Spożywane przez nas produkty i napoje składają się z różnej ilości składników pokarmowych, dlatego każdy spożywany produkt charakteryzuje się inną wartością energetyczną.

Węglowodany         -> 4 kcal / 1 gram

Białka                       -> 4 kcal / 1 gram

Tłuszcze                     -> 9 kcal / 1 gram

Alkohole                   -> 7 kcal / 1 gram

Najbardziej skondensowaną formą energii są tłuszcze – jednak to nie z nich organizm korzysta w pierwszej kolejności, w związku z czym nie są one najlepszym źródłem energii dla sportowca.

Mięśnie podczas ćwiczeń nie potrafią wykorzystać alkoholu, jako źródła energii, bez względu na to jak intensywny jest trening. Tylko w wątrobie znajdują się enzymy zdolne rozłożyć alkohol.

Jak organizm gromadzi energię?

WĘGLOWODANY

Węglowodany gromadzone są w postaci glikogenu w mięśniach i w wątrobie. Glikogen jest polisacharydem zbudowanym z wielu cząsteczek glukozy. Organizm może zgromadzić tylko określoną, stosunkowo niewielką ilość tego paliwa, więc jego zasoby są ograniczone.

W przeciętnym organizmie zapasy glikogenu dochodzą do 500 gramów, z czego 400 gramów zmagazynowane jest w mięśniach, a 100 gramów w wątrobie.

Ilość ta odpowiada około 1600 – 2000 kcal i wystarczy na przetrwanie jednego dnia całkowitej głodówki. Właśnie dlatego osoby przechodzące na dietę niskowęglowodanową w pierwszych dniach tracą sporo na wadze. Jest to spowodowane prawie wyłącznie utratą glikogenu oraz wody.

Osoby uprawiające regularną, intensywną aktywność fizyczną (np. sporty wytrzymałościowe) mają w mięśniach wyższe stężenie glikogenu, co przekłada się na możliwości treningowe. Ponadto im wyższa zawartość masy mięśniowej w organizmie, tym większe zapasy glikogenu.

Zadaniem glikogenu wątrobowego jest utrzymanie poziomu glukozy we krwi na odpowiednim (w miarę stabilnym) poziomie zarówno w spoczynku, jak i w trakcie długotrwałego wysiłku. Jest to warunek prawidłowego funkcjonowania całego organizmu.

TŁUSZCZE

Tłuszcze gromadzone są w każdej partii ciała w postaci tkanki tłuszczowej w komórkach tłuszczowych, czyli adipocytach. Niewielka ich ilość – około 350 gramów jest magazynowana w mięśniach -reszta znajduje się pod skórą, bądź otacza narządy wewnętrzne. Rozkład tłuszczu jest uwarunkowany genetycznie, ale zależy też od równowagi hormonalnej.

Przeciętny człowiek ważący 70 kg ma w swoim organizmie około 15 kg tkanki tłuszczowej.

Organizm korzysta głównie z zapasów tłuszczu podczas trwającego dłużej niż 15 minut wysiłku fizycznego o niskiej intensywności.

BIAŁKO

Białko nie jest magazynowane w naszym organizmie – prawie w całości jest wykorzystywane jako materiał budulcowy wszystkich naszych tkanek i narządów. Jednak w sytuacji kryzysowej, kiedy nie ma możliwości czerpania energii z innych źródeł, organizm może wykorzystać białko, jako substrat energetyczny – oznacza to, że mięśnie i narządy wewnętrzne mogą stanowić potencjalne źródło energii.

Rola białka, jako źródła energii rośnie w końcowym okresie bardzo intensywnego lub długotrwałego wysiłku – wraz z utratą glikogenu. Również podczas wysokiego deficytu kalorycznego, bądź przy diecie niskowęglowodanowej, to białka zaczynają stanowić źródło energii. Ponad połowa masy ciała straconej przez osobę na takiej diecie pochodzi z ubytku mięśni (białek).

SZLAKI WYTWARZANIA ENERGII W ORGANIŹMIE

Organizm wykształcił trzy główne szlaki energetyczne, które są wykorzystywane w trakcie wykonywania różnych typów aktywności fizycznej.

SZLAK 1 – ATP-PC

Jest to szlak dominujący w czasie maksymalnego wysiłku fizycznego, trwającego do 6 sekund, podczas którego zużywany jest ATP oraz fosfokreatyna (PC) zgromadzona w komórkach mięśni. Ten szklak wykorzystywany jest np. w trakcie bardzo intensywnego ćwiczenia

na siłowni, skoku w dal lub wzwyż albo krótkiego 20 metrowego sprintu. Fosfokreatyna w pewnym sensie pełni rolę zapasu ATP – jest ona wysokoenergetycznym związkiem zbudowanym z kreatyny oraz reszty fosforanowej. Jej zadanie polega na szybkiej regeneracji ADP do ATP.

