Strona główna Fakty żywieniowe Jak się żywić? Przepisy Historia diety Forum  

  Forum dyskusyjne serwisu www.DobraDieta.pl  FAQ    Szukaj    Użytkownicy    Czat      Statystyki  
  · Zaloguj Rejestracja · Profil · Zaloguj się, by sprawdzić wiadomości · Grupy  

Poprzedni temat «» Następny temat
Glukoza w sporcie
Autor Wiadomość
Witold Jarmolowicz
Site Admin

Pomógł: 43 razy
Dołączył: 06 Sie 2007
Posty: 7855
Wysłany: Nie Gru 08, 2013 09:42   Glukoza w sporcie

W każdej nauce jest tyle prawdy,
ile jest w niej matematyki.
Immanuel Kant 1724-1804


Spacerując z brzytwą Ockhama

Dlaczego sportowcy wolą glukozę?
Spróbujemy, w oparciu o elementarną wiedzę ścisłą, odpowiedzieć na pytanie, dlaczego sportowcy wolą glukozę. Podstawowym źródłem energii w organizmach zwierząt jest spalanie glukozy i nasyconego kwasu tłuszczowego zwanego palmitynowym. Związki te są utleniane według poniższych reakcji:
glukoza: C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O
uzyskana energia: E=2780kJ [1 str.215]
kwas palmitynowy: C16H32O2 + 23O2 = 16CO2 + 16H2O
uzyskana energia: E=9791kJ [1 str.264]
Chemicy wybaczą uproszczenia oraz to, że nie posługujemy się przyrostem entalpii delta-H i potencjałem Gibbsa. W warunkach normalnego ciśnienia i temperatury 0*C objętość 1 mola (gramocząsteczki) typowego gazu, z tlenem włącznie, wynosi 22,4 litra. [2 str.70].
Spalenie 1 mola glukozy (180g) wymaga 6 moli tlenu O2 i daje 2780kJ energii.
Spalenie 1 mola kwasu palmitynowego (256g) wymaga 23 moli tlenu i daje 9791kJ.
Dzieląc energię spalania przez ilość moli tlenu O2 oraz objętość 22,4 litra dowiemy się, ile energii dostarcza jeden litr tlenu podczas utleniania różnych substancji.

substrat masa 1 mola energia z 1 mola energia z 1 grama zużycie tlenu na 1 mol substratu energia z 1 litra tlenu
gramów kcal (kJ) kcal/g litrów kcal/l

glukoza C6H12O6 180g =12x6+1x12+16x6 664kcal (2780kJ)
3,7 kcal/g =664/180 134,4 l =22,4x6 4,94 = 664/134,4

kwas palmitynowy C16H32O2 256g

=12x16+1x32+16x2 2340kcal (9791kJ) 9,1 kcal/g =2340/256 515,2 l

=22,4x23 4,54 =2340/515,2
1 kcal = 4,187kJ [4 str.258]; masa 1 mola tlenu O2 = 32 gramy (16x2=32);
objętość 1 mola dowolnego gazu = 22,4 litra w temp. 0*C i ciśn. 760 mmHg

