Tương tự các loại động cơ, năng lượng dưới dạng hoá năng (xăng dầu) được chuyển thành cơ năng (xe chạy) và một phần toả nhiệt. Nguồn năng lượng tức thời cho cơ hoạt động là ATP (axit adenosin triphotphat).
Tuy nhiên nguồn dự trữ ATP của cơ rất ít (5,5mmol/kg) và tiêu hao nhanh chóng trong những giây phút hoạt động đầu tiên. Nó phải được tổng hợp liên tục khi các tế bào cơ chuyển hoá glycogen và các axit béo với sự có mặt của oxy (chuyển hoá ưa khí – aerobic metabolism). ATP còn có thể được tổng hợp bằng con đường yếm khí (không có oxy – anaerobic metabolism), và chỉ có glucoza, glycogen được sử dụng với hiệu quả thấp hơn = tạo ra 3 ATP thay vì 38, 39 ATP trên mỗi đơn vị glucoza được oxy hoá. Như vậy hai nguồn dự trữ năng lượng chính của cơ thể là glycogen và chất béo. Trong đó dự trữ glycogen trong cơ và gan chỉ ở mức độ hạn chế – một người nặng 70kg, bình thường có dự trữ glycogen là 300-500g tại cơ và 70-150g tại gan; ngược lại, dự trữ mỡ trong các hoạt động thể thao thực tế coi như là vô hạn, kể cả các vận động viên gầy nhất (7-10% mỡ). Sự mệt mỏi, kiệt sức chủ yếu liên quan đến sự cạn kiệt dự trữ glycogen.
Bảng 1. Dự trữ năng lượng dưới dạng mỡ và glycogen ở đàn ông nặng 70kg (Newsholme và Leech, 1983)
Nguồn dự trữ
E, năng lượng Thời gian chạy (phút) Cự ly (Km)
Mô mỡ 337.500 4.018 0,880 –1,008
Glucogen/gan 1.160 20 4,8-6,4
Glucogen/cơ 5.880 71 16-22,4
Glucoza/máu 48 <1
Yếu tố quyết định việc sử dụng loại nhiên liệu – glycogen hay chất béo – phụ thuộc vào cường độ, thời gian tập ngắn hay dài, tình trạng tập luyện (đã quen hay lạ), chế độ ăn… (Hargreaves, 1991). Cường độ tập hay thi đấu càng cao như bóng đá, bóng rổ,… dựa chủ yếu vào nguồn glycogen. Thời gian thi đấu càng dài, như chạy maratông, đua xe đạp đường trường, tỷ lệ năng lượng do glycogen cung cấp giảm dần và chất béo cung cấp năng lượng ngày càng tăng lên, tăng đến 50%. Ðiều đó là do lượng glycogen hao hụt dần và khả năng sử dụng axit béo tăng lên. Tập luyện buộc các cơ hoạt động nhận nhiều oxy từ máu đưa tới và quá trình chuyển hoá năng lượng ưa khí tăng, tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng thêm các axit béo tự do và tiết kiệm lượng glycogen chỉ có hạn chế trong cơ thể.
Tuy nhiên không bao giờ chất béo là nguồn nhiên liệu duy nhất. Ngược lại, các loại hình đòi hỏi thời gian thi đấu cực ngắn, như nhảy cầu, nhảy xa, ném tạ, … chủ yếu sử dụng ATP, creatin photphat. Nếu thời gian đài hơn chút nữa thì dựa hoàn toàn vào chuyển hoá yếm khí và sau đó là la khí glycogen. Thí dụ, chạy 2 phút (800m) thì 50% năng lượng từ chuyển hoá yếm khí và 50% năng lượng từ chuyển hoá ưa khí.