Szlak ten uwalnia energię bardzo szybko, niestety zasoby związków biorących w nim udział są mocno ograniczone (uwalnia zaledwie 3-4 kcal).

Na dalszym etapie organizm czerpie energię z glikogenu lub tłuszczów.

SZLAK 2 – BEZTLENOWY SZLAK GLIKOLITYCZNY (GLIKOLIZA MLECZANOWA)

Ten szlak energetyczny uruchamiany jest natychmiast, kiedy rozpoczynamy bardzo intensywne ćwiczenia i dominuje w trakcie wykonywania wysiłku trwającego do 90 sekund – jak np. szybki bieg na 400 – 800 metrów lub trening siłowy. Żeby sprostać bardzo dużym potrzebom energetycznym, organizm utylizuje glukozę bez udziału tlenu. Proces ten przebiega dużo szybciej niż w przypadku udziału tlenu.

W początkowym etapie bardzo intensywnego wysiłku (po 30 sekundach) 60% wydatkowanej energii jest pokrywane z wykorzystaniem glikolizy beztlenowej, następnie (po 2 minutach) udział tego szklaku spada do 35%.

Substratem dla tego szlaku jest glukoza pochodząca z glikogenu zgromadzonego w mięśniach, która w warunkach beztlenowych bardzo szybko przekształcana jest w ATP i kwas mlekowy (stąd nazwa glikoliza mleczanowa).

Z jednej cząsteczki glukozy powstają tylko dwie cząsteczki ATP, więc proces ten przy dłużej trwającym wysiłku okazuje się nieefektywny i niewystarczający.

Na skutek tego procesu zapasy glikogenu w mięśniach gwałtownie się wyczerpują, natomiast kumulowany kwas mlekowy utrudnia (uniemożliwia) dalszą kurczliwość mięśni i wywołuje zmęczenie.

SZLAK 3 – SZLAK TLENOWY (PRZEMIANA WĘGLOWODANÓW I TłUSZCZÓW)

Szlak ten obejmuje proces glikolizy, czyli rozkładania węglowodanów oraz lipolizy, czyli rozkładania tłuszczów, przy czym oba te procesy zachodzą w obecności tlenu. Wytwarzane są znacznie większe ilości ATP niż w przypadku szlaku beztlenowego, jednak proces ten wymaga więcej czasu.

W momencie rozpoczęcia ćwiczeń oraz na pierwszym etapie twój organizm uruchamia szlak ATP-PC oraz szlak beztlenowy, natomiast po kilku minutach trwania treningu zaczyna się przełączać na szlak tlenowy.

POCZĄTEK TRENINGU -pierwsze sekundy	PIERWSZY ETAP TRENINGU – pierwsze minuty	DALSZY UMIARKOWANY TRENING – powyżej ok. 3 minut
szlak ałp-pc	szlak beztlenowy	szlak tlenowy

Cukry wykorzystywane w glikolizie tlenowej pochodzą głównie z glikogenu zgromadzonego wcześniej w mięśniach. Jednak kiedy wysiłek trwa dłużej niż godzinę i zapasy glikogenu mięśniowego wyczerpują się, dodatkowa glukoza pobierana jest z krwiobiegu. W przypadku ćwiczeń o bardzo dużej intensywności trwających powyżej dwóch godzin teoretycznie cały zapas glikogenu w mięśniach zostaje wyczerpany. Na takim etapie mięśnie zaczynają wykorzystywać glukozę pochodzącą z krwiobiegu, jako substrat wykorzystują również w coraz większym stopniu tłuszcze na drodze lipolizy.

W trakcie wykonywania ćwiczeń aerobowych (tlenowych) potrzeby energetyczne są mniejsze niż przy aktywności anaerobowej i organizm ma więcej czasu na transport wystarczającej ilości tlenu do mięśni i wytworzenie ATP z glukozy z wykorzystaniem tego tlenu. Taki szlak energetyczny jest około 20 razy efektywniejszy niż szlak beztlenowy.

Kiedy wykonujemy ćwiczenia beztlenowe, mięśnie wykorzystują tylko glikogen, natomiast przy ćwiczeniach tlenowych wykorzystują glikogen i tłuszcze. Dzięki temu końcowe ćwiczenia można wykonywać dłużej.

Autor: Iwona Sarnicka