This site is intended for healthcare professionals

Nutrition News 2/2016 Czech edition

Nutriční podpora výkonnostních sportovců při snížení pohybové aktivity

Kamil Bezděk

ARO a nutriční ambulance Nemocnice Nový Jičín, a.s.

Každý člověk během svého života překonává situace, jež nevyhnutelně vedou ke snížení jeho pohybové aktivity. Jedná se o infekce, plánované i akutní operace, zranění a akutní i chronická onemocnění. Sportovci, včetně těch nejlepších, se potýkají zejména s úrazy (nezřídka s nutností hospitalizace, popř. také operace) s následným upoutáním na lůžko či imobilizací končetiny. Zotavení po stonání provázejí negativní fyzické, psychické a společenské komplikace; profesionální sportovci navíc vykazují ekonomické ztráty vlastní, či pro tým nebo organizaci. Pro sportovce je proto velmi důležitý časný návrat formy a výkonnostní úrovně nutné pro úspěšné absolvování soutěží.

Principem navýšení fyzické zdatnosti je proces adaptace (superkompenzace) a cestu k jejímu dosažení představuje trénink. Při vyčerpání orgánové kapacity tréninkovým impulsem (dekompenzací) nedochází pouze k regeneraci struktury na původní úroveň (kompenzace), ale k navýšení nad výchozí úroveň (superkompenzace) jako prevence poškození při opakování impulsu. Při správném dávkování tak dochází k postupnému navyšování kapacity počínaje zrakem až po zvýšení enzymatických reakcí v mitochondriích svalových buněk. Důležitá je adaptace metabolická, kardiovaskulární, ventilační, ale také adaptace svalového a opěrného systému a centrálního nervového systému. Náhlé snížení pohybové aktivity vede k mnoha důsledkům, které znamenají pokles fyzické zdatnosti s neblahými důsledky. Např. bylo opakovaně již od 60. let prokázáno, že pokles aerobní výkonnosti (reprezentovaný hodnotou VO2max) při celkové imobilitě činí asi 1 % denně, a to bez ohledu na věk. V dospělosti přitom VO2max klesá v průměru o 1 % ročně. Z hlediska aerobní výkonnosti tak při upoutání na lůžko člověk „zestárne“ denně o 1 rok.

Z mechanistického hlediska je pro rychlé a zdárné zotavení po inzultu s následkem hypomobility klíčová snaha zachovat svalovou hmotu, resp. snížit její ztrátu, která neodlučně provází snížení celkové mobility a/nebo imobilizaci končetiny. Ztrátu svalové hmoty provází pokles svalové síly a snížení (lokálního) metabolismu. K největším ztrátám svalové hmoty dochází během prvních dvou týdnů po inzultu.

Inzult (úraz, operace, infekce, nemoc) provází akutní hormonální a zánětová stresová reakce, která ve spojení s hypomobilitou vede ke ztrátě přibližně 0,5 % svalové hmoty denně. Například imobilizace jedné dolní končetiny vede ke ztrátě 150-400 g svalové tkáně během prvních 2 týdnů. Tyto ztráty jsou markantnější u trénovaných osob oproti netrénovaným. Postřehnutelný úbytek svalové tkáně začíná již po 36 hodinách inaktivity. Pokles svalové síly dosahuje dokonce trojnásobku míry ztráty svalové tkáně. Například 8% ztráta hmoty kvadricepsu za 14 dní imobilizace u mladého zdravého muže vedla k poklesu síly o 23 %. Důvodem je hlavně alterace zapojování motorických jednotek vedoucí zejména ke snížení síly izometrického stahu ve srovnání s izotonickým. Šlachy a úpony jsou značně rezistentní k nečinnosti; ztráty kalcia bývají pouze mírné.

Ve svalech neustále probíhají protesyntéza a proteolýza, které vedou k obratu přibližně 1-2 % (300- 600 g) svaloviny denně. K celkovému obnovení, resyntéze, svalových bílkovin tak dochází za 3-4 měsíce. Během dne se střídají epizody s převahou proteosyntézy s obdobími, kdy převládá proteolýza. Stimulace proteosyntézy nastává po příjmu esenciálních aminokyselin. Ztráta svalové hmoty z nečinnosti je způsobena především poklesem proteosyntézy, méně pak navýšením proteolýzy. Dalším metabolickým důsledkem hypomobility je anabolická rezistence. Jedná se o snížení schopnosti proteosyntézy v reakci na příjem bílkovin. Mediátory anabolické rezistence v důsledku svalové nečinnosti jsou snížení digesce bílkovin a absorpce aminokyselin, zhoršení svalové mikroperfuze a intracelulární anabolické signalizace. Dobře známý je pokles senzitivity na inzulin, zejména v důsledku snížení obsahu Glucose Transport Proteinu 4 (GLUT4). Významný je rovněž pokles oxidativní mitochondriální aktivity, který je zaznamenatelný již po 48 hodinách. Všechna tato zjištění vedou ke zdůraznění důležitosti intervence tak brzy, jak jen to je možné.

