Morgenmad og motionsløb

Transkript

1 2013 Morgenmad og motionsløb Gruppe R 183a Aalborg Universitetet 1. semester idræt

2 Side 1 af 72

3 Synopsis Denne projektrapport omhandler morgenmåltidets indvirkning på en Coopers løbetest. Der er i dette forsøg testet på 7 ikke-overvægtige testpersoner i alderen år. Rapporten indeholder en teoretisk gennemgang af metabolismen, herunder fordøjelsen, blodsukker og næringsstoffer. Derudover vil der være gennemgang af de grundlæggende fysiologiske mekanismer der indgår i resyntesen af ATP, samt fødevaresammensætningen af morgenmåltidet på baggrund af det glykæmiske indeks. Gennem 23 Coopers løbetests uden indtagelse af morgenmåltid og 23 tests efter indtagelse af et givent morgenmåltid, hvor samtlige tests udføres om morgenen, forsøges der at finde en sammenhæng mellem indtagelse af et morgenmåltid, blodsukker og løbsdistance. Efter gennemførsel af tests konkluderes det, at der i størstedelen af de udførte tests, fremkommer en forlænget løbsdistance, efter indtagelse af havregryn. Grundet havregryns lave glykæmiske indeks, fremkommer ingen tydelig sammenhæng mellem forhøjet blodsukker og løbsdistance. Side 2 af 72

4 Forord Dette P1 projekt er det første projekt på Idræt 1. semester. Overemnet er idrættens mange aspekter, og dette projekt er skrevet ud fra underemnet Motion og Sundhed. Formålet med projektet er, at udarbejde en rapport, der skal fungere som pilotprojekt for senere projekter, med henblik på at øve færdigheder som videns tilegnelse, arbejdsmetoder og -processer. I projektperioden har vi haft tilknyttet to vejledere fra Aalborg Universitet, en fagvejleder og en kontekstuel vejleder. Vi har været yderst tilfredse med den vejledning vi har fået, og vil derfor gerne takke dem: Frederik Heinen - fagvejleder Kristina Zacho - kontekstuel vejleder Yderligere vil vi gerne takke Mark De Zee for at have fungeret som vejleder for os til statusseminaret i del 2, da Frederik Heinen ikke kunne være til stede. Vi har i forbindelse med vores forsøg haft nogle medhjælpere som ikke er medlemmer af gruppen, som vi gerne vil takke for deres hjælp. Uden dem havde det besværliggjort udførelsen af vores forsøg: Sabrina Jacobi Thomas Egebro Olsen - idræt 1. semester Andreas Larsen - idræt 1. semester Cecilie Høeg Pedersen Andreas Iversen Rune Juul Andersen Jonathan Henig Ann-Marie Sydow Krogh Pedersen Mikkel Højgaard Thomsen Buster Juul Side 3 af 72

5 Indholdsfortegnelse Synopsis... 2 Forord Introduktion og problemanalyse Problemformulering Problemstillinger Hypoteser Metode Teori Kulhydrater Monosakkarider Oligosakkarider Polysakkarider Fedt Fedtsyrer Triglycerider Proteiner Proteinomsætning Fordøjelse makronæringsstoffer Fordøjelse af kulhydrater Fordøjelse af fedt Fordøjelse af proteiner Blodsukker Glukose Insulin Glukagon Hypoglykæmi Kroppens energiomsætning ATP - kroppens energikilde Glykolyse Citronsyrecyklus Respirationskæden Side 4 af 72

6 4.8 Glykæmisk indeks Mængde af indtaget morgenmad Det daglige energibehov Valg af morgenmad Mængde af havregryn Borgs skala Resultatanalyse Gennemgang af resultater for hver testperson Procentvis difference for enkeltudøver Diskussion Teori og metodevalg Forsøgsdesign Valg af morgenmåltid Fejlkilder Validitet og reliabilitet Udarbejdning af spørgeskema Anvendt BMR teori Resultater Konklusion Perspektivering Lister Litteraturliste Bøger Hjemmesider Artikler Figurliste Tabelliste Diagramliste Appendikssliste Appendiks Side 5 af 72

7 1. Introduktion og problemanalyse Projektets overordnede tema er Idrættens mange aspekter, hvorudfra emnet fysisk aktivitet og sundhed er valgt. Sundhed er af WHO i 1948 defineret således (denstoredanske 1) "Sundhed er en tilstand af fuldstændig fysisk, mental og social velbefindende og ikke blot fravær af sygdom eller svækkelse" I dag associeres ordet sundhed ofte med emner så som kost, stress og fysisk aktivitet. Der findes mange anbefalinger om, hvilke kostråd der skal leves efter, hvilken form for motion der bør dyrkes, samt i hvilket omfang dette skal udøves, for at tilsikre sig et sundt legeme. De mange anbefalinger gør, at der hos det enkelte individ, stilles krav til refleksion over den valgte livsstil. Denne refleksion kræver en bred viden om alle ovenstående emner. Dette besværliggøres dog igennem de mange anbefalingers modsatrettede budskaber, hvilket primært ses indenfor kost og motion. Indenfor kost, tydeliggøres dette blandt andet ved, at der fra Sundhedsstyrelsen i 2013 er udkommet nye kostråd, hvori der blandt andet anbefales at spise fuldkorn, og skære ned på indtaget af kød. Dette er modstridende med anbefalingerne i Jane Farbers bog LCHF Spis dig mæt og glad, der i december måned er placeret i top20 over mest populære bøger på saxo.dk (saxo u.å). Heri beskriver forfatteren, at indtagelse af kulhydrater skal nedreguleres til et minimum, og at indtagelsen af protein og fedt bør øges. Disse anbefalinger er dannet med udgangspunkt i at optimere det enkelte individs energiniveau, i forhold til personens aktivitetsniveau. Det er klart at en person, der oftere dyrker motion, har et større energibehov, end en person med en relativ inaktiv livsstil. Der tages i ingen af disse anbefalinger højde for, om individet er inaktivt eller aktivt, samt hvilken form for aktivitet der dyrkes. Anbefalinger omhandlende fysisk aktivitet for voksne (18-64 år), bliver af Sundhedsstyrelsen defineret til blandt andet at indbefatte nedenstående punkter (Sundhedsstyrelsen 2011). Side 6 af 72