Cần chú ý là, bất cứ hoạt động nào được thực hiện đều sử dụng và làm hao hụt dự trữ glycogen. Cường độ hoạt động càng cao, thời gian hoạt động càng dài đòi hỏi càng nhiều dự trữ glycogen để liên tục tổng hợp ATP, cung cấp đủ năng lượng cực lớn. Nếu không đủ năng lượng, cách đuy nhất để cân bằng là cường độ và thời gian vận động sẽ giảm xuống. Ðiều đó cũng có nghĩa là, nếu dự trữ glycogen không đầy đủ thì khả năng thực hiện vận động ở mức độ cao sẽ bị ảnh hưởng. Ðiều này không chỉ quan trọng trong các cuộc thi đấu, mà còn cần thiết cho các V ĐV được tập luyện. Bởi vì chỉ có qua tập luyện thành tích mới được nâng dần lên và điều đó chỉ thực hiện được nếu cơ thể dự trữ tốt glycogen trước mỗi được tập luyện.
2. Vai trò của glycogen trong tập luyện
Mỗi khi tập luyện glycogen trong các cơ hoạt động bị hao hụt dần, mà số lượng dự trữ chỉ có hạn, do vậy dự trữ glycogen cần được phục hồi trước mỗi được tập luyện.
Nếu dự trữ glycogen chưa được phục hồi, được tập luyện bắt đầu với lượng dự trữ glycogen thấp, chắc chắn chất lượng và số lượng bài tập sẽ giảm. Nếu việc phục hồi dự trữ glycogen không được thực hiện liên tục sau nhiều buổi tập sẽ dẫn đến cạn kiệt glycogen trong cơ và việc thực hiện các bài tập nhẹ nhàng nhất cũng trở nên khó khăn. Cảm giác mệt mỏi, đau nhức cơ, hoặc không phục hồi sức lực giữa các VĐV được huấn luyện và hội chứng tập luyện quá sức có thể hoàn toàn do việc g ắng s ức tập luyện mà thiếu sự tái dự trữ glycogen đầy đủ trước khi các b ài t ập .
Vai trò quan trọng của glycogen và đường huyết (glucoza/máu) trong hoạt động thể lực được chứng minh bởi nhiều công trình nghiên cứu. Người ta thấy rằng, dự trữ glycogen/cơ và việc cung cấp glucoza trong quá trình tập luyện giúp tăng cường độ và thời gian thực hiện vận động: Do vậy việc phục hồi dự trữ glycogen sau các được tập luyện là quá trình chuyển hoá chủ yếu trong giai đoạn phục hồi của cơ thể. Tập luyện kích thích tổng hợp glycogen tại cơ, nhưng việc phục hồi dự trữ trong giai đoạn phục hồi của cơ thể phụ thuộc vào lượng tinh bột trong thức ăn (Hargreaves, 1991).
3. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phục hồi dự trữ glycogen
Yếu tố trước tiên ảnh hưởng đến tốc độ tái tổng hợp glycogen là loại và số lượng hydrat cacbon cùng như thời gian ăn vào Glycogen/cơ tiêu hao toàn bộ sau 2-3 giờ hoạt động liên tục ở cường độ khá cao (60-80% Vo2max), hoặc sau 15-30 phút hoạt động ở cường độ quá cao (90=130%Vo2 max) với 1-5 phút hoạt động và nghỉ, lại hoạt động tiếp (khúc côn cầu… ) (Coyle, 1991.) Vận động viên tập quyền hằng ngày cần tăng lượng tinh bột ăn vào để tránh tình trạng mệt mỏi, tập luyện quá sức, thực hiện vận động kém.
Glycogen dự trữ trong cơ với tốc độ khoảng 5% mỗi giờ, vì vậy sau mỗi được tập hết sức cần 20 giờ để hồi phục hoàn toàn. Trong 2 giờ đầu sau tập luyện glycogen tổng hợp với tốc độ nhanh – 7%/1giờ. Vận động viên cần nhận đủ lượng tinh bột trong thời gian này. Thông thường là 50g cho người nặng 70kg trong vòng 2 giờ đầu (điều chỉnh theo trọng lượng cơ thể).
