Návaznost na týden 10

Pokračování v týdnu 11

V této kapitole představíme některé koncepty kalkulace energetické potřeby sportovců jakožto klíčový aspekt pro nastavení správného stravování u populace s vyšší mírou pohybové aktivity. Kvantitativní přístup je u sportující populace velice důležitý v prevenci rozvoje dlouhodobého energetického deficitu, který s sebou může přinést řadu zdravotních komplikací. Nízká energetická dostupnost představuje v současném vědeckém přístupu ke sportovní výživě jednu z nejzávažnějších výživových oblastí výkonnostně-sportující populace. Tzv. syndrom REDs představuje v době, kdy se populace celosvětově potýká s nadváhou kontrast reprezentovaný právě sportující populací. Zejména sportovci a sportovkně na elitní úrovni, u kterých je energetická potřeba velmi vysoká, jsou syndromem REDs ohroženi a ním spojenými komplikacemi (viz Obrázek 1).

Energetická bilance

Energetická bilance představuje rovnováhu mezi celkovým denním energetickým příjmem (CEP) a výdejem (CEV). CEP tvořený veškerými makroživinami, které za den sníme, představuje hlavní energetický zisk pro lidské tělo a zároveň důležité stavební látky. Sacharidy, tuky a bílkoviny bychom měli přijímat v určitých poměrech stanovených nutričními doporučeními (např. v podílu na CEP v poměru 60 % sacharidy, 30 % tuky a 10 % bílkoviny). Tyto poměry jsou obecně platné pro běžnou populaci, avšak v různé fázi života se pro jednotlivé makroživiny může měnit potřeba organismu. Např. novorozenci (pro potřeby růstu), těhotné ženy (pro vývoj plodu) či senioři (v prevenci úbytku svalové tkáně) mohou mít zvýšenou potřebu některých makroživin. Přijaté množství by se také mělo měnit dle aktuálního energetického výdeje (např. u fyzicky pracující populace či sportovců bude potřeba makroživin výrazně vyšší než u sedavé populace). Jedná se o misky vah, které se z dlouhodobého hlediska vzájemně ovlivňují. Rovnováha se může vychýlit na jednu či druhou stranu (příjem/výdej) a v delším horizontu ovlivnit jedincovu hmotnost, zdravotní stav, výkonnost, únavu atd. (Obrázek 2).

V první kapitole jsme se zmínili o energetické dysbalanci v rovině komplexního přístupu k člověku a jeho zdraví. Připomeneme, že nevyváženost CEP a CEV je dnes velkým problémem. Rostoucí počet lidí s příliš vysokou nebo příliš nízkou tělesnou hmotností zvyšuje zátěž na zdravotnický systém a snižuje celkovou kvalitu života v moderní společnosti (Obrázek 3).

Energetická potřeba sportujících

Zvýšená pohybová aktivita (PA) sportovců velmi variabilně zvyšuje denní energetickou potřebu a běžná strava tak nemusí za každé situace stačit ("Food first but not food always only"). Nejzřetelnější rozdíl mezi běžnou populací a pravidelně sportujícími je proto v navýšení denní energetické potřeby tvořené celkovým denním energetickým výdejem (CEV) z angl. „total energy expanditure“ (TEE). CEV u běžné populace dosahuje hodnot cca 2000 kcal/den u žen a cca 2500 kcal/den u mužů, zatímco u elitních vytrvalostních sportovců mohou dosahovat i trojnásobku. Energetický výdej je tvořen třemi komponentami, které je při hodnocení energetické potřeby potřeba správně posoudit a kvantifikovat:

1. Bazální metabolismus (BM)
   
2. Termický vliv stravy, neboli dietou indukovaná termogeneze (z angl. diet-induced thermogenesis, či DIT)
   
3. Fyzická aktivita (FA)
   

U běžné populace představuje BM zhruba 60 % z CEV, DIT zhruba 10 % z CEP (ano, DIT je kalkulován jako 10 % veškeré přijaté energie) a FA zbývajících cca 30 % z CEV. U sportujících může být hodnota CEV tvořena velmi rozdílnými podíly, jelikož hodnota BM je poměrně stabilní a variabilní složkou je právě FA, může FA tvořit i 60 % z CEV. 