8 Vær fysisk aktiv mindst 30 minutter om dagen. Aktiviteten skal være med moderat til høj intensitet og ligge ud over almindelige kortvarige dagligdags aktiviteter. Hvis de 30 minutter deles op, skal aktiviteten vare mindst 10 minutter. Mindst 2 gange om ugen skal der indgå fysisk aktivitet med høj intensitet af mindst 20 minutters varighed for at vedligeholde eller øge konditionen og muskelstyrken. Der skal indgå aktiviteter, som øger knoglestyrken og bevægeligheden. Fysisk aktivitet ud over det anbefalede vil medføre yderligere sundhedsmæssige fordele. En undersøgelse foretaget af Idrættens analyseinstitut i 2011, Danskernes motions- og sportsvaner, viser at den daglige vandretur, er ved at blive overhalet indenom af motionsløb, som danskernes foretrukne motionsform. Næsten hver tredje dansker over 16 år løber eller jogger regelmæssigt en tur ( ) I 2011 har løb byttet plads på ranglisten over de populæreste aktiviteter med vandreture, der til gengæld er i tilbagegang. (idan 2011). Figur 1: Voksnes (+16) foretrukne motionsformer i 2011 sammenholdt med resultaterne i 2007 (idan 2011) Side 7 af 72

9 Undersøgelsen medtager såvel organiserede som uorganiserede udøvere. Den fysiske aktivitet, anses for værende altafgørende for et individs velbefindende. I tråd med den fysiske aktivitet anses emnet kost også som en væsentlig faktor, for at kunne betragte en person som værende sund. Gennem kosten bliver det daglige energibehov dækket, uafhængigt af individets aktivitetsniveau. Efter flere timers søvn er blodsukkerniveauet relativt lavt, da kroppen har fastet i denne tidsperiode. Dette medvirker et lavt energiniveau, som kan genopbygges gennem morgenmåltidet (altomkost 2011). Morgenmåltidet bør - i følge anbefalinger fra sundhedsstyrelsen - udgøre % af den daglige kost (KOST 2012). Trods anbefalinger om indtagelse af morgenmad, viser det sig at næsten hver 5. person springer morgenmåltidet over (KRAM 2009). Hos mændene er det 22,2 % af de adspurgte, der dropper morgenmåltidet, mens det for kvinderne er 15 %. Rapporten viser, at folk i aldersgruppen år, i højere grad vælger morgenmåltidet fra, set i forhold til folk i andre aldersgrupper. Igen ligger fravalget hos mænd højere med 37,8 %, mod kvindernes 25,9 %. Generelt ligger kvinderne i alle aldersgrupper, lavere end deres mandlige modstykke og noget kunne tyde på, at deres måltidsmønstre er sundere. Dette fremgår i tabel 1.1. Tabel 1.1: Andel, der ikke spiser morgenmad dagligt, blandt mænd og kvinder i forskellige aldersgrupper (KRAM 2009). Side 8 af 72

10 Der er i denne projektrapport valgt at tage udgangspunkt i personer med en BMI under 25, da testpersonerne i denne projektrapport, alle har en BMI herunder. Det ses ud fra Figur 1.1, at 21 % af normalvægtige mænd og 14 % af normalvægtige kvinderne springer morgenmåltidet over. Figur 1.1: Andel, der ikke spiser morgenmad dagligt, blandt mænd og kvinder, der er normalvægtige, moderat overvægtige og svært overvægtige (KRAM 2009). Ud fra KRAM-undersøgelsen er der ligeledes en sammenhæng, mellem fysisk aktivitet og udeladelse af det daglige morgenmåltid. Her fremkommer en tydelig sammenhæng mellem aktivitetsniveau og personer der udelader morgenmåltidet, se figur 1.2. Figur 1.2: Andel, der ikke spiser morgenmad dagligt, blandt mænd og kvinder, der dyrker hård, moderat, let fysisk aktivitet eller er stillesiddende i fritiden (KRAM 2009) Side 9 af 72

