VLIV INTERVENČNÍ DIETY NA TĚLESNÉ SLOŽENÍ JEDINCE
Bakalářská práce
Studijní program: B7401 – Tělesná výchova a sport
Studijní obory: 7401R014 – Tělesná výchova se zaměřením na vzdělávání 7507R036 – Anglický jazyk se zaměřením na vzdělávání Autor práce: Alena Kroutilová
Vedoucí práce: PhDr. Iva Šeflová, Ph.D.
Liberec 2014
Prohlášení
Byla jsem seznámena s tím, že na mou bakalářskou práci se plně vzta- huje zákon č. 121/2000 Sb., o právu autorském, zejména § 60 – školní dílo.
Beru na vědomí, že Technická univerzita v Liberci (TUL) nezasahuje do mých autorských práv užitím mé bakalářské práce pro vnitřní potřebu TUL.
Užiji-li bakalářskou práci nebo poskytnu-li licenci k jejímu využití, jsem si vědoma povinnosti informovat o této skutečnosti TUL; v tomto pří- padě má TUL právo ode mne požadovat úhradu nákladů, které vyna- ložila na vytvoření díla, až do jejich skutečné výše.
Bakalářskou práci jsem vypracovala samostatně s použitím uvedené literatury a na základě konzultací s vedoucím mé bakalářské práce a konzultantem.
Současně čestně prohlašuji, že tištěná verze práce se shoduje s elek- tronickou verzí, vloženou do IS STAG.
Datum:
Podpis:
Poděkování
Touto cestou bych chtěla poděkovat především svému tátovi, který kvůli této práci podstoupil náročné dva týdny. Jeho vůle, poctivost a důslednost byly pro mě největší motivací v práci.
Mé další díky patří paní doktorce Šeflové, která mi, i přes své mateřské povinnosti, byla dobrou a velmi ochotnou vedoucí práce.
Anotace
Vliv intervenční diety na tělesné složení jedince
Bakalářská práce s názvem „Vliv intervenční diety na tělesné složení jedince“ shrnuje poznatky o ketogenních dietách a tělesném složení. Jedná se o popisnou práci doplněnou o praktickou část, ve které je popsána jedna kazuistika, jejímž cílem je sledování změn tělesného složení jedince způsobených vlivem komerční diety Nutrilite za současného monitorování pohybového režimu během 14 dní. V práci bude sledován celodenní dietní program, pohybový režim pomocí měřiče srdeční frekvence a tělesné složení, které bude měřeno metodami bioimpedanční analýzy.
Klíčová slova:
bioimpedanční analýza, ketogenní diety, ketóza, tělesné složení, vysokoproteinová dieta.
Annotation
A dietary intervention and its effect on body composition parameters
In this work „A dietary intervention and its effect on body composition parameters“
we summarize the information about the ketogenic diet and body composition. In terms of structure it is a descriptive work accompanied by a practical part where a case study is described. The aim of this case study is to observe body composition's changes influenced by Nutrilite high-protein diet simultaneously with controlled physical activity during two weeks.
To body composition's measuring we will use bioimpedance's methods and a heart rate measuring instrument to monitor physical activity.
Key words:
bioimpedance, high-protein diet, body composition, ketogenic diets, ketosis.
8
Obsah
Poděkování ...5
Anotace ...6
Annotation ...7
Obsah ...8
Seznam tabulek ...10
Seznam grafů ...10
Seznam obrázků ...10
Seznam použitých zkratek ...11
Úvod ...12
Cíle práce ...13
1 Tělesné složení ...14
1.1 Různé modely tělesného složení ...14
2 Metody určení ...16
2.1 Podvodní měření ...16
2.2 Bioelektrická impedance ...16
2.3 Kaliperace ... 17
2.4 Neutronová aktivační analýza...18
3 Obezita ...19
3.1 Definice obezity ...19
3.2 Obezita a pohled na ní v historii lidstva ...19
3.3 Stanovení obezity ... 20
3.3.1 BMI ... 20
3.3.2 Tělesné obvody a WHR ...21
3.3.3 Index tělesné plnosti ...21
3.4 Charakter tuků ...22
3.5 Příčiny a následky obezity ...22
4 Výživa ...24
4.1 Bazální metabolizmus ...24
4.2 Obecná pravidla pro racionální výživu ...24
4.3 Makrosložky potravy ... 25
4.3.1 Sacharidy ... 25
4.3.2 Bílkoviny ... 26
4.3.3 Tuky ... 27
5 Snižování hmotnosti ...30
5.1 Snižování hmotnosti výživou ...30
5.2 Hlavní principy zdravého, racionálního hubnutí ...31
5.3 Snižování hmotnosti fyzickou aktivitou ...32
5.4 Schéma energetického metabolismu během fyzické zátěže ...33
5.5 Krebsův cyklus ...34
6 Ketogeneze ...36
6.1 Ketolátky ...36
6.2 Význam ketolátek ...36
9
6.3 Ketóza ... 37
7 Proteinové diety...38
7.1 Historie ketogenních diet ...38
7.2 Princip vysokoproteinových diet...38
7.3 Atkinsova dieta ...39
7.4 Kontraindikace proteinové diety ...39
7.5 Vysokoproteinová dieta v praxi ...40
7.5.1 Stanovení denního příjmu proteinů ...40
7.6 Nežádoucí účinky redukčních diet ...41
8 Metodika práce ...43
8.1 Představení použitých přístrojů...43
8.1.1 Tělesný analyzátor Tanita BC 545 ...43
8.1.2. Měřič tepové frekvence SIGMA – Onyx classic...46
Navržený redukční program ... 47
Vysokoproteinová dieta - výpočet ... 47
9 Praktická část ...49
Profil testované osoby ...49
10 Výsledky... 51
10.1 Celková tělesná hmotnost ... 51
10.2 Změna tukové tkáně ... 52
10.3 Svalová hmota... 53
10.4 Procento tělesné vody ... 53
10.5 Viscerální tuk ...54
10.6 Bazální metabolizmus ...54
10.7 Metabolický věk ...54
10.8 Míry, vizuální změna ... 55
10.9 Kontrolní vážení měsíc po ukončení dietního režimu ... 57
10.10 Kontrolní vážení 6 měsíců po ukončení diety ...58
10.11 Pohybový režim ...58
10.12 Psychický stav ...60
11 Diskuze ...61
12 Závěr...65
Seznam použité literatury ...66
10
Seznam tabulek
Tabulka 1: Tabulka BMI, (Hainer, 2004, s. 189) ... 20
Tabulka 2: Hodnoty obvodu pasu u mužů a žen (Hainer, 2004, s.191)...21
Tabulka 3: Podíl tělesného tuku (Máček, 2007, s. 36, 37) ...22
Tabulka 4: Chemická struktura ketolátek (Hartman, 2007, s. 65). ...36
Tabulka 5: Vysokoproteinová dieta: jídelníček. ...48
Tabulka 6: Ukázka stravovacího režimu před dietní intervencí. ...49
Tabulka 7: Změny tělesné hmotnosti. ... 51
Tabulka 8: Procentuální zastoupení tuků - první den měření. ... 52
Tabulka 9: Procentuální zastoupení tuků - poslední den měření. ... 52
Tabulka 10: Hmotnostní zastoupení svalové hmoty - první den měření. ... 53
Tabulka 11: Hmotnostní zastoupení svalové hmoty - poslední den měření. ... 53
Tabulka 12: Procento tělesné vody. ...54
Tabulka 13: Hodnoty viscerálního tuku. ...54
Tabulka 14: Hodnoty bazálního metabolizmu. ...54
Tabulka 15: Hodnoty metabolického věku. ... 55
Tabulka 16: Tělesné míry - první a poslední den měření. ... 55
Tabulka 17: Změny tělesného složení v delším časovém úseku. ...58
Tabulka 18: Pohybová aktivita během 14 dní. ...59
Seznam grafů
Graf 1: Změny celkové hmotnosti... 52Seznam obrázků
Obrázek 1: Různé modely tělesného složení, (Výukový portál JUNI, 2014)...15Obrázek 2: Kaliperační kleště (Fitplan, 2008)... 17
Obrázek 3: Krebsův cyklus (IP Masarykovy univerzity, 2007). ...35
Obrázek 4 Tělesný analyzátor Tanita, model BC-545 (Tanita, 2013). ...43
Obrázek 5: Osm elektrod umožňujících segmentální tělesnou analýzu (Tanita, 2013). ...44
Obrázek 6: Měřič tepové frekvence SIGMA - Onyx classic (Pulsmetry, 2014). ... 47
Obrázek 7: Výrobky NUTRILITE na 14 dní. ...48
Obrázek 8: Vizuální změna: pohled zepředu...56
Obrázek 9: Vizuální změna: pohled ze strany. ...56
11
Seznam použitých zkratek
ATP adenosintrifosfát BIA biompedanční analýza BMI body mass index BMR bazal metabolic rate DEXA denzitometrické vyšetření FFM free fat mass
NAA neutronová aktivační analýza TAG triaglyceridy
TOBEC total body electrical conductivity VMK vyšší mastné kyseliny
WHR waist to hip ratio
VO2 max maximální spotřeba kyslíku CP kreatintrifosfát
ADP biolektrická impedanční analýza SF max maximální srdeční frekvence
12
Úvod
Téma své bakalářské práce jsem si vybrala z jednoho prostého důvodu – a sice z vlastního zájmu. Nejen, že studuji tělesnou výchovu, která je úzce spjata, mimo jiné, i se sportovní výživou, ale před rokem jsem si doplnila vzdělání a složila certifikované zkoušky výživového poradce, díky nimž se této oblasti aktivně věnuji a neustále hledám nové informace, podněty a zkušenosti z oboru. Jednou z nich je i aplikace 14 denní vysokoproteinové diety a její vliv na tělesné složení jedince – téma, které se stalo obsahem mé bakalářské práce.
