Doplňky stravy u vytrvalostních sportů, hydratace u vytrvalostních a silových sportů Mgr. Petr Loskot Ústav ochrany a podpory zdraví, LF MUNI 8.4.2019 Obsah prezentace •Proteinové doplňky stravy •Sacharidové doplňky stravy •Další látky pro specifickou podporu výkonu •Hydratace ve sportech Jak jsou doplňky stravy skutečně důležité? Proteinové doplňky stravy Zdroj proteinů WPC WPI WPH Nejčastější obsah proteinů (g) 70–80 85–95 70–80 Nejčastější obsah sacharidů (g) 4–8 1–2 5–7 Nejčastější obsah tuků (g) 4–8 1–2 5–7 •Proteinové doplňky stravy a jejich užívání se řídí stejnými pravidly jako u silových sportů •V ideálním případě přidat lehce stravitelný protein do potréninkového nápoje, viz přednáška potřeba proteinů ve vytrvalostním sportu •Mezi „účinností“ mezi proteiny není prakticky žádný rozdíl • BCAA •BCAA mohou snižovat míru pociťovaného úsilí •BCAA mohou snižovat psychickou únavu •Zároveň mohou zvyšovat produkci amoniaku •Tyto „výhody“ však ve většině studií nevedly k lepšímu výkonu •BCAA mohou snižovat rozpad svalových bílkovin během tréninku a bolestivost svalů po tréninků (to ale i např. sacharidy a obecně zvládnutá výživa kolem tréninku) Možný mechanismus působení BCAA na snížení únavy Blomstrand (1997), Influence of ingesting a solution of branched-chain amino acids on perceived exertion during exercise •Dávka BCAA 90 mg/kg TH, Immediately before exercise and every 15 min during exercise, the subjects were given 150±200 ml of either an aqueous solution containing 7 g/l of BCAAs or Placebo •60 min, 70 % VO2 max poté 20 min na maximální možný výkon •Suplementace BCAA snížila v rozmezí 0–60 min: RPE o pouze 7 %, psychická únava o 15 %, nicméně bez vylepšení výkonu v posledních 20 minutách na maximální výkon Různé druhy sacharidů v gainerech Sportovní nápoje •Nápoje určené během výkonu – ↓ obsah S (hypotonické) •Nápoje určené po výkonu – ↑ obsah S (hypertonické) •Sacharidy: •Glukóza, sacharóza, fruktóza, maltodextrin, kukuřičný sirup, isomaltulóza, •3–8% nápoje •Elektrolyty: Na, Cl; méně K, P, Ca, Mg •Kofein, vitaminy, aminokyseliny • •Monosacharidy: vysoká osmolalita, rychlejší vstřebatelnost •Větší molekuly sacharidů: nižší osmolalita, pomalejší vstřebatelnost z tenkého střeva • Sacharidové gely, prášky a tablety •Dobrá manipulace a užívání •Obsah sacharidů: maltodextrin, Glc, Sach, Fru… •Mohou být přidány: BCAA, stimulanty, antioxidanty, vitaminy •Gely je nutné zapíjet •Určeno pro FA delší než 60 min, mezi utkáními x před/po FA •1 balení 30–50 g obsahuje cca 20–30 g S • Ideální koncentrace nápoje pro příjem sacharidů během zátěže Pro vytrvalostní zátěž se proto jeví jako nejlepší isotonický iontový nápoj s koncentrací sacharidů 6–8 %, který se dobře vstřebává z trávicího traktu do krve a dodá jak tekutiny, tak zároveň podstatné množství sacharidů. Sportovec by měl prostřednictvím tohoto nápoje přijmout 0,4–0,8 l tekutiny za hodinu. Doporučení pro příjem sacharidů – Během zátěže (American College of Sports Medicine, 2016) (Carbohydrate Intake During Exercise, Jeukendrup, 2014) Hofman (2016), Nutrition, Health, and Regulatory Aspects of Digestible Maltodextrins •Ve spojitosti se sacharidy (nejen) ve sportovní výživě à pojem DE, dextrózový ekvivalent • • • • • •Maltodextriny: směsi sacharidů s DE 3–20 •Maltodextriny, 3–17 jednotek v řetězci, nejčastěji 