11 På trods af den tydelige sammenhæng mellem indtagelse af morgenmåltid og aktivitetsniveau, ses det at 23 % af mænd og 17 % af kvinder, der dyrker hård fysisk aktivitet også udelader dette måltid. Som før nævnt præsenterer undersøgelsen fra Idrættens analyseinstitut i 2011, Danskernes motions- og sportsvaner, at motionsløb i dag er mere populært end førhen. Sammenholdes denne undersøgelse med resultater fra KRAM-undersøgelsen, omhandlende indtagelse af morgenmad, kan dette indikere, at personer der regelmæssigt dyrker motionsløb også udelader morgenmåltidet. For motionsløbere der dyrker motion i morgentimerne, findes flere forskellige anbefalinger på internettet. Martin Kreutzer (Børsens ernæringsekspert og foredragsholder) får, til et foredrag, spørgsmålet: Jeg træner altid fra morgenstunden for at få en god start. Kan jeg bare træne løs uden morgenmad eller går det ud over min træning? (Kreutzer 2012) Hvortil han svarer, at der intet er i vejen for at dyrke morgen motionsløb uden indtagelse af morgenmåltidet, så længe der kun er tale om en løbetur på omkring 5 til 15 km (Kreutzer 2012). Denne holdning er Martin Kreutzer ikke ene om. I artiklen Er faste og løb en farlig cocktail? fra altfordamerne.dk, er en række facts listet op. Disse facts er overvejende positive overfor morgenløb uden indtagelse af morgenmåltid. Dette kommer især til udtryk i punkt 2 og 3: 2. Nogle undersøgelser viser, at motion om morgenen, før du spiser, øger fedtforbrændingen med 25 pct. ved eksempelvis en times løb. 3. Motion på fastende hjerte har en ekstra god virkning på kroppens insulinfølsomhed og glukosetolerance viser nogle forskningsresultater (Bølling 2012) Side 10 af 72

12 Modsat findes der også en del argumenter for, at der med fordel kan indtages et morgenmåltid inden fysisk aktivitet. Dansk Idrætsforbund har udgivet et kompendium om ernæring, hvor et morgenmåltid bestående frugtyoghurt, müsli og appelsinjuice anbefales til en person der skal dyrke motion 1-2½ time efter indtagelse af dette (Raben m.fl. 2004). Dog ses det, at mange voksne i Danmark spiser havregryn til morgenmad (Jensen 2011). Morgenmåltidet der arbejdes med i dette projekt vil derfor være havregryn. Dette skaber en konflikt om, hvorledes der med fordel kan indtages et morgenmåltid inden et motionsløb eller om dette kan udelades. Side 11 af 72

13 2. Problemformulering I hvilken grad influerer et givent morgenmåltid, bestående af havregryn, en Coopers løbetest? 2.1 Problemstillinger 1. Først redegøres der for, hvordan et morgenmåltid påvirker kroppen rent fysiologisk. 2. Der vil herefter ske en analyse af testresultaterne, med henblik på at belyse om testpersonerne præsterer forskelligt, henholdsvis med og uden morgenmad. 3. Diskuter hvorvidt havregryn med mælk har indflydelses på præstationen i en Coopers løbetest, og såfremt dette er tilfældet, om dette er det optimale at spise. 2.2 Hypoteser 1. Ved indtagelse af et givent morgenmåltid forventes det, at løbepræstationen vil være bedre, end ved udeladelse af morgenmåltidet. 2. Rent fysiologisk forventes det at et forhøjet blodsukkerniveau, på baggrund af et indtaget morgenmåltid, vil forbedre løberesultatet. Side 12 af 72

14 3. Metode Problemformuleringen besvares ved brug af en hypotetisk deduktiv tilgang. I afsnit 8. Perspektivering arbejdes der empirisk induktivt. I sammenhæng med den hypotetisk deduktive tilgang, arbejdes der med en kvantitativ metode, gennem registrering af løbedistance og blodsukkerniveau. Til registrering af disse, bruges et spørgeskema, for eksempel på dette, se appendiks 1. I dette spørgeskema forefindes der kvantitative samt kvalitative spørgsmål. Forsøget forløber over 4 uger. I hver uge vil der blive løbet to Coopers løbetests, der påbegyndes kl Løbetesten vil blive udført på en 400 meter udendørs løbebane. Testpersonerne skal ifølge Borgs skala befinde sig i intervallet 16-18, hvilket beskriver at man er meget forpustet og grænsende til udmattet. Den første test i hver uge vil blive løbet uden indtag af morgenmad, hvorimod der inden den sidste test i hver uge, vil være indtaget et morgenmåltid. Morgenmåltidet indtages en time før den påbegyndte løbetest. Det indtagne morgenmåltid vil bestå af havregryn, minimælk og 5 gram sukker, der er beregnet efter hver enkelt testperson. Testpersonernes daglige energibehov beregnes ud fra nedenstående formel, jf. teoriafsnit 4.9 Mængde af indtaget morgenmåltid : Mænd: Kvinder: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Morgenmåltidets kaloriemængde er fastsat til 10 % af det daglige energibehov. Mængden af morgenmåltidet, betegnet MM, er udregnet efter nedenstående formel, udledt i teoriafsnit Mængde af havregryn : Side 13 af 72

15 I ovenstående formel er x lig med én enhed morgenmåltid, bestående af 1 gram havregryn og 5 ml. mælk. 20,3 betegner kaloriemængden i 5 gram sukker. Inden påbegyndt løbetest vil testpersonerne foretage 10 minutters opvarmning. Forinden denne opvarmning udføres en blodsukkermåling. Til denne måling vil der blive brugt en engangsprikker og en FreeStyle Freedom Lite blodsukkermåler. Under løbetesten vil en løbsmedhjælper informere testpersonerne om deres omgangstider, samt stoppe løbet efter 12 minutter. Herefter vil løbsmedhjælperen notere den distance, hver enkelt testperson har tilbagelagt. Efter endt løbetest udfyldes spørgeskemaet til brug i resultatanalysen og diskussionen, se appendiks 2 for udfyldt spørgeskema. Spørgeskemaet indeholder spørgsmål om løbsdistance, blodsukkerniveau, morgenmåltidstype samt mængde af denne, Borgs skala samt spørgsmål omhandlende fejlkilder, eksempelvis vejrforhold, skader, forhindringer mm. Side 14 af 72