4. Khuyến nghị về chế độ ăn khi tập luyện
Hầu hết các chuyên gia về dinh dưỡng thể thao đều khuyến nghị lượng hydrat cacbon nên chiếm 60-70% năng lượng khẩu phần. Ðối với vận động viên tập luyện nặng nhu cầu hydrat cacbon là 8-10g/kg trọng lượng cơ thể. Ðiều này cũng phù hợp trong dinh dưỡng hợp lý cho tất cả mọi người, nhất là thanh niên.
Các loại tinh bột hay đường khác nhau có tác dụng tái dự trữ glycogen tương tự nhau. Vận động viên tập luyện nặng và kéo dài thì nhu cầu năng lượng rất cao, nếu ăn nhiều tinh bột sẽ không nhận đủ lượng do tinh bột hút nước, cồng kềnh mà ít năng lượng, nên đượcư khuyến cáo dùng nhiều đường, thường dưới dạng nước ngọt để cung cấp đủ năng lượng. Ví dụ, vận động viên đua xe đạp đường trường, nhu cầu năng lượng lên đến 5.000-6000 kcal/ngày, trong đó 50% nhu cầu được cung cấp bởi các loại nước ngọt.
Vận động viên có nhu cầu năng lượng thấp hơn thì nguồn hydrat cacbon nên là tinh bột, trái cây và nước ép trái cây là chính. Ða số vận động viên không chấp nhận thức ăn đặc ngay sau tập luyện do vậy các loại nước uống có glucoza, sucroza hoặc maltodextrin 6-10% trong 2 giờ đầu dễ được chấp nhận hơn. Sau đó cần tiếp tục cung cấp 50g hydrat cacbon/mỗl 2 giờ hoặc thực tế hơn là thay bằng bữa ăn có đầy đủ lượng tinh bột cho thời gian dài hơn. Ví dụ, 150g/6giờ hoặc 250g/1ogiờ (Coyle, 1991).
Tuy nhiên, việc hướng dẫn chế độ ăn cần phù hợp với thói quen ăn uống của từng vận động viên thì chế độ ăn mới được tuân thủ. Ngoài ra vận động viên cũng gặp nhiều khó khăn trong việc mua – chế biến – tồn trữ – mang đồ ăn – ăn số lượng thức ăn lớn trong quá trình tập luyện. Thông thường tập 2 buổi mỗi ngày, mỗi buổi khoảng 2 giờ và không tập trước 1-2 giờ sau bữa ăn chính. Nhiều khi vận động viên không sắp xếp đwợc về mặt giờ giấc và phải bỏ bữa. Các thức ăn chế biến sẵn giàu năng lượng, thuận tiện trong sử dụng sẽ hỗ trợ đắc lực cho việc đảm bảo đủ nhu cầu.
5. Khuyến nghị trong quá trình chuẩn bị thi đấu:
Vấn đề dinh dưỡng quan trọng nhất đối với giai đoạn này là đảm bảo cho vận động viên phục hồi hoàn toàn sau giai đoạn tập luyện với lượng dự trữ glycogen ít nhất là bằng mức bình thường trước trận đấu. Người ta tìm nhiều chế độ ăn và tập luyện khác nhau để năng lượng dự trữ glycogen/cơ lên cao hơn mức bình thường, cao nhất có thể tới 2000 là có thể đạt kết quả tối đa trong thi đấu dựa vào cơ chế “bù quá mức” (super compensation) của cơ.
Phương pháp cổ điển là, một tuần trước khi thi đấu cho vận động viên tập hết sức 2 lần/ngày; tiếp theo 3 ngày cho ăn thực đơn nghèo hyđrat cacbon (20 30%) và giàu lipit (40-50%); tập vừa phải dẫn đến sự cạn kiệt dự trữ glycogen. Trong 4 ngày trước khi thi đấu cho chế độ ăn giàu hydrat cacbon (75-80%). Ba ngày đầu tập nhẹ nhàng và ngày cuối cùng nghỉ tập hoàn toàn giúp tăng dự trữ glycogen (Bergstrom et al 1967, Astrand, 1967).