 

Nutriční postupy vedoucí ke snížení ztráty svalové hmoty vlivem snížení pohybové aktivity

Energie

Nutná je snaha o vyrovnanou energetickou bilanci. Negativní energetická bilance zhoršuje hojení a zvyšuje ztráty svalové hmoty. Svalnatý muž spotřebuje přibližně 500 kcal denně na svalovou proteosyntézu bez ohledu na pohybovou aktivitu. Neuspokojení těchto potřeb vede ke snížení proteosyntézy. Naopak pozitivní energetická bilance vede k depozici energie do tukové tkáně a ke zvýšení ztrát svaloviny dochází v důsledku akcelerace systémové zánětové odpovědi a poklesu inzulinové senzitivity s následnou zhoršenou proteosyntetickou odpovědí na hyperaminoacidemii. Snížení pohybové aktivity vede k poklesu energie potřebné k udržení energetické rovnováhy. Naproti tomu proces hojení zvyšuje klidovou energetickou potřebu o 15-50 % v závislosti na závažnosti stavu. Např. použití berlí zvyšuje energetickou náročnost přesunů dvoj- až trojnásobně. Není tedy jednoduché odhadnout celkovou energetickou potřebu a také doporučované exaktní stanovení indirektní kalorimetrií má svá úskalí. Celkově však většinou dochází ke snížení energetické potřeby.

 

Bílkoviny

Snížení celkové energetické potřeby bez změny poměrného zastoupení makronutrientů vede ke snížení dodávky bílkovin. Nedostatek bílkovin zhoršuje hojení a zvyšuje zánětovou odpověď. Doporučuje se denní dodávka 1,6--2,5 g bílkovin/kg tělesné hmoty. Vhodné je znát rovněž obvyklou denní spotřebu bílkovin sportovcem před inzultem. Razantní snížení dávky pak může vést k negativní dusíkové bilanci i při relativně vysoké dodávce bílkovin. Vyšší příjem bílkovin představuje protektivní faktor úbytku svalové tkáně i při negativní energetické bilanci. Důležitým aspektem je rovněž velikost jedné dávky bílkovin nutné k hyperaminoacidemii vedoucí ke zvýšení svalové proteosyntézy. U zdravého mladého jedince činí tato dávka 20-25 g (0,25-0,30 g/kg). Podobně jako u seniorů však tato dávka nemusí být dostatečná v situaci anabolické rezistence a hypomobility; anabolický impuls vyžaduje 35-40 g bílkovin v jedné dávce. Bílkoviny v naší dietě charakterizuje biologická dostupnost (tedy schopnost digesce a absorpce) a složení aminokyselin. Např. biologická dostupnost je vyšší u syrovátky než u kaseinu či sojové bílkoviny. Z toho vyplývá doporučení dodávky bílkovin ve formě syrovátky přes den ve zhruba čtyřhodinových intervalech vč. snídaně, poslední dávku bílkovin před spaním pak podáváme ve formě pomaleji resorbovatelného kaseinu Co se složení aminokyselin týče, dostupnost proteosyntézy je dána nejméně zastoupenou esenciální aminokyselinou. V kosterním svalu je takovým úzkým hrdlem proteosyntézy větvená aminokyselina leucin. Právě dostatečné zastoupení leucinu determinuje schopnost proteosyntézy včetně imobilizovaného svalu. Důležitou vlastností leucinu je jeho tendence k transaminaci ve svalech a játrech. Příkladem jednoho z derivátů se stejnými vlastnostmi ve smyslu akcelerace proteosyntézy jako leucin je β-hydroxy-β-methylbutyrát (HMB). Recentní data prokazují schopnost HMB zvyšovat proteosyntézu a snižovat proteolýzu i v inaktivním svalu (obvyklá dávka 1,5 g 2× denně). Dříve doporučovaná koingesce sacharidů s bílkovinami ve snaze o aditivní proteosyntetický efekt hyperinzulinemie nebyla opakovaně potvrzena. Vliv tuků na anabolickou odpověď je nejasný.

