Příjem tuků a sacharidů v silovém sportu Mgr. Petr Loskot Ústav ochrany a podpory zdraví, LF MUNI 12.3.2019 Obsah prezentace •Rekapitulace metabolismu tuků •Důležitost příjmu tuku •Obecná doporučení pro příjem tuku v silových sportech •Diety s vysokým obsahem tuku a jejich vliv na silový výkon, využití tuku jako zdroje energie při aktivitách s vysokou intenzitou? •Rybí olej a omega 3, MCT tuky •Rekapitulace metabolismu sacharidů •Důležitost příjmu sacharidů •Obecná doporučená pro příjem sacharidů • Rekapitulace trávení a transportu tuků •Linguální a gastrická lipáza mají v trávení tuků malý význam (cca 15 %) •Vstřebávání tuků ve střevě se děje prostřednictvím micel (lipidy jsou nerozpustné ve vodě, takže je třeba je emulgovat žlučovými kyselinami) •Tuky jsou v micelách rozloženy díky pankreatické lipáze na volné mastné kyseliny (MK) a monoacylglyceroly (MAG). •Ve střevní buňce dochází opět k tvorbě TAG a ty jsou zabudovány do chylomiker • Rekapitulace trávení a transportu tuků •Mastné kyseliny (MK) jsou transportovány krví ve vazbě na albumin (na albumin jsou vázány i tzv. volné mastné kyseliny) •Rozdíly v transportu mastných kyselin s krátkou (SCFA, 2–4 C) a střední délkou řetězce (MCFA, 6–12 C) a mastných kyselin s dlouhou délkou řetězce (LCFA, 14 a více) •SCFA + MCFA: putují portální žilou ihned do jater (pohotovější zdroj energie) s menší náchylností být uloženy do tukové tkáně •LCFA: putují přes lymfatický systém a až poté do krve přes podkličkovou žílu (mnohem pomaleji k dispozici jako zdroj energie, minimálně 3 hodiny a déle) • Hormony zapojené do metabolismu tuků Hormon Primární funkce Konkrétní funkce Inzulin Anabolismus Podpora ukládání živin do tukové tkáně, podpora syntézy TAG, blokace lipolýzy Glukagon Katabolismus Štěpení triacylglycerolů v tukové tkáni Kortizol Katabolismus (Rozdíl v akutním a chronickém působení) Podpora mobilizace tuků z končetin Podpora ukládání tuků na trupu a obličeji Adrenalin Katabolismus Štěpení triacylglycerolů v tukové tkáni Estrogen Anabolismus Specifické ukládání tuku do ženských míst Testosteron Anabolismus Spojitost mezi nižší hladinou T a zvýšením zastoupením tělesného tuku Růstový hormon V případě tuků katabolismus Podpora mobilizace tuků jako zdroje energie a jejich oxidace Důležitost příjmu tuku •Tuk je nedílnou součástí racionálně nastaveného jídelníčku •Součástí buněčných membrán •Tvorba eikosanoidů (imunita, zánět) •Vydatný zdroj energie (během odporového tréninku minoritní důležitost) •Jeho využívání během FA šetří glykogenové zásoby (záležitost zejména vytrvalostních FA) •Vstřebávání vitaminů rozpustných v tucích •Příjem tuku a vztah k riziku kardiovaskulárních a dalších chorob •Příjem esenciálních mastných kyselin •Příjem tuku a cholesterolu souvisí s tvorbou některých hormonů • Obecná doporučení pro příjem tuku v silových sportech •Konkrétní ucelené doporučení po příjem tuků v silových sportech neexistuje •Příjem tuků co do kvality a kvantity by měl být v souladu s oficiálními doporučeními národních/mezinárodních autorit pro běžnou lidskou výživu •AMDR (Acceptable macronutrient distribution range, USA): 20–35 % CEP •Společnost pro výživu (2012): •1) Příjem energie z tuků do 30 % CEP (cca 0,5–1,0–1,5 g/kg TH) •2) Příjem energie ze SAFA do 10 % CEP •3) Poměr n-6:n-3 PUFA do 5:1 •4) Příjem trans-nenasycených MK do 1 % CEP • •ACSM (American College of Sports Medicine), 2016 (Position Statement: Nutrition and Athletic Performance): •Příjem tuků u sportovců by dlouhodobě neměl klesnout pod 20 % CEP • • Příjem tuků a vliv na hladinu