16 4. Teori 4.1 Kulhydrater For mennesket er kulhydrater det primære energigivende næringsstof, som fås gennem diverse fødevarer, der indtages til dagligt. Kulhydrater består af et kulstof-, ilt- og brintatom, hvoraf selve kulhydratet kan variere i størrelse, alt afhængigt af, hvor mange glukosemolekyler de enkelte sakkarider er sammensat af. Den kemiske formel for et kulhydrat, vil være (CH2O)x, her kan x have en værdi inden for intervallet 3-7 (McArdle 2012). Kulhydrater kan inddeles i 3 kategorier: mono-, oligo- og polysakkarider, hvoraf monosakkarider kun indeholder et glukosemolekyle, også kaldet de simple kulhydrater sammen med disakkariderne (Lydeking-Olsen 2011). Oligosakkarider indeholder 2 og 10 glukosemolekyler, hvoraf der vil forefindes en nærmere beskrivelse af nogle essentielle disakkarider. Den tredje gruppe af kulhydrater kaldes polysakkarider og er en sammensætning af mere end 2 monosakkarider. Disse er bedre kendt som de komplekse kulhydrater. For at kroppen kan udvinde energi fra disse kulhydrater, skal der ske en omdannelse til monosakkarider (Lydeking-Olsen 2011) Monosakkarider Monosakkariderne, også omtalt som de simple kulhydrater, er den basale bestanddel af alle kulhydrater. Nogle af de mest almindelige monosakkarider er glukose, fruktose og galaktose, som findes naturligt i de fødevarer der indtages i den daglige kost (McArdle 2010). Glukose, hvis kemiske struktur er afbilledet på figur 4.1, er det der kendes som Figur 4.1: Glukosemolekyle (Science u.å.) blodsukker, og er det mest almindelige organiske molekyle på jorden (Davis 2002). Det er bl.a. også et af de kulhydrater, der har stor indvirkning på menneskets blodsukkerkoncentration. Selve optagelsen af glukose i kroppen starter i tyndtarmen, hvoraf molekylet kan anvendes på 3 måder. Den bliver enten anvendt som energikilde i det metaboliske system, omdannes til Side 15 af 72

17 glykogen og lagres i henholdsvis leveren og musklerne, eller der kan ske en omdannelse til triglycerider, der senere kan anvendes som energikilde (McArdle 2010). Andre væsentlige monosakkarider, der i forbindelse med dette projekt bør omtales, er fruktose og galaktose. Begge disse monosakkarider har samme kemiske formel som glukose, hvorfor de indeholder samme mængde af diverse grundstoffer, dog er selve strukturen på de 3 molekyler forskellige. Fruktose er det der kendes som frugtsukker, og som navnet antyder findes det naturligt i diverse frugter, samt honning. Ved optagelse af dette kulhydrat i kroppen, sker der en omdannelse til glukose i leveren, hvorved det herefter kan optages. Modsat fruktose, findes galaktose ikke alene i naturen, dog har dette monosakkarid en væsentlig indflydelse på de daglige kostvaner, da det kombineret med glukose danner laktose (McArdle2010). Dette vil blive nærmere beskrevet i det kommende afsnit om oligosakkarider, da denne kombination er et disakkarid Oligosakkarider Oligosakkarider er et sakkarid hvis kemiske sammensætning består af mellem 2 og 10 monosakkarider, hvoraf disakkariderne hører indunder. Et eksempel på et disakkarid er sukrose, som er bestående af de to monosakkarider glukose og fruktose bundet sammen, som kan findes i en lang række fødevarer, heriblandt frugter og sukkerroer (Lydeking-Olsen 2011). Andre disakkarider som er værd at nævne er laktose, en naturlig bestanddel af mælk, der er et vigtigt element i danskernes kostvaner. Laktose er bestående af de to monosakkarider glukose og galaktose, som i tyndtarmsslimhinden spaltes til glukose og fruktose (Lydeking- Olsen 2011). Dette næringsstof er især vigtigt for dette projekt, da morgenmåltidet i forbindelse med dette projekt, er bestående af havregryn med mælk og sukker. Laktosen findes som sagt i mælken, og er altså et af de energigivende næringsstoffer, testpersonerne optager i forbindelse med indtagelse af morgenmåltidet. Sidst bør maltose nævnes, da dette ligeledes spiller en væsentlig rolle i de fødevarer der indtages i dagligdagen, bl.a. i morgenmadsprodukter. Maltose er et disakkarid som er sammensat af to glukose molekyler, og fremstilles ved enzymatisk spaltning af stivelse (Den Store Danske, maltose u.å), og findes bl.a. i øl (McArdle 2010). Side 16 af 72

