Тренировка энергетических систем организма

Научная точка зрения: как питаться тем, кто занимается спортом

Физическая активность – важная часть здорового образа жизни. О том, как лучше выстроить свой рацион тем, кто тренируется, мы поговорили с младшим научным сотрудником лаборатории спортивной антропологии и нутрициологии ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии» Раджабкади Магомедовичем Раджабкадиевым.

– Расскажите, пожалуйста, какие продукты обязательно должны быть в рационе людей, которые активно занимаются спортом.

– Хочу уточнить, что мы говорим о людях, которые занимаются спортом на любительском уровне. Они могут активно тренироваться, но все же это не профессиональные спортсмены. В рационе обязательно должны быть продукты с высокой биологической ценностью. Прежде всего богатые полноценным белком, сложными углеводами, полезными жирами, витаминами и минеральными веществами. К основным источникам белка и незаменимых аминокислот можно отнести мясо птицы, рыбу, морепродукты, красное мясо, субпродукты, яйца. Также в этих продуктах много витаминов группы В, витаминов А, D, железа и ряд жизненно необходимых для организма нутриентов. Высокой ценностью, с точки зрения содержания белка, обладают и молоко, и кисломолочные продукты: нежирный творог, сметана, сыр. Также они выступают главным источником кальция для организма. Не стоит забывать и о бобовых культурах, содержащих растительный белок, витамины группы В.

– Мы рассмотрели белки. А что насчет углеводов?

– Это также один из важных макронутриентов для людей, занимающихся спортом. Прежде всего сложные углеводы – они должны составлять 55–60% от рациона. Отдавайте предпочтение продуктам, которые подверглись меньшей обработке: выбирайте хлеб из муки грубого помола, цельнозерновые крупы (овсяная крупа, киноа, гречка, бурый рис), макароны из твердых сортов пшеницы. Пищевых веществ в таких продуктах в два-три раза больше, чем в рафинированных (в белом рисе, муке высшего сорта и т. д.). Также в них содержатся витамины группы В, минеральные вещества (магний, железо) и, что очень важно, клетчатка, необходимая для работы кишечника.

– Правда ли, что большая часть калорий должна приходиться на завтрак?

– Это не совсем так. Объясню почему: давайте возьмем для примера среднестатистического человека. Допустим, что при массе тела 70 кг его энергозатраты составляют 3000 ккал в сутки. Мы не можем рекомендовать ему употребить на завтрак 1500 ккал, потому что это слишком много для одного приема, и избыток калорий будет запасаться в виде жира. На завтрак должно приходиться где-то 25–30% от общей калорийности рациона. Это 700–750 ккал при общей калорийности 3000. При этом рекомендуется употреблять продукты, находящиеся в основании «пищевой пирамиды». Прежде всего это цельнозерновые, которые надолго обеспечивают чувство сытости. Остальные приемы пищи – 30–35% днем и 20–25% вечером. То есть большая часть дневной нормы калорий должна приходиться на обед.

– Отличается ли рацион мужчин, которые активно занимаются спортом, от женского меню?

– По нормам пищевых веществ и энергии существенных различий нет. Единственное, нужно учитывать, что у женщин величина основного обмена примерно на 15% ниже, чем у мужчин. Это связано с тем, что основной потребитель энергии – мышечная масса, а жировая энергетически не активна. У мужчин обычно процент мышечной массы тела выше, следовательно, интенсивнее и обмен. Рацион питания должен учитывать эту разницу. Еще женщинам нужно больше продуктов, содержащих железо (мы не берем периоды беременности, кормления).

– На какие продукты стоит обратить внимание людям, которые нацелены на набор мышечной массы?

– Прежде всего для этой цели необходим белок как основной строительный материал. Причем важно, чтобы организм получал белок и из животных, и из растительных источников, их соотношение должно быть 50/50. О продуктах, содержащих белки, я говорил выше. Все они обязательны в рационе человека, который хочет набрать мышечную массу. Помните, что белок должен быть в достатке, но не в избытке. Так как это дает дополнительную нагрузку на почки и желудочно-кишечный тракт. В среднем норма – 1,3–1,5 г белка на 1 кг массы тела. Конечно, для мышц нужны и сложные углеводы. Важно, чтобы организм находился в состояние незначительного профицита.

– На что обратить внимание тем, кто выбирает кардионагрузки (например, собирается бежать марафон)?

