Содержание
Углеводы и физические упражнения — Департамент физической культуры и спорта
ПечатьDOCPDF
В. Н. Селуянов, В. А. Рыбаков, М. П. Шестаков
Глава 6. Питание в спортивной тренировке
6.1. Углеводы и физические упражнения
Важность углеводов для пластических процессов, строения мышц, была продемонстрирована учеными еще 50 лет назад. Christtensen, Hansen (1939), Krogh, Lindhard (1920) убедительно доказали, что для демонстрации высоких показателей выносливости необходимо придерживаться высокоуглеводной диеты, принимать углеводы в ходе длительных физических нагрузок. В дальнейшем стали проводиться исследования со взятием проб мышечной ткани (биопсией). Bergstrom, Hultman (1967), Hermansen et al. (1967) продемонстрировали роль запасов гликогена в мышечной ткани на работоспособность спортсменов.
Углеводороды содержат углерод, водород и кислород, в такой пропорции, что на один атом углерода приходится одна молекула воды (С–Н2О). Поэтому структурная формула глюкозы (моносахорозы) имеет вид С6Н12О6. Углеводороды делят на простые и сложные. Гликоген — сложный полисахарид, главный источник для образования глюкозы в организме человека. Гликоген содержится в печени, мышцах и других тканях. Если человек имеет массу 70 кг, то в его печени (1,8 кг) может содержаться 70–135 г, а в мышцах (32 кг) 300–900 г гликогена.
Гликоген печени необходим для образования глюкозы как источника энергии для ЦНС (мозга), клеток крови, почек. Гликоген мышц может превращаться в глюкозу, но она не может прямо выходить в кровь и использоваться для работы других тканей. Однако, при выполнении упражнений с мощностью около АнП, образуется лактат, он может выходить в кровь, а затем превращаться в тканях в пируват и использоваться митохондриями как источник энергии.
Механизм использования углеводов при выполнении физических упражнений
Мышечный гликоген превращается сначала в глюкозо-1-фосфат под действием фосфорилазы, которая затем превращается в глюкозо-6-фосфат. Это вещество является общей точкой для начала гликолиза (Embden-Meyerhof пути метаболизма). Глюкозо-6-фосфат образуется или из гликогена мышцы, или из глюкозы крови. Гликолиз заканчивается образованием пирувата, который может попасть в митохондрию и в цикле Кребса (цикл лимонной кислоты) подвергнуться окислительному фосфорилированию. В том случае, когда митохондрий в мышечном волокне недостаточно, то избыточный пируват может превращаться в лактат.
5,05 Ккал энергии (21,1 КДж) при окислении углеводов.
При выполнении упражнений с максимальной или околомаксимальной интенсивностью (80–100 %) , например, спринтерский бег, велоезда, многократный спринт, игра в футбол, хоккей, баскетбол, происходит разрушение фосфогенов (АТФ, КрФ) и использование их энергии для движения. В период восстановления ресинтез идет за счет гликолиза, поэтому в ГМВ идет накопление лактата и ионов Н. Накопление ионов водорода приводит к возникновению чувства утомления. Запасы углеводов — гликогена, при однократном повторении упражнения не могут вызвать утомления, но при многократных ускорениях, как это бывает в спортивных играх, может наступить утомление из-за нехватки гликогена в МВ. Предполагается, что при выполнении статических упражнений с усилием мышц 20–30 % от максимальной произвольной силы наблюдается окклюзия сосудов. Через мышцу кровь перестает проходить, поэтому должен развернуться анаэробный гликолиз с тратой запасов гликогена мышц. По мере увеличения объема выполненных упражнений могут возникнуть проблемы с исчерпанием запасов энергии — гликогена. При выполнении циклических упражнений с интенсивностью 60–85 % МПК (уровень АнП) наблюдается наибольший расход гликогена из промежуточных мышечных волокон, а ММВ (окислительные МВ) получают энергию в виде лактата, образующегося в активных гликолитических мышечных волокнах. Мышечный гликоген у велосипедистов преимущественно исчерпывается из четырехглавой мышцы бедра, у бегунов из икроножной и камбаловидной.
