витамини са A, D, E и K. Ежедневното приемане на тези витамини не е необходимо, тъй като те обикновено се съхраняват в черния дроб и в мастните клетки на мастната тъкан. Както при водоразтворимите витамини, излишният прием на мастноразтворими витамини може да доведе до токсични ефекти [33].

Храните, богати на витамини С и Е, могат да осигурят известна защита срещу рак и сърдечни заболявания. Тези витамини служат като антиоксиданти за противодействие на вредните ефекти на реактивните химикали, известни като свободни радикали, върху клетъчните мембрани [34]. Предварителните изследвания също така показват, че повишената честота на мускулно-скелетни наранявания може да се дължи на ниски нива на витамини С и Е. Цитрусовите плодове, зелето и броколите са добри източници на витамин С; Е може да се получи от растителни масла и зелени листни зеленчуци. Има обаче само ограничени доказателства, че приемът над препоръчителната дневна доза е от полза [35]. Като цяло повечето проучвания разкриват, че активните индивиди получават препоръчителната дневна доза витамини чрез нормалния си хранителен режим. Въпреки това хората, които са на програми за намаляване на теглото или на програми за поддържане на ниско телесно тегло, може да не получават адекватно витаминно хранене.

Минерали

Тялото е съставено от поне 31 известни химични елемента. Най-разпространеният неметален химичен елемент е кислородът, който възлиза на 65% от телесното тегло на човек. Три други неметални елемента съставляват 31% от телесната маса; това са въглерод (18%), водород (10%) и азот (3%). Останалите 4% от телесното ни тегло са съставени от група от 22 метални елемента, наречени минерали. Тези минерали могат по-нататък да бъдат класифицирани като основни минерали и минерали (Таблица 2).

Минералите са основни вещества за опорно-двигателния апарат, както и за множество биологични функции. Например, недостатъчното снабдяване с калций и фосфат обикновено се свързва с нарушено развитие на скелета и с повишена честота на наранявания на костите и мускулите [36,37]. Заедно с витамините минералите са необходими и за ефективното извличане и оползотворяване на енергията от въглехидрати, мазнини и протеини и играят важни и много специфични роли в активирането на енергийния трансфер в тялото. По-голямата част от този "метаболитен" минерален басейн присъства в кръвната плазма и интерстициалната течност и представлява малка част от общото минерално съдържание, открито при здрави индивиди.

Повечето минерали са свързани или са част от функционални структури и/или системи на човешкото тяло. Например, 80% от 3-5 грама желязо, съдържащо се в тялото, се комбинира активно с хемоглобин в червените кръвни клетки и което може да увеличи способността на кръвта да носи кръвта около 65 пъти. Що се отнася до калция, тялото съдържа около 1200 g, от които приблизително 99% са вградени в скелета [38]; останалите 1% представляват метаболитно наличния басейн на този минерал, голяма част от който е в мускулите.

Хората получават минералното си хранене както от растения, така и от животни. Питейната вода също е отличен източник на много минерали. Здравите и физически активни хора, които се хранят добре балансирано, консумират достатъчно основни минерални елементи, за да поддържат правилното физиологично функциониране [38,39]. Въпреки това, добавки може да са необходими и при лица на диети с ограничен прием на млечни храни [40,41]; 75% от хранителния калций обикновено идва от млечни продукти.

Минералите натрий, калий и хлор имат доста сходни функции и се наричат ​​общо електролити. Основната функция на електролитите е да контролират и поддържат правилната скорост на обмен на течности в тялото. При прекомерно изпотяване тялото губи електролитите, присъстващи в потта, което води до влошаване на изпълнението на упражненията. Един литър загуба на пот е придружен от загуба на около 1,5 грама сол. Поради това е обичайно активните индивиди да увеличат нормалния си прием на сол, за да компенсират ефектите от дехидратацията [42,43].

Заключение

Във водната среда на клетката е необходимо деликатно смесване на въглехидрати, протеини и мазнини, заедно с витамини и минерали, за да се поддържат телесните функции на необходимите нива. Здравите индивиди, които се хранят добре балансирано, консумират достатъчно от тези хранителни вещества и няма нужда от добавки. Въпреки това, продължителният дефицит на някоя от хранителните вещества може да причини увреждане на здравето и физическата работоспособност.