Dříve uváděné obavy ze škodlivého vlivu velkých dávek bílkovin, zejména na renální a imunitní funkce, se v recentních studiích (u osob bez renální či hepatální poruchy) nepotvrdily. V lidské historii se odhaduje, že 99 % doby existence lidstva (tj. asi 2 miliony let) se musel člověk živit jako lovec a sběrač, což představovalo vysoké fyzické úsilí. Bílkoviny našim předkům dodávaly více než 30 % energie. Přechod k zemědělství (teprve asi před 10 000 lety) znamenal podstatné snížení pohybové aktivity, ale neuplynula dosud dostatečně dlouhá doba ke změně genomu. Lze se proto domnívat, že geneticky je vysokoproteinová dieta vhodná právě pro sportovce s vysokým energetickým výdejem.

 

Další nutrienty v boji s anabolickou rezistencí

Kromě aminokyseliny leucinu, resp. jeho derivátu HMB, jsou teoreticky schopny snížit ztráty svalové hmoty při hypomobilitě kreatin, ω-3 polynenasycené mastné kyseliny a antioxidanty. Je jisté, že nedostatek těchto nutrientů zhoršuje hojení. Nicméně důkazy, že suplementace těchto látek urychlí hojení a/nebo sníží ztráty svalové hmoty, zatím nejsou jednoznačné.

Kreatin je široce využíván k dosažení svalového přírůstku během odporového cvičení. Kreatin zvyšuje intracelulární osmolaritu, což způsobuje buněčný edém s následnou aktivací anabolické signalizace. Kreatin dále brání snížení zastoupení GLUT4 a má protektivní vliv na oxidativní poškození při hypomobilitě. Ke stimulaci růstu svalové hmoty je však nezbytná rehabilitace. Doporučená dávka činí 10 g denně po dobu dvou týdnů a následně 5 g denně 1-2 měsíce.

ω-3 polynenasycené mastné kyseliny (ω-3 PUFA) jsou spojovány zejména s jejich protizánětlivým působením. Z toho vyplývá jejich centrum působení – stavy provázející vystupňovaný či prolongovaný zánět. Vzhledem k tomu, že jistá míra zánětu je pro úspěšné hojení nezbytná, nelze je zřejmě obecně doporučovat ve všech situacích. V některých studiích byl prokázán efekt dlouhodobé suplementace 4 g ω-3 PUFA denně na zvýšení anabolické senzitivity k aminokyselinám u zdravých mladých i starších dobrovolníků. Tento efekt nesouvisí s protizánětlivým působením. Slibné výsledky přináší studie zabývající se prevencí i terapií úrazů mozku (otřes, zhmoždění), kde suplementace ω-3 PUFA vedla ke snížení kognitivních dysfunkcí.
Antioxidanty zastupují především zinek, vitamin C, E a vitamin A. Např. vitamin C je asociován se syntézou hydroxyprolinu nezbytného pro formování kolagenu. Podobně jako u dalších důležitých mikronutrientů (zdůraznit je třeba vitamin D a kalcium) je nezbytné zabránit jejich deficitu, ale nemáme důkazy o prospěšnosti supranormálních dávek pro urychlení hojení a snížení ztrát svalové hmoty.

 

Čemu je třeba se vyhnout?

V procesu hojení, rehabilitace a rekonvalescence je především třeba zabránit deficitu energie a nutrientů. Naopak je třeba zabránit také excesu energie, overfeedingu. Z běžných látek je třeba zmínit konzumaci alkoholu. Alkohol zhoršuje proteosyntézu a anabolickou odpověď na cvičení. V malé dávce však působí anxiolyticky a analgeticky. Proto lze tolerovat maximálně malé dávky alkoholu.

 