Важную регуляторную роль в транспорте глюкозы через мембрану мышечного волокна играют, саркоплазматический кальций, инсулин крови, концентрация глюкозы в крови и в клетке [Холоши, 1986]. При снижении концентрации глюкозы в крови начинает образовываться и выходить в кровь глюкоза образующаяся в ходе гликогенолиза.
Диета, включающая большое количество углеводов, повышает дыхательный коэффициент при выполнении упражнений с мощностью ниже уровня АнП. Увеличивается также продолжительность выполнения упражнения с заданной мощностью, по сравнению со случаем применения диеты с высокой концентрацией жира.
В горнолыжном спорте, при использовании в качестве тренировочных средств силовых и скоростно-силовых упражнений, а также собственно горнолыжные тренировки, главным источником энергообеспечения являются углеводы. Поэтому до тренировки (за 30 мин.), по ходу тренировки, каждые 20 мин., после тренировки необходимо потреблять легкоусваиваемые углеводы. За каждый прием 20–40 г. В этом случае запасы гликогена мышц и печени не исчерпываются, тренировки могут выполняться ежедневно и по несколько раз в день.
5.1.2 | 5.1.3 | 5. 2 | 6.1 | 6.2 | 6.3 | 6.4 | Оглавление |
© 2001-2022 Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)
Противодействие коррупции | Сведения о доходах
Антитеррористическая безопасность
Политика обработки персональных данных МФТИ
Техподдержка сайта | API
Использование новостных материалов сайта возможно только при наличии активной ссылки на https://mipt.ru
МФТИ в социальных сетях
Что такое быстрые и медленные углеводы? — Блог MyGenetics
Все знают о вреде мучной и сладкой пищи для фигуры и здоровья. Употребление продуктов, богатых так называемыми «простыми углеводами», может оказывать на организм влияние, которое многие диетологи характеризуют как «наркотическое». Несмотря на это, углеводы являются важной частью нашего рациона. И полное их исключение на длительный срок может привести к проблемам. Давайте разберемся, чем отличаются простые углеводы от сложных и какие углеводы для нас полезны.
Что такое сложные углеводы
Быстрые углеводы делятся на моносахариды (простейшие углеводные соединения, из которых составляются сложные углеводы) и дисахариды (углеводы, в состав которых входят два моносахарида). К простейшим углеводам можно отнести глюкозу, фруктозу, сахарозу, мальтозу и другие. Самый распространенный углевод, входящий в состав пищи, — глюкоза.
Несмотря на то, что глюкоза относится к моносахаридам, умеренное употребление ее в пищу оказывает положительный эффект на организм. Глюкоза — универсальный источник энергии, благодаря которому осуществляется питание всех клеток и тканей (в особенности тканей головного мозга).
Но все зависит от количества употребляемой глюкозы. В случае, когда человек потребляет этот моносахарид строго в том количестве, которое необходимо для покрытия всех энергетических затрат, глюкоза выполняет свои непосредственные функции как энергоносителя и не оказывает негативного влияния на организм, т.е. не приводит к ожирению. В качестве источника таких углеводов в основном выступают фрукты и овощи.
Совсем другой процесс запускается в организме при переизбытке углеводов. Попадая в пищеварительный тракт, глюкоза практически моментально всасывается в кровь, запуская процесс выработки инсулина — пептидного гормона поджелудочной железы. Говоря простым языком, инсулин «перерабатывает» глюкозу, превращая ее в сложный полисахарид гликоген, который, в свою очередь, откладывается в печени. При недостатке углеводов, например при голодании, гликоген превращается обратно в глюкозу и служит питанием для клеток. При избытке глюкозы инсулин перерабатывает ее в жирные кислоты, и откладывает в «жировую копилку» организма. Если описать все это простыми словами, то лишь часть углеводов, содержащихся в съеденном вами пончике, идет на пользу, все остальное откладывается в жир.
Фрукты и овощи — отличный источник глюкозы
Кроме отложения жиров, избыток глюкозы вызывает тот самый наркотический эффект — «углеводный голод». При систематическом избытке углеводов поджелудочная железа вырабатывает все больше и больше инсулина. Инсулин в крови быстро связывает и нейтрализует глюкозу, а его избыток продолжает осуществлять «свободное плавание» по кровеносным сосудам. Свободный инсулин вызывает чувство голода, которое возникает почти сразу после приема пищи. Так, после съеденного пирожного, запитого сладкой газировкой, уже через 1–1,5 часа возникает неконтролируемый голод, который можно утолить только путем употребления новой порции углеводов.
