23.03.02 Teoria sportu - wykład

Środki ergogenne

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

FOLIA

Najbardziej akceptowaną powszechnie jest klasyfikacja przedstawiona przez Melvina Williamsa w 1998r. dzieli ona wszystkie środki ergogenne na pięć kategorii:

1.      środki dietetyczne

2.      środki farmakologiczne

3.      środki fizjologiczne

4.      środki psychologiczne

5.      środki mechaniczne lub biomechaniczne

Celem producentów sportowych środków ergogennych jest poprawa wyników poprzez usprawnianie aspektów metabolicznych, sprawności psychicznej oraz parametrów mechanicznych organizmu zawodnika. Podstawowe kierunki działania środków ergogennych w sporcie to:

1.      Wzrost zawartości tkanki mięśniowej w celu poprawy mocy beztlenowej

2.      Wzrost tempa procesów metabolicznych (tlenowych i beztlenowych)

3.      Zwiększenie substratów energetycznych (ATP,CP, glikogen)

4.      Usprawnianie dowozu substancji energetycznych oraz tlenu do pracujących mięśni

5.      Zwiększenie możliwości buforowych organizmu

6.      Zwiększenie pobudliwości układu nerwowego – stymulacja (dyscypliny wymagające przejawów maksymalnej siły lub szybkości)

7.      Zmniejszenie pobudliwości układu nerwowego – relaksacja (dyscypliny wymagające wyjątkowej precyzji)

8.      Poprawa parametrów mechanicznych czynności ruchowej poprzez zmniejszenie nieaktywnej masy ciała, czyli tkanki tłuszczowej

9.      Zwiększenie mocy oraz równowagi ciała poprzez wzrost aktywnej masy ciała, czyli tkanki mięśniowej 

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Dwa najbardziej popularne suplementy dietetyczne w ostatnich czasach to: kreatyna i HMB.

Co to są środki ergogenne, od czego pochodzi ta nazwa i klasyfikacja?

Środki ergogenne – to skrót od ergo (praca) i genne (coś co jest usprawniane, wspomagane). Środki ergogenne to takie, które zwiększają wydajność pracy. W naszym przypadku zwiększają wydajność wysiłku fizycznego. Jeden z większych autorytetów na temat środków ergogennych Malvin Williams, (który gościł w naszej uczelni trzy lata temu) przedstawia taką najbardziej akceptowaną klasyfikację wszystkich tych środków wspomagających wydajność wysiłku fizycznego. Wyróżnia, więc:

a)      środki dietetyczne – my w zasadzie nimi się zajmiemy

b)     środki farmakologiczne – a więc to co jest związane przede wszystkim z dopingiem w sporcie, a więc przede wszystkim sterydy anaboliczne, hormon wzrostu i wiele innych substancji

c)      środki fizjologiczne – a więc stosowanie tutaj   ........   czy przetaczania krwi w sportach wytrzymało- ściowych

d)     środki psychologiczne – zarówno metody takie jak hipnoza, sugestia, autosugestia jak i środki te które wpływają poprzez jakieś biochemiczne reakcje na pewne stany psychologiczne

e)      środki mechaniczne lub biomechaniczne – wiąże się to głównie z usprawnianiem sprzętu, a więc chociażby kombinezony aerodynamiczne, różnego rodzaju sprzęt w postaci kolców lekkoatletycznych, rakiet tenisowych, nart, coś co przez technologię, mechanikę w jakiś sposób pozwala nam zwiększyć wynik sportowy, osiągnąć lepsze parametry.

Jeżeli chodzi o wszystkie te środki ergogenne, a wiec środki, które mają w jakiś sposób wspomagać nasze możliwości wysiłkowe to celem ich jest wytworzenie jednej z tych tutaj 9 zmian w naszym organizmie, w naszych możliwościach.

1.      Jednym ze środków dietetycznych jak i też farmakologicznych jest zwiększenie zawartości tkanki mięśniowej masy mięśniowej, dzięki czemu wzrasta moc beztlenowa, siła maksymalna, wytrzymałość siłowa. W wielu dyscyplinach sportu przyrost tkanki mięśniowej istotnie pozwala zwiększyć wynik sportowy.

