W dzisiejszych czasach uzupełnianie energii w okresach okołotreningowych praktycznie zawsze sprowadza się tylko do ładowania (przed treningiem) i uzupełniania (po treningu) glikogenu. Niewiele osób zdaje sobie sprawę, że oprócz glukozy jako paliwa dla naszych mięśni możemy użyć kreatyny (a konkretnie fosfokreatyny) oraz tłuszczu. Kreatyna jest znana ze swojej funkcji budowania masy mięśniowej (oraz tego, że zatrzymuje wodę w organizmie), wiadomo też, że zwiększa siłę. Poza tym jest to jeden z najszerzej i najdłużej badanych suplementów, który jest bardzo bezpieczny oraz skuteczny. Jednak niewiele osób zna jej działanie na poziomie komórkowym.
Świadome wykorzystywanie nagromadzonego tłuszczu w tkance tłuszczowej jako głównego źródła paliwa dla pracy mięśni jest bardzo rzadkie – niewielu sportowców jest na diecie ketogenicznej, choć kulturyści często wykonują cardio na czczo bądź po treningu, co pomaga spalać tłuszcz (czyli używać tkanki tłuszczowej jako źródła energii). Jednak okazuje się, że kwasy tłuszczowe (jak i ketony) mogą być idealnym źródłem paliwa dla pewnej grupy sportowców.
Źródło energii na poziomie komórkowym
Najważniejszą jednostką energii na poziomie komórkowym jest ATP – adenozynotrifosforan – to ta cząsteczka umożliwia skurcze mięśniowe, ale przede wszystkim jest niezbędna do życia. Ciekawe informacje na jej temat podaje Wikipedia: „Wszystkie procesy energetyczne służą, w końcowym rozrachunku, do tworzenia ATP lub jego redukcji. Związek ten nie jest magazynowany, tylko tworzony na bieżąco. (…) Człowiek każdego dnia przekształca ilość ATP porównywalną z masą swego ciała”.
ATP w trakcie produkcji energii oddaje fosforan i jest przekształcany w ADP lub AMP – odpowiednio adenozynodifosforan i adenozynomonofosforan. Rozpad ATP obrazują poniższe równania:
ATP + H2O → ADP + Pi
ATP + H2O → AMP + PPi
Uzupełnianie tej cząsteczki (czyli przekształcanie ADP i AMP z powrotem w ATP) jest kluczowe zarówno dla życia, jak i dla optymalnych osiągów sportowych.
Jak skutecznie uzupełniać energię
Jak już wspomniałem wcześniej, są trzy źródła, dzięki którym możemy zwiększyć ilość dostępnego ATP. Są to: kreatyna, glukoza (glikogen) oraz kwasy tłuszczowe (patrz rysunek 1).
Kreatyna
Kreatyna jest najkrócej działającym źródłem energii – zapewnia natychmiastową energię na maksymalnie 30 s wysiłku o bardzo wysokiej intensywności (inne źródła podają, że wystarcza ona na jedynie 10 s). Gdy spożywamy kreatynę (w postaci suplementu lub pożywienia, bo znajduje się ona w produktach odzwierzęcych) lub gdy jej synteza w naszym ciele się zwiększa, zwiększamy także zapasy fosfokreatyny. To właśnie fosfokreatyna oddaje swój fosforan, by ADP zmieniło się w ATP. Odbywa się to za pomocą kinazy kreatynowej.
Jak można wywnioskować po tym krótkim opisie, kreatyna sprawdzi się najlepiej przy bardzo intensywnych i krótkich wysiłkach (np. sprint na 100 m, ale także trening na siłowni). Jej rola przy dłuższym treningu o mniejszej intensywności nie jest do końca poznana. Ten sposób produkcji energii nie wymaga tlenu. Co ciekawe, w trakcie odpoczynku (np. pomiędzy seriami) fosfokreatyna ulega odbudowaniu.
