Tento článek je určený pro začátečníky, kteří se snaží zorientovat ve spleti informací o výživě a sportu. Výživa je složitá a individuální záležitost, proto je důležité najít si takový způsob stravování, který bude vyhovovat právě vám. Organismus potřebuje pro své fungování šest základních živin: makronutrienty, mikronutrienty a vodu. Makronutrienty (bílkoviny, sacharidy a tuky) slouží primárně k zajištění energie.
Makronutrienty a jejich význam
Bílkoviny
Bez bílkovin by nebyl život. Bílkoviny jsou pro člověka hlavním a zároveň jediným zdrojem dusíku, který je nutný pro stavbu a obnovu všech tělesných tkání. Z hlediska sportu a posilování je nutné zmínit, že jsou bílkoviny stavebními kameny svalové tkáně. Hrají také nezbytnou roli v tvorbě enzymů a hormonů, transportu látek (například železa) a imunitě.
Esenciální aminokyseliny si tělo nedokáže vytvořit samo a je odkázáno na jejich neustálý přísun potravou. Na rozdíl od sacharidů a tuků si organismus nedokáže bílkoviny uchovávat do větší zásoby (výjimkou je pouze svalová tkáň). Bílkoviny však podléhají neustálému metabolismu - denně je degradováno přibližně 100 - 120 gramů aminokyselin (bílkovin), a proto je nutné bílkoviny pravidelně doplňovat stravou, aby nedocházelo k odbourávání svalových bílkovin. Pokud navíc cvičíte (posilujete), je obrat bílkovin ještě vyšší.
Živočišné bílkoviny jsou plnohodnotné, protože obsahují všechny esenciální aminokyseliny v takovém množství a poměru, které jsou blízké potřebě člověka. Vyskytují se v mase, rybách, vejcích, mléku, mléčných výrobcích a sýrech. Rostlinné bílkoviny jsou neplnohodnotné, protože buď neobsahují všechny esenciální aminokyseliny, nebo je obsahují, ale v nevyváženém poměru. Rostlinné bílkoviny jsou obsaženy v obilovinách, luštěninách, ořeších a semenech.
Potřeba bílkovin je velmi variabilní a může se pohybovat od minimálního 1,0 gramu na kg tělesné hmotnosti (TH) až po více než 3 gramy na kg TH (vrcholoví sportovci). Potřebu bílkovin ovlivňují věk, pohlaví, míra fyzické aktivity, stres a další faktory. Podle nejnovějších studií není vyšší příjem bílkovin (jedná-li se o množství do 2,0 gramů na kg TH) u zdravých jedinců spojen s poškozením ledvin. Překročit 2,0 gramy bílkovin na kg TH se nedoporučuje, nikoliv z hlediska zdravotního, ale z hlediska využitelnosti. Takové množství bílkovin už nebývá efektivně zpracováno.
Čtěte také: Jídelníček bez bílkovin
Sacharidy
Sacharidy jsou pro člověka nejvýznamnějším zdrojem energie. Některé orgány jsou na příjmu sacharidů dokonce závislé (nervová soustava, červené krvinky, dřeň nadledvinek). Obecně platí, že by měly sacharidy tvořit 50 - 55 % celkového denního příjmu energie. V závislosti na intenzitě, charakteru pohybové zátěže a také na individuálním cíli (hubnutí, udržování nebo nabírání hmotnosti) se pak jejich množství upravuje. Při hubnutí sacharidy mírně omezte a pohybujte se spíše v rozmezí 40 - 45 % denního příjmu energie. Naopak při vysoce náročném silovém tréninku na sacharidech přidejte (vytrvalci lépe těží z vyššího příjmu tuků).
Jakýkoliv sacharid, který ve stravě přijmeme, musí být nejdříve rozložen na glukózu. K přeměně sacharidů na glukózu dochází v procesu trávení. Trávení sacharidů začíná už v ústech, kde enzym slinná amyláza (tzv. ptyalin) rozkládá složené cukry polysacharidy na kratší řetězce - dextriny a maltózu. Další trávení sacharidů pokračuje až ve dvanáctníku, do kterého je vylučována pankreatická šťáva obsahující další amylázu. Tato amyláza postupně štěpí sacharidy na čím dál jednodušší cukry, až nakonec vzniknou nejjednodušší cukry - monosacharidy. Rozkladem sacharidu maltózy vznikají pouze molekuly glukózy, které se rovnou vstřebávají do krve. Ze sacharózy (řepný, třtinový cukr) a laktózy ale vznikají kromě glukózy i jiné cukry (fruktóza, galaktóza), které musí nejdříve projít játry, kde se přemění na glukózu, která může být následně vstřebávána.