Что такое простые углеводы
Совсем другое дело — сложные углеводы. К ним относятся полисахариды: крахмал, гликоген, целлюлоза и другие. Эти соединения состоят из нескольких тысяч моносахаридных соединений. Усвоение данных углеводов протекает медленно, по необходимости обеспечения клеток энергией. Именно полисахариды (в том числе и крахмал), в отличие от моно-, ди- и других олигосахаридов (углеводов, содержащих от 2 до 10 моносахаридных «хвостов») медленно усваиваются из желудочно–кишечного тракта и позволяют обмену веществ сбалансировано работать.
Рис очень богат крахмалом, одним из самых распространённых полисахаридов
Этими полисахаридами и питается нормальная микрофлора нашего кишечника. Крахмал содержится в кашах, овощах и многих фруктах и придает им питательные свойства. И именно крахмал составлял основную пищу наших предков на протяжении сотен тысяч лет! Не надо опасаться, что от приема в пищу продуктов, содержащих крахмал, вы поправитесь. При правильно составленном рационе (в соответствии с вашей генетикой) именно углеводы должны стать основными поставщиками энергии. Употребление в пищу сложных углеводов позволяет насытить организм энергией и значительно уменьшить количество калорий, нормализуя массу тела.
В каких продуктах содержатся простые и сложные углеводы?
Моносахариды содержатся во всех сладостях, включающих сахар, в продуктах из муки высшего сорта, сладких жидкостях (особенно газированных), обычном картофеле, шлифованном рисе, сладких фруктах (виноград, бананы).
Полисахариды содержатся в мучных продуктах из твердых сортов пшеницы, из цельного зерна, включая зерновой хлеб крупного помола, ими также богаты фрукты (яблоки, грейпфруты, груши, сливы и другие), овощи, зелень, грибы.
Основное хранилище углеводов в организме человека | Здоровое питание
Дерек Брайан Обновлено 14 декабря 2018 г.
Углеводы, содержащиеся в таких продуктах, как зерновые, фрукты и овощи, составляют основной источник энергии для организма. Каждой клетке тела для функционирования требуется энергия, поэтому у вас должен быть постоянный источник энергии, даже если углеводы не доступны сразу. Чтобы обеспечить эту постоянную энергию, организм запасает любые излишки углеводов, обычно в виде соединения, называемого гликогеном.
Образование гликогена
Углеводы существуют в виде простых углеводов, известных как сахара или моносахариды, или сложных углеводов, известных как полисахариды. Когда организм переваривает сложные углеводы, он расщепляет эти соединения на сахар, известный как глюкоза, который организм усваивает для получения энергии. Любая глюкоза в кровотоке, остающаяся после неотложных потребностей в энергии, становится составным гликогеном, длинной цепью связанных молекул глюкозы, которую организм может позже снова расщепить для получения энергии.
Хранение гликогена
Печень и скелетные мышцы тела в основном хранят гликоген. На долю гликогена приходится примерно 10 процентов веса печени и два процента веса мышц. Поскольку общая масса мышц в организме больше, чем общая масса печени, мышцы запасают большую часть гликогена.
Использование гликогена
Когда организм не может удовлетворить свои энергетические потребности за счет количества глюкозы, циркулирующей в организме, он использует гликоген. В этих условиях организм расщепляет накопленный гликоген, чтобы удовлетворить эти потребности. Гликоген, хранящийся в мышечной ткани, обеспечивает энергию для этой конкретной мышцы; например, запасенный в ногах гликоген может обеспечить энергию для бега. Гликоген, хранящийся в печени, регулирует количество глюкозы в крови в целом, гарантируя, что все клетки организма удовлетворят свои потребности в энергии.