5–10 • •Nejčastěji používaný sacharid ve sportovní výživě •Čím vyšší dextrózový ekvivalent, tím rychlejší stravitelnost • Palatinóza (Isomaltulóza) •Disacharid tvořený glukózou a fruktózou α-1,6-glykosidickou vazbou •Nekariogenní •Tento typ vazby pomalejší štěpení à GI 32 •Lehce nasládlá chuť, cca 50 % sacharózy • • • • • Srovnání glykemie po podání 50 g iso vs. sacharózy Vitargo •Sacharid velmi podobný škrobu à vysoká molekulová hmotnost a velmi nízká osmolalita (mnohem nižší než u monosacharidů, ale i maltodextrinu) •Rychlejší přestup přes žaludek a rychlejší vstřebávání v tenkém střevě •Potenciální benefity: •Rychlejší doplňování glykogenu po tréninku • •Potenciální nežádoucí účinky: •Vyplavení inzulinu během FA a snížení oxidace MK • •Aktuálně pro potvrzení potenciálního benefitu neexistují studie à spíše marketingové tvrzení • Další konkrétní výrobky užívané ve sportu •Isostar Hydrate and Perform: směs sacharózy, glukózového sirupu a maltodextrinu, NaCl, hořčík, vápník, vitamin C, E a thiamin • •Nutrend IsoDrinx: směs sacharózy, glukózového sirupu a maltodextrinu, NaCl, kofein, vitamin C, E a B • •Nutrend UNISPORT: cukr, NaCl, draslík, taurin, alanin, karnitin, Hlavní nevýhoda: při dodržení doporučovaného dávkování výrobcem sportovec přijme velmi málo živin Kofein Mechanismus účinku Nejlepší praxe podávání Další cesty výzkumu •Antagonista adenosinových receptorů •Snižování RPE, únavy, bolesti, zvyšuje bdělost a ostražitost •Nejčastěji v dávkách 3–6 mg/kg TH, •I 3 mg poskytují benefitní účinky kofeinu •Často kombinován s dalšími látkami nebo příjmem sacharidů • •Individuální reakce na podání kofeinu •Interakce s dalšími látkami •Efekt kofeinu na výkon v teplém prostředí • • • •Pomalu se opouští vysoké dávkování a dávkování směřuje do množství kolem 3 mg/kg TH Southward (2018), The Effect of Acute Caffeine Ingestion on Endurance Performance: A Systematic Review and Meta–Analysis •Caffeine has a small but evident effect on endurance performance when taken in moderate doses (3–6 mg/kg) as well as an overall improvement following caffeine compared to placebo in mean power output +3,03 % and time-trial completion time –2,22 %. However, differences in responses to caffeine ingestion have been shown, with two studies reporting slower time-trial performance, while five studies reported lower mean power output during the time–trial. Conclusion: Caffeine can be used effectively as an ergogenic aid when taken in moderate doses, such as during sports when a small increase in endurance performance can lead to significant differences in placements as athletes are often separated by small margins. Bridge (2006), The effect of caffeine ingestion on 8 km run performance in a field setting •Čas běhu na 8 km, 60 minut před požity 3 mg/kg TH kofeinu, nebo placebo, nebo nic •Double blind, cross-over study • •Interindividuální rozdíly ve zlepšení: Výkon s kofeinem 31:57 min (–23,8 sekundy) 1,2% zlepšení v čase Konfidenční interval 95 % 0,7–1,8 % Beta-alanin •Beta-alanin + histidin à intracelulární pufr dipeptid karnosin •Užívání beta-alaninu vede k prokazatelnému navýšení intracelulárních zásob karnosinu Saunders (2017), β-alanine supplementation to improve exercise capacity and performance: a systematic review and meta-analysis Beta-alanin by se měl užívat