Ráda bych přiblížila problematiku nadváhy a obezity, jež se stávají čím dál tím více aktuálním tématem této doby a díky nimž vzkvétá dietologický průmysl a s ním i nespočet, často velmi diskutabilních až absurdních diet, které se jen zřídka slučují se zásadami zdravého stravování. Pokusím se o nestranné zhodnocení a zaměřím se jak na pozitiva, tak negativa spojená s vysokoproteinovými dietami.
Je známo, že lidé velmi často podceňují zdravotní rizika spojená s obezitou. Stejně tak ale dochází k přehlížení následků, které s sebou přináší nevhodně sestavený redukční plán. Ty mohou nadále vyústit v komplikované zdravotní obtíže, v horším případě celoživotně poznamenají psychiku jedince. Proto si myslím, že téma této práce je, alespoň z mého pohledu, pro praxi přínosné.
V rámci teoretické části své bakalářské práce se pokusím zpracovat současné poznatky týkající se tělesného složení a ketogenních diet. V praktické části budu aplikovat speciální druh komerční stravy jedinci. V průběhu tohoto časového úseku budu sledovat, jak se mění tělesné složení a zároveň zaznamenávat případné vedlejší účinky, jež mohou tyto rychlodiety přinášet. Aby došlo k co největšímu úbytku hmotnosti (především) tuků, kontrolován bude i vhodný druh pohybu. Intenzita pohybová aktivity bude zapisována a sledována pomocí měřiče srdeční frekvence.
13
Cíle práce
Hlavní cíl:
Hlavním cílem této práce je sledování ketogenních diet a jejich vlivu na tělesné složení jedince. Hlavní část práce tvoří syntéza poznatků o ketogenních dietách, jež čerpáme z odborné literatury. Tyto poznatky se pokusíme ověřit v praxi samotnou aplikací vysokoproteinové diety firmy Nutrilite na jedinci. Zaměříme se na změny tělesného složení způsobených touto komerční dietní intervencí za současného monitorování pohybového režimu během 14 dní pomocí měřiče srdeční frekvence. Součástí praktické části bude i zaznamenání vedlejších doprovodných účinků, které jedinec může během režimu zaznamenat.
Dílčí úkoly:
1. Rešerše odborné literatury. Zaměříme se zejména na literaturu z oblasti fyziologie člověka a tělesných cvičení a výživy – konkrétně pak ketogenním dietám. Získané informace využijeme posléze v praktické části.
2. Výběr vhodného kandidáta a vstupní měření, na jehož základě budeme moci vypočítat a navrhnout stravovací plán.
3. Monitorování průběhu diety bude probíhat formou každodenního měření ve stejnou dobu za stejných podmínek. Měření doplníme o fotodokumentaci, kterou využijeme k zaznamenání vizuální změny, jež jedinec projde během dvou týdnů.
4. Shrnutí, posouzení a vyhodnocení výsledků.
5. Závěry, diskuze a přínos vysokoproteinových diet v praxi.
14
1 Tělesné složení
Podle Šimka (1995, s. 76) je složení těla jedním z nejdůležitějších ukazatelů vývojového stupně v průběhu lidské ontogeneze, úrovně zdraví, tělesné zdatnosti a výkonnosti, stavu výživy. Studie tělesného složení se v současné době soustřeďují na změny složení těla v průběhu růstu, vývoje a stárnutí, změny pod vlivem tělesné zátěže sportovního tréninku, a dále při obezitě a jejím léčení.
Hmotnost těla je jeden ze základních morfologických parametrů, který zásadním způsobem ovlivňuje dynamiku a kvalitu lidského pohybu. Hmotnost těla je sama o sobě dost komplexním a obecným pojmem, proto je třeba zkoumat její jednotlivé komponenty zvlášť. V souvislosti s touto prací jsou pro nás stěžejní hodnoty tělesného tuku a netukové tkáně.
Ke sledování změn tělesného složení vede několik důvodů. Jedná o důvody související s úpravou tělesné hmotnosti, dále také zjištění efektivity pohybového zatížení a v neposlední řadě využití získaných hodnot jednotlivých komponent jako zdroj informací o zdravotním, fyzickém stavu jedince. Pokud se jedinec rozhodne nějakým způsobem upravovat svoji hmotnost, měl by pravidelně sledovat změny tělesného složení, na jejichž základě lze stanovit, zdali je průběh v souladu s principy zdravého a trvalého upravování hmotnosti.
1.1 Různé modely tělesného složení
Riegerová (2006, s. 83) uvádí, že „původní pohled na komponenty tělesného složení byl dán chemickým či anatomickým modelem. Chemicky je tělo tvořeno tukem, bílkovinami, sacharidy, minerály a vodou. Tento klasifikační systém je preferován ve vztahu k tělesným energetickým zásobám. Anatomicky je tělo tvořeno tukovou tkání, svalstvem, kostmi, vnitřními orgány a ostatními tkáněmi. Anatomický klasifikační systém je preferován v těch případech, kdy jsou studovány vlastní otázky tělesného složení“.
Podle Suchomela (2006) je tělo chemicky tvořeno tukem, bílkovinami, uhlovodany, minerály a vodou (viz Obr. 1). Anatomicky je tělo tvořeno tukovou tkání, svalstvem, kostmi, vnitřními orgány a ostatními tkáněmi. Pro potřeby praktického zjišťování tělesného složení
15
byl tento problém zjednodušen na dvoukomponentový model, který dělí lidské tělo na dvě složky: tuk a tukuprostou hmotu (anglicky fat free mass, dále jen zkr. FFM). Vedle konceptu FFM Suchomel zmiňuje, že v literatuře byl zaveden ještě anglický termín Lean Body Mass, který podle původní definice představoval tukuprostou hmotu plus určité množství tzv.
esenciálních tuků. Ty představují životně důležité komponenty buněk a fyziologických funkcí a tvoří přibližně 10 % z celkového tělesného tuku.
Obrázek 1: Různé modely tělesného složení, (Výukový portál JUNI, 2014)
V praxi se nejčastěji setkáváme s přístroji, které změří naše tělesné složení za pomocí bioimpedance. Dokáží monitorovat procento tělesného tuku, procento tělesné vody (některé rozlišujímnožství intracelulární a extracelulární tekutiny), dále pak hmotu svalovou, hmotu kosterního svalstva, oblast viscerálního tuku, vypočítají na základě zadaných hodnot a získaných výsledků hodnotu bazálního metabolismu (BMR), Body Mass Index (BMI), ideální váhu, stupeň obezity, hodnotu tzv. metabolického věku, impedanci každého segmentu.
16
2 Metody určení
2.1 Podvodní měření
Určování procenta tuku v organismu se dá provést několika možnými způsoby.
Nejnáročnější a běžnému člověku nejméně dostupnou metodou je denzometrické určování procenta tuku pomocí podvodního vážení. Tato metoda vychází z rozdílné hustoty lidského tuku a beztukové hmoty. Vyžaduje také stanovení objemu vzduchu, který zůstává v plicích po maximálním výdechu, tak zvaný reziduální objem. V praxi dochází ke zjištění a stanovení údajů o současné váze jak na vzduchu, tak pod vodou, dále o teplotě vody a o reziduálním objemu.
2.2 Bioelektrická impedance
Nejčastěji využívanou metodou, která slouží ke zjištění množství tělesného tuku, je tak zvaná metoda bioelektrické impedance. Tato zařízení využívají rozdílné vodivosti tukové a beztukové tkáně. Tělem prochází bezpečné, nízkoúrovňové elektrické signály, které snadněji prochází beztukovou hmotnou, díky jejímu vyššímu obsahu vody. Tuková tkáň naopak obsahuje značně nižší množství vody, tudíž zde signál naráží na vyšší odpor, tzv. impedanci.