Другое Хранение углеводов
Если организм удовлетворил свои неотложные энергетические потребности и все запасы гликогена в организме заполнены, он преобразует любую оставшуюся глюкозу в кровотоке в жир. Жир является гораздо менее эффективным источником топлива, чем гликоген, потому что гликоген легко доступен для мышц и легко расщепляется на глюкозу. Организм может расщеплять жир и превращать его обратно в глюкозу для получения энергии, но только в условиях, когда гликоген недоступен.
Ссылки
- Университет штата Айова: Углеводы
- Биохимия, 5-е издание: Метаболизм гликогена
- Колледж Элмхерст: Гликоген
- Медицинская школа Мичиганского университета: Время решает все: почему важна продолжительность и порядок выполнения упражнений
Writer Bio
Базируется в Кливленд, Дерек Брайан профессионально пишет с 2009 года. Сосредоточив внимание на питании, здоровье и фитнесе, Брайан был представлен на нескольких известных веб-сайтах, связанных со здоровьем, включая CAMCommons.com. Брайан получил степень по английскому языку в Университете штата Огайо по специальности риторика и композиция.
Основное хранилище углеводов в организме человека
Основное хранилище углеводов в организме человека
Изображение предоставлено:
jacoblund/iStock/GettyImages
Углеводы являются предпочтительным источником энергии для организма. Углеводы, которые вы едите, обеспечивают энергией ваши мышцы, мозг и нервную систему; облегчить метаболизм жиров; и убедитесь, что белок в ваших мышцах не расщепляется для получения энергии. Поскольку углеводы так важны для функций вашего организма, любой избыток углеводов, который вы едите, откладывается в вашей печени, мышцах и жире для будущего использования.
Видео дня
Как хранятся углеводы
Когда вы едите углеводы, они расщепляются в желудке на маленькие молекулы сахара. Эти молекулы транспортируются через вашу пищеварительную систему, а затем превращаются в глюкозу печенью, чтобы сделать полезную форму энергии для мозга и ваших мышц. Углеводы запасаются в организме в виде глюкозы или гликогена.
Когда запасается глюкоза
Любая глюкоза, которая не требуется немедленно для получения энергии, преобразуется в гликоген и сохраняется, согласно статье ScienceDirect 2016 года. Ваше тело может хранить около 2000 калорий гликогена, который можно использовать, когда вам нужно больше энергии, чем в настоящее время доступно в вашем кровотоке.
Как хранится глюкоза
Инсулин — это гормон, выделяемый поджелудочной железой при слишком высоком уровне сахара в крови. Согласно статье, опубликованной в Encyclopaedia Britannica, инсулин взаимодействует с вашей печенью, мышцами и жировыми клетками, приказывая им принять поступающую глюкозу.
Если у вас недостаточно инсулина или если инсулин в кровотоке не работает должным образом, у вас развивается состояние, называемое диабетом, при котором вы не можете регулировать уровень сахара в крови.
Загрузка печени
Ваша печень хранит самое концентрированное количество гликогена из всех мест хранения в вашем теле. Он может содержать до 100 граммов гликогена в любой момент времени. Этот гликоген в основном используется для поддержания уровня сахара в крови и уровня энергии в течение дня.
Массирование мышц
Ваши мышцы составляют от 20 до 30 процентов вашей общей массы и, следовательно, обеспечивают хранение большего общего количества гликогена, чем печень. Здоровый, хорошо питающийся взрослый человек может иметь около 500 граммов мышечного гликогена. Ваши мышцы являются вторичным хранилищем, которое заполняется только тогда, когда печень достигает своей емкости. Мышечный гликоген используется для получения энергии во время длительной напряженной деятельности. Ваши мышцы и печень вместе могут хранить около 600 граммов углеводов в виде гликогена.
Как хранится избыток глюкозы
Если ваше потребление превышает количество, необходимое для наполнения печени и мышечной ткани, ваша печень преобразует избыток углеводов в глюкозу и высвобождает ее в кровоток. В этот момент инсулин, высвобождаемый поджелудочной железой, подает сигнал вашим жировым клеткам поглощать избыток глюкозы и сохранять ее для будущего использования.
Использование углеводов
Накопленный гликоген используется организмом для получения энергии. Углеводы запасаются в виде гликогена в мышцах, и они используют его для сокращения во время упражнений.