2.      Kolejnym jest wzrost tempa procesów metabolicznych (tlenowych i beztlenowych), a więc tu albo przyspieszenie tych beztlenowych reakcji chemicznych (to co ma miejsce właśnie w przypadku kreatyny) czy wzrost procesów tlenowych (to co ma miejsce przy spalaniu kwasów tłuszczowych, glikogenu czyli przy treningach długotrwałych, wytrzymałościowych). Tu są różne ogniwa tych łańcuchów, a więc może to być transport energii, może to być przyspieszony metabolizm, przyspieszone spalanie, czy usuwanie produktów ubocznych. Wszystko zależy od środka jaki zastosujemy.

3.      Zwiększenie substratów energetycznych (ATP, CP, glikogen), a więc pogłębienie możliwości energetycznych. Kreatyna jest przede wszystkim skierowana na zwiększenie potencjału tzw. .................sulfagenowej czyli zwiększenie puli fosfokreatyny komórkowej. Mówiliśmy o dietach wysoko-węglowodanowych tzw. „ładowanie węglowodanowe” której celem jest np.: wzrost glikogenu mięśniowego i wątrobowego.

4.      Usprawnienie dowozu substancji energetycznych oraz tlenu do pracujących mięśni. Tutaj przykładowo zastosowanie takich substancji jak L-karnityna czy efedryna, które zwiększają transport np.: kwasów tłuszczowych do komórek mięśniowych, czy zastosowanie kuracji tlenowych przez podawanie czystego tlenu dla zwiększenia transportu odpadów pracujących mięśni, czy działanie na parametry hematologiczne, które będą poprzez wzrost erytrocytów powodować większy transport tlenu do mięśni.

5.      Zwiększenie możliwości buforowania w wysiłkach krótkotrwałych o submaksymalnej intensywności np.: przedłużone sprinty, sporty walki, tam gdzie dochodzi do zakwaszenia, a więc przede wszystkim glikolizy beztlenowej. Istnieje szereg środków, kreatyna też pełni takie właściwości buforujące, a więc tę samą pracę wykonywać, ale uzyskiwać mniejsze stężenie jonów wodorowych, co powoduje, że ten wysiłek np.: przedłużony sprint można kontynuować kilka sekund dłużej. Bo wiadomo, że niskie Ph będzie powodowało praktycznie przerwanie czy ograniczenie pracy mięśniowej.

6.      Szereg stymulantów, chociażby takich jak kofeina, a więc pobudzenie układu nerwowego, wszędzie tam gdzie jest to w sporcie potrzebne, przy wysiłkach wymagających agresji, dynamiki, stymulacja układu nerwowego przed wysiłkiem jest potrzebna. Tu są do tego i środki psychologiczne, ale najwięcej, najczęściej stosuje się środki farmakologiczne typu efedryna, kofeina.

7.      Zmniejszenie pobudliwości, a więc tzw. „relaksacja”. W sportach takich jak łucznictwo czy strzelanie, gdzie jest potrzebna wyjątkowa precyzja. Tu musimy dążyć do tego, aby tonus mięśniowy był bardzo precyzyjny, jak najmniejszy, a więc żeby była wyjątkowa precyzja.

8.      Poprawa parametrów mechanicznych czynności ruchowej poprzez zmniejszenie nieaktywnej masy, czyli tkanki tłuszczowej. W każdej dyscyplinie sportu jeżeli ograniczymy zawartość tkanki tłuszczowej możemy poprawiać parametry mechaniczne – szybkość, siłę dynamiczną, moc. To co wytwarza energię to przede wszystkim tkanka mięśniowa. Im większy udział mięśniowej do nieaktywnej to większa dynamika, większa moc. Szczególnie ważne w dyscyplinach gdzie przemieszczamy nasze ciało w przestrzeni: gimnastyka, akrobatyka, skoki lekkoatletyczne to dyscypliny, w których bardzo ważne jest, aby poprawić mechaniczne parametry poprzez wzrost masy mięśniowej, a obniżenie tkanki tłuszczowej.

9.      Wzrost równowagi ciała poprzez wzrost masy mięśniowej. Szczególnie istotne w dyscyplinach sportu, w których masa, równowaga zapewnia pewne możliwości techniczne np.: sporty walki – judo, zapasy czy rzuty lekkoatletyczne. Większa równowaga jest poprzez zwiększenie masy mięśniowej tym korzystniejsza walka, łatwiejsze elementy techniczne jakie możemy wykonywać w tej dyscyplinie sportu.