Hodnoty BM a DIT jsou někdy pro zjednodušení označovány jako klidový energetický výdej (KEV).

Denní energetický obrat pak představuje samotná energetická bilance, neboli poměr mezi celkovým denním energetickým příjmem (CEP) a CEV. U výkonnostních sportovců se vedle energetické bilance posuzuje také tzv. energetická dostupnost kvantifikující energetické potřeby ve vztahu k aktivní tělesné hmotě na základě denního energetického příjmu a tréninkového energetického výdeje.

Celkový denní energetický příjem (CEP)

Hodnocení CEP je klíčovým aspektem hodnocení energetické bilance. Jedná se o hodnocení, které je časově poměrně náročné a současně vyžaduje velkou přesnost, aby se snížila míra chyby v hodnocení. Sebedokonalejší hodnocení je však vždy zatíženo chybou, se kterou je potřeba počítat, a nejedná se tak o metodu dokonalou (viz Schéma 1). Některé důležité aspekty stejně jako metody záznamu (retrospektivní - zpětný záznam, vzpomínání např. na předchozí den - a prospektivní - průběžný zápis) a nástroje vyhodnocení nutričního záznamu (nutriční software). Stanovení CEP představuje typický kvantitativní přístup v programování výživy, které není možné bez nutričních software. Dalším faktorem kvantitativního hodnocení je celkový denní energetický výdej určující energetickou potřebu. Správně nastavený CEP je důležitým nástrojem pro pokrytí energetické potřeby člověka.

Přestože je kvantitativní hodnocení energetického příjmu komplikované a zatížené velkou chybou, jedná se o jedinou možnost, jak CEP hodnotit. Pokud je stanovení CEP opravdu nezbytné, což při hodnocení energetické potřeby sportovců jednoznačně je, pak by se měl hodnotitel co nejvíce snažit eliminovat chyby, které může při kalkulaci udělat:

• Vytvářet přesné a objektivní záznamy stravování;
  
• přesně vážit jednotlivé potraviny a komponenty pokrmů (např. s využitím kuchyňské váhy);
• tyto hodnoty správně zadávat do nutričního softwaru (pozor na přepis z papírové do digitální podoby - čitelnost, rukopis, chyba při přepisu apod.);
• volit vhodné softwary s přesnými a ověřenými databázemi potravin (u některých nutričních softwarů jsou sice databáze potravin velmi rozsáhlé, ale mnohé potraviny mohou být chybně zadány, kvůli zadávání samotnými uživateli);
• vždy je potřeba brát v potaz kalorickou dostupnost a individuální rozdíly vstřebávání energie každého z nás (ty jsou ovlivněny složením střevního mikrobiomu, mírou zpracování potravin včetně míry rozmělnění potravy žvýkáním apod.).

Bazální metabolismus a klidový energetický výdej

Klíčovou roli při odhadu celkového denního energetického výdeje má hodnota KEV. Ten je možné kalkulovat i velmi přesně pomocí přístrojových metod (např. nepřímá kalorimetrie). Přístrojové metody bohužel nejsou k dispozici vždy (vyžadují laboratorně přesnou spirometrii). Proto byla vytvořena řada prediktivních rovnic, které mohou s touto kalkulací pomoci a mnohdy korelují s výsledky nepřímé kalorimetrie.

Pro efektivní hodnocení KEV u sportovců je možné využít Cunninghamovu či Katch-McArdleovu rovnici. Jejich přesnost je vysoká díky kalkulaci s využitím aktivní tělesné hmoty, respektive beztukové hmoty (FFM z angl. „fat free mass“).