– В этом случае белок не должен быть полностью исключен, но основной акцент нужно сделать на сложных углеводах. И очень важный момент для марафонцев – продукты, которые поддерживают буферные свойства крови (в том числе БАДы, витаминно-минеральные комплексы и антиоксиданты). Потому что при таких тренировках организм испытывает высокие нагрузки. Важно дать ему не только энергию, но и защиту от стрессорного воздействий высоких физических нагрузок.

– Что вы думаете про «углеводное окно» после тренировок? Правда ли, что в этот момент можно съесть что угодно без ущерба для фигуры?

– Давайте для начала разберемся, что происходит с человеком во время тренировки на биохимическом уровне. Активизируется система, которая контролирует выделение гормонов во время стресса: в крови повышается уровень глюкокортикоидов и катехоламинов – кортизол и адреналин. Под их воздействием происходит мобилизация энергетических субстратов, необходимых для выполнения физической нагрузки. То есть повышается расщепление гликогена печени и мышц до глюкозы, которая затрачивается на энергетические процессы. Также активизируется процесс липолиза (расщепления жира) и протеолиза (расщепления белков), растет уровень свободных жирных кислот и аминокислот в крови. Так вот, после такой интенсивной физической нагрузки, когда запасы гликогена расходуются, возникает состояние повышенной потребности организма в пластических и энергетических веществах. В общем-то, это состояние в литературе известно как «углеводное окно».

– Что же происходит в организме дальше?

– Дело в том, что в организме есть механизмы, которые поддерживают уровень сахара в крови. И если мы во время нагрузки израсходовали собственный гликоген, а это, как вы знаете, депо глюкозы, организм будет получать ее посредством глюконеогенеза – то есть глюкоза будет синтезироваться из лактата, глицерина и аминокислот. В организме человека за счет глюконеогенеза образуется несколько сотен граммов глюкозы в сутки. Несложно догадаться, откуда организм будет брать необходимые аминокислоты. Глюконеогенез, в свою очередь, контролируется гормонами: кортизол, глюкагон и адреналин стимулируют этот процесс, а инсулин, напротив, подавляет.

– Что из этого следует?

– А следует то, что, потребляя пищу с высоким гликемическим индексом, мы тормозим сжигание жира. И отсюда вытекает ответ на вторую часть вашего вопроса: можно ли во время углеводного окна съесть что угодно без ущерба для фигуры? Тут очень важно соблюсти баланс. Да, потребление пищи после тренировки восполняет потребности организма в белках, витаминах, углеводах, жирах и нивелирует негативные эффекты тренировочного стресса. Но если на тренировке было потрачено 500 калорий (в среднем за 1,5 часа расходуется 300–700 ккал), а употреблено 1000 и более, то излишки калорий организм будет запасать в виде жира. Это значит, что после занятий нельзя есть все подряд, нужно соблюдать баланс – употребить столько пищи, чтобы восполнить потребность организма. Поэтому в течение 30–40 минут после окончания занятий нужно поесть, но аккуратно – легкую белковую пищу, можно овощи или фрукты (например, банан или грушу). А вообще большее значение имеет то, что мы получаем до тренировки.

– Например? Что вы рекомендуете?

– Лучше употребить полноценный сывороточный белок, можно в виде протеинового коктейля, который быстро усвоится. И сделать это за час до тренировки, потому что тогда в крови успеют появиться много аминокислот, организм возьмет их и не станет расщеплять белки мышцы.

– Давайте подробнее поговорим про функциональные продукты, в частности, протеиновые коктейли. Могут ли они заменить обычную еду?

– Профессиональным спортсменам, чьи энергетические затраты могут достигать три, пять и даже десять тысяч калорий, необходимо употреблять специализированные продукты, так как с обычной едой им сложно получить все необходимое. Обычным людям нужно относиться с осторожностью. Протеиновые коктейли не могут быть заменой полноценного питания, только в качестве перекуса, перед тренировкой или для закрытия «углеводного окна».

– Можно ли активные тренировки сочетать с жесткими диетами, вызывающими дефицит калорий?

– Мы с вами знаем, что тренировка – это стимул к определенным адаптационным изменениям. Для обеспечения адаптационных процессов необходимы пищевые вещества и энергия. Если мы находимся в состоянии дефицита калорий, будучи на жесткой диете, и к этой нагрузке добавляются еще и активные тренировки, то повышаем риск срыва адаптации и возникновения состояния утомления, далее переутомления и перетренированности.

Некоторые люди нормально реагируют на голод, и тренировки у них проходят хорошо. Тут нужно ориентироваться на свои ощущения. Но с методической точки зрения не стоит тренироваться на голодный желудок. Потому что можно почувствовать слабость и головокружение. Речь идет именно об активных тренировках – для них нужны энергетические запасы, которые мы получаем с пищей. Вообще, я бы не рекомендовал жесткие диеты в принципе, важно, чтобы рацион был сбалансирован, чтобы можно было терять именно жировую массу тела, а не мышечную.