U tohoto typu měření je důležité zmínit, že jeho výsledek je ovlivněn obsahem vody v organismu. Ta kolísá v průběhu dne v závislosti na několika faktorech: dehydrataci po nočním spánku, pozřením velkého jídla, pití alkoholu, menstruačním cyklu, nemoci, cvičení a tak dále. Nebude-li tedy toto vyšetření prováděno za standardních podmínek zavodnění, můžeme se setkat s chybnými výsledky. Navíc, vzhledem k tomu, že při přísnějších redukčních režimech obvykle z počátku dochází právě k větším ztrátám tělesné vody, může vyšetření bioimpedancí ukázat paradoxní nárůst podílu tuku. Na trhu se setkáme s různými typy tělesných analyzátorů, z nichž nejznámější jsou tělesné analyzátory Tanita či InBody.
Analýza tělesného složení může být provedena segmentálně či nesegmentálně.
Nesegmentální analýza znamená, že výsledky se zobrazí jako celek, kdežto u segmentální analýzy se zobrazí rozložení svalové a tukové tkáně vjednotlivých partiích těla. To znamená rozdělené na pravou a levou paži, pravou a levou dolní končetinu a trup. Segmentální analýza
17
nabízí vyšší přesnost v měření, protože tím, že analyzátor je vybaven 8 elektrodami, zajistí oběh proudu jak v horní, tak v dolní polovině těla. Na základě toho získáme výsledky rozložení tuku a svalů právě v jednotlivých partiích těla, což může být užitečné zejména kvůli odhalení svalových dysbalancí. Rozložení tukové tkáně je zajímavou záležitostí zejména pro ty, kteří se snaží redukovat tuk pouze v určitých partiích. Nejčastěji se jedná o útrobní tuk v oblasti břicha u mužů, který je nejvíce zdraví ohrožující – postava tzv. typu jablka. Zatímco ženy inklinují k častějšímu ukládání tuků v dolní části těla, tzv. postava typu hrušky (Hainer, 2004, s. 105).
Mnohem přesnější měření na obdobném principu přinášejí přístroje TOBEC, což je zkratka z anglického “total body electrical conductivity”. Tyto přístroje využívají celotělové elektrické vodivosti. Nevýhodou těchto měření je jejich nákladnost a špatná dostupnost.
2.3 Kaliperace
Dalšími metodami, které lze použít k určení podkožního tuku, jsou antropometrické metody. Při antropometrickém vyšetření vycházíme ze stanovení tloušťky několika kožních řas (buď 10 podle Pařízkovéči 4 podle Durnina a Womersleyho) a předpokládané korelace mezi množstvím podkožního a celkového tělesného tuku (Sucharda, 1995, s. 76). Tato antropometrická metoda vyžaduje zkušenost měřící osoby, přístroj k měření kožních řas – tak zvaný kaliper a odpovídající tabulky. Užíváme kaliper podle Besta, nebo podle Harpendena.
Obrázek 2: Kaliperační kleště (Fitplan, 2008)
18
2.4 Neutronová aktivační analýza
Revoluční metodou při určování tělesného složení se jeví neutronová aktivační analýza (NAA), kdy je po ozáření pacienta rychlými neutrony měřena indukovaná radioaktivita, která nám pomáhá určit obsah draslíku, vápníku, fosfátu, dusíku a chloridů v organismu. Tato moderní analýza nám umožňuje zjistit podíl bílkovin, tuků, skeletu a vody v organismu. Takové vyšetření tedy vypracovává čtyřsložkový model složení lidského těla. Ten je však zatím, bohužel, výsadou jen několika málo pracovišť na světě a slouží ryze vědeckým účelům.
19
3 Obezita
3.1 Definice obezity
Ačkoliv se ve své práci obezitou jakou takovou přímo nezabýváme, je nedílnou součástí této teoretické části. Nakonec, nebýt neustále narůstajícího počtu lidí trpících nadváhou či obezitou, nedošlo by v posledních letech k tak rychlému vzestupu dieotologického průmyslu a s ním i ke vzniku nespočtu různých diet, dietních programů či dokonce medikamentů bojujících proti obezitě a jejích následcích.
Podle Suchardy (1995, s. 16) je obezita definována jako stav, ve kterém energetická rezerva člověka, která je uložena v tukové tkáni, stoupla nad průměrnou hodnotu a má negativní vliv na fyzické i duševní zdraví jedince. Obezita se dále definuje jako nadměrné ukládání tuků, obvykle spojené s vzestupem hmotnosti nad tzv. hmotnost normální. Za normální váhu je považována ta váha, která je podle lékařských, statisticky ověřených zkušeností, vzhledem ke stavbě kostry, svaloviny a k charakteru práce, nejvhodnější pro jedince určitého věku a pohlaví.
3.2 Obezita a pohled na ní v historii lidstva
Obezita však není otázkou pouze současnosti, provází člověka už od prehistorických dob. Tak, jak se vyvíjelo lidstvo, vyvíjel se i o pohled na obezitu. Zatímco antická doba propagovala zdravý životní styl, jejímž ideálem byl atletický, urostlý sportovec, ve středověku byla nadváha vnímána pozitivně, značila vysoké postavení. Bohatí feudálové holdovali jídlu a pití, což spolu s omezováním pohybu napomáhalo k rozvoji obezity a jejích komplikací. V dnešní době jsou však rizika obezity známa, tudíž je ve většině případech brána jako handicap či nemoc. Obezitu beze sporu ovlivňuje doba, ve které žijeme, životní styl, kterému holdujeme, jak trávíme svůj volný čas.
20
3.3 Stanovení obezity
3.3.1 BMI
Obezita může být stanovena mnoha různými způsoby – hodnotami tělesných obvodů, výsledky tělesného složení určeného různými metodami měření (kaliperace, impedance, podvodní vážení) či výpočty. Jedním z těchto výpočetních způsobů je i index tělesné hmotnosti tzv. body-mass index (BMI). Hodnota vyšší než 30 značí obezitu, hodnoty v rozmezí 25-30 odpovídají nadváze.
BMI se vypočítá tak, že se hmotnost vyjádřená v kilogramech vydělí druhou mocninou výšky, která je vyjádřena v metrech (kg/m²). Např. u dospělého muže, který váží 80 kg a měří 180 cm, by výpočet vypadal následovně:
BMI = 80 / 1,8² = 80 / 3,24 = 24,69
Hodnota BMI Kategorie podle WHO 18,5 – 24,9 Normální rozmezí
25,0-29,9
Nadváha
< 26,9
> 27
30,0-34,9 Obezita 1. stupně 35,0-39,9 Obezita 2. stupně
>40 Obezita 3. stupně
Tabulka 1: Tabulka BMI, (Hainer, 2004, s. 189)
BMI index však není vždy objektivním ukazatelem. Nedokážeme pomocí něj určit zastoupení tukové hmoty. Obzvláště sportovci, mající vysoké procento svalové hmoty, by díky své vyšší váze mohli spadat do kategorie obézních, ačkoliv jejich hodnota tuku je velice nízká.
21 3.3.2 Tělesné obvody a WHR
Jednoduchým způsobem, jak je možné posoudit míru ukládání tuku i jeho rozložení, je měření obvodu pasu. Správná technika spočívá ve změření obvodu trupu uprostřed vzdálenosti mezi dolním okrajem žeber a horním okrajem lopaty kosti kyčelní. Jen u štíhlých žen je pas dobře zřejmý jako nejužší místo. Následující údaje hodnocení tohoto antropometrického údaje jsou orientační. Normální hodnoty u žen jsou do 80 cm; u mužů do 94 cm. Při obvodu nad 80 cm u žen a nad 94 cm u mužů jde o nadváhu, resp. o mírně zvýšené zdravotní riziko. Za obezitu, resp. za vysoké zdravotní riziko, je považován obvod pasu vyšší než 88 cm u žen a 102 cm u mužů. Jak určení indexu WHR, tak měření obvodu pasu umožňují odhadnout míru ukládání viscerálního tuku.
Obvod pasu (cm)
Ženy > 88
Muži > 102
Tabulka 2: Hodnoty obvodu pasu u mužů a žen (Hainer, 2004, s.191)
Název WHR index vychází z anglického pojmu waist to hip ratio. Jedná se tedy o poměr pasu a boků. Obvod pasu se měří v polovině vzdálenosti mezi dolním okrajem žeber a hřebenem kosti kyčelní. U neobézních osob, především u žen, je místo měření snadno rozeznatelné jako nejužší místo na trupu. Obvod boků se měří v místě největšího vyklenutí hýždí. Tento index dobře vyjadřuje rozložení tuku u různých jedinců. Za rizikové hodnoty jsou považovány výsledky nad 0,85 pro ženy a hodnoty nad 1,0 pro muže.