Jak widać, połączenie jednego litra tlenu z glukozą wyzwala 4,94 kcal energii, natomiast połączenie takiego samego litra tlenu z kwasem tłuszczowym daje tylko 4,54 kcal. Pomimo, że wodór jest lepszym paliwem, to spalając tłuszcze otrzymujemy z każdego litra zużytego tlenu o 8% mniej energii niż w przypadku glukozy (!) (4,54/4,94=0,92=92%, 100-92=8%). Uwaga! Zależnie od rodzaju kwasu tłuszczowego i tabel, z których korzystamy, przewaga glukozy może wynosić od kilkunastu do 3%. Jednak w każdym wypadku to glukoza daje więcej energii z litra tlenu niż tłuszcze, ciała ketonowe, białka lub alkohol. [7] Tak było, jest i będzie w całym Wszechświecie. Wszędzie, gdzie żyją organizmy tlenowe. Co nas obchodzi energia odniesiona do litra tlenu? Przecież tłuszcze zawierają w każdym gramie 7 razy więcej energii niż glikogen. (Glikogen wiąże ze sobą 2 razy większą ilość wody, dlatego aż 7, a nie 2,3 razy więcej [3x9kcal/4kcal=6,9]). [5 str.644]. Oczywiście w codziennym życiu tłuszcze są niezastąpione, ponieważ umożliwiają zmagazynowanie zapasów energii w siedmiokrotnie mniejszej masie. Z samym glikogenem, bez tłuszczów, nasze ciała musiałyby być cięższe o 50 kilogramów. Prawie dwukrotnie. Jednak tam, gdzie chodzi o osiągnięcie maksymalnej wydolności fizycznej, lepsza jest glukoza. Dlaczego? Ponieważ maksymalną wydolność fizyczną ogranicza wydolność tlenowa, tzn. sprawność dostarczania dużej ilości tlenu do mięśni. Substancje energetyczne, czyli białka, tłuszcze i węglowodany, komórki mięśniowe mają na miejscu w nadmiarze. Natomiast dostępność tlenu jest drastycznie limitowana przez wydajność płuc, układu krążenia, hemoglobiny i szlaków enzymatycznych. Intensywnie trenujący sportowiec może zgromadzić do 1000g glukozy w postaci glikogenu. Licząc energetycznie: 4000kcal (1000x4). Jest to zapas energii dla przeciętnego człowieka na dwa dni. W większości dyscyplin sportowych taki zapas spokojnie wystarcza na cały mecz. Natomiast zapas tlenu w mioglobinie, hemoglobinie oraz energia zgromadzona w ATP i fosfokreatynie wystarczają tylko na kilkanaście sekund sprintu. Potem trzeba intensywnie oddychać. Nie ma już żadnych rezerw tlenowych i energetycznych. Skoro maksymalny wysiłek jest limitowany przez wydolność oddechową, to przy jednakowo wytrenowanych płucach, sercu i hemoglobinie, sportowiec spalający tłuszcze uzyska około 8% mniej energii niż drugi, spalający w tym samym czasie glukozę. 8% energii mniej oznacza, że kiedy na dystansie 4000m ten na glukozie dobiegnie do mety, to rywale spalający tłuszcz pozostaną w tyle o 320m. (4000x0,08=320) Ponadto mięśnie wykonują pracę mechaniczną dzięki energii pobieranej za pośrednictwem ATP. Adenozynotrifosforan - ATP, główny przenośnik energii chemicznej, podczas odpoczynku ulega degradacji przeciętnie w ciągu kilkunastu sekund. Sama podstawowa przemiana materii BMR zużywa 40kg ATP na dobę, pomimo, że w naszych organizmach znajduje się tylko kilkanaście gramów tego związku! Znaczny wysiłek zwiększa dobowe zużycie ATP do 400kg i skraca czas jego „życia” do 1 sekundy. [5 str.476:478]. To obrazuje, jak intensywny jest obrót metaboliczny ATP i jego nieustanna regeneracja. To również wyjaśnia, dlaczego ATP nie może służyć do magazynowania energii lub przenoszenia jej pomiędzy narządami i do mózgu. Ponadto utleniana glukoza może przekazać 42% energii na ATP, a za jego pośrednictwem do mięśni. Utleniane kwasy tłuszczowe tylko 40%. [1str.215,264]. W dziesięciosekundowym sprincie tłuszcze są jeszcze gorsze. Mogą być spalane tylko w tlenie, natomiast glukoza może być spalana w tlenie lub beztlenowo. Możliwość spalania glukozy bez tlenu i zaciągania długu tlenowego w ciągu pierwszych kilkunastu sekund daje dodatkową porcję energii. [1 str.215]. Później narastający dług tlenowy i gromadzące się mleczany ograniczają wydolność fizyczną do pułapu przemian tlenowych. Energia 4000kcal z 1kg glikogenu wystarcza w większości sportowych dyscyplin. Wyjątkowo glukozy może braknąć podczas wielogodzinnych, wyczerpujących konkurencji typu maraton lub triatlon. Tam tłuszcze mogą się okazać korzystne. Pamiętajmy jednak, że tłuszcze są spalane tylko wtenczas, gdy w mięśniach jest jeszcze glikogen. Po wyczerpaniu rezerw glikogenu następuje załamanie wydolności fizycznej i tłuszcze też nie mogą być spalane. Przynajmniej do czasu przestawienia szlaków metabolicznych w organizmie i wytworzenia glukozy z białka. [6 str.257 Bergstrom i in. 1967]. Z doświadczenia optymalnych i literatury wiadomo, że adaptacja organizmu do spalania samych tłuszczów trwa kilka dni [1 str.259]. W tym czasie zawody już się dawno skończą. Z wyżej przedstawionych obliczeń wynika również, dlaczego stres, adrenalina, kortyzol podnoszą poziom glukozy we krwi. To nie błąd przyrody. Po prostu organizm przygotowuje się do szybkiego biegu i skutecznej walki.
Jak widać, gdy to stres psychiczny jest przyczyną podwyższonego poziomu glukozy, nie są potrzebne zastrzyki insulinowe, ale fizyczny wysiłek spalający zmobilizowaną glukozę. Ten mechanizm odziedziczyliśmy po naszych przodkach. Oni na pewno biegali szybciej niż inni, bo przeżyli. I tylko dzięki temu, że oni przeżyli, my przyszliśmy na świat. Przyroda, na organizmach naszych przodków, bez kalkulatora, dawno sprawdziła przydatność glukozy w walce.
Zauważmy, że nie wdając się w subtelne rozważania o roli glukozy w energetyce komórek mięśniowych szybkich (białych, spalających glukozę) oraz wolnych (czerwonych, spalających tłuszcze), powyższa analiza wykazuje na poziomie podstaw techniki cieplnej, dlaczego sportowcy wolą glukozę niż tłuszcze. To nie upór trenerów eliminuje tłuszcze ze sportu. Oni doskonale wiedzą, co robią. Nawet trenerzy koni wyścigowych pieczołowicie odbudowują po gonitwie zapasy glikogenu w mięśniach. Oczywiście w mięśniach konia, nie dżokeja. Istnieje mnóstwo podręczników doradzających, jak skutecznie wtłoczyć glukozę w mięśnie bezpośrednio po zawodach, poprzez spożywanie węglowodanów prostych, zmuszających trzustkę do nadprodukcji insuliny. Generalnie poprawia to osiągi sportowe, ale niestety jednocześnie hiperinsulinemia niszczy zdrowie. W normalnym życiu podstawowym źródłem energii są tłuszcze. Sporadyczne spalanie glukozy, z opisanych powyżej powodów, jest źródłem energii w stresie. Trenujący sportowiec nieustannie wprowadza swój organizm na szlaki metabolicznego stresu. Permanentny stres metaboliczny niszczy zdrowie. Skoro u przeciętnego człowieka zapas glikogenu nie przekracza 350g, [1 str.217], to jego trzykrotnie większa ilość u sportowców, rzędu 1000g, musi zaszkodzić, jak każda przesada. Musi tak samo zaszkodzić, jak optymalnym z kolei szkodzi niepohamowane spożywanie tłuszczów.