Další postupy snižující ztráty svalové hmoty

Je nutno přiznat, že uvedené nutriční postupy pouze přispívají ke snížení ztrát svalové hmoty, a tedy výkonnosti. Naprosto dominantní postavení v této oblasti zaujímá pohybová aktivita. V časné fázi stonání, vč. stavu plné imobility, lze použít metodu neuromuskulární elektrické stimulace, kdy se využívá vyvolání vůlí neovlivnitelné izometrické svalové kontrakce použitím relativně vysokofrekvenčního (100 Hz) a dlouhého (400 μs) elektrického impulsu. Výzkumy prokázaly, že použití 30minutového impulsu 2× denně prvních pět dní po inzultu u mladých zdravých mužů zcela zamezilo svalové atrofii při imobilizaci. Tato metoda není provázena vedlejšími účinky ani bezpečnostními riziky. Pro rehabilitaci, zahájení fyzioterapie či cvičení platí již zmíněné – tak brzy, jak jen to je možné. Při znehybnění jedné končetiny lze využít například kompenzačních postupů, jako je náhrada obvyklé formy tréninku jinou metodou, nebo využití efektu přenosu, kdy se trénuje kontralaterální skupina svalů na druhé končetině a tréninkový efekt se pak díky míšním reflexům projeví zčásti i na netrénované oblasti. Rehabilitace po překonání běžných infekčních onemocnění začíná malými dávkami po ústupu zánětové reakce. Známky ústupu cytokinů jsou návrat chuti k jídlu, mobilizace tekutin, zlepšení nálady, chuť opět trénovat přes přetrvávající únavu. Obtížná je však odpověď na otázku, kdy zahájit rehabilitaci po překonání kritického stavu. Udává se, že se jedná o dobu přechodu akutní (katabolické) fáze ve fázi zotavení (anabolickou). Podle Wischmeyera lze tento okamžik rozpoznat stanovením zásob svalového glykogenu pomocí moderního ultrazvukového přístroje. Oxidativní fosforylace lipidů ve svalech bývá blokována ještě dlouho po překonání kritického stavu. Energii pro kontrakci proto svaly získávají zpracováním glukózy uvolněné ze svalového glykogenu. Resyntéza glykogenu je hlavním kritériem zotavení u sportovců. Zásoby svalového glykogenu udává stupnice od 0 do 90, přičemž 90 je optimum, resp. maximum. Průměrné zásoby dobře živených odpočinutých sportovců dosahují skóre 73. Po uběhnutí maratonu se zásoby sníží na 50-60. Průměrné skóre zásob svalového glykogenu pacientů v kritickém stavu dosahuje hodnoty 4. Z tohoto pohledu se kritický stav na jednotkách intenzivní péče blíží stavu po kontinuálním překonání několika maratonů. Přechod do anabolické fáze, a tedy zahájení rehabilitace, je zřejmě úspěšné až po potvrzení stoupající tendence v zásobách svalového glykogenu. Tréninkovou jednotku, tj. dávku pohybové aktivity, lze pak stanovit sportovcům dobře známým vyšetřením spiroergometrie, s následným doporučením cvičení, např. podle tepové frekvence.

Co se týče plánovaných nebo elektivních operačních zákroků, měl by se na ně sportovec připravovat stejně jako na závod (soutěž). To znamená optimalizovat výživu s důrazem na dostatek kvalitních bílkovin (a také sacharidů k doplnění zásob glykogenu) a v posledním týdnu snižovat úroveň tělesné zátěže včetně odpočinku minimálně jeden den před zákrokem. Intenzivní tělesná zátěž totiž působí jako stresor, tj. v menší míře může působit imunostimulačně, ve větší pak imunosupresivně. Souvislejší období extrémních výkonů bývá následováno obdobím imunosuprese, tzv. „open window“, které trvá cca 24-72 hodin.

Stěžejní postavení adekvátní dodávky energie a kvalitních bílkovin dokladuje kazuistika, která zároveň dokumentuje, že při splnění cíle není důležitá cesta dodání. Pro naplnění požadavků proto lze využít dodávku energie a/nebo bílkovin adekvátní dietou, nutričními suplementy, sippingem, sondovou enterální výživou i parenterální formou výživy včetně jejich kombinací. Pozitivní specifikum sportovců je přitom zpravidla velmi dobrá compliance s doporučením.

 