18 4.1.3 Polysakkarider Polysakkarider er en sammensætning af mange monosakkarider, og er ofte omtalt som de komplekse kulhydrater. Nogle af de vigtigste polysakkarider, der i dette projekt, er værd at nævne er: Stivelse, glykogen, cellulose, hemo-cellulose, insulin og pectin (Lydeking-Olsen 2011). En del af disse kulhydrater er at finde i typiske danske fødevarer, eksempelvis optræder stivelse optræder i to polymerer, amylose og amylopectin, hvoraf forskellen ligger i selve kædeforgreningen (McArdle 2012). Figur 4.2: Amylose molekyle (rsc u.å.) Figur 4.3: Amylopectin molekyle (Jacobsen 2013) Da kæden af glukosemolekyler er længere i amylose end amylopectin, vil amylose også være det molekyle, der tager længst tid for kroppen at nedbryde, modsat amylopectin der er bestående af kortere kæder. Stivelse er et kulhydrat, der er at finde i mange fødevarer, eksempelvis brød, morgenmadsprodukter og pasta, og er det vigtigste kulhydrat, samt energikilde, for mennesket (McArdle 2012). Polysakkarider dannes via den kemiske proces der hedder dehydrationsyntese, der binder et hvis antal monosakkarider, som navnet antyder, via en vanddræning, hvilket giver nogle mere komplekse kulhydrater. I planter findes der to typer kulhydrater, henholdsvis stivelse og fibre, hvoraf stivelsen tidligere er beskrevet. Fibre er polysakkarider, der indeholder cellulose, og er et af de kulhydrater der ikke kan nedbrydes i tyndtarmen, da fibre ikke kan spaltes via enzymer i det Side 17 af 72

19 menneskelige mave-tarmsystem (McArdle 2012). I og med disse ikke spaltes, passerer de videre til tyktarmen, hvor en del af fibrene nedbrydes via bakterier, for herefter at tage del i de metaboliske reaktioner, med henblik på at fungere som energikilde for tarmcellerne. Fibre er det i kosten, der giver den største følelse af mæthed, og bidrager til et optimalt fungerende tarmsystem. Det er vist, at der er en direkte forbindelse mellem hvor nemt afføringen passerer i tarmkanalerne og mængden af fibre i kosten. (Den Store Danske, fibre, u. å). En større bestanddel af havregryn er fibre, derfor har disse også en relevans i projektet, da det er essentielt at vide hvorledes disse optages og anvendes i kroppen. For at få en større sammenhæng, vil der i teoriafsnit Glykolyse blive nævnt, hvordan monosakkariden glukose, er en central del af den anaerobe ATP-resynteseproces, glykolyse, under en Coopers løbetest. Endvidere vil der i teoriafsnit 4.8 Glykæmisk indeks, blive beskrevet, vigtigheden af at have et stabilt blodsukker og hvordan indtagelse af fødevarer vil påvirke denne. 4.2 Fedt Fedtstoffer er det, der i kemiens verden betegnes som lipider og er en gruppe stoffer bestående af carbon-, ilt- og brintatomer, sammensat i kæder. Et fælles træk for fedtstoffer er, at de er svært- eller uopløselige i vand. Dog kan de ekstraheres fra biologisk materiale vha. organiske opløsningsmidler (Lydeking-Olsen 2011). Fedt er en vigtig bestanddel af den daglige kost, og er sammen med kulhydrat og protein det, der betegnes som makronæringsstoffer. Mennesket udvinder fedt fra kosten, som er bestående af en række forskellige typer fedt. Fedtet i kroppen har mange forskellige funktioner, såsom at transportere diverse vitaminer rundt, beskytte de indre organer, samt have en isolerende effekt. I forbindelse med dette projekt, er den mest essentielle opgave dog, at fedtstoffer indgår i kroppens energiomsætning. Fedt er den mest koncentrerede energikilde mennesket har, da lipider i gennemsnit er dobbelt så energiholdige som kulhydrater (perspektiv u.å.). Grundet det høje energiindhold fungerer fedt som vigtige energireserver for kroppen, som konstant genopfyldes igennem kosten (Lydeking-Olsen 2011) Side 18 af 72

20 Fedt vil typisk inddeles i 4 kategorier: fedtsyrer, triglycerider, fosfolipider og steroider. I dette projekt vil der dog kun forefindes en gennemgang af fedtsyrer og triglycerider, da det er de stoffer der har indflydelse på kroppens energiomsætning (Astrup m.fl. 1999) Fedtsyrer Der findes tre forskellige slags fedtsyrer. Fedtsyrer uden dobbeltbindinger, der kaldes mættede fedtsyrer, fedtsyrer der indeholder en dobbeltbinding, kaldet de monoumættede fedtsyrer, og til sidst de fedtsyrer der har mere end en dobbeltbinding - de umættede fedtsyrer. Både de mættede og umættede fedtsyrer findes i mælk, hvilket testpersonerne i dette projekt primært tilegner sig fedt fra. Fedtsyrer kan deles op i kortkædede, mellemkædede og langkædede fedtsyrer. De kortkædede fedtsyrer findes i kosten og især i mælk. Kroppen kan også selv producere kortkædede fedtsyrer ved anaerob fermentering af fibre fra den kost der indtages. I forbindelse med dette projekt er kilden til fibre, i morgenmåltidet, havregryn. Fermentering er en kemisk proces, der forløber ved hjælp af en katalysator, og i dette tilfælde uden forbrug af ilt (DenStoreDanske, Fermentering u.å). Dette foregår i tyktarmen, som også bruger de producerede kortkædede fedtsyrer som energikilde. I mælk findes bl.a. også den kortkædede fedtsyre laurinsyre. De kortkædede fedtsyrer bruges mere direkte i energistofskiftet end de langkædede fedtsyrer (Ovesen 2007). Fedtsyrer kan desuden opdeles i mættet og umættet fedtsyrer. De monomættede og umættede fedtsyrer kan optage brint, hvorved dobbeltbindingerne fjernes. Hvis alle dobbeltbindingerne hydrogeniseres, omdannes den umættede fedtsyre til en mættet fedtsyre. En lille del af det fedt der findes i mælk er umættede fedtsyrer, mens størstedelen er mættede fedtsyrer (Ovesen 2007). Et eksempel på dette er minimælk fra Arla Lærkevang der har et fedtindhold på 0,5 g pr. 100 g minimælk, består 0,3 g af mættede fedtsyrer (arla u.å.) Triglycerider Triglycerider findes naturligt hos både planter og dyr, og er det, der i daglig tale kendes som simple fedtstoffer. Et andet navn for triglycerider er triacylglycerol, dette navn fortæller mere Side 19 af 72

