Białko jako budulec dla mięśni

Białko jest składnikiem budulcowym wszystkich tkanek człowieka. Biokatalizatory warunkujące przemianę materii, niektóre hormony, enzymy i inne związki biologicznie czynne - to także substancje białkowe. Dlatego rola białka w przyrodzie jest ogromna i bardzo ważne jest należyte odżywianie pod względem białkowym.
Jest ono bowiem potrzebne nie tylko w okresie rozwoju człowieka, tzn powstawania i rozbudowy tkanek (mięśniowej, nerwowej, kostnej, narządów wewnętrznych idt.), lecz także w okresie życia dojrzałego. Białko zużywa się w wyniku procesów życiowych, a także zachodzi ciągła jego wymiana w tkankach, nawet w spoczynku. Białka wątroby i osocza mogą się w połowie odnowić w ciągu około 10 dni, białka mięśni w ciągu około 150 dni, a wszystkie białka organizmu ludzkiego średnio w ciągu 80 dni (Szczygieł, 1975). W tkankach miękkich człowieka białko stanowi aż 75% suchej masy. Białko - to bardzo liczna i bardzo złożona grupa związków organicznych o skomplikowanej budowie chemicznej. W skład białka wchodzi azot, węgiel wodór, tlen i siarka, a niekiedy i takie pierwiastki jak fosfor, wapń, żelazo, miedź, jod, cynk, magnez, kobalt i mangan. Pierwiastki te są składową częścią "cegiełki budulcowej" cząstki białka, tj aminokwasów. Białka są związkami wielocząsteczkowymi, złożonymi z 22 aminokwasów połączonych wiązaniami polipeptydowymi. Trawienie białka rozpoczyna się w żołądku, w środowisku kwaśnym, pod wpływem enzymu pepsyny następuje jego rozpad do polipeptydów. Następnie w dwunastnicy, w środowisku zasadowym, pod wpływem enzymów wydzielanych przez trzustkę, trypsyny, chymotrypsyny i pankreatopeptydazy a następnie wydzielanych przez ściany jelita cienkiego peptydaz, następuje rozpad polipeptydów do peptydów i aminokwasów wchłanianych przez nabłonek jelita cienkiego. W organizmie białka są źródłem aminokwasów niezbędnych w procesach syntezy własnych białek zużywanych do budowy nowych tkanek i odnowy białek rozpadających się w procesach katabolizmu. Ponieważ aminokwasy zawierają zarówno zasadową grupę aminową NH2, jak i grupę karboksylową COOH - kwasową mają właściwości zasad i kwasów. Klasyfikacja białek. Białka dzielimy na proste i złożone. Białka proste - składają się wyłącznie (lub prawie wyłącznie) z aminokwasów. Są one szeroko rozpowszechnione w przyrodzie. Należą do nich białka limfy, surowicy krwi (albuminy, globuliny), mleka, jaj, mięśni, nasion roślin strączkowych, ziarna roślin zbożowych itd.Białka złożone - zawierają dodatkowo składnik niebiałkowy, nazywany często "grupą prostetyczną". Na przykład niebiałkowy, nazywany często "grupą prostetyczną". Na przykład takim białkiem jest hemoglobina i mioglobina, w skład których chodzi żelazo. Kazeina mleka zawiera wapń, nukleoproteidy (białka jąder komórek), zawierają kwas fosforowy, wielka grupa enzymów, oprócz białka zawiera miedź, cynk, żelazo wapń i magnez. Na przykład w oksydazie kwasu askorbinowego i w anhydrazie węglowej jest cynk. Ferrytyna zawiera żelazo i jest jego magazynem w organizmie. Glikoproteidy to połączenia białka z cukrowcami, lipoproteidy z tłuszczowcami. W żywieniu człowieka ze względu na użyteczność, czyli wartość biologiczną białek pożywienia, dzielimy je na : pełnowartościowe i niepełnowartościowe. Białka pełnowartościowe zawierają wszystkie niezbędne aminokwasy tzn. takie, które muszą być organizmowi człowieka dostarczone z pożywieniem. Dlatego nazywamy je aminokwasami egzogennymi czyli pochodzącymi z zewnątrz. Organizm człowieka buduje swoje białko z białka pożywienia, po uprzednim rozłożeniu go w procesie trawienia na aminokwasy. Aby mogło powstać z nich w procesie syntezy białko człowieka, muszą być obecne w pożywieniu niezbędne aminokwasy, których jest 10 z tym, że dwa są względnie niezbędne, tzn. w określonych warunkach może je organizm syntetyzować wewnątrz swojego środowiska. Niezbędne aminokwasy to: fenyloalanina, izoleucyna, metionina, lizyna, leucyna, treonina, tryptofan, walina, arginina, histydyna. Argininę i histydynę uważa się za niezbędną dla dzieci. Białka niepełnowartościowe przeważają w produktach spożywczych pochodzenia roślinnego. W składzie aminokwasowym białka roślinnego albo jest za mało któregoś z aminokwasów niezbędnych, albo jakiegoś w ogóle brak, albo jeśli nawet występują wszystkie niezbędne aminokwasy, to w złym wzajemnym stosunku, w tych wszystkich wypadkach nie może powstać białko człowieka lub powstaje go za mało.W żywieniu sportowców przyjmuje się, że stosunek białka zwierzęcego i roślinnego powinien wynosić 1:0,5, tzn. 2/3 białka