denně, alespoň po dobu of 2–4 týdnů, ideálně ještě déle V dávce 3,2–6,4 g (65 mg/kg TH), ideálně v menších dávkách 0,8–1,6 g každé 3–4 hodiny, abychom předešli možným nežádoucím projevům („mravenčení“ koncových částí těla) Beta-alanin zlepšuje výkon při FA o (0,2–3 %), jejíž doba trvání je 0,5–10 minut Účinky beta-alaninu jsou průkaznější u méně trénovaných jedinců než u více trénovaných, problém představuje i vysoká inter-individualita účinků Společné užívání beta-alaninu s jedlou sodou (bikarbonát) vedlo k ještě lepším výsledkům Jedlá soda (Hydrogenuhličitan sodný) • Mechanismus účinku Nejlepší praxe podávání Další cesty výzkumu •Látka zásadité povahy •„Temporarily increases blood bicarbonate to acutely enhance extra-cellular buffering of efflux of H+ ion from contracting muscle. Reduces fatigue associated with exercise in which there is production of large amounts of H+ ions via anaerobic glycolysis.“ •Zlepšení výkonu o cca 2 % při aktivitách s dobou trvání kolem 60 s •Jednorázově 0,2–0,4 g/kg TH 60–150 min před FA •Nebo rozdělení do menších dávek v rozmezí 30–180 min před FA ve stejném celkovém množství •Některé protokoly trvající 2–4 před cílovou FA •Individualizace protokolu podávání pro minimalizaci výskytu častých nežádoucích účinků (nevolnost, zvracení, průjmy) •Koingesce se sacharidy •Nahrazení citrátem sodným •Před reálným použitím při závodu nutné vyzkoušet • • Šťáva z červené řepy, beetroot juice, Dusičnany Šťáva z červené řepy (nitráty) Šťáva z červené řepy, beetroot juice, Dusičnany •Jones (2018), Dietary Nitrate and Physical Performance •McMahon (2016), The Effect of Dietary Nitrate Supplementation on Endurance Exercise Performance in Healthy Adults: A Systematic Review and Meta-Analysis • Mechanismus účinku Nejlepší praxe podávání Další cesty výzkumu •Zlepšuje ekonomii fyzické zátěže (snížení spotřeby kyslíku při daném výkonu) •Zlepšení dopravení kyslíku ke tkáním •Zlepšuje kontraktilitu svalstva •Zlepšení „time-to-exhaustion“ a TT-performance o 1–5 % •Cca 8 (6–10) mmol nitrátů, 2–3 hodiny před zátěží, ideálně dávkovat 3 a více dní •Nejčastěji ve formě koncentrátu řepové šťávy • 1 mmol = 62 mg •Individuální odpověď na podání nitrátů: trénovaní vs. méně trénovaní •Příjem nitrátů během výkonu pro udržení hladin •Interakce s dalšími látkami: kofein, sacharidy • Obsah dusičnanů v různých potravinách Hord (2009), Food sources of nitrates and nitrites: the physiologic context for potential health benefits Potravina Obsah dusičnanů (mg) na 100 g čerstvý stav Mrkev 92–195 Hlávkový salát 12–270 Kapusta 77–137 Špenát 24–390 Čínské zelí 43–161 Zelí 26–125 Bok choy/Pak choi 102–310 International Association of Athletics Federations Consensus Statement 2019: Nutrition for Athletics Nejdůležitější látky a atletické sporty Hydratace u vytrvalostního sportu • Hydratace u vytrvalostního sportu •Účast v metabolických procesech •Transport látek •Vylučování metabolitů (pot, moč, dech) •Regulace tělesné teploty •Regulace krevního tlaku •Přímá souvislost s podávaným výkonem • Tekutiny a lidské tělo • Svalová a tuková tkáň – zastoupení vody • Složka Procentuální zastoupení Tuk 83–87 % Voda 10–15 % Proteiny 2–3 % Složka Procentuální zastoupení Voda 73 % Proteiny 20 % Glykogen 1–2 % Intramuskulární tuk 0,01–1 %, zdroje se velmi různí Anorganické a další organické