21 om fedtstoffets kemiske opbygning, hvilket er bestående af et glycerolskelet (C3H5(OH)3) og 3 fedtsyrekæder. Strukturen på dette molekyle er formet som et stort E. Af de mange forskellige typer fedtstof der findes, er triglyceriderne langt de vigtigste for menneskets ernæring, samt dem der udgør den del af menneskets energireserve, der findes i fedtvævet. Det betyder altså, at der konstant er oplagret fedt i kroppens celler (Schibye og Klausen 2012). Transporten af fedt rundt i kroppen sker via blodet, hvoraf det føres til leveren og kroppens fedtdepoter. Transporten sker således, at fedtstofferne optages som kolymikroner i tarmen, der via lymfestrømmen føres ud i blodbanen. Når fedtet når ud til de forskellige væv, vil der ske en nedbrydning af triglyceriderne til glycerol og fedtsyrer, illustrativt kan det forklares ved at det store E skilles ad. Denne nedbrydning sker via et enzymet lipoprotein lipase, der findes i vævenes kapillærvægge. Når henholdsvis glycerol og fedtsyrerne diffunderer med vævets celler, vil der ske en resyntese til triglycerid igen, hvorefter der kan ske en oplagring i kroppens fedtvæv (Schibye og Klausen 2012). Når kroppen skal anvende disse fedtdepoter som energi, som den eksempelvis gør ved faste, sker der igen en spaltning til glycerol og frie fedtsyrer, som diffunderer ud af cellen. Herefter er det muligt for fedtsyrerne at binde til albuminer, hvorefter de kan transporteres ud til de arbejdende muskelceller. Fedtforbrændingen tager dog lidt længere tid end for kulhydrater. Dette skyldes at fedt først skal gennemgå en betaoxidation, hvor der sker en fraspaltning af carbonatomerne fra fedtsyrekæderne. Dette sker således, at der kan generes Acetyl Coenzym A, hvilket er en proces der sker i kroppens mitokondrier. I hvile er fordelingen mellem kulhydrat- og fedtforbrænding tilnærmelsesvist ligeligt fordelt. Det vil den være indtil man rammer omkring 60 % af ens VO2-maks. Her er det altså kostens sammensætning, der vil have afgørende betydning for, hvad der forbrændes. Efter de 60 % er passeret, begynder der at være overvejende kulhydratforbrænding og mindre fedtforbrænding. Kommer man op over 90 % af maksimal iltoptagelse forbrændes næsten udelukkende kulhydrat (Schibye og Klausen 2012). Side 20 af 72

22 I de forsøg der udføres i forbindelse med dette projekt, vil den primære energikilde altså være kulhydrat. Dog vil fedtforbrændingen også være af væsentlig betydning, da halvdelen af forsøgene vil foregå uden et indtaget morgenmåltid. Her vil kroppens fedtforbrænding være afgørende for, den energiomsætning der finder sted under løbet. Dette skyldes, at ved muskelarbejde uden tilførsel af energi i form af kulhydrat, vil der tæres på kroppens fedtdepoter og udvindes energi deraf. 4.3 Proteiner Proteiner adskiller sig fra de andre makronæringsstoffer, ved at indeholde nitrogen, som i gennemsnit udgør 16 % af proteinstoffets vægt (Schibye og Klausen 2012). Udover at indeholde nitrogen, består proteiner, ligesom kulhydrater og fedtstoffer, også af henholdsvis carbon, oxygen og brint. Proteiner er bestående af et større antal aminosyrer, som er kendetegnet ved en aminogruppe (NH2). Når flere aminosyrer er bundet sammen, som det ses ved proteiner, kaldes bindingen mellem de enkelte syrer for peptidbindinger. Denne kobling mellem to aminosyrer sker ved en fraspaltning af vand, hvorved peptidet dannes. Et polypeptid er bestående af flere aminosyrer, hvor antallet kan variere mellem 10 og flere end Generelt siges det, at 50 aminosyrer eller derover danner et protein (McArdle, Katch og Katch 2001) Proteinomsætning Proteiner er essentielle for mennesket, da en stor del af menneskets skeletmuskulatur består af proteiner, og des mere er der proteiner i al kroppens organiske væv (McArdle, Katch og Katch 2001). I forbindelse med dette projekt, spiller proteinernes omsætning en væsentlig rolle. Der vil i dette afsnit derfor forefindes teori om proteinomsætningen, og hvordan proteiner kan anvendes som energikilde. Figur 4.4: Kemisk struktur af en aminosyre Side 21 af 72