3.3.3 Index tělesné plnosti
Index tělesné plnosti, nazývaný také Rohrerův index, je na rozdíl od ostatních indexů
22
vhodný i pro použití u probandů v různých vývojových obdobích. Bývá doporučován zejména pro měření jedinců v období puberty, kdy je velmi obtížné hodnocení podle běžně používaného Body-mass indexu. Hmotnost bývá udávána v g a tělesná výška v cm. Normální rozmezí pro muže je mezi 1,2 a 1,4, pro ženy mezi 1,25 a 1,5 Hainer (2004, s. 67,68).
Existuje mnoho dalších ukazatelů jako je například měření tloušťky kožních řas pomocí kaliperačních kleští nebo měření pomocí elektrické impedance, jež byla použita ke stanovení % tělesného tuku v praktické části této práce.
3.4 Charakter tuků
Při cílené redukci tukové tkáně je důležité mít na mysli, že tuky jsou pro lidské tělo nepostradatelnou součástí. Tvoří části buněčných membrán, slouží jako podpůrná tkáň některých orgánů (ledviny, dutina břišní), souvisí se sekundárními pohlavními znaky u žen, ovlivňují hormonální funkce – tento tuk je z fyziologického hlediska tukem základním. Tuk základní tvoří zhruba 3 % tělesného tuku u mužů a 12 % tělesného tuku u žen. Oproti tomu tuk zásobní je uložen v podkoží a slouží čistě jako zásobárna energie. V průběhu hubnutí se nejdříve hubne tuk zásobní, poté základní.
Podíl tělesného tuku
Průměrná mužská populace 15 – 18 % Průměrná ženská populace 20 – 25 %
Muž sportovec 6 – 15 %
Žena sportovkyně 8 – 20 %
Tabulka 3: Podíl tělesného tuku (Máček, 2007, s. 36, 37)
3.5 Příčiny a následky obezity
Epidemie obezity postihuje občany České Republiky obdobně jako celou populaci, v posledních dvaceti letech stoupla prevalence obezity především u mužů, u žen je vzestup nižší. Uvádí se, že 60 % lidí v České Republice trpí obezitou. V současné době přechází k
23
přesunu nižších stupňů nadváhy a obezity do vyšších až extrémních stupňů. Podobný trend je patrný i dětí (Hainer, 2004, s. 32).
Obezita vzniká interakcí genetických a zevních faktorů. Kolísání váhy lidského organismu během života může mít řadu příčin. Hlavní příčinou je narušení rovnováhy mezi energetickým příjmem a výdejem, jinými slovy se jedná o nadměrnou konzumace potravin a nedostatek pohybu. Nemalou roli zde hrají také genetické, hormonální či metabolické vlivy.
Existují některá léčiva, která mohou vyvolat nárůst hmotnosti. V životě člověka jsou určitá období, která mohou být pro rozvoj obezity náchylnější – u žen se jedná například o těhotenství a období po něm, dále období přechodu, u dívek doba dospívání. Všeobecně se jedná o stresové faktory či období, jež přináší snížení pohybové aktivity (například změna zaměstnání, ukončení sportovní činnosti apod.).
Podle Hainera (2004, s. 32) se současný celosvětový nárůst prevalence obezity významně podílí na nemocnosti a úmrtnosti na civilizační choroby. Podle něj je obezita spojena zejména se zvýšeným výskytem kardiovaskulárních, metabolických, respiračních, gastrointestinálních onemocnění a některých nádorů. Zdravotní stav a kvalitu života u obézních jedinců rovněž podstatně zhoršují ortopedické, gynekologické, kožní komplikace a mnohdy i psychosociální problémy.
24
4 Výživa
Životní funkce organismu mohou být vykonávány pouze za přispění energie, která je získávána prostřednictvím trávící soustavy trávením živin – sacharidů, bílkovin, tuků. Trávící soustava zajišťuje příjem a rozmělnění potravy, její chemické zpracování, vstřebání potřebných živin a vyloučení nestravitelných, odpadních látek (metabolické procesy).
Metabolizmus neboli látková přeměna, je pak soubor všech enzymových reakcí, při nichž dochází k přeměně látek a energií v buňkách a v živých organismech (Dlouhá, 1998, s. 36).
4.1 Bazální metabolizmus
Pojem bazální metabolizmus definuje Kohlíková (2004, s. 60) jako „základní energetickou potřebu pokrývající energeticky dostačujícím způsobem všechny životní funkce člověka. Slouží tedy k zajištění základních, nejdůležitějších životních funkcí, laicky řečeno „ bez kterých není život“. Stanovení tohoto metabolizmu se provádí na základě mezinárodně dohodnutých podmínek“.
Lze jej stanovit podle tabulek, kde se zohledňuje věk, pohlaví, výška a hmotnost jedince. Dále pak přímým změřením při úplném fyzickém a psychickém klidu, teplotě okolí 21º C, nalačno, 48 hodin před měřením bez příjmu bílkovin v potravě. Jedná se o stanovení přístrojové, tudíž i finančně nákladné. Hodnota bazálního metabolizmu se u dospělého člověka pohybuje od 6 300 kJ pro ženy a 7 100 kJ pro muže na 24 hodin (Kohlíková, 2004, s.
61).
4.2 Obecná pravidla pro racionální výživu
Racionální výživa má být pestrá, smíšená, energeticky odpovídající, rozdělená do menších a častějších dávek. Snídaně by měla tvořit 20 %, svačina 10 %, oběd 35-40 %, svačina 10 %, večeře 20 % denního energetického příjmu.
Je třeba si udržovat stálou hmotnost a vyhýbat se dietním excesům jako jsou přísné redukční diety či striktní několikadenní hladovky. Tyto situace by mohly způsobit
25
metabolický rozvrat v našem těle (v extrémních případech vyústit v mentální anorexii).
Ve výživě je třeba respektovat sezonní vlivy.
Omezovat solení, slazení, různé chemické přísady, alkohol. Dlouhodobé požívání alkoholu vede k poškození jater, mozku, srdce.
Zajistit dostatečný přísun ovoce a zeleniny (pro dostatečný přísun vitaminů, zejména C, A, a vlákniny).
Je žádoucí preferovat maso z mladších zvířat, celkově omezovat maso (hrozí riziko dny a karcinomu střev).
Zvýšit příjem celozrnné či hrubé mleté obiloviny (obsahují vitaminy, minerály).
Zvýšit příjem rostlinné stravy, rostlinné bílkoviny (sója, ovesné vločky atd.)
Preferovat rostlinné tuky.
Zajistit přísun antioxidantů, které chrání buňku před působením volných kyslíkových radikálů vznikajících při aerobních činnostech.
(Bartůňková, 2007, s. 97,98).
4.3 Makrosložky potravy
Základními složkami potraviny jsou tak zvané makrosložky a mikrosložky. Mezi makrosložky potravy patří sacharidy, proteiny a lipidy. Do skupiny mikrosložek bychom zařadili vitaminy a minerály.
4.3.1 Sacharidy
Sacharidy jsou organické sloučeniny, jež slouží jako nejpohotovější zdroj energie pro člověka. Tvoří více jak polovinu energetické hodnoty potravy (50-70 % z celkového energetického příjmu). Metabolizmus sacharidů je jednodušší než metabolizmus ostatních živin, jsou rychleji využitelné jako energetický substrát, což má velký význam především pro sportovce. Sacharidy jsou také nezbytné pro správnou funkci mozku a centrálního nervového systému. Sacharidy plní ochrannou funkci pro naše svalstvo tím, že pomáhají tělu zužitkovat energii uloženou ve formě tuku, místo toho, aby tělo použilo jako zdroj energie bílkoviny ze svalů. Potraviny bohaté na sacharidy obsahují často i průvodní vitaminy, zejména vitamin C a skupiny B. Nestravitelné sacharidy (známé též jako vláknina) příznivě ovlivňují činnost střev Mandelová (2007, s. 7,8,9).
26
Mandelová (2007, s. 9) dále dělí sacharidy do čtyř skupin: monosacharidy (např.
glukóza, fruktóza), disacharidy (např. sacharóza, laktóza, maltóza), oligosacharidy (např.
rafinóza) a polysacharidy (např. škrob, glykogen, vláknina).
Nejběžnějšími zdroji sacharidů jsou obiloviny, ovoce, mléko a mléčné výrobky, zelenina, med, cukr, sladké pochutiny, nápoje atd. 1 g sacharidů má energetickou hodnotu cca 17 kJ.