látky <5 Ztráty tekutin Ztráty Močí (1–1 500 ml) Potem (cca 650 ml, při FA až 2–3 l/h) Vypařováním kůží (cca 500 ml) Vydechováním par (200–400 ml, při FA ↑) Stolicí (100 ml) Ztráty tekutin – co vše má vliv? Důvody ztráty tekutin Klimatické podmínky Druh fyzické aktivity Hmotnost těla Složení těla Velikost povrchu těla, oblečení Trénovanost Aklimatizace Reakce organismu na ztráty tekutin I •Pocit žízně při ztrátě 1–2 % tekutin •Žízeň nastává při ↑ osmolalitě ECT (období dehydratace) → během FA pít před pocitem žízně •Ztráta 1–2 % tekutin – žízeň, mírná únava, kolem 2 % počáteční snížení výkonu •Ztráta 3–4 % tekutin – poruchy termoregulace, razantní↓ výkonu •Ztráta 5–6 % tekutin – bolest hlavy, ↓ koncentrace, ↑ dýchání, ↓ termoregulace, ↓ srdeční výdej, nauzea, tachykardie • Ztráty tekutin 2 % a více už jsou obecně považovány za rizikové ve vztahu k výkonu a dalším parametrům Reakce organismu na ztráty tekutin II •Ztráta 7–10 % tekutin – závratě, svalové křeče, poruchy rovnováhy, vyčerpání, kolaps, ↓ V plazmy • •↑ ↓ osmolality ECT (plazma) o 5 mmol/kg → ovlivní činnost ledvin → snížení/zvýšení tvorby moče •Změny osmolality, krevního tlaku, objemu krve → aktivace pocitu žízně, stimulace sekrece ADH → udržování objemu plazmy • Fyzická aktivita a bilance vody •Běžná ztráta potem při 22 °C: 300–2400 ml/h (ženy o něco méně) •Extrémní podmínky (horké, vlhké prostředí): až 3 l/h •Trénovaní se potí více než méně trénovaní (lépe vypracovaný systém termoregulace) •Ztráta 2 % CTV → snížení výkonu o 10 % •Ztráta 2,5 % CTV → snížení výkonu až o 40 % •Pot je izotonický ale: •1) Elektrolyty se při pomalém pocení z kůže vstřebávají zpět → pot je hypotonický •2) Rychlé a silné pocení → elektrolyty se nestačí zpětně resorbovat → pot obsahuje více elektrolytů • • Koncentrace iontů v potu Minerální látky Pot Plazma ICT Sodík 20–80 130–155 10 Draslík 4–8 3,2–5,5 150 Vápník 0–1 2,1–2,9 0 Hořčík <0,2 0,7–1,5 15 Chloridy 20–60 96–110 8 •Koncentrace (mmol/l) hlavních iontů v potu, plazmě a ICT • Hydratace a metabolismus •Hydratace ovlivňuje metabolické procesy v bb • Overhydratace: lehce snížená glykogenolýza, glykolýza, proteolýza, naopak ↑ lipolýzy a utilizace T Dehydratace: nízký objem vody v buňkách → podpora glykogenolýzy, proteolýzy Dehydratace Dehydratace a její dopady na buňku ↑ viskozity krve, ↑ osmolality, ↓ V krevní plazmy ↑ teploty tělesného jádra ↓ produkce potu ↑ tepová frekvence ↓ zásobení svalu krví ↓ přísun živin → využití vlastních zdrojů ↑ spotřeba svalového glykogenu, ↓ odvod laktátu, ↓ výkonu Adaptace organismu na FA •Během FA → voda z plazmy do intersticia a svalových bb → nalití svalů •Přesun pomocí hydrostatického tlaku (TK a kontrakce svalů) a osmoticky (ve svalech ↑ osmolalita – ↑ koncentrace laktátu, Glc…) •Následuje stabilizace → zvýšení viskozity krve a koncentrace rozpuštěných látek → k nasávání vody zpět do krve •Další ztráty vody z plazmy ↓ ADH a aldosteron •Čím více se vypotí, tím větší je ztráta V plazmy → doplnění tekutin (dostatek Na+) •Trénink → k ↑ V plazmy, ↑ počet erytrocytů •Ztráty potem se s délkou FA ↓ •Tréninkem tělo produkuje ↑ potu s ↓ c elektrolytů • Stav hydratace a výkon Posouzení Množství a charakter moče Kontrola hmotnosti před a po zátěži Pocit žízně – oslabena probíhajícím výkonem Dehydratace: •↓ tvorba potu → stoupá tělesná