23 Omsætningen af protein adskiller sig fra de to andre makronæringsstoffer ved, at det ikke lagres som proteindepoter, hvis man indtager det i store mængder. I stedet vil et højt indtag af protein bevirke at muskelmassen forøges, under forudsætning af at man dyrker fysisk aktivitet samtidig med høj indtagelse. Man kan derfor sige at kroppens proteindepoter opbygges, i form af større muskler (Astrup 1999). Når der indtages proteiner gennem kosten, vil disse omdannes i kroppen. Denne omdannelse forløber således, at proteiner spaltes til frie aminosyrer, der kan optages fra tarmen, og heraf føres videre til leveren (Schibye og Klausen 2012). I leveren sker der enten en trans- eller deaminering, hvoraf aminogruppen fraspaltes, og binder sig til et frit hydrogenatom, og bliver dermed til ammoniak. Ammoniakken omdannes også i leveren til urinstof, som via blodet føres til nyrerne, og herefter forlader kroppen i form af urin (McArdle, Katch og Katch 2001). Efter deamineringen kan den resterende del af aminosyren enten kataboliseres til energi, eller omdannes til enten fedt eller kulhydrat. En del af aminosyrerne vil også deltage i syntetiseringen af nye proteiner. Når aminosyrerne kataboliseres til energi, sker dette i citronsyrecyklussen, som vil blive beskrevet i teoriafsnit Citronsyrecyklus. En transaminering er en proces der foregår ude i kroppens muskler, hvor de tilstedeværende enzymer fraspalter den nitrogen, som aminosyrerne måtte indeholde. Nogle af de største kilder til protein er bl.a. mælk, æg, fisk og kød. Dog ses det også, at nogle kornprodukter er særdeles proteinholdige, eksempelvis havregryn (Astrup 1999). I Arla Lærkevang minimælk er der 3,5 g protein pr. 100 g mælk (Arla), og 13 g protein pr. 100 g havregryn af mærket Ota Solgryn, som er den type havregryn der er indtaget i forbindelse med dette projekt (Ota u.å). 4.4 Fordøjelse makronæringsstoffer Efter at have gennemgået de forskellige makronæringsstoffer i afsnit 4.1, Kulhydrater, 4.2, Fedt, og 4.3 Proteiner, er det væsentligt, at kigge på fordøjelsen af disse, hvori enzymerne er afgørende. I dette projekt, er det morgenmåltid, der er i fokus, havregryn med mælk og sukker. Det primære næringsstof i havregryn er kulhydrat, og det er derfor vigtigt, at beskrive Side 22 af 72

24 hvordan kulhydrat fordøjes. For kort at give indsigt i fordøjelsen af fedt og protein, er disse processer også beskrevet, om end ikke så udførligt. For at kroppen skal kunne optage de næringsstoffer, der findes i den mad der indtages, skal maden fordøjes. Dette foregår i mave-tarmsystemet som indbefatter mundhulen, svælget, spiserøret, mavesækken, tyndtarmen og endetarmen. Fordøjelsesprocessen er størst i tyndtarmen, og det er også her, næringsstofferne bliver absorberet. Fælles for de tre makronæringsstoffer, kulhydrater, proteiner og fedtstoffer er, at de skal nedbrydes til mindre molekyler, før de kan blive absorberet i kroppen. Forskellige sekreter produceret af henholdsvis leveren og bugspytkirtlen, enzymer og børstesømsenzymer (enzymer der sidder på tarmvæggen) er med til denne nedbrydning (Astrup 2010) Fordøjelse af kulhydrater Fordøjelsen af kulhydrater starter allerede i munden, når maden tygges, ved hjælp af enzymet spytamylase, som findes i spyttet. Spytamylase spalter stivelsen til en af disakkeriderne laktose og sukrose, eller trisakkarider. Da maden man indtager, som regel ikke befinder sig i munden i særlig lang tid ad gangen, er det begrænset, hvor meget stivelse, der når at blive spaltet på dette tidspunkt. På grund af det lave ph-niveau i mavesækken, stopper spytamylase med at virke, når maden når derned. Den videre spaltning foregår i tyndtarmen, hvor enzymet amylase, som findes i bugspyttet, og børstesømsenzymet isomaltase sammen nedbryder resten af kulhydraterne til di- og trisakkarider. Laktose bliver spaltet til glukose og galaktose af børstesømenzymet laktase og sukrose spaltes af enzymet sukrase til fruktose og glukose. Monosakkariderne absorberes gennem tyndtarmens væg, hvor det bliver optaget i blodet og transporteres til leveren (Astrup 2010) Fordøjelse af fedt Den reelle fordøjelse af fedtstoffer begynder først i kroppens mave-tarm system. Her spaltes fedtstoffer til frie fedtsyrer og glycerol af enzymet lipase, hvilket er en proces, der finder sted i tyndtarmen (Astrup 2010). I mavesækken forekommer fedtet som dråber, hvorefter de føres videre til tolvfinger tarmen. Her sker der en proces hvorved der kobles galdesalte og fosforlipider på overfladen af disse fedtdråber, hvilket danner miceller. Her er det væsentligt, at de galdesalte der kobles til fedtstoffet, er i stand til at opretholde en emulsion af disse, for at Side 23 af 72