testosteronu •Příjem tuků se může pojit s vlivem na hladiny hormonů, a to zejména na hladinu anabolického hormonu testosteronu •Hämäläinen, 1983 (Decrease of serum total and free testosterone during a low-fat high-fibre diet) •Při snížení % CEP z tuků ze 40 % na 25 % a poměru mezi příjmem SAFA:PUFA z 0,15 na 1,25 klesla hladina celkového i volného testosteronu v plazmě u mužů •A – baseline (2 týdny, 40 % energie z Tuků) •B – intervence (6 týdnů, 25 % energie z T ) •C – návrat k původní stravě (6 týdnů, 37 % T) Příjem tuku v okolí tréninku: Předtréninkové jídlo •Tuky jsou ze základních živin tráveny nejdéle •Vysoký příjem tuků před tréninkem může celkově zpomalit vstřebávání i ostatních živin •Z toho důvodu vysoký příjem tuků před tréninkem není ideální •Přijaté LCFA v předtréninkovém jídle organismus při tréninku reálně nevyužije (příliš „dlouhý“ transport přes lymfatický systém), maximální hodnoty MK v krvi minimálně za 3 hodiny po požití Příjem tuku v okolí tréninku: Potréninkové jídlo •Na příjem tuků v potréninkovém jídle jsou různé názory •1) Tuk zpomalí trávení ostatních živin à pomalejší dodávka živin ke svalům •2) Tuk zpomalí trávení ostatních živin à menší podíl zoxidovaných aminokyselin jako zdroje energie •3) Tuk navýší energetický příjem a navýší anabolický potenciál jídla à potenciální pozitivní dopad na svalový růst • •Ideální postup: •Po silovém tréninku v 1. fázi dodat proteiny (případně i sacharidy v poměru 2–3:1) •V 2. fázi (90–120 minut po tréninku) do potréninkového jídla možnost zařadit i tuk (např. lžíce olivového/řepkového oleje, porce tučné ryby, vejce) „Alternativní přístupy k příjmu tuku“, aneb low-carb, high-fat, keto? •Někteří sportovci preferují jako hlavní zdroj energie pro výkon tuky •Low-carb a keto stravování a jejich vliv na výkon se studuje spíše u vytrvalostních sportovců s různými výsledky •Chang, 2017 (Low-Carbohydrate-High-Fat Diet: Can it Help Exercise Performance?) • •Dlouhodobé low-carb/keto stravování a jejich vliv na silový výkon velmi málo studií •V literatuře navíc neexistuje jednotný konsenzus, jak definovat low-carb stravování • • • Definice low-fat (high-carb) diety??? Studie, publikace Příjem energie ze sacharidů Příjem energie z tuků USDA (2015) 45–65 % 20–35 % Burke (2017) Cca 65 % (8 g/kg TH) Cca 20 % Gardner (2018) 48 % Pod 30 % Havemann (2005) Cca 68 % (cca 7,5 g/kg TH) Pod 20 % Definice low-carb, high-fat diety??? • Studie, publikace Příjem energie ze sacharidů Interpretace, dovětek USDA (2015) 45–65 % Příjem pod 45 % low-carb? Frigolet (2011) Low-carb pod 40 % CEP, příjem sacharidů pod 200 g za den „Stále málo přísná low-carb“ Westmann (2007) 50–150 g za den Pod 50 g již ketogenní dieta Mansoor (2016) Pod 20 % CEP „Dobře zvoleno“ Havemann, Noakes (2005) Pod 20 % CEP Příjem energie z tuků nad 65 % Záměrné ovlivnění výsledků autory studie? https://sci-fit.net/wilson-keto-analysis/ Efficacy of ketogenic diet (KD) on body composition during resistance training in trained men: a randomized controlled trial. (2018) •KD může být způsob, jak redukovat tuk a neztratit svalovou hmotu, nicméně zřejmě není optimální pro nárůst svalové hmoty během kalorického nadbytku (doba trvání 2 měsíce) •KD aktivuje podobné metabolické dráhy jako hladovění a stres •KD ad libitum většinou navíc vede ke sníženému příjmu energie Rybí olej (LC PUFA) a silový trénink •Rybí olej a jeho LC n-3 PUFA EPA a DHA jsou známé širokými účinky na metabolismus (imunomodulace, inflamace, kardiovaskulární nemoci, atd.) •Svoje opodstatnění by mohly mít i ve sportovní výživě..? •Mickleborough, 