System anaerobowy (beztlenowy)
Kolejnym źródłem energetycznym, które pozwoli nam generować skurcze mięśni przez znacznie dłuższy czas, jest glukoza i glikogen przekształcany bez dostępu odpowiedniej ilości tlenu. Ten system zapewnia nam energię na czas do dwóch minut – idealnym przykładem tego typu wysiłku jest bieg na 800 m. W tym wypadku glukoza z krwi oraz glikogen mięśniowy i wątrobowy są przekształcane w procesie glikolizy w kwas pirogronowy przy niedoborze tlenu – przez małą ilość tlenu powstaje duża ilość kwasu mlekowego, który jest odpowiedzialny za ból i palenie mięśni w trakcie oraz tuż po treningu (podczas wysiłku tlenowego także powstaje kwas mlekowy, jednak wątroba jest w stanie go przekształcić w procesie glukoneogenezy w glukozę, dlatego wysiłki o niskiej intensywności nie powodują takiego bólu mięśni w trakcie i tuż po treningu). Jednak ten system jest bardzo nieefektywny – w jego wyniku powstają tylko dwie cząsteczki ATP, podczas gdy produkcja energii z dostępem tlenu daje nam aż 30 cząsteczek ATP. Kwas mlekowy może być także użyty jako paliwo dla mózgu.
System aerobowy (tlenowy)
Ten typ produkcji energii jest najciekawszy ze wszystkich, ponieważ tylko tutaj mamy dostępne dwa źródła ATP – są to kwasy tłuszczowe oraz glukoza – w zależności od naszej adaptacji (naszą adaptację możemy zmienić przede wszystkim poprzez dietę). Ten typ treningu charakteryzuje się najmniejszą intensywnością i trwa najdłużej – przykładem jest kolarstwo, maratony, ironman, triathlon itp. Jeżeli nie jesteśmy w stanie ketozy, to podczas takiego wysiłku będziemy spalać głównie glikogen, jeżeli jesteśmy w ketozie – głównie kwasy tłuszczowe.
W naszym ciele jesteśmy w stanie zgromadzić około 300–400 g glikogenu w mięśniach (co ciekawe, glikogen mięśniowy z powodu braku specjalnego enzymu nie może wydostać się do krwioobiegu – musi on zostać zużyty przez dany mięsień) i 100 g glikogenu w wątrobie (glikogen wątrobowy może zostać uwolniony do krwioobiegu, przez co może zwiększyć poziom glukozy we krwi i zapewniać energię wszystkim komórkom w ciele), co daje nam w sumie około 500 g glukozy, co z kolei przekłada się na 2000 kcal (1 g węglowodanów to 4 kcal). Taka ilość energii wyczerpie się po około dwóch godzinach treningu tlenowego (oczywiście wszystko zależy od jego intensywności, osoby, wytrenowania itp.). Dlatego przy bardzo długich wysiłkach jesteśmy zmuszeni korzystać z tkanki tłuszczowej jako źródła energii (warto też zaznaczyć, że zawodowi sportowcy, od lat korzystający z glikogenu w wysiłkach tlenowych, będą w stanie zgromadzić go znacznie więcej).
Oczywiście można też uzupełniać zapasy glukozy w trakcie wysiłku, przyjmując różne napoje i suplementy z glukozą, maltodekstryną czy sacharozą. Jednak poprzez wysoką osmolalność tego typu produkty powodują problemy gastryczne i drażnią przewód pokarmowy (stąd częste wymioty i biegunki przy ich spożywaniu). W większości przypadków zawierają one cukry proste, co mocno podnosi poziom glukozy we krwi, który następnie równie szybko spada, dlatego trzeba je spożywać bardzo regularnie przez cały okres wysiłku. Do tego podnoszą poziom insuliny, co całkowicie blokuje nam dostęp do tkanki tłuszczowej jako źródła energii. Tego typu produktami nie jesteśmy w stanie dostarczać więcej niż około 60 g glukozy na godzinę, ale przeważnie limit to 170 kcal na godzinę. Wyjątkiem jest SuperStarch – produkowany przez firmę UCAN – który charakteryzuje się znacznie, ale to znacznie niższą osmolalnością, praktycznie nie podnosi insuliny i glukozy we krwi, przez co jest najlepszym obecnie dostępnym źródłem uzupełniania glukozy w trakcie wysiłku tlenowego.