Kreatyna

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Folia

Bez suplementacji: 120-125 m mol/kg/dm

Suplementacja: 155-160 m mol/kg/dm

1.      Zwiększenie spoczynkowych rezerw PCr – większe tempo resyntezy ATP

2.      Zwiększenie spoczynkowych rezerw wolnej kreatyny FCr – zwiększenie tempa resyntezy PCr

3.      Zwiększenie mozliwości buforowania jonów H+ w celu ograniczenia kwasicy metabolicznej

4.      Kreatyna zwiększa tempo syntezy białek kurczliwych – wzrost masy mięśniowej (FFM)

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Kreatyna, najlepiej sprzedający się aktualnie suplement na świecie to substancja organiczna, która występuje w organizmie praktycznie każdego kręgowca, również u ludzi. Nie jest substancją niezbędną, bo jest wytwarzana, syntezowana w organizmie. Ale organizm syntezuje kreatyny stosunkowo niewiele. Żeby zyskać w normalnej diecie, diecie bogatej w produkty mięsne, 3-4 gramy kreatyny, a jest to taka dawka, która stanowi minimum pewnej efektywności wspomagania wysiłku, trzeba by spożywać ok. 1kg chudego mięsa dziennie, bo tak szacuje się, że 3-4 gram kreatyny występuje w 1 kg chudego mięsa wołowego. W innych rodzajach mięs jest tej kreatyny jeszcze mniej. Tutaj mając na uwadze, że przy suplementacji podaje się praktycznie nawet 20-30 gram dziennie w pierwszej fazie, a później 3-5 gram w kolejnych fazach, widzimy, że uzyskanie pewnego optimum stężenia kreatyny w komórkach mięśniowych jest przez normalną dietę praktycznie niemożliwe. Musielibyśmy się opychać kilogramami mięsa, wiadomo, że wiąże się z tym bardzo duża zawartość tłuszczu, obciążenie układu pokarmowego i szereg niekorzyści metabolicznych. Dlatego na dzień dzisiejszy we wszystkich dyscyplinach siłowych, szybkościwo-siłowych, czy też o wytrzymałości siłowej dokonuje się okresowe wspomaganie kreatyną. Klasyczna procedura suplementacji polega na tym, że przyjmuje się kreatynę w dwóch fazach:

1. tzw. faza nasycenia – trwająca 5-7 dni gdzie podaje się ją w ilości dużej od 15-30 gram dziennie

2. faza podtrzymania – trwająca 4-6 tygodni gdzie podaje się dawki 3-5 gram.

Kreatynę należy przyjmować wraz z roztworem węglowodanowym np.: ze zwyczajnym sokiem owocowym. Okazuje się, że transport kreatyny do komórek mięśniowych jest znacznie lepszy jeżeli towarzyszy mu węglowodan, najlepiej roztwór płynny, oczywiście można zmieszać glukozę z wodą, ale wystarczy zwyczajny sok. Insulina tutaj sprzyja transportowaniu kreatyny do komórek mięśniowych. Badania bardzo szczegółowe przy wykorzystaniu biopsji mięśniowych, czy jądrowego rezonansu magnetycznego pozwoliły stwierdzić, że kilkutygodniowa suplementacja w pozwala przypadku kreatyny ze stężenia spoczynkowego 120-125 m mol/kg/masy suchej, zwiększyć ten poziom do 155-160 m mol/kg/masy suchej. Dalsze zwiększanie na dzień dzisiejszy wydaje się niemożliwe, a więc po wysyceniu komórki do tych wartości praktycznie dalsza suplementacja jest niecelowa bo będzie wydalana z moczem, będzie zamieniana na kreatyninę. Kreatyna działa w tych kierunkach, które mamy tutaj wymienione.

1. Jeżeli zwiększy się pula fosfokreatyny komórkowej istnieje możliwość, że zwiększa się tempo resyntezy ATP. My musimy pamiętać, że tempo resyntezy już po kilku skurczach zaczyna się obniżać, a więc tej energii bezpośredniej skurczu w czasie w trakcie wysiłku 5-7 sekundowego już zaczyna brakować. Im większa pula fosfokreatyny, tym prawdopodobnie, bo nie jest to do końca wyjaśnione, resynteza ATP w trakcie wysiłku jest szybsza. A więc możemy utrzymywać tę maksymalną moc może przez ułamki sekundy dłużej. Dla niektórych dyscyplin jest to bardzo wiele. Pamiętajmy, że przy maksymalnej szybkości, załóżmy w biegu sprinterskim można 10m pokonać w odcinku czasowym mniejszym niż 1sek. A więc kilka m moli ATP więcej może oznaczać, że zamiast zwalniać między 50 a 60 metrem, może będę zwalniał przy 70 metrze.