Tuy nhiên gần đây nhiều tác giả cho rằng, phương pháp này nếu tổ chức và quản lý việc ăn uống không chặt chẽ sẽ dẫn đến nạp glycogen không đủ (Wootton et al 1981). Do vậy nhiều nhà dinh dưỡng học thể thao khuyến cáo các vận động viên nên ăn chế độ ăn đủ hydrat cacbon (60-70%) hàng ngày và lên kế hoạch tập luyện như đã nêu trên, cùng với chế độ ăn giàu hydrat cacbon (75-80%) vào 1-3 ngày cuối, tuỳ loại hình thi đấu để tăng dự trữ glycogen (Sherman, 1983).
Tăng dự trữ glycogen không những hữu ích đối với các cuộc thi kéo dài như chạy maratông, xe đạp đường trường…, mà còn có tác dụng tất với các cuộc thi đấu ngắn hơn, nhưng thi nhiều lần trong một được thi, nhằm giảm tiêu hao liên tục sau mỗi trận đấu. Sự gia tăng dự trữ glycogen cao hơn mức bình thường cũng cải thiện kết quả thi đấu ở các môn có gắng sức lớn trong thời gian ngắn (Plaughan, 1990).
Yếu tố bất lợi duy nhất của việc tăng dự trữ glycogen là tăng trọng lượng cơ thể. Cảm giác “căng” cơ là do lg glycogen gắn với 2,7g nước và 0,45mmol cacbonat kali. Ðiều này đặc biệt có ý nghĩa đối với các môn thể thao xếp hạng cân nặng vận động viên.
Bữa ăn cuối cùng trước trận đấu trên 2 giờ dựa chủ yếu vào chất tinh bột ít chất béo, ít đạm, ít xơ và dễ tiêu hoá, tránh gây khó chịu cho đường tiêu hoá. Thông thường các chuyên gia dinh dưỡng đề nghị sử dụng 200-300g chất tinh bột trong 4 giờ trước khi thi đấu; một số khác đề nghị lg/kg thể trọng 1 giờ trước khi thi và 4,5g/kg thể trọng trong 4 giờ trước đó. Các cuộc thi kéo dài trên 2 giờ cần cung cấp đường tiếp tục trong thời gian thi đấu. Việc ăn chất tinh bột ngay trước và trong thi đấu có tác dụng tốt được ghi nhận trong nhiều nghiên cứu gần đây. Các quan niệm cho rằng ăn đường trước trận đấu làm tăng insulin dẫn đến hạ đường huyết sau đó và ảnh hưởng đến kết quả thi đấu là không có cơ sở (Coyle, 1991).
Việc tiếp tục cung cấp các loại hydrat cacbon trong các cuộc thi kéo dài và nhiều được ở cường độ cao nhằm đảm bảo đủ nhu cầu hydrat cacbon cho các giai đoạn sau của cuộc thi, khi dự trữ cạn kiệt dẫn đến mệt mỏi trầm trọng và giảm khả năng thi đấu. Tất nhất nên cung cấp hydrat cacbon đều đặn trong suốt thời gian thi đấu (nếu cho phép) hơn là chờ cho tới khi có dấu hiệu mệt nhọc. Các loại đường như glucoza, sucroza, maltodextrin có hiệu quả tương tự nhau trong đề phòng sự mệt nhọc. Trong đa số trường hợp, các loại thức uống dạng lỏng dễ được chấp nhận hơn thức ăn đặc. Số lượng uống và nồng độ đường phụ thuộc vào từng tình huống, sở thích, thói quen và nhu cầu bù nước. Các loại nước uống có lượng đường cao (ưu trương) làm giảm hấp thu nước, do vậy trong nhiều trường hợp cần phân biệt rõ vận động viên bị mệt nhọc là do thiếu nhiên liệu (glycogen) hay do bị thiếu nước để cung cấp loại nước có nồng độ phù hợp. Thông thường các thức uống cho vận động viên “sport drinks” có lượng đường là 5-10%.
The end.