Cukr v krvi se pak transportuje do buněk, kde je ho potřeba. Strava založená na konzumaci sacharidů je vždy spojena s vyplavováním hormonu inzulinu. Inzulin nám spolu s hormonem glukagonem udržuje stálou hladinu krevního cukru. Inzulin hladinu krevního cukru snižuje tím, že přenáší glukózu z krve do buněk. Čím více sacharidů v jednom jídle sníme a čím vyšší je jeho glykémická nálož (glykémický index/100 x množství sacharidů v dané potravině), tím více nám stoupne hladina krevního cukru. Úměrně tomu se vyplaví velké množství inzulinu, který transportuje glukózu do buněk (pokud není využita jako okamžitý zdroj energie pro práci).
Pokud nic neděláte, prosedíte celý den na zadnici, tak se Vám prostě nadbytek sacharidů uloží hlavně do tukové tkáně (do špeků). Když ale cvičíte, tak se sacharidy přijaté z potravy uloží nejdříve do zásobního glykogenu a až jak je glykogen naplněn, tak teprve do tuků (pokud jsou všechny sacharidy spotřebovány na uložení do glykogenu, do tuků se neuloží). To, jestli se Vám budou sacharidy ukládat do glykogenu nebo do tuků, závisí na kapacitě glykogenu a míře jeho vyčerpání. Obyčejná nesportující populace má schopnost uložit 250-400g glykogenu, sportovci až 800g. K vyčerpání glykogenu dochází přibližně po 60 minutách intenzivního tréninku.
Tuky
Tuky (lipidy) se štěpí na mastné kyseliny a glycerol. Natrávené tuky jsou v lumen střeva zabudovány do micel a střevní motilitou transportovány na povrch kartáčového lemu. Lipofilní látky se z micel uvolňují a difundují do enterocytu. Soli žlučových kyselin tvořící součást micel se v rámci enterohepatálního oběhu zužitkují k tvorbě žluči. Uvnitř enterocytu je většina vstřebaných tuků reesterifikována na TAG, estery cholesterolu a fosfolipidy a tyto meziprodukty jsou zabudovány chylomikronů. Chylomikrony umožňují transport lipofilních látek nejprve lymfatickým systémem a později krevním řečištěm. Tam se působením lipoproteinové lipázy mastné kyseliny uvolňují a ve vazbě na albumin cirkulují krevním řečištěm. Do krve se přímo vstřebávají pouze mastné kyseliny s kratším řetězcem (SCT , MCT ). Díky jejich hydrofilnímu charakteru nejsou integrovány do chylomikronových částic. Navíc u MCT není transport do mitochondrií, na rozdíl od ostatních typů mastných kyselin, vázán na specifický přenašeč .
Čtěte také: Sacharidy, tuky, bílkoviny: Průvodce
Glukoneogeneze: Přeměna bílkovin na glukózu
Pokud přijímáme nedostatek sacharidů (resp. nepřijímáme sacharidy), tělo si začne vytvářet energii z jiných zdrojů. V prvních 24 hodinách se energie získává rozkladem zásobního glykogenu v játrech procesem glykogenolýzy. Po 24 hodinách je jaterní glykogen vyčerpán a energie se musí získávat jinou cestou. Jako další pohotový zdroj energie jsou využívány svalové bílkoviny. Procesem glukoneogeneze (přeměny glukózy z necukerných zdrojů) se využívá cca 75g svalových bílkovin (to odpovídá 300 g svalové tkáně). Čím déle tělo strádá z nedostatku sacharidů, tím více postupně klesá rozklad bílkovin a organismus se snaží adaptovat na nedostatek glukózy rozkladem tukových zásob (tuky jsou totiž nejbohatším zdrojem energie). Po delší době se organismus adaptuje na ketolátky, ze kterých získává energii.