2013 (Omega-3 Polyunsaturated Fatty Acids in Physical Performance Optimization) •Pozitivní vliv na deformabilitu červených krvinek (lepší transport kyslíku krví) •Možné zmírnění potréninkové bolestivosti svalů •Pozitivní vliv na zánětlivou reakci v poškozené svalové tkáni navozenou silovým tréninkem • • • Mickleborough, 2013 (Omega-3 Polyunsaturated Fatty Acids in Physical Performance Optimization) •„It has been suggested that for most athletes, ingesting approximately 1–2 g/day of EPA and DHA at a ratio of EPA to DHA of 2:1 would be beneficial in counteracting exercise-induced inflammation and for the overall health of an athlete (Simopoulos, 2007). However, it should be noted that an omega-3 PUFA (EPA+DHA) dose of ≤3,000 mg/day has been designated as safe for general consumption by the U.S. Food and Drug Administration (2004).“ • •Raději se držme doporučení 250 mg EPA+DHA denně • MCT tuky a jejich využití ve výživě silových sportovců • „Kokosový olej story“ aneb je kokosový olej skutečně MCT tuk? J •MCT tuky mají v molekule celkový počet uhlíků 24–30 •V kokosovém oleji má tuto velikost pouze cca 4 % TAG, důvodem je vysoký obsah kyseliny laurové •Kyselin laurová se navíc v metabolismu chová spíše jako LCFA a je zabudovávána do chylomiker •Z tohoto pohledu nemůžeme kokosový olej považovat za MCT tuk, jak je na něj typicky nahlíženo MCT tuky a jejich využití ve výživě silových sportovců •Na rozdíl od LCFA, MCT se stihnou vstřebat rychleji •Z MCT tuků v játrech vznikají ketolátky à zdroj energie pro svaly •Možné šetření svalového glykogenu •Studie na silových sportovcích prakticky neexistují •Neexistují doporučení pro jejich příjem v návaznosti na trénink •Berning, 1996 (The Role of Medium-Chain Triglycerides in Exercise) • • MCT tuky a jejich využití ve výživě silových sportovců •Možný nepatrný pozitivní vliv na hubnutí •Mumme (2015): Effects of Medium-Chain Triglycerides on Weight Loss and Body Composition: A Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials •Závěr: „Replacement of LCTs with MCTs in the diet could potentially induce modest reductions in body weight and composition without adversely affecting lipid profiles. However, further research is required by independent research groups using large, well-designed studies to confirm the efficacy of MCT and to determine the dosage needed for the management of a healthy body weight and composition.“ • Příjem tuků: Shrnutí •Konkrétní ucelené doporučení po příjem tuků v silových sportech neexistuje •Příjem tuků co do kvality a kvantity by měl být v souladu s oficiálními doporučeními národních/mezinárodních autorit •Dlouhodobě by příjem tuků neměl klesat pod 20 % CEP •Ideální příjem v rozmezí 20–30 CEP •Low-carb a ketogenní diety nemají ve srovnání s běžným stravováním žádnou výhodu, spíše naopak •Příjem tuků před tréninkovou jednotkou spíše omezovat •Příjem tuků po tréninkové jednotce není nutností, ale nabízí se (v rámci celkového příjmu tuků a tuků dle jejich nasycenosti) •Možný přínos příjmu LC PUFA n-3 (mořské ryby, rybí olej) •MCT tuky jako doplněk stravy nemají smysl • Rekapitulace trávení sacharidů •Začátek trávení již v ústech pomocí enzymu ptyalinu (alfa-amylázy) •V žaludku alfa-amyláza inaktivována kyselý žaludečním prostředím •Trávení pokračuje v duodenu pomocí pankreatické amylázy (škrob à dextriny à oligosacharidy) a enzymů tzv. kartáčového lemu střevních buněk (oligosacharidy a disacharidy à monosacharidy) • •Enzymy kartáčového lemu: laktáza, maltáza, sacharáza, alfa-dextrináza •Vstřebávají se pouze monosacharidy: glukóza, galaktóza, fruktóza • •Monosacharidy do buněk střeva vstupují: •1) Pomocí SGLT s kationty sodíku (sodium-glucose coupled transporter) •2) Pomocí GLUT2 a GLUT5 (fruktóza) transportérů • • Pohled na SGLT a GLUT2 transportéry • • • • • • • • • •V úvahu přichází ještě hormony štítné žlázy (obecně snížená/zvýšená oxidace živin) Hormon Primární funkce Konkrétní funkce Inzulin Anabolismus Vstup glukózy do buněk Podpora syntézy glykogenu Snížení glykogenolýzy, glukoneogeneze Glukagon Katabolismus Štepení jaterního glykogenu Podpora glukoneogeneze Kortizol Katabolismus Podpora glukoneogeneze z glukogenních AMK Snížení citlivosti na inzulin Adrenalin Katabolismus Zvýšené štěpení glykogenu a oxidace glukózy Růstový hormon Snížení citlivosti na inzulin Tlumí glykolýzu, přednostní využívání MK jako zdroje energie Důležitost příjmu sacharidů •Exkluzivní zdroj energie při vysokých intenzitách bez přístupu kyslíku (anaerobní glykolýza) •Exkluzivní zdroj energie pro buňky bez mitochondrií (červené krvinky) •Velmi důležitý zdroj energie i pro buňky mozkové •Dostatečné glykogenové zásoby esenciální pro maximální výkon, doplňování po výkonu •Dostatečný příjem „chrání“ aminokyseliny (není třeba je použít jako zdroj energie při zátěži) •Pro přežití nejsou esenciální (organismus si glukózu může vytvořit) •…„Zvětšení“ svalů před fitness soutěží (sacharidová superkompenzace) • Obecná doporučení pro příjem sacharidů v silových sportech •Příjem sacharidů by se měl odvíjet od energetické náročnosti, objemu, intenzity a frekvence tréninků à Bezpodmínečný individuální přístup ke každému klientovi!! •Svou roli může hrát i načasování příjmu sacharidů (důležitost rychlé obnovy glykogenových zásob) a podpory regenerace po tréninku •NCSA, 2010 (National Strength and Conditioning Association) (Guide to Sport and Exercise Nutrition) •Slater, 2011 (Nutrition guidelines for strength sports: sprinting, weightlifting, throwing events, and bodybuilding) •Ačkoliv siloví sportovci mohou podstupovat stejně náročný trénink co do počtu hodin, jejich potřeba sacharidů ve srovnání s vytrvalostními sportovci je nižší a spadá do rozmezí 3–7 g/kg TH •Rekreační sportovci (se sedavým zaměstnáním, studenti), mohou mít tento příjem ještě nižší: 3–5 g/kg TH (vyšší příjem by znamenal nárůst tuku!!) Potřeba sacharidů v silovém sportu: Zajímavosti •6 sérií předkopávání vedlo ke snížení glykogenu ve stehenním svalu o 39 % •3 série bicepsových zdvihů snížily zásoby glykogenu v bicepsu o 24 %. •45minutový trénink celého těla vedl ke snížení zásob glykogenu o 23-44% Carbohydrate intake and resistance-based exercise: are current recommendations reflective of actual need? (2017) •Narozdíl od vytrvalostního sportu, doporučení pro příjem sacharidů nejsou pevně stanovena •Studie týkající se vlivu na silový výkon jsou prováděny ve smyslu akutního i chronického působení, vychází však nejednoznačně (odlišné protokoly tréninku, délka trvání studie, definice low-carb stravy) •Možný negativní vliv low-carb/keto diet na intracelulární signalizaci v kaskádě syntézy svalových bílkovin •Inzulin a vysoký příjem sacharidů není třeba pro syntézu bílkovin, jedná se spíše o antikatabolický efekt (Abdulla, 2016) • • Carbohydrate intake and resistance-based exercise: are current recommendations reflective of actual need? (2017) Carbohydrate Restriction: Friend or Foe of Resistance-Based Exercise Performance? (2018) •U silového tréninku s kratší dobou trvání (pod 45 minut), vysokou intenzitou použitých vah (nad cca 80–85 % 1RM) a malým objemem práce (ne více