2. Drugą istotną rolą kreatyny jest zwiększenie spoczynkowych rezerw wolnej kreatyny. Oczywiście nie wspomniałem, kreatyna w naszym organizmie istnieje w tych dwóch postaciach, a więc jako fosfokreatyna jej jest najwięcej oraz jako wolna kreatyna, która uzupełnia rezerwy fosfokreatyny. To jest może bardziej potwierdzone przez badania. Im więcej jest wolnej kreatyny tym w trakcie przerwy krótkiej załóżmy w seriach różnych ćwiczeń wykonuję 10 serii jakiegoś ćwiczenia np.: przysiadów, wyciskania, sprinty nawet przy króciutkiej przerwie trwającej kilkadziesiąt sekund wolna kreatyna pozwoli uzupełnić rezerwy fosfokreatyny i wtedy możemy kolejną serię zrobić na bardzo dużej intensywności, zrobić więcej powtórzeń czy wytrzymać jakiś wysiłek przez parę sekund dłużej. To jest najbardziej potwierdzona naukowo wersja działania kreatyny. Czyli szybka resynteza fosfokreatyny komórkowej przedłużenie czasów intensywnych wysiłków czy możliwość wykonania większej ilości powtórzeń większej bardzo intensywnych ćwiczeń.

3. Zwiększenie możliwości buforowania, a więc okazuje się, że fosfokreatyna potrafi przy rozpadzie wiązać jony wodorowe, dzięki czemu ogranicza kwasicę metaboliczną. Przy badaniach przy których wykonywało się te same wysiłki najczęściej te klasyczne testy ................. a więc te 30 sek. sprinty ergometryczne, okazało się, że przy podaniu kreatyny przez kilka dni wykonując tę samą pracę osiągaliśmy mniejsze zakwaszenie niż stężenie jonów H. Czyli przy wysiłku np.: bieg na 400m zawodnik po przebiegnięciu załóżmy 300m będzie mniej zakwaszony, będzie miał niższe stężenie jonów H, a więc może tę końcówkę wykonać efektywniej, bo mięśnie nie są upośledzone, zablokowane przez niskie stężenia jonów H i przez wysokie stężenie kwasu mlekowego.

4. Kontrowersyjną funkcją kreatyny, którą się teraz bardo intensywnie bada, to są kosztowne badania, wymagają wnikania w DNA, RNA, a więc w miejsca gdzie dochodzi do syntezy białek kurczliwych, ale prawdopodobnie kreatyna zwiększa procesy anaboliczne, a więc sprzyja syntezie aktyny i miozyny, działań które tworzą nasze komórki mięśniowe. Jedną z hipotez jest zwiększenie ilości wody w komórkach mięśniowych, bo kreatyna wiąże wodę i sprzyja to procesom anabolicznym, a więc tu oddziaływują w tych dwóch kierunkach na wzrost zawartości wody i na stymulację kwasów rybonukleinowych, będziemy uzyskiwać efekt anaboliczny, a więc wzrost tkanki mięśniowej.

Wszystkie te cztery funkcje wydają się niezmiernie istotne dla sportu wyczynowego, szczególnie jak już wspomniałem dla wysiłków siłowych, szybkościwo-siłowych i wytrzymałościowo-siłowych. Dane ankietowe wskazują, że w Atlancie i Sydney na Igrzyskach Olimpijskich praktycznie 70-80% zawodników w tych dyscyplinach stosowało kreatynę w różnych wersjach suplementacyjnych przed Igrzyskami, a więc wydaje się to być potwierdzone i skuteczne.

HMB

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1.      Działanie antykataboliczne – ograniczenie rozpadu białek kurczliwych

2.      Działanie anaboliczne – zwiększenie retencji azotu

3.      Działanie lipolityczne – zwiększone spalanie tkanki tłuszczowej (wzrost FFM)

4.      Funkcja immunologiczna

Efekt suplementacji kreatyna i HMB