Sacharidy jsou stěžejní pro sportovce vytrvalostních i silových sportů. Na rozdíl od bílkovin a tuků jsou pohotově uloženy ve svalech jako zdroj energie. Na metabolizmus sacharidů během zátěže má vliv několik faktorů: intenzita zatížení, délka zátěže, druh cvičení – zátěže, úroveň výživy před cvičením, stupeň trénovanosti a úroveň zásob glykogenu před začátkem zátěže. Zásoby sacharidů jsou omezené. Jejich úroveň předurčuje, jak dlouho může trvat zatížení. Po vyčerpání zásob glykogenu organizmus pociťuje únavu, vyčerpání, je nutné snížit intenzitu zátěže. Vyčerpání jaterního glykogenu může způsobit mdloby, nevolnost, závratě.
Při zátěži nízké intenzity organismus používá jako zdroj energie z větší části tuky, při cvičení střední intenzity se zásoby tuku podílejí na hrazení energie asi z 50-60 %. Je však důležité zmínit, že nikdy nedochází k energetickému krytí z čistě tukových či sacharidových zásob – oba tyto metabolické procesy probíhají souběžně. Při náročném intenzivním cvičení je nejvýznamnějším zdrojem energie z glukózy, která je uvolněna z glykogenu. Vyčerpání svalového glykogenu způsobuje náhlou ztrátu svalové síly. Pokles svalového glykogenu na jednu třetinu původního množství již výrazně ovlivňuje kvalitu sportovního výkonu. Pokud se vyčerpá i glykogen jaterní, poklesne hladina krevního cukru. Ten slouží jako základní zdroj energie pro centrální nervovou soustavu, jeho nedostatek může vyvolat diskoordinaci pohybů, nevolnost, závratě (Mandelová, 2007, s. 11,12).
4.3.2 Bílkoviny
Bílkoviny mají ve výživě zvláštní postavení. Jako zdroj pracovní energie se příliš neuplatní, ale jsou nejdůležitějším stavebním materiálem, jsou nezbytné pro růst a vývoj našeho orgasmu. Zvláštní postavení bílkovin je dáno tím, že se nemohou tvořit v organismu přeměnou z jiných živin tak jako sacharidy a tuky, potřebné množství bílkovin musí být proto přijímáno ze stravy (Seliger, 1974, s. 57).
27
Bílkoviny jsou nutné pro tvorbu hormonů, protilátek, enzymů a tkání. Podle Dlouhé (1998, s. 59) plní následující funkce: stavební (kolagen, elastin), transportní (transferin, hemoglobin), pohybové (aktin, myosin), katalytické a regulační (enzymy a hormony) a ochranné (imunoglobulin, fibrin, fibrinogen). Napomáhají nám též při udržování acidobazické rovnováhy v těle. Na rozdíl od tuků je kapacita ukládání bílkovin v našem těle omezena.
Bílkoviny jako takové mají nejvyšší sytící schopnost ze všech živin. Nedostatek bílkovin způsobuje poruchy tělesného i duševního vývoje, jejich nadbytek pak nadměrně zatěžuje trávící systém, především ledviny a játra.
Bílkoviny se skládají z aminokyselin. Ty jsou spojeny peptidovou vazbou.
Aminokyselin je známo 20 a dělíme je na esenciální (tělo si je nedokáže vytvořit samo, je nutné je přijmout ve stravě), semiesenciální (jsou esenciální jen v určitém věkovém období, nebo při různých onemocněních) a neesenciální. Bílkoviny by měly tvořit zhruba 15 – 20 % z celkového denního energetického příjmu. Doporučené množství bílkovin na je 0,8–1,5 g na kilogram tělesné hmotnosti. Bílkoviny dělíme podle původu na rostlinné a živočišné.
Živočišné bílkoviny (mléčné výrobky, vejce, maso, ryby) většinou obsahují všechny esenciální aminokyseliny, proto mají vyšší biologickou hodnotu a vyšší vstřebatelnost než ty rostlinného původu (ořechy, luštěniny, sójové výrobky). Energetická hodnota 1 g bílkovin je 17 kJ (Mandelová, 2007, s. 19,20).
Jak již bylo zmíněno, hlavní funkcí bílkovin je tvořit a obnovovat tkáně, syntetizovat hormony a enzymy. Není žádoucí, aby se staly zdrojem energie (dochází k tomu pouze v krajních případech). Svojí funkci tedy proteiny neplní přímo v průběhu cvičení, ale především po. Bílkoviny chrání kvalitu stávající svalové hmoty, urychlí obnovu svalové hmoty, zajistí udržení ostatních životních funkcí a umožní plné využití získaných silových schopností. Proto se doporučuje přijmout po silovém tréninku dostatečné množství bílkovin (Mandelová, 2007, s. 21).
4.3.3 Tuky
Tuky představují třídu organických sloučenin, které jsou nerozpustné ve vodě, ale rozpustné v organických rozpouštědlech. Triacylglyceroly (TAG) jsou tuky, které jíme a které
28
se ukládají v lidském těle do tukových zásob. Trávením TAG se uvolňují mastné kyseliny a glycerol. Tuky jsou v lidském těle převážně uloženy ve formě zásobního tuku v tukové tkáni, dále jsou triacylglyceroly uloženy mezi svalovými vlákny a v krvi. V krvi se také nacházejí volné mastné kyseliny (Mandelová, 2007, s. 14).
Velkou předností tuků je jejich vysoká kalorická hodnota a schopnost tvořit neomezené zásoby. Tuky jsou však jako zdroj energie podstatně méně výhodné než sacharidy, poněvadž musí prodělat nejen transport ze zásobáren přes játra do svalů, ale i řetěz zdlouhavých přeměn, než je z nich uvolněna potřebná energie. Proto po vyčerpání pohotových zásob sacharidů není již intenzivní svalová činnost možná, tím spíše, že tuky se oxidují jen spolu s oxidací sacharidů. Ačkoliv se může zdát, že strava by měla být na tuky chudá, není tomu tak. Předně by nám většina jídel nechutnala (tuky jsou nositeli chuti), dále pak jsou tuky zdrojem některých vitaminů a vitagenů (Seliger, 1974, s. 14).
Bartůňková (2006, s. 99) uvádí hlavní funkce tuků následovně: tuky jsou nejbohatším zdrojem energie (1 gram má energetickou hodnotu cca 38 kJ), slouží jako stavební složka biologických membrán, usnadňují vstřebávání vitaminů rozpustných v tucích, snižují objem stravy bohaté na energii, zvyšují chutnost potravy a chrání orgány před mechanickým poškozením (ledviny).
Obsah tuků ve stravě se může velmi lišit. Některé potraviny mají zjevně vysoký obsah tuku (máslo, margaríny, oleje, tuky na mase), nicméně existují potraviny, u kterých tuk není zjevný a označuje se jako tzv. „skrytý tuk“ (např. mléko, sýry, sladké pochutiny, chipsy atd.) Příjem tuků ve stravě by se měl pohybovat okolo 25 – 30 % z celkové přijaté energie, upřednostňovat bychom měli tuky rostlinného původu (oleje) a omezovat tuky živočišné a skryté (Mandelová, 2007, s. 16)
Hlavním zdrojem energie pro tvorbu ATP během cvičení jsou sacharidy ve formě svalového glykogenu a dále tuky ve formě mastných kyselin. Během aktivity mohou být spalovány obě živiny zároveň, ale liší se poměr jejich využívání v závislosti na intenzitě a trvání zátěže, na stavu trénovanosti a složení stravy. Míra utilizace volných mastných kyselin (VMK) ve svalové tkáni je tedy závislá na intenzitě cvičení a jejím trvání. Při nízké intenzitě (25 % VO2max) jsou dominantním zdrojem energie VMK v plazmě, které jsou následovány mastnými kyselinami a glukózou v plazmě. Při intenzitě 65 % VO2max se snižuje využití
29
VMK. Zde je rozděleno využití tuků a sacharidů zhruba na poloviny. Při ještě vyšší intenzitě (85 % VO2max) dochází k přednější utilizaci sacharidů a využití tuků se ve srovnání s cvičením o nízké intenzitě snižuje (Bartůňková, 2006, 101).
Utilizace tuků se také zvyšuje s délkou trvání zátěže. Tím dochází k stále většímu využívání tuků jako zdroje energie a současně ke snižování využití sacharidů. Navíc na každý gram mastné kyseliny mohou být ušetřeny 2 gramy sacharidů. To zpomaluje ztrátu svalového glykogenu, prodlužuje dobu výkonu, oddaluje únavu a vyčerpání. Pravidelný vytrvalostní trénink zvyšuje schopnost organismu využívat jako zdroj energie tuky. To znamená, že při stejné intenzitě bude trénovaný organismus využívat více tuků, a bude tím šetřit glykogenové (sacharidové) zásoby, a tak dojde k oddálení únavy. Lipolýza tuků v tukové tkáni je pod hormonální kontrolou. Mezi nejdůležitější stimulátory lipolýzy během cvičení patří katecholaminy (adrenalin a noradrenalin). Naproti tomu inzulin je nejsilnější hormon inhibující lipolýzu (Dlouhá, 1998, s. 64).