– Давайте подведем итог. Перечислите, пожалуйста, основные правила питания для людей, которые активно занимаются спортом.

– Для начала нужно определиться с целями: вы хотите оздоровиться, похудеть, поддержать или набрать вес и учитывать это при составлении рациона. Но вообще всегда актуальны правила здорового питания. Поддерживайте водно-солевой баланс, потому что даже 1% потери воды от массы тела приводит к некоторым отклонениям. Сокращайте потребление добавленного сахара и соли, отдавайте предпочтение нерафинированным продуктам, правильно термически обрабатывайте пищу. Нужно помнить про базовый закон нутрициологии – количество потребляемой энергии должно быть равно затрачиваемой. Важно, чтобы питание было сбалансированным и максимально разнообразным. Другими словами, нужно получать белок не только из курицы, но и из всех других доступных источников. То же самое касается углеводов и жиров. И, конечно, не забывайте про режим питания – в течение дня должно быть три полноценных приема пищи и два перекуса.

Источник

Энергетические системы организма и целенаправленная тренировка

Мониторинг частоты сердечных сокращений (ЧСС), совместно или без контроля уровня молочной кислоты (лактата), — на сегодняшний день неотъемлемый элемент тренировки, позволяющий спортсмену и наставнику подобрать оптимальную интенсивность, что позволяет при меньших нагрузках добиваться более высоких результатов. Эффективная тренировка, ведущая к высоким достижениям, возможна только при хорошем знании и правильном применении принципов энергообеспечения физической деятельности.

Энергетические системы

Аденозинтрифосфат (АТФ) в организме человека является универсальным источником энергии, которая высвобождается при распаде АТФ до аденозинфосфата (АДФ) и используется мышцами для выполнения механической работы. Запасы АТФ в мышцах незначительны, расходуются за 2 секунды. Системы ресинтеза АТФ (фосфатная, лактатная и кислородная) поддерживают относительное постоянство этого вещества.

Фосфатная система ресинтеза АТФ (анаэробная, алактатная) включает использование запасов АТФ в мышцах (2сек) и быстрое восстановление АТФ из креатинфосфата (КрФ), которого хватит ещё на 6-8 секунд. Система важна для всех взрывных, кратковременных и стремительных действий. Уже через 30 секунд после нагрузки АТФ и КрФ восстанавливаются на 70%, а через 3-5 минут полностью. Важно — направленная тренировка соответствующими упражнениями с достаточными периодами отдыха не только повышает запасы АТФ и КрФ, но и ускоряет процесс распада и восстановления АТФ за счёт увеличения ферментативной базы, поэтому и представителям стайерских дисциплин полезно регулярно включать в основную тренировку краткие (не более 10 с), мощные, быстрые упражнения.

Кислородная система ресинтеза АТФ (аэробная) является наиболее важной в тренировках на выносливость, поскольку она может поддерживать физическую работу в течение длительного времени, снабжая энергией посредством химического взаимодействия пищевых веществ (главным образом, жиров и углеводов) с кислородом. Производительность кислородной системы зависит от количества кислорода, которое способен усвоить организм человека (МПК – максимальное потребление кислорода). Углеводы — более эффективное топливо по сравнению с жирами, т.к. при одинаковом потреблении энергии на их окисление требуется на 12% меньше кислорода, но запасов углеводов (гликоген печени и мышц) хватит на 60-90 минут активности, запасы жира практически неисчерпаемы, при окислении не образуется лактат. Чем выше интенсивность нагрузки, тем больше вклад углеводов в энергообразование. Но при одинаковой интенсивности аэробной нагрузки тренированный спортсмен будет использовать больше жиров и меньше углеводов, чем не тренированный, т.е. будет расходовать энергию более экономно. Важно – обязательное включение длительных медленных тренировок в видах на выносливость.

Распад углеводов происходит в два этапа, на первом, протекающем без участия кислорода, образуется молочная кислота (лактат), которая используется в ресинтезе АТФ на втором этапе с участием кислорода. Пока потребляемого кислорода достаточно, молочная кислота не будет накапливаться в организме. Важно – элиминация лактата, основанная на его использовании на втором этапе углеводного энергообеспечения лежит в основе обязательных низкоинтенсивных заминок, активного отдыха и восстановительных тренировок.