powinno być pochodzenia zwierzęcego, a 1/3 pochodzenia roślinnego. Wówczas jest pewność, że białko jest przyswajane i zabezpiecza potrzeby budulcowe organizmu. Białko zwierzęce jest lepiej przyswajane niż białko roślinne (tab. 3). Stwierdzono korzystny wpływ hydrolizatów białka zwierzęcego na funkcje centralnego układu nerwowego, wyrażający się lepszym refleksem. Na podstawie wielu badań przyjęto obecnie że zapotrzebowanie dorosłego człowieka na białko wynosi około 1g/kg m.c./dzień. Zapotrzebowanie na białko podaje się albo w odniesieniu do tzw. Białka idealnego, za które przyjmuje się białko jaja kurzego, albo białka wzorcowego wg zaleceń ekspertów WHO. Wartość biologiczna spożywanych w pokarmach białek zależy od ilości zawartych w nich aminokwasów i proporcji ilościowych pomiędzy nimi. Najbardziej wartościowym dla człowieka białkiem jak już wcześniej wspomniałem jest białko jaja kurzego i białko zawarte w mleku kobiecym. Jako wzorzec służący do porównywania wartości białek przyjęto białko jaja kurzego. Aby wysoka wartość biologiczna białka mogła zostać zachowana, w pokarmie musi zostać dostarczona odpowiednia ilość węglowodanów i tłuszczów w celu zapewnienia energii niezbędnej do syntezy białek. Do wytworzenia 1 grama białka potrzeba 24 kilokalorii. Aby organizm mógł w pełni wykorzystać białko do celów budulcowych ilość dostarczanych w pożywieniu pełnowartościowych białek powinna pokrywać w okresie wzrostu 9 do 15% energii, a u ludzi dorosłych 6 do 8%. W niektórych stanach chorobowych wielkości te powinny być większe. Do białek pełnowartościowych zalicza się białka pochodzenia zwierzęcego - mięso zwierząt, drobiu, ryb, jaja, mleko i jego przetwory. Jedynie tkanka łączna zawarta w mięsie i produkty z niej uzyskiwane, (żelatyna, fibryna) zawierają mało tryptofanu. Do białek pełnowartościowych zalicza się również białka roślinne zawarte w soi, nasionach roślin strączkowych i orzechach. W mięsie zwierząt rzeźnych znajduje się od 15 do 23% białka, w rybach około 18%, w jajach 13%. W krajach gdzie spożycie mięsa jest niewielkie, źródłem białka są nasiona roślin strączkowych, orzechów i ziaren zbóż. Suszone nasiona roślin strączkowych zawierają 20 do 15% białka. W produktach zbożowych jest kilka do kilkunastu procent białka niepełnowartościowego i dlatego niezbędne aminokwasy powinny być uzupełnione z innych pokarmów. Warzywa i owoce zawierają bardzo małe ilości białka, średnio 1 do 2%. Na świecie są różne poglądy na temat norm żywieniowych i spożywania białka w diecie sportowców i nie tylko. W wielu krajach, podobnie jak w Polsce, zaleca się zwiększenie spożycia białka, lecz w Stanach Zjednoczonych, Kanadzie i Niemczech nie przewiduje się dodatkowych ilości białka w diecie podczas zwiększonych wysiłków fizycznych. Analizując ten problem trzeba uwzględnić fakt ciągłej wymiany białek w organizmie, zmiany ich funkcji w ciągu doby i stosunkowo niewielkiego wydalania dzięki ponownej syntezie aminokwasów powstałych w procesach rozpadu. Sprawa ta jest szczególnie ważna dla intensywnie trenujących sportowców. Podczas wysiłku fizycznego następuje wzmożony rozpad białek ale w czasie odpoczynku zwiększa się ich synteza w komórkach. Jeżeli okresy wysiłku nie są zbyt długie, a odpoczynek zbyt krótki, to dobowy bilans białek nie ulega zmianie. Stwierdzono że trening o średniej intensywności nie zmniejsza ogólnej ilości białka w organizmie. Równowaga ta może być zaburzona przy wielogodzinnej ciężkiej pracy lub treningach i startach w sportowych dyscyplinach wytrzymałościowych. W tych przypadkach zaleca się nieznaczne (około 20%) zwiększenie w diecie ilości białka. Zakładając że osoby te spożywają dziennie 4500 lub więcej kilokalorii ogólna ilość białka i tak ulega zwiększeniu. U sportowców, proporcje składników pokarmowych w diecie powinny być tak dobrane aby organizm jak najmniej korzystał z białka jako paliwa energetycznego. Jego spalanie dostarcza dwa razy mniej energii użytecznej niż węglowodany i siedem razy mniej niż tłuszcze. Spalanie białka wyzwala duże ilości ciepła, którego nadmiar w większości przypadków jest szkodliwy. Dodatkowym czynnikiem obciążającym organizm jest jego zakwaszenie produktami rozpadu białek, dotyczy to zwłaszcza wątroby i nerek. Maksymalny wysiłek w sporcie wiąże się z uszkodzeniem dużej ilości komórek mięśniowych jak również rozpadem czerwonych ciałek krwi co może być powodem niemożności wystarczającej regeneracji białek w okresie odpoczynku. Sumując argumenty za i przeciw - obecnie nie zaleca się sportowcom stosowania specjalnej diety wysokobiałkowej.