než 8 sérií) by nízký příjem sacharidů neměl výrazněji omezovat výkon, a proto zřejmě ani adaptační mechanismy (síla, hypertrofie), •Při vyšším objemu práce, delším trvání tréninku a nižší intenzitě zatížení (fitness, kulturistika) už snížený příjem sacharidů může snižovat výkon a potenciálně i dlouhodobě hypertrofii. •Effects of Carbohydrate Restriction on Strength Performance (1999) •Aerobní a anaerobní fyzická aktivita následovaná 2 dny nízkého příjmu sacharidů (1,2 g/kg TH, cca 20 % CEP) a vliv na počet opakování v 3 sériích dřepu při 80 % 1RM • • • xxxxxxxxxxxxx Low-carb skupina Kontrolní skupina 1. série dřepu 12±5 18±7,7 2. série dřepu 10,3±4,8 13,5±6,3 3. série dřepu 10,7±3,7 10,3±7,4 Effects of carbohydrate feeding on Multiple-bout Resistance Exercise (1991) •Zkoumán vliv požití sacharidů 1 g/kg TH vs. Placebo ihned před zátěží v podobě předkopávání na stroji v sériích s 80 % hmotnosti pro maximální váhu pro 10 opakování •Série byly prováděny s pauzami 3 minuty, byly prováděny do té doby, dokud počet vykonaných opakování v sérii neklesl pod 7 (selhání). • Sacharidová skupina Placebo skupina Počet sérií do selhání 17,1±2,0 14,4±1,7 Celkový počet vykonaných opakování 149±16 129±12 The Effect of a Moderately Low and High Carbohydrate Intake on Crossfit Performance (2016) Příjem sacharidů před tréninkovou jednotkou •Cílem sportovce je do tréninku přicházet s co nejvyššími zásobami glykogenu •Doplňování svalového glykogenu začíná ihned po předchozím tréninku a končí předtréninkovým jídlem (důležitost nastavení celkového jídelníčku, nejen příjmu stravy kolem tréninku) •Mnohé studie ukázaly také pozitivní efekt na výkon při příjmu sacharidů v posledním jídle před výkonem •Poslední jídlo před tréninkem: •Ideální kombinace proteinů (0,25 g/kg TH, 20–40 g) spolu s příjmem sacharidů (dle preferencí a celkového příjmu energie, např. do 1 g/kg TH) •Příjem většího množství sacharidů může být však pro někoho nežádoucí (vyloučení příliš inzulinu à zřejmě zvýšená tvorba serotoninu à únava) • • Příjem sacharidů během tréninkové jednotky •U silových disciplín (posilování) → většinou příjem pouze tekutin (možné doplnit BCAA) •Delší (cca nad 1 h.) trvání aktivity → příjem iontových nápojů a hypotonických nápojů s nižším obsahem sacharidů pro jejich bezproblémový příjem •V případě zápasů (kolektivní sporty) → doplnění pomocí gelů, tyčinek, sacharidových nápojů, ovoce • Příjem sacharidů po tréninkové jednotce •Příjem sacharidů po tréninku není nutností (pokud tuto informaci vztáhneme pouze na silové sporty, kde nám jde o nárůst svalové hmoty a primárním zájmem není rychlé doplnění glykogenu) •V případě ostatních sportů (kolektivní sporty, atletika, dvoufázové tréninky) s větším objemem tréninků je třeba s obnovou zásob glykogenu začít co nejrychleji •Obnova glykogenových zásob ve 2 fázích: Jentjens, 2003 (Determinants of Post-Exercise Glycogen Synthesis During Short-Term Recovery) •1) Velmi rychlá do 60 min. po zátěži •2) Pomalejší 24 h. po zátěži •Příjem S a B současně v poměru 3:1 zajištění rychlejší syntézy glykogenu a podpory MPS (cca 1 g S/kg TH + 20–40 g B) • • Příjem sacharidů a dalších živin po tréninkové jednotce •V případě silových sportů (kulturistika, fitness) není nutností brzký příjem sacharidů ve formě doplňku stravy •Jak se tedy chovat v tomto případě? •Po tréninkové jednotce: Příjem syrovátkových bílkovin v množství 0,25 g/kg TH, nebo 20–40 g v absolutním množství (zvážit příjem sacharidů) •Za 90–120 minut: Příjem pevného potréninkového jídla s vyváženým zastoupením 3 základních živin: •1) Sacharidy: Podle celkového denního příjmu sacharidů (většinou do 1g/kg TH) •2) Bílkoviny: V množství 0,25 g/kg TH, nebo 20–40 g •3) Tuky: Podle celkového denního příjmu tuků (10–20 g) • Nejčastěji doporučovaný příjem makroživin v silových sportech: Shrnutí •Nutrition guidelines for strength sports: Sprinting, weightlifting, throwing events, and bodybuilding (2011) •Příjem sacharidů: •3–7 g/kg TH (nebo jako zbytek do CEP při započítání příjmu T a B) • •Evidence-based recommendations for natural bodybuilding contest preparation: nutrition and supplementation (2014) •Příjem tuků: •20–35 % CEP • •International Society of Sports Nutrition Position Stand: protein and exercise (2017) •1,4–2,0 g/kg TH • • • • • • • • • • Soupis literatury •Chang, C.-K., Borer, K. & Lin, P.-J. (2017) Low-Carbohydrate-High-Fat Diet: Can it Help Exercise Performance? Journal of Human Kinetics. [Online] 56, 81–92. Available from: doi:10.1515/hukin-2017-0025 [Accessed: 17 April 2018]. •Frigolet, M.-E., Ramos Barragán, V.-E. & Tamez González, M. (2011) Low-carbohydrate diets: a matter of love or hate. Annals of Nutrition & Metabolism. [Online] 58 (4), 320–334. Available from: doi:10.1159/000331994. •Hämäläinen, E.K., Adlercreutz, H., Puska, P. & Pietinen, P. (1983) Decrease of serum total and free testosterone during a low-fat high-fibre diet. Journal of Steroid Biochemistry. 18 (3), 369–370. •Hetlelid, K.J., Plews, D.J., Herold, E., Laursen, P.B., et al. (2015) Rethinking the role of fat oxidation: substrate utilisation during high-intensity interval training in well-trained and recreationally trained runners. BMJ Open Sport & Exercise Medicine. [Online] 1 (1), e000047. Available from: doi:10.1136/bmjsem-2015-000047 [Accessed: 17 April 2018]. •Jentjens, R. & Jeukendrup, A. (2003) Determinants of post-exercise glycogen synthesis during short-term recovery. Sports Medicine (Auckland, N.Z.). 33 (2), 117–144. • •Mickleborough, T.D. (2013) Omega-3 polyunsaturated fatty acids in physical performance optimization. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism. 23 (1), 83–96. •Mumme, K. & Stonehouse, W. (2015) Effects of medium-chain triglycerides on weight loss and body composition: a meta-analysis of randomized controlled trials. Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics. [Online] 115 (2), 249–263. Available from: doi:10.1016/j.jand.2014.10.022. •Thomas, D.T., Erdman, K.A. & Burke, L.M. (2016) American College of Sports Medicine Joint Position Statement. Nutrition and Athletic Performance. Medicine and Science in Sports and Exercise. [Online] 48 (3), 543–568. Available from: doi:10.1249/MSS.0000000000000852. •Westman, E., Feinman, R., Mavropoulos, J., Vernon, M., et al. (2007) Low-carbohydrate nutrition and metabolism. The American Journal of Clinical Nutrition. [Online] 86 (2), 276–284. Available from: http://ajcn.nutrition.org/content/86/2/276 [Accessed: 19 March 2014]. •Wilson, J.M., Lowery, R.P., Roberts, M.D., Sharp, M.H., et al. (2017) The Effects of Ketogenic Dieting on Body Composition, Strength, Power, and Hormonal Profiles in Resistance Training Males. Journal of Strength and Conditioning Research. [Online] Available from: doi:10.1519/JSC.0000000000001935. •Wroble, K.A., Trott, M.N., Schweitzer, G.G., Rahman, R.S., et al. (2018) Low-carbohydrate, ketogenic diet impairs anaerobic exercise performance in exercise-trained women and men: a randomized-sequence crossover trial. The Journal of Sports Medicine and Physical Fitness. [Online] Available from: doi:10.23736/S0022-4707.18.08318-4. •