Systemy energetyczne – rocket fuel dla mięśni

Systemy energetyczne (fosfagenowy, tlenowy oraz beztlenowy) dostarczają nam energii do pracujących mięśni, w trakcie wysiłku fizycznego. Wykorzystanie szlaku metabolicznego (tlenowego – beta oksydacji lub beztlenowego – fermentacji mleczanowej) jest zależna od intensywności pracy.

W wielu środowiskach panuje przekonanie, że systemy energetyczne preferują wyłącznie jeden substrat w procesach pozyskiwania energii. Co przekłada się na twierdzenia: w trakcie cardio utleniasz tłuszcz a w trakcie sprintów (wysiłków beztlenowych) utleniasz glukozę. – Prawda jest powiedzmy połowiczna.

Otóż w organizmie człowieka systemy energetyczne wzajemnie się uzupełniają gdy inne są ograniczane (np. gdy niskie PH komórki zatrzymuje transport mitochondrialny) (wykres 1).

Można szybko zauważyć iż węglowodany oraz kwasy tłuszczowe stanowią główne źródła energetyczne w długotrwałych wysiłkach. A ich udział jest zależny od długości trwania wysiłku, intensywności ale także adaptacji.

Glikogen mięśniowy jest paliwem, które bardzo szybko się wyczerpuje. W celu utrzymania wysokich intensywności stosuje się protokoły superkompensacji glikogenu zwane potocznie „ładowanie węglowodanowym” oraz konsumpcją węglowodanów w trakcie wysiłku (1).

Aby zilustrować dokładnie stosunek pozyskiwanej energii z różnych źródeł posłużę się adaptacją wykresu van Loon’a (2).

Możemy zauważyć, że przy niskiej intensywności 40% Wmax (naukowcy posłużyli się miarą pracy maksymalnej) wzrosła mobilizacja kwasów tłuszczowych, w dużej mierze tych wewnątrz mięśniowych oraz glikogenu mięśniowego. Przy intensywności 55% Wmax obserwujemy dalszy wzrost wykorzystanie kwasów tłuszczowych oraz glukozy zarówno z surowicy krwi jak i źródeł wewnątrzmięśniowych. Ciekawie robi się trochę wyżej, bo przy pracy na poziomie 75% Wmax. Obserwujemy spadek zaangażowania kwasów tłuszczowych wraz ze wzrostem wykorzystania glukozy z krwi oraz glikogenu mięśniowego, gdzie ten wymieniony jako ostatni stanowi ponad połowę substratów do produkcji energii. – Zawodnicy biegnący szybko tracą glikogen w dużym tempie = częściej powinni uzupełniać węglowodany w trakcie wysiłku.

Granicą przy której poziom udziału kwasów tłuszczowych spada do poziomu 0 jest próg przemian beztlenowych (AnT), który wyrażając w poziomie VO2max stanowi 100% (to wtedy gdy oddychasz  nawet uszami) (3). Próg przemian beztlenowych możemy traktować jako względną granicę utleniania się lipidów zarówno dla sportowców jak i amatorów (wykres 3).

„Our data suggest no presence of lipids and demonstrated equal CHO oxidation levels at intensities matching AnT in both test groups.” (3).

Dlaczego to ma znaczenie

Dzięki badaniom takim jak te możemy projektować lepsze diety oraz strategie dla sportowców poprzez: wypełnienie zapotrzebowania na węglowodany, uwzględnienie ich podaży w trakcie wysiłku itp.

I nie, nie daje nam to wglądu w informację przy jakiej intensywności najlepiej spalać tkankę tłuszczową zapasową.. gdyż boczki i fałdki spalamy przy deficycie kalorycznym a nie w konkretnej intensywności. Jeśli potrafisz „wybiegać” więcej kcal niż wypalić na crossfitach to biegaj, jeśli na odwrót to uwzględnij większą ilość treningów CF w swoim planie treningowym i jedz mniej ciastków 🙂

Jeśli chcesz wiedzieć dlaczego utlenianie tłuszczu w trakcie wysiłku nie wpływa bezpośrednio na zmniejszenie się cm w pasie czytaj: Cardio na czczo

Podsumowanie:

  • Wykorzystanie zasobów cukrów (glikogenu mięśniowego oraz wątrobowego) wzrasta wraz z intensywnością wykonanego wysiłku żeby po przekroczeniu progu przemian beztlenowych (AT – to wtedy gdy oddychasz uszami) stać się jedynym źródłem energetycznym.
  • Im szybciej się poruszasz tym szybciej wypalasz zasoby cukrów
  • Jeśli chcesz utrzymać intensywność w wysiłkach powyżej 90 minut musisz (powinnaś/powinieneś) spożywać węglowodany w trakcie wysiłku (np. napoju dla sportowców) w innym wypadku zaliczysz „efekt ściany”
  • jeśli trenujesz sporty charakteryzujące się wysoką intensywnością (np. Crossfit, bjj, judo itp) trzymaj się diet wysokowęglowodanowych rozdzielając porcje na każdy posiłek gdyż tempo syntezy glikogenu jest powolnym procesem i podaż węglowodanów wyłącznie okołotreningowo jest nieefektywna w wypadku sportowców.

Dla nerdów 🙂

Ograniczenie udziału kwasów tłuszczowych w procesach pozyskiwania energii przy wysokich intensywnościach jest prawdopodobnie skutkiem ograniczenia enzymu – palmitoilotransferazy karnitynowej I oraz ilości karnityny przez spadek PH wewnątrz komórki (van Loon). Dyck sugeruje iż spadek utleniania lipidów jest związany z wysokim poziomem mleczanu we krwi i uwięzieniem ich (tłuszczy) w adipocytach. Punkt AnT  jest granicą dla utleniania tłuszczy zarówno u sportowców jak i amatorów co pokazuje wykres (Peric 2016).

Zapraszamy na szkolenia z zakresu dietetyki: nadchodzące-szkolenia

1. Burke, van Loon i Hawley. 2017. Postexercise muscle glycogen resynthesis in humans. J Appl Physiol 122: 1055–1067, 2017
2. van Loon i inni. 2001. The effects of increasing exercise intensity on muscle fuel utilisation in humans. J Physiol. 2001 Oct 1;536(Pt 1):295-304.
3. Peric, Meucci i Nikolovsky.  2016. Fat Utilization During High-Intensity Exercise: When Does It End?Sports Medicine – DOI 10.1186/s40798-016-0060-1