Лактатная система

Итак, при росте интенсивности нагрузки и недостатке кислорода молочная кислота, образовавшаяся в первой анаэробной фазе, не нейтрализуется полностью во второй, аэробной, в результате накапливается в работающих мышцах, что приводит к ацидозу, или закислению мышц, основной причине мышечной усталости. При превышении определённого уровня интенсивности (который варьируется от человека к человеку) происходит активация механизма, посредством которого организм переходит на полностью анаэробное энергообеспечение, где в качестве источника используются исключительно углеводы. Ускорение, подъём, финишный рывок – за них ответственна лактатная система. При нарастающем ацидозе спортсмен не способен поддерживать тот же уровень нагрузки, что приводит достаточно быстро к резкому снижению интенсивности или отказу выполнять нагрузку.

Важно – в самом начале любого упражнения, независимо от его интенсивности энергообеспечение происходит только анаэробным путём. Каждый раз организму требуется несколько минут, чтобы аэробная система включилась в работу. Соответственно, разминка обязательна.

Ацидоз повреждает аэробную ферментативную систему мышечной клетки, что снижает аэробные способности. Если клетки повреждены ацидозом, то может потребоваться несколько дней, прежде чем ферментативная система начнёт снова нормально функционировать и аэробные возможности восстановятся, а аэробные тренировки будут эффективными. Повреждение мышечных стенок в результате ацидоза является причиной утечки веществ из мышечных клеток в кровь, замедляется образование КрФ, нарушается работа сократительного аппарата, страдает координация, тренировки на технику или скорость неэффективны, возрастает риск травм.

Типы мышечных волокон

Условно мышечные волокна разделяются на два типа: красные (тип1, медленно сокращающиеся) и белые (тип2, быстро сокращающиеся). Между мужчинами и женщинами не существует разницы в соотношении быстрых и медленных мышечных волокон, реакция на тренировку одинаковая. Красные мышечные волокна густо усеяны капиллярами, снабжаются энергией преимущественно аэробно, важны в видах на выносливость. Белые мышечные волокна (выделяют так же подтип2а – анаэробно-аэробные и подтип2в – анаэробные) обладают высокой анаэробной способностью, поэтому максимально используются в скоростно-силовых видах. Соотношение белых и красных волокон у отдельного человека генетически детерминировано, т.е. практически мы изначально рождаемся либо стайерами, либо спринтерами. Под воздействием тренировок некоторое количество белых волокон могут превратиться в красные, к сожалению, обратное действие невозможно. Выраженный стайер никогда не станет спринтером, а у спринтера есть шанс стать хорошим стайером. С возрастом спринтерские способности спортсмена снижаются быстрее, чем способности к выполнению длительной работы. Важно – в видах на выносливость обязательно находить время для скоростно-силовых тренировок, чтобы поддерживать соответствующие качества на достойном уровне.

Целенаправленная тренировка

Тренировка должна быть направлена именно на ту энергетическую систему, которая участвует в энергообеспечении конкретной спортивной деятельности. Результаты марафонца зависят от его способности выполнять длительную работу, поэтому его тренировки должны быть нацелены на совершенствование кислородной системы и расширение аэробных способностей. Для спринтера важны максимальные возможности его фосфатной системы, поэтому его тренировки должны быть направлены на увеличение числа высокоэнергетических фосфатов. В некоторых видах, например в беге на средние дистанции (400, 800, 1500м), лыжном спринте требуется тренировка все систем энергообеспечения, требуются высокие анаэробно-аэробные способности, спортсмены должны учиться бороться с сильным ацидозом.

Таблица 1. Зависимость подключения энергосистем от продолжительности нагрузки.

Продолжительность	Скорость. Фосфатная система	Аэробные способности. Кислородная система	Анаэробные способности: фосфатная и лактатная системы
130 – 180 мин	0	95	5
28 – 50 мин	5	80	15
14 – 26 мин	10	70	20
9 – 16 мин	20	40	40
4 – 6 мин	20	35	55
2 – 3 мин	30	5	65
1 – 1,5 мин	80	5	15
22 – 35 с	98	0	2
10 – 16 с	98	0	2

Зависимость между продолжительностью нагрузки и относительным вкладом различных энергетических систем применима к любому виду спорта. Подключение той или иной энергетической системы зависит от продолжительности нагрузки. Например, для бега на 1 500м (продолжительность 4 – 6 мин) 20% тренировок должно быть направлено на совершенствование фосфатной системы (спринтерские тренировки), 25% — на повышение аэробной выносливости и 55% — на повышение анаэробных возможностей.