Kazuistika

Pacient VP, narozen roku 1970, prodělal apendektomii ve 14 letech věku. Následně opakované subileózní stavy řešené konzervativně, 2× chirurgicky (ileus v adhezích) s resekcí tenkého střeva. Dne 10. 11. 2013 akutní operace pro ileus, bez nutnosti resekčního výkonu, dne 20. 11. 2013 pravostranná hemikolektomie s resekcí části ilea pro recidivu ileózního stavu. Výsledný stav – zbývá 90 cm jejuna a levostranný tračník. Po stabilizaci stavu předán pro syndrom krátkého střeva dne 17. 12. 2013 do nutričního centra. Při příjmu pacient hyperstenického až dysplastického habitu, 84 kg (zhubl 14 kg za 6 týdnů) a 182 cm. Při snaze o implantaci PICC (Peripherally Inserted Central Catheter) zjištěna trombóza vena subclavia sinistra, dále při dopplerovském vyšetření a flebografii diagnostikován uzávěr vena jugularis interna sinistra, vena cephalica dextra a vena basilica dextra. Proto dne 19. 12. 2013 implantován Broviacův katétr cestou vena subclavia dextra. Nízkomolekulární heparin v terapeutické dávce. Per os pacient toleruje malé dávky šetřící stravy, pasáž volná, stolice 1-2× denně, přiměřené konzistence, bez patologické příměsi. Poučen o nezbytnosti pohybové aktivity, cvičení. Propuštění do domácí péče v režimu domácí parenterální výživy dne 20. 12. 2013. Základní energetický výdej podle Harrise-Benedicta byl vypočítán na 1 834 kcal/24 hod., aktuální energetickou potřebu jsme odhadovali na 2 400 kcal/24hod. Dle odpadů urey močí představovala míra dusíkového katabolismu 112 g bílkovin za 24 hod. Podle těchto kritérií nastavena parenterální výživa. Doma pacient postupně začínal jíst dle doporučení nutriční terapeutky, její další intervence nakonec nebyla nutná. Z léků pouze LMWH a probiotikum. Pravidelné kontroly v nutriční ambulanci bez nutnosti změny terapie. Rychlé zhojení operační rány a navyšování příjmu stravy ústy. Weaning z parenterální výživy za kontrol hmotnosti, klinických a laboratorních parametrů cestou snižování počtu aplikačních dní, tj. neměnili jsme složení vaků. Poslední vak aplikován dne 7. 2. 2014. Broviacův katétr odstraněn dne 4. 4. 2014. Operační rána zcela zhojena, došlo k evidentnímu nárůstu svalové hmoty (pacient ještě v režimu domácí parenterální výživy chodil pravidelně do posilovny a užíval BCAA), síly, subjektivnímu návratu fyzické kondice jako před poslední operací. Z léků pouze Smecta 1× denně a LMWH v profylaktické dávce. Hmotnost stabilně 88 kg.

Postup rekonvalescence nejlépe popisují vlastní slova pacienta: „Asi po měsíci od propuštění z nemocnice jsem začal docházet na rehabilitace kvůli bolestem zad, protože jsem měl oslabené vnitřní svalstvo břicha. Po třech týdnech rehabilitace bylo znát velké zlepšení. Začal jsem chodit více na procházky a zvětšoval jsem postupně délku procházek. Po dalších třech týdnech jsem zkusil jízdu na kolečkových bruslích a s velkou radostí jsem zjistil, že mi to nedělá problémy, a postupně jsem začal zvyšovat zátěž. K bruslení jsem si po čase přidal i posilování s činkami. Po měsíci s těmito aktivitami jsem začal nabírat postupně svalovou hmotu. Po každém bruslení a cvičení jsem si míchal proteinový nápoj, který mi velmi prospíval, a nabíral jsem sílu. Co se týče stravy, tak jsem pomalu zkoušel, co mi vyhovuje a co ne. Základem byla šunka, vajíčka a sýr gouda. Posilování s činkami jsem zahájil se zátěží 20-30 kg a již po měsíci jsem se dostal na 80-90 kg.“

Výsledek rekonvalescence dokladuje fotografie.

 

MUDr. Kamil Bezděk
ARO a nutriční ambulance Nemocnice Nový Jičín, a.s.
e-mail: kamil.bezdek@nnj.agel.cz

 

LITERATURA
1. Máček M, Radvanský J, et al. Fyziologie a klinické aspekty pohybové aktivity Galén, 2011, ISBN 9788072626953.
2. Tipton KD. Nutritional Support for Exercise-Induced Injuries. Sports Med 2015 Nov;45 Suppl 1:S93-104. doi: 10.1007/s40279-015-0398-4.
3. Tipton KD. Efficacy and consequences of very-high-protein diets for athletes and exercisers. Proc Nutr Soc 2011 May;70(2):205-14. doi: 10.1017/S0029665111000024. Epub 2011 Mar 7.
4. Wall BT, Morton JP, van Loon LJ. Strategies to maintain skeletal muscle mass in the injured athlete: nutritional considerations and exercise mimetics. Eur J Sport Sci 2015;15(1):53-62. doi: 10.1080/17461391.2014.936326. Epub 2014 Jul 16.
5. Wischmeyer PE, San-Millan I. Winning the war against ICU-acquired weakness: new innovations in nutrition and exercise physiology. Crit Care 2015;19 Suppl 3:S6 doi: 10.1186/cc14724. Epub 2015 Dec 18.

Zpět

Česká diabetologie č. 1/2022

17 | 05 | 2022

Vyšlo první letošní číslo České diabetologie.

Podpůrná léčba č. 2/2022

10 | 05 | 2022

Právě vychází Podpůrná léčba.

Diabetology News č. 3/2021 Czech edition

09 | 04 | 2022

Právě vyšlo poslední loňské číslo časopisu Diabetology News.




Partneři projektu