teplota, TF → přehřátí •Výrazné pocení → destabilizace elektrolytů (↓ c Na+ → narušení funkce NS, svalů) • Hydratace před vytrvalostním výkonem •Vstup do aktivity s ↓ zásobou tekutin, v průběhu výkonu není možné ↑, jen udržet → začátek s ↑ zásobou tekutin •Start s plnějším žaludkem → v průběhu výkonu rychlejší vstřebávání dalších tekutin a živin •Velké dávky nápoje → dráždění GIT (otřesy – zvracení, riziko močení) •Před startem vypít cca 300–400 ml •Důležitost sodíku v nápoji! Pokud ne → riziko hyponatrémie, ↑ tvorba moče •25 ml/kg of fluid consumed cca 2 hours pre-exercise with cca 1-g/kg glycerol or 7 g sodium chloride; typically aids in the short-term retention of cca 600 ml fluid to add to body water stores • • • Klíčovým faktorem je vstupovat do FA dobře hydratován Nápoje a jejich koncentrace Kategorie nápoje Osmolalita Množství sacharidů v nápoji Použití Hypotonický Méně Méně Velmi lehká vstřebatelnost z GIT, dobře doplní tekutiny, nevýhodou nižší koncentrace živin Isotonický 275–295 mosmol/kg 6–8 g/l Ideální pro doplnění sacharidů i tekutin během zátěže Hypertonický Více Více Příliš vysoká koncentrace živin, během zátěže se nehodí, protože by se pomaleji vstřebával a zatížil trávení, ideální po zátěži pro efektivní doplnění svalového glykogenu a bílkovin Ideální koncentrace nápoje pro příjem sacharidů během zátěže Pro vytrvalostní zátěž se proto jeví jako nejlepší isotonický iontový nápoj s koncentrací sacharidů 6–8 %, který se dobře vstřebává z trávicího traktu do krve a dodá jak tekutiny, tak zároveň podstatné množství sacharidů. Sportovec by měl prostřednictvím tohoto nápoje přijmout 0,4–0,8 l tekutiny za hodinu. Hlavní Cíl: Nebýt žíznivý Hydratace během vytrvalostního výkonu •Sacharidy v nápoji podporují absorpci vody v tenkém střevě •Vysoká koncentrace sacharidů → hypertonický roztok → prohloubení dehydratace •Volba sacharidů: maltodextrin, Glc, Sach, Fru, maltodextrin •Koncentrace 3–6 % rychlejší vstřebání než čisté vody, pro hobby sportovce klidně může stačit i tato koncentrace •Teplota nápoje: 10–15 °C •Intervaly příjmu tekutin: do 15–20 min (i častěji), pro splnění celkové potřeby tekutin 0,4–0,8 l tekutiny za hodinu, větší „loky“ 150–300 ml, při vyšším příjmu sacharidů pro zachování osmolality nápoje i vyšší objem nápoje •Horko a silné pocení → dodávat zejména Na+ a vodu, sacharidy spíše v hypotonickém rozmezí • • • • Klíčové složky nápoje: sacharidy, NaCl (ekvivalent 1 g Na/l = 43,5 mmol sodíku) v nápoji, případně menší množství draslíku v poměru Na:K 3–4:1, nic dalšího nemusí obsahovat Hydratace po vytrvalostním výkonu •Pozor na prostředí: ↑ zátěž, horko/chlad, nadmořská výška → reakce organismu jiné → neadekvátní žízeň • • •Začátek ihned těsně po výkonu 500 ml nápoje, možné doplnit o příjem proteinů v obvyklé dávce • V průběhu zátěže náhrada tekutin většinou jen z 40–70 % → klíčové doplnit po ukončení!! Na každý ztracený kg hmotnosti 1,25–1,5 litru tekutin Voda bez elektrolytů není účinná pro rehydrataci Na – podpora dalšího pití a retence vody K – resyntéza glykogenu, Na:K 1:3 Příjem tekutin u silových sportů • Klíčovým faktorem je vstupovat do FA dobře hydratován Během FA není nutné doplňovat sacharidy Doplňování tekutin v množství 0,4–0,8 l/h Na každý ztracený kg hmotnosti 1,25–1,5 litru tekutin „Nebát se“ zvýšit příjem sodíku