Rovnice není třeba složitě vkládat do kalkulačky. K dispozici je řada interaktivních nástrojů pro zjednodušení práce. KEV je možné velmi rychle a efektivně kalkulovat pomocí webových kalkulátorů:

Obecně užívanou prediktivní rovnicí je Harris-Benedictova, která je vhodnou rovnicí pro běžnou populaci s normálním BMI. Jelikož ale není zohledněna aktivní tělesná hmota (FFM), pak bývají výsledky zkreslené pro populaci s BMI mimo normu (>25) či tukovou tkání mimo normu (>30 % pro ženy a >20 % pro muže):

Řada těchto kalkulátorů umí pracovat i s hodnocením CEV pomocí PAL koeficientů. Na jednom místě tak můžeme rychle vyhodnotit orientační hodnotu CEV pro stanovení EB.

Celkový denní energetický výdej (CEV)

Mezi nejpřesnější experimentální metody, kterými můžeme CEV habituálních aktivit s přesností stanovit patří tzv. dvojitě značená voda (DLW) (z angl. „doubly labelled water“). Používá se pro odhad produkce CO₂ a energetického výdeje. Metoda je založena na aplikaci vody obsahující izotopy vodíku a kyslíku a na jejich rozdílné eliminaci z těla. Výzkumy využívající DLW slouží ke stanovení náročnosti různých pohybových aktivit vůči klidovému energetickému výdeji. K predikci CEV se proto častěji využívá kalkulace pomocí koeficientu úrovně fyzické aktivity (násobku KEV), tzv. PAL (z angl. „physical activity level“ ), případně hodnocení energetického výdeje s využitím snímačů tepové frekvence.

Predikce pomocí PAL

PAL je způsob, jak odhadnout a vyjádřit denní fyzickou aktivitu člověka jako koeficient násobku KEV. Úroveň fyzické aktivity lze určit dle seznamu fyzických aktivit, které člověk denně vykonává. Každá činnost vyjadřuje určitou energetickou spotřebu a jejich součet za celý den je následně vyjádřen jako tento koeficient. PAL tak představuje navýšení klidové energetické spotřeby o DIT, bežné denní činnosti (např. chůze, domácí práce, hygiena, příprava stravy apod.), pracovní aktivity (např. práce na PC, čtení, psaní aj.) a sportovní aktivity:

Pro kalkulaci CEV je opět možné použít interaktivní kalkulátory:

Rozdělení ekvivalentu náročnosti pohybových aktivit do kategorií je orientační a slouží pouze ke snadnější kalkulaci CEV. Kromě pohybové aktivity je třeba respektovat pracovní, studijní a jiné zatížení. Dále je nutné rozlišovat pohybovou aktivitu s ohledem na intenzitu, délku trvání a frekvenci zatěžování. Při výpočtu pomocí PAL je třeba uvažovat o všech těchto faktorech. Ve všech případech kalkulace CEV je již zohledněn termický vliv stravy. Hodnocení CEV s využitím analýzy tepové frekvence (TF) může být taktéž ošemetné. Zejména některé typy zatížení je problematické až velmi nepřesné hodnotit na základě TF (např. hodnocení intermitentních a silově-rychlostních výkonů, kde je srdeční frekvence velmi variabilní). Dále hodnocení tzv. „ze zápěstí“ je z hlediska hodnocení energetického výdeje velmi přesné.

Energetická potřeba sportující populace a role vaření

Dostáváme se na konec čtyř kapitol věnovaných nutričním doporučením a jejich aplikaci do stravovacích zvyklostí. Aby bylo možné tato doporučení naplnit, právě vaření a domácí příprava stravy je činnost, která vede k jejich praktické realizaci. Dovednost potraviny zpracovat a přeměnit na pokrmy souvisí s praxí, a stejně jako se učíme nějaký pohybový prvek ve sportu, učíme se porozumět vybrané problematice ve škole či pracovat s počítačovou aplikací, je možné naučit se i této dovednosti. Zmíněné cooking skills jsou v některých elitních sportovních týmech dokonce natolik vnímané jako klíčová součást celého tréninkového procesu, že jsou kuchaři součástí širšího realizačního týmu.