Glukoneogeneze je proces tvorby molekul glukózy z látek nesacharidové povahy. Prekurzory jsou hlavně tří- a čtyřuhlíkaté látky - např. laktát, pyruvát, glycerol, alanin, glycin a jiné glukogenní aminokyseliny či propionát (hlavně u přežvýkavců). Glukoneogeneze je lokalizována jak v matrix mitochondrie, tak i v cytosolu, a to převážně v jaterních buňkách, tubulárních buňkách ledvin a v enterocytech. Díky glukoneogenezi dovedeme přežít i delší hladovění, protože zásoby glykogenu jsou vyčerpány přibližně během 24 hodin hladovění.
Glukoneogeneze tedy zajišťuje pro buňky potřebnou glukózu i v situaci, kdy není potravou zajištěna dostatečná dodávka sacharidů (třeba i při nízkosacharidových dietách - keto apod.). Glukoneogeneze probíhá hlavně v játrech a v menší míře v ledvinách (v ledvinách hlavně po delším období hladovění).
Klíčové kroky glukoneogeneze
Proces glukoneogeneze by mohl probíhat pouhým obrácením glykolýzy. Některé reakce glykolýzy jsou ale ireverzibilní a v glukoneogenezi je třeba je obejít s použitím odlišných enzymů. Hovoříme o tzv. bypassech 1, 2 a 3.
- Prvním krokem je transport pyruvátu do matrix mitochondrie. Následuje jeho karboxylace na oxalacetát katalyzovaná pyruvátkarboxylázou za souběžné spotřeby ATP (kofaktorem je karboxybiotin).
- Fruktóza-1,6-bisfosfatáza hydrolyzuje Fru-1,6-bisP na Fru-6-P.
- Glukóza-6-fosfatáza hydrolyzuje Glc-6-P na volnou glukózu - katalyzuje tedy odštěpení fosfátu. Tento enzym je vázán na membránách hladkého endoplazmatického retikula. Glc-6-P je do ER transportována pomocí enzymu translokázy. Toto oddělení do ER slouží k tomu, aby vznikající glukóza nebyla ihned zpětně fosforylována na Glc-6-P.
Glukoneogeneze je energeticky náročný děj - spotřebuje šest makroergických fosfátů na jednu molekulu glukózy.
Čtěte také: Co jsou poruchy metabolismu bílkovin?
Zdroje pro glukoneogenezi
Laktát: Laktát, jeden z hlavních zdrojů uhlíkových atomů v procesu glukoneogeneze, vzniká během anaerobní glykolýzy z pyruvátu reakcí katalyzovanou laktátdehydrogenázou (LDH). Jeho hlavními producenty jsou pracující svalové buňky a erytrocyty. Z nich se laktát uvolňuje do krevního oběhu, který ho odnese do jater, kde je přeměněn na glukózu. Glukóza se následně uvolní do krve, odkud ji mohou výše zmíněné buňky opět získat. Tímto jsme uzavřeli tzv. Coriho cyklus.
Alanin: Pyruvát může být produkován mnoha periferními tkáněmi. Na tomto místě si uvedeme popis tzv. glukóza-alaninového cyklu, který probíhá mezi svalovými buňkami a játry. Poté, co pyruvát vznikne ve svalových buňkách, podléhá transaminaci za vzniku alaninu. Ten se uvolňuje do krve, která jej transportuje do jater, kde se alanin transaminací zpětně přeměňuje na pyruvát, jenž se může zapojit do glukoneogeneze.
Aminokyseliny: Uhlíkaté skelety všech aminokyselin kromě leucinu a lysinu mohou být zdrojem uhlíkových atomů pro proces glukoneogeneze. Hlavní zastoupení přitom mají alanin a glutamin.
Glycerol: Glycerol získaný při hydrolýze triacylglycerolů se může použít jako substrát pro glukoneogenezi. Prvním krokem je jeho fosforylace na glycerol-3-P pomocí glycerolkinázy.
Důsledky nízkosacharidové stravy
Při nízkosacharidové stravě určitě nejdříve zhubnete - to bez pochyb. Ale zhubnete nejdříve vodu (která je navázaná na glykogen co vyčerpáte), potom nějaké množství svalů a až nakonec začnete spalovat tuky. A za druhé, když nebudete přijímat sacharidy, z čeho budou čerpat energii orgány skutečně závislé jen na příjmu glukózy (červené krvinky, játra, spermie)?