Jeżeli chodzi o tłuszcz, to przeciętna osoba o wadze 80 kg i tkance tłuszczowej na poziomie 15% gromadzi w niej aż 100 000 kcal! A więc jeżeli jesteśmy w stanie korzystać z tego źródła energii, to praktycznie nigdy się ono nie wyczerpie. Przy odpowiedniej adaptacji jesteśmy w stanie korzystać z tłuszczu jako źródła energii od początku tego typu wysiłku. Jednak jeżeli glikogen mięśniowy i wątrobowy się skończy, nasze ciało jest zmuszone zużywać tkankę tłuszczową – problem w tym, że procesowi przejścia od spalania glukozy w spalanie tłuszczu towarzyszy fatalne samopoczucie, głód i całkowity brak energii (po angielsku ten stan ma nawet swoją nazwę – Bonking albo Hitting the Wall).
Moim zdaniem korzystanie z tłuszczu jako energii (czyli bycie na diecie ketogenicznej) jest zdecydowanie bardziej korzystne pod względem metabolicznym – szczególnie gdy nasz trening jest bardzo długi – jednak w tej chwili bardzo niewielu sportowców wytrzymałościowych z tego korzysta. Jeżeli chcesz się dowiedzieć więcej na temat diety ketogenicznej i jej roli w treningach, polecam artykuły Voleka i Phinneya.
Określanie progu tlenowego
Najlepszą metodą na określenie, jakiego paliwa używamy podczas danego wysiłku, jest współczynnik oddechowy (RQ). W skrócie mówi on nam, ile wydalamy dwutlenku węgla w stosunku do pobranego tlenu. Im niższe RQ, tym więcej spalamy tłuszczu, im wyższe – tym więcej glikogenu. Przy RQ na poziomie 1 lub zbliżonym (czyli, gdy wydychamy tyle samo dwutlenku węgla, ile pochłaniamy tlenu), spalamy praktycznie tylko glukozę, przy RQ zbliżonym do 0,7 (gdy wydychamy 70% dwutlenku węgla w stosunku do wdychanego tlenu) – praktycznie tylko tłuszcz (rysunek 2).
Co ciekawe, poprzez odpowiednią adaptację można „przesuwać” nasze RQ – dzięki temu jesteśmy w stanie zwiększyć intensywność wysiłku, przy jakim nadal spalamy tłuszcz. Taka adaptacja poprawia osiągi w wysiłkach o niskiej i średniej intensywności, jednak pogarsza przy intensywności wysokiej i bardzo wysokiej, ponieważ dieta o bardzo niskiej zawartości węglowodanów uszczupla zapasy glikogenu. Więcej na ten temat mówi w swoich prezentacjach oraz pisze na blogu Peter Attia.
Bardzo ogólne wyznaczniki wykonywanego wysiłku (tlenowego i beztlenowego) prezentuje rysunek 3. Jak widać, poziom tętna pozwala nam określić, jaki wykonujemy wysiłek – tlenowy czy beztlenowy. Oczywiście poprzez odpowiedni trening można te granice przesuwać, poza tym w zależności od adaptacji w wysiłku tlenowym możemy spalać glukozę bądź kwasy tłuszczowe.
Podsumowanie
Odpowiednie źródła energii dla optymalnych osiągów treningowych to bardzo ciekawy i złożony temat. Przy wysiłkach o wysokiej i bardzo wysokiej intensywności praktycznie nie mamy wpływu na to, jakiego paliwa używamy (będzie to odpowiednio glikogen i fosfokreatyna). Jednak w przypadku mniejszej intensywności możemy korzystać zarówno z glukozy, jak i tłuszczu. Moim zdaniem korzystanie z kwasów tłuszczowych może znacznie poprawić osiągi długodystansowców.