Итак, тренировка должна выполняться при определённой (для каждого вида спорта) интенсивности, которая измеряется в разных величинах — % от максимальной ЧСС (ЧССмах) или % от анаэробного порога (АнП). АнП обозначается нагрузка, выше которой организм переключается с аэробного на частично анаэробное. Международные обозначения зон интенсивности следующие: аэробная (А), развивающая (Е от endurance – выносливость, чуть выше анаэробного порога) и анаэробная (Аn). Каждая из трех зон разделяется на 2 подзоны. Существует так же восстановительная зона (R – recreation).

Таблица 2. Зоны интенсивности.

Зона инс-ти	Характеристика	% от АнП	% от ЧССмах
R	Восстановительная, очень низкая интенсивность	70 — 80	60 – 70
A1	Аэробная 1, низкая интенсивность	80 — 90	70 — 80
A2	Аэробная 2, средняя интенсивность	90 — 95	80 – 85
E1	Развивающая 1, транзитная зона	95 — 100	85 – 90
E2	Развивающая 2, высокоинтенсивная выносливость	100 — 110	90 – 95
An1	Анаэробная, основана на гликолизе	максимальное энергообеспечение – 2-3 мин
An2	Анаэробная 2, основана на фосфатах	Максимальное энергобеспечение – до 10с

Тренировка фосфатной системы

Главная цель – истощение высокоэнергетических фосфатов без накопления молочной кислоты. Лучший способ – спринты на максимальной (продолжительность отрезка 6-8сек) или субмаксимальной (20-30с) скоростях, выполняемые повторно (8-10раз) с большими паузами пассивного отдыха (3-5 мин в зависимости от подготовленности). Выполнение лёгкой нагрузки во время отдыха частично блокирует ресинтез АТФ и КрФ, приводит к их недостаточным запасам для следующего ускорения, активации анаэробной системы и накоплению лактата. Руководствуясь показателями ЧСС, управлять спринтерской тренировкой и вносить коррективы невозможно, для этого лучше использовать показатели лактата.

Тренировка лактатной системы

Основная цель — совершенствование способности спортсмена выполнять упражнение при высоких концентрациях лактата. Интенсивные тренировки в анаэробной зоне, лучший – интервальный метод, оптимальная продолжительность отрезков максимального усилия от 30с до 3-х минут, активный отдых от 30с до нескольких минут, концентрация лактата не должна снижаться слишком сильно. Важно — после напряжённых анаэробных нагрузок обязательны очень лёгкие восстановительные тренировки.

Тренировка кислородной системы

Лучший метод – тренировки на выносливость, то есть нагрузки с субмаксимальной мощностью в течение длительного времени без накопления лактата.

Интенсивная аэробная тренировка выполняется в виде интервальной работы (с короткими или длинными рабочими отрезками). В первом случае кислородная система полностью активируется, ЧСС 90% ЧССмах, т.е. на уровне или чуть выше анаэробного порога, отрезки 2-8 мин., количество интервалов 5 -8, отдых 4-6 мин., небольшое повышение лактата до 5-6 ммоль/л допустимо. Во втором случае, ЧСС 85-90% ЧССмах, отрезки 8-20 мин., количество 4-5, отдых 5 мин, лактат 3-4 ммоль/л. Данные тренировка не должна проводиться чаще 1-2 раз в неделю. Эффективны при хорошем самочувствии. При сопутствующей усталости или недостаточном восстановлении резко возрастает опасность перетренировки.

Промежуточная аэробная тренировка выполняется со средней интенсивностью (80-85% ЧССмах), лактат не накапливается, продолжительность зависит от соревнований, к которым готовиться спортсмен. Соревновательная дистанция обычно преодолевается 1 раз за неделю.

Экстенсивная аэробная тренировка представляет длительную непрерывную работу при ЧСС 70-80% ЧССмах продолжительностью от 90 мин, тренируют жировой обмен, часто совмещают с промежуточной аэробной тренировкой.

Восстановительная тренировка

Неотъемлемая часть общего тренировочного процесса. Работа при интенсивности менее 70% от ЧССмах не улучшает аэробные способности, но в большинстве случаев более выгодна для восстановления, чем пассивный отдых (см.выше).

* По книге — ЧСС, ЛАКТАТ И ТРЕНИРОВКИ НА ВЫНОСЛИВОСТЬ. П.ЯНСЕН. ТУЛОМА 2007г.

В книге изложены теория, практика и анализ тренировки спортсменов на выносливость на основе мониторинга частоты сердечных сокращений (ЧСС) и уровня молочной кислоты (лактата) в крови, приведены тесты нахождения анаэробного порога и оценки функционального состояния, обсуждаются проблемы перетренированности и спортивного сердца.

Источник