Энергия, необходимая для клеточных функций во время отдыха и мышечной нагрузки, получается организмом из углеводов, жиров и белков.
Энергия для мышечной работы может быть создана анаэробным путём: процессом гликолиза, когда глюкоза или гликоген полностью расщепляются, или аэробным путём цикла Кребса, когда метаболические продукты гликолиза используются вместе с жирными кислотами в процессе бета-окисления. Когда организм находится в состоянии покоя, большая часть энергии (около 60%) поступает из сжигания жира, тогда как значительно меньшая (около 35%) доля углеводов — из углеводов. Оставшиеся 5% — это белок. Во время мышечной нагрузки относительная доля топлива в выработке необходимой энергии зависит от интенсивности и продолжительности упражнений, а также от рациона и уровня тренировок спортсмена.
Роль углеводов
В человеческом организме резерв углеводов составляет около 500 г. Большинство углеводов хранится в виде гликогена в мышцах (около 450 г) и печени (около 50 г), а в крови — только 15 г в виде глюкозы. Диета, богатая углеводами, может почти удвоить запасы мышц и печени, тогда как диета с низким потреблением углеводов даст противоположный эффект.
Потребности спортсмена в углеводах зависят от нескольких факторов. Спортсменам необходимо потреблять достаточное количество углеводов, чтобы обеспечить энергию и удовлетворить большинство калорийных потребностей, сделать запасы гликогена оптимальными, обеспечить восстановление мышц после физической активности, обеспечить быстрый и легко доступный источник энергии между приёмами пищи и поддерживать оптимальный уровень глюкозы в крови. Глюкоза — основной источник энергии для мышечной активности. По мере роста интенсивности физических упражнений возрастает потребность в глюкозе как энергетическом топливе. Потому что энергетический метаболизм затем опирается на него как на источник энергии для мышц в максимальной степени. Ряд исследований показал, что низкий уровень углеводов во время упражнений связан с относительно быстрым наступлением усталости.
Учитывая, что запасы углеводов ограничены (350 ккал гликогена в печени и 1400 ккал гликогена в мышцах), спортсменам следует рассмотреть стратегию начала тренировок с полным запасом гликогена и выработать режим, который не допустит их резкого снижения. Доказано, что для упражнений с высокой интенсивностью углеводы являются основным источником мышечного сокращения, но также низкоинтенсивные упражнения, для которых энергия преимущественно получается из жира, всё равно требуют определённого количества углеводов для полного сжигания жира и поддержания уровня глюкозы в крови. Все виды физической активности в той или иной степени зависят от углеводов.
Традиционный способ определить свои потребности в углеводах — учитывать их долю в общем потреблении калорий. Рекомендации для широкой популяции предполагают потребление углеводов от 50 до 55% от общего количества калорий. Однако рекомендуемое количество для спортсменов составляет от 55 до 65% их калорий из углеводов. Второй, и, безусловно, лучший способ определить свои потребности в углеводах — это учитывать количество углеводов (в граммах), которое должно потреблять на килограмм массы тела.
Большинство углеводов следует употреблять из зерновых, бобовых, фруктов и овощей. Если вспомнить гликемический индекс как показатель скорости усвоения углеводов, поглощаемых через рацион, и появляются в кровообращении, то для широкой популяции (включая спортсменов) желательно потреблять углеводы с низким или средним гликемическим индексом (бананы, апельсины, отруби, паста, цельнозерновой хлеб, овсянка). Однако бывают периоды (например, во время и сразу после тренировки), когда продукты с высоким гликемическим показателем (белый хлеб, мёд, запечённый картофель, кукурузные хлопья) могут быть более полезны для спортсменов. В целом, продукты, богатые углеводами и высоким содержанием клетчатки, имеют более низкий гликемический индекс, поэтому они являются хорошим выбором для спортсменов. Однако пищевые волокна могут вызывать газообразование и вздутие живота, поэтому это плохой выбор продукта непосредственно перед или во время соревнований. Растворимые продукты с клетчаткой могут вызывать меньше проблем, но рекомендуется спортсменам самостоятельно экспериментировать, чтобы определить, какие продукты они лучше переносят. Крахмалистые углеводы с низкой концентрацией клетчатки, такие как паста, считаются самыми легкими для переносимости.