PS. Filozof William Ockham żył w latach 1300-1349. Sformułował jedną z fundamentalnych zasad nauki. Jeżeli jakieś zjawisko można wytłumaczyć na gruncie już zweryfikowanej wiedzy, to nie należy tworzyć nowych hipotez. Zbędne, a często dziwaczne hipotezy, odcinamy brzytwą. Stąd pochodzi pojęcie brzytwy Ockhama. W ubiegłym miesiącu zakończyliśmy naukową podróż w przystani diety racjonalnej. Prawie czterdzieści lat temu Marek Ałaszewski, lider rockowego zespołu Klan, śpiewał: „Z brzytwą na poziomki wybiegał co rano”. My, z brzytwą Ockhama, wybierzemy się na spacer po optymalnych zaułkach. Spróbujemy przetrzebić bujnie rozplenione przesądy i magiczną wiarę.


Częstochowa 11-10-2005
Witold Jarmołowicz


Piśmiennictwo:
[1] Biochemia Harpera PZWL 1995
[2] T.Drapała Podstawy chemii – podręcznik licealny 1995
[3] A.Pilawski i wsp. Podstawy biofizyki PZWL 1985
[4] E.Radwański Wstęp do techniki cieplnej PWN 1971
[5] Lubert Stryer Biochemia PWN 2003
[6] N. Wolański Czynniki rozwoju człowieka PWN 1987
[7] J.B.Weir New methods for calculating metabolic rate
with special reference to protein metabolism. (1949)
 
     
Wyświetl posty z ostatnich:   
Ten temat jest zablokowany bez możliwości zmiany postów lub pisania odpowiedzi
Nie możesz pisać nowych tematów
Możesz odpowiadać w tematach
Nie możesz zmieniać swoich postów
Nie możesz usuwać swoich postów
Nie możesz głosować w ankietach
Dodaj temat do Ulubionych
Wersja do druku

Skocz do:  

Akademia Zdrowia Dan-Wit informuje, że na swoich stronach internetowych stosuje pliki cookies - ciasteczka. Używamy cookies w celu umożliwienia funkcjonowania niektórych elementów naszych stron internetowych, zbierania danych statystycznych i emitowania reklam. Pliki te mogą być także umieszczane na Waszych urządzeniach przez współpracujące z nami firmy zewnętrzne. Korzystając ze strony wyrażasz zgodę na używanie cookie, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki. Dowiedz się więcej o celu stosowania cookies oraz zmianie ustawień ciasteczek w przeglądarce.

Powered by phpBB modified by Przemo © 2003 phpBB Group
Template modified by Mich@ł

Copyright © 2007-2021 Akademia Zdrowia Dan-Wit | All Rights Reserved