Role kuchaře ve sportovím týmu

Vzhledem k vysoké energetické potřebě, časové náročnosti elitního sportu a snaze podávat dlouhodobě co možná nejlepší výkon, je dnes častěji a častěji zmiňována důležitá role kuchaře jako člena realizačního týmu. Edukovaný a zkušený kuchař může být důležitou součástí celého tréninkového či soutěžního výkonu. Zejména u sportovců jejichž CEV přesahuje 4000 kcal/den a jejich tréninkový objem může dosahovat i 20 hod/týden.

Závěr kapitoly

Sportovní výživa je o číslech. Kvantitativní přístup je zejména u výkonnostních a elitních skupin sportující populace klíčový z hlediska podpory tréninkového procesu, výkonnosti, tak i prevence rozvoje REDs a podpory zdraví. Adekvátní CEP dle stanovené energetické potřeby jsou náročné na kalkulaci, jelikož jsou tyto metody zatíženy velkou chybou. Pro hodnocení individuální odezvy sportujících na výživové zvyklosti je vhodné celý proces podpořit pravidelným hodnocením nutričního stavu (např. analýza tělesného složení pomocí přístrojové techniky jako je bioelektrická impedanční metoda, DEXA, Bod Pod, kaliperace apod.) a negativních změn (např. kvalita spánku, míra únavy, metabolické a hormonální změny - viz Obrázek 1).

Tepelná úprava potravin a domácí příprava ovlivňují dostupnost získatelné energie, kvalitu pokrmů a obsah jednotlivých živin. Vaření je tak základním nástrojem nutričního plánování (tzv. výživové programování), jelikož nám je umožněno díky různým kombinacím potravin, způsobům úpravy a individualizaci množství jednotlivých komponent manipulovat s příjmem důležitých složek výživy ke splnění nutričních doporučení (zejména těch sportovních).

Kuchařské tipy na závěr

Domácí práce pro Týden 11 - Aplikace pravidel sportovní výživy do praxe

Předmětový projekt č. 3 pro 9.-12. semestrální týden

Zdroj textu:

1. BOWEN, Sarah; ELLIOTT, Sinikka; BRENTON, Joslyn. The joy of cooking?. Contexts, 2014, 13.3: 20-25.
2. ENGEL, George L. The biopsychosocial model and the education of health professionals. Annals of the New York Academy of Sciences, 1978, 310.1: 169-181.
3. GLIKSON, Andrew. Fire and human evolution: The deep-time blueprints of the Anthropocene. Anthropocene, 2013, 3: 89-92.
4. Klimešová, I., & Stelzer, J. (2013). Fyziologie výživy (1. vyd.). Univerzita Palackého v Olomouci.
5. KUMSTÁT, Michal a Tomáš HLINSKÝ. Sportovní výživa v tréninkové a závodní praxi. 1. vyd. Brno: Masarykova univerzita, 2019. 114 s. ISBN 978-80-210-9456-7.
6. KUMSTÁT, Michal. Sportovní výživa jako vědecká disciplína. Brno: Masarykova univerzita, 2018. 156 s. ISBN 978-80-210-9162-7.
7. MILLS, Susanna, et al. Health and social determinants and outcomes of home cooking: A systematic review of observational studies. Appetite, 2017, 111: 116-134.
8. Myhrvold, N. (30. 6. 2021). Cooking. Encyclopedia Britannica. https://www.britannica.com/topic/cooking
9. POLLAN, Michael. Cooked: A natural history of transformation. Penguin, 2013.
10. SYMONS, Michael. A history of cooks and cooking. University of Illinois Press, 2003.
11. Williams, M. H., Anderson, D. E., & Rawson, E. S. (2013). Nutrition for health, fitness & sport (10th ed.). Mc Graw- Hill.
12. World Health Organisation (30. 6. 2021). Frequently asked questions. https://www.who.int/
13. WRANGHAM, Richard; CONKLIN-BRITTAIN, NancyLou. Cooking as a biological trait. Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology, 2003, 136.1: 35-46.