30
5 Snižování hmotnosti
5.1 Snižování hmotnosti výživou
Důvody pro snižování hmotnosti mohou být různé, ve většině případech mají dietní programy zlepšit zdravotní stav, vzhled či výkon jedince. Pokud se jedinec rozhodne snižovat svoji hmotnost, a chce, aby průběh měl co nejšetrnější dopad na zdravotní a psychický stav a výsledek byl trvalého charakteru, měl by se podle Mandelové (2007, s. 53,54) držet následujících bodů:
Změnit myšlení a stanovit si jasný cíl.
Jíst pravidelně 4 – 5 x denně.
Strava by měla obsahovat denně o 2 000 – 4 000 kJ méně než je náš energetický výdej.
Ze sacharidů bychom měli vybírat převážně polysacharidy, jednoduché sacharidy by měly být omezeny.
10 – 25 % energie by mělo pocházet z tuků a to především rostlinných, živočišné tuky se doporučuje omezovat.
Dbát na dostatek kvalitní netučné bílkoviny (drůbež, ryby).
Dostatek ovoce a zeleniny.
Denně přijímat 25-30 g vlákniny.
Dodržovat dostatečný pitný režim (2 – 3 litry neslazených tekutin).
100 % doporučené denní dávky vitaminů a minerálních látek.
Velmi častou chybou, které se dopouští velká část lidí upravujících svojí hmotnost, je nedostatečný kalorický příjem. Ve snaze redukovat hmotnost rychle a efektivně, dochází velmi často k nerozumnému omezení příjmu potravy. Nikdy by se energetický příjem neměl dostat pod hodnotu bazálního metabolismu. Pokud se tak stane, organizmus nemá dostatek energie na pokrytí základních životních funkcí, což vede nejen k zhoršení zdravotního stavu (bolest hlavy, svalů, poruchy spánku, nervového systému, hormonální poruchy atd.), ale obecně platí, že rychlé úbytky váhy nejsou trvalého charakteru a z fyziologického hlediska nejsou pro naše tělo zdravé.
31
5.2 Hlavní principy zdravého, racionálního hubnutí
Obvykle se snažíme postupně nahrazovat méně vhodné potraviny potravinami zdravějšími, např. uzeniny zeleninou, sladkosti ovocem apod. Potraviny s vyšším obsahem tuků se nahrazují potravinami s nižší hodnotou tuků. Bílé pečivo celozrnným. Nevhodné technologické úpravy jako smažení, fritování, grilování dušením a vařením. Postupně se snažíme navyšovat příjem polysacharidů, ovoce a zeleniny a tak stravu obohacujeme o vlákninu, vitaminy a minerální látky. Strava se stává méně energetickou a při kvantitativně vyšším příjmu vice zasytí. Rozhodně by tento způsob stravování neměl přinášet pocity hladu a utrpení. Účelem je snížit obsah tuku v těle a zachovat při tom svalovou hmotu.
Hodnota optimálního úbytku hmotnosti se pohybuje v rozmezí 0,5 – 2 kg tělesné hmotnosti za měsíc. Zatímco Hainer (2004, s. 174) považuje nižší hranici za ideální, Bartůňková (2006, s. 98) se přiklání k úbytku 0,5 kg týdně, což představuje 2 kg za měsíc.
Pokud jsou úbytky větší, jedná se většinou o ztrátu svalové hmoty na úkor tukové tkáně.
Navíc v prvních dnech, při omezeném přívodu energie, může být hubnutí snadnější.
Organismus používá své rezervy (tuky a sacharidy) k pokrytí energetické potřeby. Jedná se především o zásoby sacharidů v podobě svalového a jaterního glykogenu. Glykogen na sebe navíc váže vodu (1 g glykogenu váže 3 g vody), jejíž ztráta představuje v prvních dnech až 70
% ztráty hmotnosti. Dalším faktorem, který přispívá k pomalejší ztrátě hmotnosti, je fakt, že organismu při hubnutí potřebuje postupně méně a méně energie podle toho, jak se snižuje tělesná hmotnost.
Příklad redukčního jídelníčku
Snídaně:
Celozrnný chléb (100 g), šunka (50 g), paprika, neslazený čaj (250 ml) Svačina:
1 ks ovoce (100 g), 150 g jogurtu, 250 ml vody Oběd:
Kuřecí prsa (100 g) s broskví a rýže (50 g)
Míchaný zeleninový salát, 300 ml džusu naředěného 1 : 1 Svačina:
32 Celozrnný rohlík (60 g) a nízkotučný sýr (50 g) 250 ml kefíru
Večeře:
Těstoviny (75 g) s tuňákem (100 g) Rajčatový salát (250 g)
Neslazená minerální voda (250 ml)
Doplňovat průběžně celý den tekutiny až do objemu 2-3 litrů.
Mandelová (2007, s. 49)
5.3 Snižování hmotnosti fyzickou aktivitou
Pohybová aktivita zasahuje do celotělového energetického metabolizmu těmito mechanismy:
Mění energetickou bilanci organismu zvýšením energetického výdeje.
Může ovlivňovat klidový energetický výdej (bazální metabolizmus).
Mění relativní zastoupení tuků při hrazení energetické spotřeby jak v klidu, tak při tělesné zátěži (Hainer, 2004, s. 217).
Cvičení pomáhá redukovat tělesnou hmotnost a kontrolovat ji. Kromě cvičení aerobního by mělo být zařazeno také cvičení posilovací sloužící ke stavbě a ochraně svalové hmoty. V první řadě by ale pacient měl zohlednit svůj dosavadní zdravotní stav při výběru vhodné pohybové aktivity. Často bývá doporučována cyklistika či plavání, jelikož se jedná o aktivity, při kterých nedochází k výraznějšímu zatěžování kloubů.
Při léčbě obezity se obecně doporučuje aktivita aerobního typu, v poslední době se prokazují příznivé účinky i u aktivity silově dynamické. Z aerobních aktivit jsou doporučovány především chůze, jogging, běhání, in-line bruslení, jízda na kole, lyžování, aerobik, plavání apod. Záleží na intenzitě prováděného cvičeni. Při nižší intenzitě a delší době cvičení jsou spalovány především tuky. Hainer (2004, s. 228) uvádí, že doporučení pohybové aktivity by mělo být přizpůsobeno individuální situaci a schopnostem jedince. V dnešní době jsou poměrně snadno dostupné měřiče tepové frekvence, které značně pomohou kontrolovat
33
vhodnou zátěž. Cílovou tepovou frekvenci pro nejúčinnější redukci tuků lze hrubě odhadnout z následujícího vzorce:
Cílová TF = 70 % z (220 – věk)
Tento výpočet je však orientační, záleží na trénovanosti jedince a na stanovení jeho aerobního prahu, to znamená na nejvyšší intenzitě zatížení, kdy k úhradě energie stačí aerobní procesy. Anaerobní práh je pak nejvyšší intenzita zatížení, kdy se na úhradě energie podílejí jak aerobní, tak anaerobní procesy, přičemž je ještě zachována rovnováha mezi laktátovou produkcí a eliminací (Máček, 2002, s. 35).
5.4 Schéma energetického metabolismu během fyzické zátěže
Pochopení a zorientování se v energetickém metabolismu během zátěže nám usnadní výběr vhodné fyzické aktivity za dosažení vytyčeného cíle. Všechny níže uvedené procesy probíhají současně od začátku svalové aktivity a poskytují energii. Tvoří jeden metabolický systém. Na intenzitě a délce trvání zátěže závisí, jaký podíl jednotlivé systémy mají na tvorbě energie. Při zátěži zvyšované do maxima převažuje anaerobní laktátový systém s kumulací laktátu a metabolitů, které vedou k acidóze. Při konstantní zátěži nižší až střední intenzity se uplatňuje systém aerobní oxidační.
1. ATP - CP anaerobní energetický systém:
ATP slouží jako zdroj energie asi 2 sekundy. Poté se sloučí s kreatinfosfátem (CP), proces pokračuje až do vyčerpání CP. Vše trvá přibližně 4 - 20 sekund. Jedná se o aktivitu vysoké intenzity a krátké doby trvání.
ATP →ADP + P 2 ADP → ATP + AMP ADP + CP → ATP + C
2. Glykolytický (anaerobně laktátový) systém, glykolytická fosforylace:
Po vyčerpání CP se začne uvolňovat glukóza, která slouží jako zdroj energie. Vše se děje v
34
anaerobních podmínkách, tzn., že produktem tvorby energie jsou 2 molekuly ATP a 2 molekuly laktátu. Tento proces se podílí na tvorbě energie již od začátku procesu, svého maxima dosahuje po 40 – 50 sekundách. Poté klesá podíl tohoto systému na tvorbě energie a nastupuje systém další, aerobní.
Glukóza + 2 ADP + 2P → 2 ATP + 2 mol kyseliny mléčné
3. Aerobní energeticky systém, oxidační fosforylace:
Tento systém využívá pro resyntézu ATP sacharidy, tuky, i bílkoviny. Převládá při dlouhodobější zátěži. Přeměna je pomalejší, ale zato může probíhat delší dobu, využívá velké zásobní zdroje všech živin.
Glukóza + 36 ADP + 36 P + 02 → 36 ATP + H2O + C02
Mastné kyseliny + 129 ADP + 129 P + 02 → 129 ATP + H2O + CO2
(Mandelová, 2007, s. 23,24).
5.5 Krebsův cyklus
Zdrojem energie jsou živiny obsažené v potravě, které jsou enzymaticky rozkládány a vstřebávány v trávicí soustavě. Sacharidy se štěpí na jednoduché cukry (monosacharidy).
Nejvýznamnější je glukóza. Tuky jsou rozloženy na mastné kyseliny a glycerol, bílkoviny na aminokyseliny. Tyto jednoduché látky pak vstupují do složitých transformačních procesů metabolizmu, kde je energie vázaná v různých součástech potravy měněna v jeden společný využitelný zdroj – adenozintrifosfát, neboli ATP.
Základním procesem, který vede k zisku energie (produkci ATP), je postupné štěpení molekul glukózy – glykolýza. Glykolýza zpočátku nevyžaduje přísun kyslíku, ale jeho přítomnost určuje další osud vznikající kyseliny pyrohroznové (pyruvát). Při nedostatku kyslíku (anaerobní glykolýza) je kyselina pyrohroznová konvertována na kyselinu mléčnou a ta se rychle mění na sůl kyseliny mléčné – laktát. Tento energetický systém produkuje 2 molekuly ATP. Za přítomnosti kyslíku se kyselina pyrohroznová mění na acetylkoenzym A,
35
který vstupuje do cyklu kyseliny citrónové (Krebsův cyklus). Krebsův cyklus je série chemických reakcí, které dovolují kompletní oxidaci molekuly acetylkoenzymu A.
Výsledkem využití jedné molekuly glukózy je energie deponovaná do 36 molekul ATP. Jako vedlejší produkt vzniká CO2 a voda. Kyslík je do tkání přenášen transportním systémem (Informační systém Masarykovy univerzity, 2007).
Obrázek 3: Krebsův cyklus (IP Masarykovy univerzity, 2007).
Energetické rezervy tvoří cukry v podobě omezených zásob glykogenu v cytoplazmě svalových a jaterních buněk a tuková tkáň. Také bílkoviny mohou být výjimečně po předchozí přeměně na glukózu (glukoneogeneze) využity jako zdroj energie.
36
6 Ketogeneze
Ketogeneze je označení pro proces, při němž dochází ke vzniku ketolátek. Ketogeneze se odehrává výhradně v játrech a za podmínek, při nichž dochází k rozsáhlé oxidaci mastných kyselin. Výchozí látkou ketogeneze je acetyl – CoA. Rozsah ketogeneze závisí na velikosti enzymové lipolýzy v tukové tkáni, dále na množství mastných kyselin, které se esterifikují na triacylglyceroly, a také na tom, kolik acetyl – CoA přejde do citrátového cyklu (Hartman, 2007, s. 34).
6.1 Ketolátky
Ketolátky vznikají v buněčných mitochondriích. Patří mezi ně tři sloučeniny, a to kyselina acetoctová, kyselina β – hydroxymáselná a aceton. Kyselina acetoctová a aceton jsou typické ketosloučeniny, naproti tomu kyselina β – hydroxymáselná ketosloučeninou není.
Svou chemickou strukturou patří mezi karboxylové kyseliny, je však mezi ketolátky řazena, protože úzce souvisí s kyselinou acetoctovou (Hartman, 2007, s. 36).
kyselina acetoctová CH3 – CO – CH2 – COOH
kyselina β – hydroxymáslená CH3 – CH – CH2 – COOH ǀ
OH aceton CH3 – CO – CH3
Tabulka 4: Chemická struktura ketolátek (Hartman, 2007, s. 65).
6.2 Význam ketolátek
Hartman (2007, s. 36) dále uvádí, že ketolátky jsou za normálních okolností důležitým energetickým substrátem pro některé tkáně. Mezi tyto tkáně patří především srdeční sval, kosterní sval a ledviny. Při déle trvajícím hladovění se ketolátky stávají významným substrátem pro mozkovou tkáň (z 60 – 75 %). Za normálních okolností využívá mozek jako zdroj energie pouze glukózu. Mastné kyseliny do mozku z krve nepřecházejí.
37
6.3 Ketóza
U zdravých lidí jsou ketolátky přítomné v krvi a moči pouze v nepatrném množství.
Za normálních okolností se koncentrace ketolátek v krvi pohybuje kolem 0,1 mmol/l a převažuje β – hydroxybutyrát. Stejně tak se do moči dostává jen velice malé množství ketolátek. Zvýšením hladiny ketolátek v krvi nebo moči dochází k tak zvané ketóze. K tomuto stavu dochází, pokud hladina ketolátek v krvi dosáhne hodnoty 12 mmol/l. Ketóza se projevuje subjektivními příznaky jako je nevolnost a zvracení. Ketóza se vyskytuje při hladovění, kdy dojde k vyčerpání zásob sacharidů, dále se vyskytuje při konzumaci stravy s vysokým zastoupením tuků bez dostatečného příjmu sacharidů a po velmi intenzivní námaze.
Nejčastěji ketóza vzniká za patologických podmínek. Takovým stavem je dekompenzovaný diabetes mellitus (Hartman, 2007, s. 35,36).
38
7 Proteinové diety
7.1 Historie ketogenních diet
Proteinové diety se používají k terapii obezity již 40 let. Jde o běžně rozšířenou metodu redukce hmotnosti zejména v USA, Kanadě a Francii. Jejich princip poprvé popsal doktor Blackburn na Harvardské univerzitě v USA. Do praxe byla uvedena v roce 1875 v Severní Americe, kde její obliba, zejména díky rychlým a viditelným výsledkům, rychle stoupla. Cílem těchto proteinových diet je snížit množství tělesného tuku v co nejkratším časovém úseku bez výrazného úbytku svalové tkáně (Sabatier, 2013, s. 125).
7.2 Princip vysokoproteinových diet
Jak už bylo zmíněno v předchozích kapitolách, v potravě jsou organismu dostupné 3 základní zdroje energie – sacharidy, bílkoviny a tuky. Tyto tři látky poskytují energii pro život a následnou regeneraci organismu. Tělo dále potřebuje pro svou správnou funkci, kromě těchto tří živin, ještě vodu, vitamíny a minerály. Ve stravovacím konceptu vysokoproteinových diet jsou tělu dodávány pouze proteiny za současného omezení sacharidů a tuků. Vysoký příjem bílkovin má podle tvůrců a propagátorů těchto diet zabránit spalování vlastních bílkovin, tzn. zamezit úbytku svalové tkáně.
Prvním zdrojem energie pro činnost našeho organismu jsou obvykle sacharidy.
Vzhledem k jejich omezenému přísunu jsou rychle spotřebovány a primárním zdrojem energie se tedy stává zásobní tuk. Tato změna v tělním metabolizmu se souhrnně nazývá ketóza. Rychlé odbourávání tuku během ketózy produkuje tzv. ketolátky, jejichž přítomnost je možné změřit v moči či zaznamenat v dechu. Tyto látky zároveň velmi účinně tlumí pocit hladu a navozují pocit dobré nálady a energie. Vymizení pocitu hladu a mírně euforický pocit u většiny lidí během proteinové diety je jednou z hlavních výhod tohoto dietního konceptu.
(Atkins, 1992, s. 60,61).
Spolu se sacharidy je v těle uloženo velké množství vody, jejíž zásoba je, díky omezenému přísunu sacharidů, rychle spotřebována. Pro kompenzaci tohoto jevu je nezbytně nutné během proteinové diety dodržovat každodenní pitný režim s dostatečným přísunem
39
sodíku a draslíku. Konzumace ostatních potravin během proteinové diety je nežádoucí, může zastavit proces ketózy.
Atkins (1992, s. 59,60) ve své knize „Diet revolution“ uvádí, že po významném snížení sacharidů v dietě uvolňuje tuková tkáň tři ketogenní látky: kyselinu betahydroxymáselnou, kyselinu acetooctovou a aceton. Všechny tři slouží jako zdroj energie pro svalstvo a vnitřní orgány, včetně mozku. Organismus je schopen pomocí tzv.
glukoneogeneze přeměnit tuk na cukr, který je nezbytný pro funkci mozku. Není tedy zapotřebí dodat tělu glukózu dietní cestou, jak se mylně traduje.
7.3 Atkinsova dieta
Vyoskoproteinová dieta, kterou se v této práci zabýváme, má jisté rysy, jež jsou společné se známou Atkinsovou dietou, která se stala hitem sedmdesátých let minulého století. O její šíření se postaral sám propagátor a autor této diety, doktor Robert C. Atkins ve své knize „Diet revolution“.
Oba tyto dietní režimy využívají k rychlému úbytku tukové tkáně zmíněný stav ketózy vyvolaný nedostatečným příjmem sacharidů. Obě přitom, díky stravě bohaté na proteiny, zaručují co nejmenší úbytek svalové hmoty. Proteinové diety se však liší od Atkinsovy diety ve dvou směrech. Především je to vysoký nežádoucí příjem živočišných tuků v Atkinsově dietě ve srovnání s ketogenní dietou, kde jsou tuky zcela omezeny.
Druhý rozdíl je v časové délce trvání redukčního programu. Vysokoproteinová ketogenní dieta je záležitost krátkodobá, trvající ne déle než 14 dní. Atkinsova dieta měla být
„rozvrhem na celý život“, zcela vylučuje jisté potraviny bohaté na jednoduché sacharidy jako je pečivo, těstoviny, sladké pochutiny a tak dále.
7.4 Kontraindikace proteinové diety
Proteinové diety jsou doporučovány zejména lidem s vyšším stupněm obezity, kteří
40
nepodstoupili v minulosti výraznější dietní režimy a nemají nějaké vážnější zdravotní komplikace. Mezi kontraindikace proteinové diety patří zejména chronická jaterní a ledvinová onemocnění, cukrovka či srdeční potíže. Dieta se nedoporučuje těhotným ženám, dětem, dospívajícím a také lidem ve starším věku (Sabatier, 2013, s. 126).
7.5 Vysokoproteinová dieta v praxi
Většina konzumované stravy je tekutého charakteru, ve které je rozmícháno určité množství čistého, proteinového prášku, pokud možno s co nejvyšší vstřebatelností organismem. V praxi je však možné vyvolat ketózu i čistě z připravené přírodní stravy bez proteinových instantních jídel a doplňků. V úvahu by přicházelo pouze libové maso (krůtí, kuřecí a odtučněné mléčné výrobky). Často se také volí kompromis 1 - 2 jídel denně čistě proteinové stravy doplněné o přirozenou dietní stravu. Váhový úbytek s přirozenou stravou je však pomalejší.
Nízkosacharidové diety vedou ke zvýšené diuréze, a tím ke ztrátě důležitých minerálů – sodíku, draslíku, hořčíku a vápníku. Je zapotřebí tedy zvýšit příjem tekutin na 2 – 3 litry denně a minerály nahradit formou tablet. Vhodné druhy nápojů při dietě: zelené čaje, neperlivé a neochucované minerálky či vody. Nedoporučuje se pít káva a platí přísný zákaz alkoholických nápojů (obsahují vysoké množství cukrů).
Nedílnou součástí proteinového konceptu redukce hmotnosti je i návratový krok, kdy dochází k postupnému znovuzavádění sacharidů do stravy a k pozvolnému návratu k racionálnímu stravování. Tato fáze má zásadní význam pro úspěch dietního režimu a dlouhodobé držení váhového úbytku.
7.5.1 Stanovení denního příjmu proteinů
Denní příjem proteinů při ketogenní dietě je individuálně stanoven na základě výsledků tělesného složení jedince. Zde se stanoví množství svalové tukové tkáně v těle.
41
Denní příjem bílkovin tedy odpovídá takovému množství proteinů, které je pacient povinen zkonzumovat, aby nedošlo k úbytku proteinů ze svalové tkáně a vnitřních orgánů. Tento dietní režim předpokládá, že náš organismus potřebuje minimálně 1 gram kvalitních proteinů na 1 kg čisté tělesné váhy. Čistá tělesná váha je pak skutečná hmotnost těla mínus množství podkožního tuku v kilogramech.
Množství užívaného proteinového přípravku se tedy vypočítá následovně:
(čistá tělesná hmotnost v kg x 100) / 80
Výsledek nadále musíme vydělit osmdesáti, jelikož se jedná o proteinový prášek s 80 procentním obsahem proteinů.
Konkrétní příklad:
Jedinec vážící 84 kilogramů podstoupil vážení, kde bylo zjištěno, že 14 kilogramů z jeho celkové váhy tvoří tuková tkáň. Jeho čistá tělesná hmotnost bude po odečtení tukové tkáně (84 kg – 14 kg) 60 kilogramů. Při čisté tělesné váze 60 kg by vycházelo množství konzumovaného proteinu následovně: (60 x 100) : 80 = 75 g. Denně by tedy měla osoba přijmout 80% proteinového prášku, rozděleného do pěti porcí – snídaně, svačina, oběd, svačina, večeře.
7.6 Nežádoucí účinky redukčních diet
Hlavním negativem redukčních diet je podle Hainera (2004, s. 208,209) nedostatečné zásobování organismu potřebnými látkami. Tento nedostatek může vyústit v nepříjemné zdravotní komplikace jako je zácpa, bolesti hlavy, hypoglykémie, celková slabost, podráždění, nervozita, slábnutí a řídnutí vlasů, nehtů, depresivní myšlení, metabolické poruchy, žaludeční potíže, návaly horka, pocení, laxnost a mnoho dalších. Redukční diety také velmi často doprovázejí neodolatelné pocity k přejídání, jež jsou jedním z hlavních příčin tak zvaných
„jojo efektů“, kdy se hmotnost jedince nějakou dobu po ukončení dietního režimu vrátí na ještě vyšší hodnotu, než byla váha před režimem. Po absolvování několika různých dietních
42
pokusů se jedinec nevědomky dostává do celoživotního dietního kolotoče, jenž nemá příznivý dopad jak na zdraví, tak na psychiku. Hladovění může vést, zejména u nezralých osob, k poruchám příjmu potravy (anorexie, bulimie), které se stále častěji objevují a jsou závážným problémem dnešní doby.
V případě ketogenních diet dochází nejčastěji k potížím, které jsou způsobeny nedostatkem energie pocházející ze sacharidů – často se objevuje únava, celková
„zabržděnost“, pocit útlumu, nedostatek energie pro běžné aktivity, opakovaná svalová bolest při pohybu, zácpa, nepříjemný zápach z úst, nervozita přecházející v apatičnost, žaludeční obtíže, návaly horka, zvýšené pocení. V průběhu ketogenních diet platí zákaz jakékoliv déletrvající aktivity rychlostního, dynamického charakteru, při níž by jedinec mohl z důvodu nedostatku sacharidových zásob zkolabovat (Sabatier, 2013, s. 127).
43
8 Metodika práce
8.1 Představení použitých přístrojů
8.1.1 Tělesný analyzátor Tanita BC 545
K měření tělesného složení jsme využili tělesný analyzátor značky Tanita, model BC 545. Tanita je japonská firma, jež se specializuje na výrobu tělesných analyzátorů, vah pro domácnost (osobní, kuchyňské) a průmysl (zlatnictví, chemie).
Obrázek 4 Tělesný analyzátor Tanita, model BC-545 (Tanita, 2013).
Princip fungování
Základem tělesné analýzy je tzv. bioelektrická impedanční analýza (BIA). BIA je dnes uznávanou a snadno dosažitelnou neinvazní metodou, kdy je slabý proud (50 KHz) veden tělem pomocí senzorů. Tato metoda využívá rozdílů v elektrické vodivosti kostí, orgánů a tělesného tuku (svalová tkáň má lepší vodivost než tuková tkáň vzhledem k vysokému obsahu vody). Na základě odporu vodivosti a zadaných údajů jako je výška, věk, pohlaví a váha se pomocí výrobcem neuvedených predikčních rovnic vypočítá procento tělesného tuku.
Referenčními metodami pro stanovení algoritmu, který není výrobcem uveden, a na jehož základě se vypočítají stanovené hodnoty, jsou především magnetická rezonance a metoda DEXA. Tyto údaje jsou získávány z klinických pracovišť po celé Evropě. Je tedy výhodou, že ačkoliv je Tanita firmou japonskou, pracuje s údaji získanými mezi evropskou