25 micellerne kan diffundere ind i tyndtarmens epithelceller. Under denne diffusion vil de frie fedtsyrer samt 2-mono-acylglycerol endnu engang omdannes til triglycerider, og vil afslutningsvis forlade tyndtarmen, for at blive ført ud i kroppen via lymfevæsken. Fedtet vil først nå blodbanen, når det er blevet ført via lymfevæsken hen til en lymfegang, der udmunder i en af kroppens vener (Schibye og Klausen 2012) Fordøjelse af proteiner Proteiners fordøjelse starter ligeledes med at blive nedbrudt i mavesækken af proteolytiske enzymer, eksempelvis pepsin, som spalter protein til polypeptider. I tolvfingertarmen tilføjer bugspytkirtlen yderligere nogle proteolytiske enzymer, blandt andet trypsin og chymotrypsin, som fortsat spalter både protein og polypeptider til peptider (Schibye og Klausen 2012). Peptiderne spaltes til frie aminosyrer eller di- og tripeptider af proteolytiske børstesømsenymer. Herefter bliver aminosyrerne optaget igennem tarmvæggen i tolvfingertarmen og transporteres via. blodet til leveren (Astrup 2010). Efter en kort gennemgang af fordøjelsen af de tre makronæringsstoffer, er det i forbindelse med kulhydratnedbrydningen interessant at se på glykæmisk indeks, som fortæller noget om, hvor hurtigt kulhydratrige fødevarer optages i blodet. Dette vil blive beskrevet i afsnit 4.8 Glykæmisk indeks. 4.5 Blodsukker Blodsukkeret er et mål for blodets koncentration af glukose, og bliver reguleret af to peptidhormoner glukagon og insulin, som beskrives i teoriafsnit Insulin og Glukagon Glukose Glukose findes naturligt i kroppen, og er det, der i daglig tale, er kendt som blodsukker. Som beskrevet i teoriafsnit 4.1, Kulhydrater, kan glukose også findes i fødevarer, enten som ren glukose eller i form af eksempelvis komplekse kulhydrater, der kan omdannes til glukose. Kroppen er dog også selv i stand til at syntetisere glukose, dette sker ved en proces der kaldes glukoneogenesis, og den forløber primært i leveren. Denne proces vil der dog ikke blive lavet en detaljeret gennemgang af i denne rapport, da der er fokus på, hvordan et måltid kan påvirke blodsukkeret. Side 24 af 72

26 For at den anaerobe energiproces, glykolyse, kan finde sted og frigive en mindre mængde ATP, kræver det, at glukose er til stede. Blodsukkeret stiger efter indtagelse af et måltid, og dette sker ved, at eksempelvis kulhydrater optages og omdannes til glukose, hvorefter det ved absorption fra tarmen, kan diffundere ud i blodet (Jørgensen & Holmquist 2011). Hastigheden hvormed blodsukkeret stiger, afhænger af hvor hurtig spaltningen af et polysakkarid foregår. Ved indtagelse af det, der tidligere er beskrevet som simple kulhydrater, altså mono- og disakkarider, vil blodsukkeret stige hurtigt efter indtagelsen, men derimod også falde hurtigt igen. Dette skyldes, at det ikke skal spaltes mere end højest en gang, for at kunne optages gennem tarmen. Da glukose fungerer som brændstof for kroppens celler, er det essentielt at kroppen holder en nogenlunde stabil glukosebalance, da cellerne optager glukosen fra blodet. Det er muligt at måle blodsukkeret ved hjælp af en blodsukkermåler. En blodsukkermåler er et apparat, der beregner millimol glukose pr. liter blod. Dette kan også forkortes med enheden mmol/l (Schibye og Klausen 2012). I løbet af en dag, vil blodsukkeret variere, og værdien afhænger af flere ting, bl.a. hvornår der sidst blev indtaget et måltid. Normalværdien for blodsukker ved faste, dvs. der ikke umiddelbart inden er indtaget et måltid, ligger mellem 4 til 8 mmol pr/l (Diabetesforeningen 2003). Blodsukkeret vil typisk være lavest om morgenen, da kroppen har fastet i løbet af natten, og der er derfor ikke blevet tilført kroppen noget energi i form af kost. Glukose er et af kroppens vigtigste kulhydrater, da det fungerer som energikilde for mange af kroppens energigivende processer. Glukosebalancen i blodet vil konstant blive reguleret, for at holde et stabilt niveau. Dette sker ved hjælp af de to peptidhormoner insulin og glukagon. Disse har hver deres egenskab, og er hinandens modstykke. I de kommende to teoriafsnit, vil der findes en beskrivelse af disse to hormoner Insulin Insulin er et af kroppens vigtigste hormoner, da det konstant er med til at regulere blodsukkeret. Insulin er et peptidhormon, der består af 2 kæder, en A- og B-kæde, der indeholder hhv. 21- og 30 aminosyrerester. Dannelsen sker i pancreas, i de langerhanske øer, som små endokrine kirtler, og her syntetiseres hormonet i. Side 25 af 72

27 Hormonet er vandopløseligt, hvilket vil sige, at det kan transporteres rundt i kroppen via blodet, hvoraf det kan reagere med cellemembranen (Schibye og Klausen 2012). Dets vigtigste opgave er, at regulere blodsukkeret, og da dette sker ved en øget mængde glukose, sker der en øget sekretion af insulin i pancreas. Denne sekretion sker, når blodsukkeret typisk er over 5,6 mmol/l. Heraf er det insulinets opgave at transportere glukosen ind i cellen via cellemembranen, således at cellen får dækket sit energibehov. Ved øget blodsukker sker der, som sagt, en øget sekretion af insulin. Dette er en negativ feedbackmekanisme, da det medfører en nedsat sekretion af glukogen. