Energi och Energiomsättning Petra Lundström
Fysiolog, Nutritionist Fystränare, PT Doktorerar i idrottsfysiologi/ endokrinologi Rider, styrkelyfter, springer Tränar gymnastik Sakkunnig i idrottsnutrition Riksidrottsförbundet Diplomerad Idrottsnutritionist, IOC
Deltagarna skall efter genomförd kurs kunna redogöra för Energi,energiomsättning och behov - Kroppssammansättning och prestation/ metoder att mäta energiomsättning och kroppssammansättning -Konsekvenser av låg och högt energiintag Digestion Kolhydrater/probiotika Protein Fett Vitamin och mineraler Vätskeomsättning Aptitreglering/viktminskning Kost och överträning
Mål Förstå kostens betydelse för prestation Planera en koststrategi Kunna ge riktlinjer för intag av vätska och energi Förstå betydelse av kostens sammansättningen Känna till olika dieter och dess konsekvenser Timing Kostintag i samband med tävling Kost och viktrelaterade idrotter
Kostexperter i Sverige SJUKSKÖTERSKOR 1dag-1vecka DIETIST 3-årig samhällsvetenskaplig utb, läran om dietetik Ger legitimation KIROPRAKTOR NAPRAPAT SJUKGYMNAST 1dag-1vecka IDROTTSLÄRARE 1-5 veckor KOSTVETARE ELLER HUSHÅLLSEKONOM 3-årig samhällsvetenskaplig utb, inriktning mot storhushåll och ekonomi KOSTEXPERTER i TV och tidningar Häloscoach, livsstilcoach Utb? NUTRITIONIST Naturvetenskaplig utb Specialister på nutrition; kunskap om kroppens hantering och behov av näringsämnen Fil kand.(3-år) eller Master (5 år) (Fil mag) NÄRINGSTERAPEUT 2-års utb på privata marknaden Man vill främja hälsan genom att ge näringsämnen som kan förbättra biokemiska, fysiologiska och psykologiska funktioner. KOSTRÅDGIVARE 10-dagars utb på privata marknaden LÄKARE 1dag-1vecka
Koststrategi varför det? Varför är kost och vätska en viktig för idrottssatsningen? Hur mycket skall man äta/dricka? Tillräcklighet Vad skall man äta/dricka? Sammansättning När skall man äta/dricka vad? Timing/periodisering Behöver man äta något utöver vanlig mat? Tillskott Hur påverkar kosten kroppssammansättningen? Förhållandet mellan muskelmassa och fett
Food for Success
Nutrition = hårdvaluta MENTAL KAPCITET TRÄNING Aerob Anaerob Snabbhet Styrka NUTRITION ÅTERHÄMTNING Sömn Reparation Uppbyggnad Energilager Energibalans Kolhydrater Protein Fett Vätska Timing HÄLSA PRESTATION
Uppnå balans Det kräver: -Energiintaget måste motsvara energiutgifterna Energiomsättningen pågår kontinuerligt under dygnet hastigheten varierar Balans uppnås inte i varje ögonblick måste ses över tid Nödvändigt för hälsa och prestation
Energibalansens betydelse för: Kroppssammansättning Prestationsförmåga Mental kapacitet Skadefrekvens Immunförsvar Återhämtning Tillväxt Balans mellan muskelmassa och kroppsfett kräver: - Balanserat kostintag - Fysisk träning Antonio J et al, Human Press. 2008
Vart tar energin vägen? -Olika delar av energin i maten försvinner. -Brutto energin i kost måste korrigeras för fekal förlust (normalt ca 4% av det totala intaget). -Förlust av urea innebär att den metaboliserbara energin av proteiner är ca 25% mindre jämfört med den digererbara energin -Av den tillgängliga energin, försvinner ca 75-80% i värme. Brutto intaget Fekal energi förlust Digerebar energi Urinenergi Metaboliserbar energi Termoenergi Netto energi Metabolism, tillväxt, arbete
Cellens 4 huvudbyggstenar: -Socker energi, byggsten, - Fettsyror fett, cellmembran - Aminosyror peptider proteiner - Nukleotider nukleinsyror DNA Glycerol Fettsyra Fettsyra Fettsyra
Cellen Adenosintrifosfat- (ATP) Lysosomen Mitokondrien Endoplasmatiska retiklet (ER) Cellkärnan Golgi Mitokondrien Adenosintrifosfat- (ATP)
Tillväxt Nervsystemet Fysisk aktivitet Inre organs aktivitet Energi används till:
Energin kommer från; Kolhydrater Proteiner Fett + Syre ATP = Värme 75-80% 20-25 %
Varför detta slöseri? Värme är viktigt för att upprätthålla kroppstemperaturen Tillåter aktivitet i kallt klimat MEN det är lyx och kräver ett högt energiintag HUVUDSKÄLET? Medger metabol kontroll via enkelriktade metabola signalvägar
Energienheter 1 kilokalori (kcal) = 4,184 kj 1 kilojoule (kj) = 0,240 kcal 1 g kolhydrater = ca 4 kcal 1 g fett = ca 9 kcal 1 g protein = 4 kcal 1 megajoule (MJ) = 1000 kj 1000 kcal =ca 4,2MJ
Energiomsättning Basal metabolism Vilometabolism Fakultativ termogenes* Dietär teromgenes Energikostnad för fysisk aktivitet *Motsvaras av en förändrad metabol omsättning som svar på; temperatur, emotionell stress och andra faktorer
Basalmetabolismen -Påverkas av storleken på kroppens aktiva cellmassa -Energibehovet hos en person i vaket tillstånd i vila -Kvinnor har lägre basalmetabolism jmf män -Muskelceller förbrukar mer än fettceller - Sömn metabolismen - Åldern påverkar BMR = Basic Metabolic Rate
Daglig total energiomsättning Basalomsättning (BMR) 1500-2000 kcal Dietär termogenes 100-200 kcal Dagliga fysiska aktiviteter > 300 kcal Energiåtgång Kvinna (18-30 år) Man (18-30 år) Flicka 14-17 år Pojke 14-17 år Idrottare (kvinna) Idrottare (man) 2000 kcal 2600 kcal 2300 2400 kcal 2600 3200 kcal 2500-5000 kcal 3000 8000 kcal Energy Expenditure = EE BMR = Basic Metabolic Rate
Hur uttrycks metbol omsättning? Beror på sammanhang och mätmetod -För de flesta aktiviteter: Metbol omsättning står i proportion till O2 konsumtion, -Metabolic rate (J/min) Populationsstudier utrycks som BMR eller RMR Metbolic rate: -Syreupptag (l/min) -Syreupptag (ml/kg/min) -Metabolic rate (mets) MET = individens RMR -Metabolic rate (xbmr) -Resting metabolic rate (RMR ) är normalt ca 3,5 ml O2/kg/min eller 4,2 kj/kg/h.
Hur mycket energi behövs? Vilobehovet kan beräknas med formel Män BMR = 66.47 + 13.75 (vikt) + 5 (längd) 6.76 (ålder) Kvinnor BMR = 651.1 + 9.56 (vikt) + 1.85 (längd) 4.68 (ålder) - vikt anges i kg - längd anges i cm - ålder anges i år
Dietär teromgenes Metabola omsättningen stiger flera timmar efter måltid Utgör ca 10% of daglig energiomsättning Beror på - matens sammansättningen - metabol hantering Proportionen av dietär termogens bidrag minskar om fysisk aktivitet ökar Metabol omsättning kan var förhöjd upp till 24 tim efter hård träning -Samtidigt ökar termogensen efter måltid
Pysical Activity Level För dagsbehovet multiplicera BMR med PAL-värde anger aktivitetsnivå Hockey = 2.0 PAL skala 0.9 = sängliggande Tour de France = 3.6
Räkneexempel Hur stort är det dagliga energibehovet för en hockeyspelare? Jimmy är: 18 år, 175 cm lång och väger 75 kg Energibehov BMR = 66.47 + 13.75 (75) + 5 (175) 6.76 (18) = 1851 kcal BMR x PAL = 1851 kcal x 2 = 3702 kcal Jimmy behöver 3702 kcal/dag Elitidrottare gör av med 3000 till 10 000 kcal per dag
Har alla kalorier samma värde? Metabol bränslekostnad -Fett 2-3% -Kolhydrater 6-8% -Protein 25-30% Delen av totalt intag som avgår i värme - beror på olika faktorer: -Framför allt metabol signalväg. Energiintaget anges utan referens på kostens sammansättning: stor variation av kolhydrater, fett och protein Jequier (2002)
Hur påverkar LCHF? 2000 kcal: Kolhydrater: Fett: Protein 55:30:15 Energi som avgår i värme: (7% of 1100) + (2.5% of 600) + 27.5% of 300 = 175 kcal Förhållande 10: 52:38 Energi som avgår i värme: (7% of 200) + (2.5% of 1055) + (27.5% of 745) = 245 kcal LCHF dieter borde medföra viktförlust även om energiintaget är lika stort En skillnad i tillgänglig energi på 70 kcal/d är betydelsefullt Den minskade energimängden är ofta rekommenderad vid viktminskningsprogram över lång tid Det är de höga proteinintaget snarare än det låga kolhydratintaget som spelar roll
Energiförbrukning vid fysisk aktivitet Vid löpning, cykling eller simning i långsamt tempo är EE relaterad till hastigheten Vid högre hastighet blir omgivande krafter en faktor och förhållandet blir exponentiellt Energiförbrukning vid: Simning (4,2 km/tim) 25 kj/kg/km Löpning (18 km/tim) 3,5 kj/kg/km Cykling (20 km/tim) 1,8 kj/kg/km
Sambandet Massa-Energiförbrukning Kroppsmassa ofta en förbisedd faktor Tunga individer behöver mer energi för att gå 1 km jämfört med lättare Förbrukning 1 km = 1 kcal/kg/km 30 min snabb promenad är ca 3 km En person på 90 kg behöver ca 270 kcal En person på 45 kg behöver ca 135 kcal
Krav på energi för idrottare Svårt att kvantifiera Hastighet och riktning ändras kontinuerligt Flertal olika aktiviteter är involverade Distans mellan 8 km -13 km En del springer mer andra mindre
Syrekonsumtion efter Träning Syreskulden (mängden syre konsumerad ovan baslinjen) är alltid större än syrebristen (den skuld som uppstår i början av ett träningspass) Den extra energiförbrukningen måste räknas in i den totala förbrukningen vid träning
Syrekonsumtion efter Träning Förhöjd ämnesomsättning endast vid längre tids träning De flesta motionärer ligger inom 30 min intervall För viktminskning krävs längre tid Excess Post-exercise Oxygen Consumption = EPOC
EPOC och Intensitet Lågintensiv aktivitet ökar inte ämnesomsättning efter träning Högintensiv aktivitet större EPOC Motionärer ligger på lågintensiv aktivitet ingen fördel Uthållighetsidrotter med lång intensiv träning två ggr/dag har kroniskt ökad ämnesomsättning Excess Post-exercise Oxygen Consumption = EPOC
Energikrav vid träning Stillasittande ung man ca 2500 kcal Kvinnor ngt lägre 2300 För en idrottare - två faktorer: -större muskelmassa mängd träning Intensitet, duration och frekvens varierar mellan olika: Idrotter, individer och säsong
Energiintag hos idrottare Ett antal rapporter och studier visar att många idrottare inte matchar EE Kan bero på fel i registrering eller beräkning Under kontrollerat intag kommer en del att ljuga/medvetet vara restriktiva Kortvarigt lågt intag leder ofta inte till mätbara förändringar i kroppsfett eller fettfri massa Beräknat intag i kcal -Kvinnliga gymnaster 1000-1400 -Fotboll 2000-4000 Uppmätt energiförbrukning Tour de France 8000-10 000
Energiomsättning hos idrottare Fysiskt aktiva förbrukar mer än sittande En del uthållighetsidrottare har extremt högt energiintag Vissa idrotter karakteriseras av liten kroppsmassa och begränsad intensitet = låg energiförbrukning Van-Erp Baart 1992
Energiintag hos löpare Maughan et al 1989
Sammanfattning Energibalans spelar mindre roll på kort sikt Fysisk aktivitet påverkar energibehovet ju högre aktivitetsnivå desto större energibehov Prestation kräver energibalans man äter lika mycket som man gör av med Energi behövs för både inre och yttre arbete
Metoder för att mäta energiintag Retrospektivt 24 h Intervju Kosthistoria Frekvensformulär Prospektivt Dubbelportioner Kostregistrering Observation
Metoder för att mäta energiförbrukning Direkt kalorimetri Indirekt kalorimetri Syrgaskonsumtion Dubbelmärkt vatten Hjärtfrekvensregistrering Dagbok/Faktormetod (Multipler av BMR) Mekaniska aktivitetsmätare
Fältstudier Problem med att testa idrottare Precision Reproducerbarhet Relevans
Fördelning av energi Lågt energibehov Stillasittande Högt energibehov Grönsaker Chaput JP et al. 2010 Jeukendrup et al. 2010 Magert kött, fisk, bönor, linser ägg, m.m Pasta, ris, bröd, m.m.
Mat Energi och Näring Mycket energi ingen näring Protein 15 g/ 5 dl Kolhydrater 55 g/ 5 dl Kalcium 500 mg Vit D (berikad) Natrium 420 mg Kalium 750 mg Mycket näring lite energi
Visste du att KOTLETT MED FETTET BORTAGET MED VARM PASTA OCH GRÖNSAKER INNEHÅLLER 1900 KJ = 450 KCAL MATADOR MIX 150 G INNEHÅLLER 2125 KJ = 505 KCAL
17 kg godis per år per person
Vad menas med energibrist? Hur påverkar energibrist prestation?
Om jag äter för lite under en dag? Låg tillgång på energi bl.a kortisol, katekolaminer Lågt blodsocker hjärnans funktion Muskelnedbrytning oxidation av a.a Metabolismen (ämnesomsättningen) Prestationsförmågan a.a =amino acids Mc Ardle et al, LWW 2009
Långvarig energibrist Muskelstyrka Uthållighet Maxhastighet Koordination Blodvolym Skador Depression Hår, hy, naglar Kroppstemperaturen Försämrat immunförsvar Sämre kognitiv förmåga Infektioner i mag och tarm Könshormoner Östrogen -menstruation,benmassa Testosteron -kroppssammansättning benmassa
Konsekvenser av ett lågt energiintag Somatiska komplikationer Hud/hår Lanugohår Sprött hår,håravfall Huden spänd, blek torr Kalla blåmarmorerade händer, fötter Metabola Hypotermi Dehydrering Dekliva ödem Lågt kolesterol Muskelsvaghet Osteopeni, osteoporos Elektrolytrubbningar ffa kalium Gastrointestinala Karies Förstoppning Svullna spottkörtlar Dilaterad mage, tarm Långsam magtömning Magsmärtor, svullen buk Minskad volym pankreas ANOREXIA NERVOSA Debutålder 12-18 år En av 1000 pojkar En på tre utvecklar bulimia nervosa Drabbar en av 100 flickor Hjärt och kärlsystemet Bradykardi Lågt blodtryck Minskad hjärtvolym
Gäller det bara kvinnor? Liknande metabola och reproduktiva avvikelser hos män vilket avspeglar sig på kroppsstorlek, -sammansättning och prestation Minskad fettfri massa Minskat arm- och låromfång Minskad arm- och benstyrka med 13 % (Roemmich and Sinning, 1997)
Högt energiintag - Är det farligt? Övervikt defineras som: Överskott av fett i kroppen Förändrar metabolismen, påverkar den kroppsliga och den mentala hälsan Försämrar prestationen Ökar risken för skador Östrogen och testosteron kroppssammansättning, benmassa McArdle et al, LWW. 2009
Energiförråd Fett - Fettväven 8-15 kg - Muskulatur 200-300 g Kolhydrat (som glykogen) - Muskulatur 300-500 g - Lever 90 g - Blod 5 g
Kroppssammansättning och prestation Maximerandet av fettfri massa - Bra för idrotter som kräver styrka, kraft och muskulär uthållighet - Mindre lyckat vid uthållighetsidrotter och ex hoppgrenar om det resulterar i viktuppgång Minimering av andelen fettmassa - Önskvärt i idrotter där man bär sin kroppsvikt - Ökar hastighet, uthållighet, balans, rörlighet,och hoppförmåga
Metoder att mäta sammansättningen -Densitometri (hydrostatisk vägning) -Dual-energy X-ray absorptiometri (DEXA) -Luftplethysmografi (Bodpod) -Hudvecksmätning (Kaliper) -Bioimpedans
Hur mycket fett ska man ha? Kategori/förklaring Män Kvinnor Riskfyllt högt > 30% > 40 % Överskott 20-30 % 30-40% Hälsosamt 13-20% 23-30% Utmärkt 9-13% 19-23% Lågt kroppsfett 5-9 % 15-19 % Riskfyllt lågt < 5 % < 15 %
Sammanfattning Sammansättningen av kosten påverkar energiintaget, energiförbrukningen och på sikt kroppssammansättningen Långvarig energibrist påverkar hälsa och prestation negativt Kroppsammansättningen påverkar prestation Om intag är lägre än utgifterna används kolhydrater, fett och protein Om intag överskrider utgifterna lagras överskottet ffa som fett
Tack för er uppmärksamhet petra.lundstrom@tele2.se Bildserien får ej användas utan författarens medgivande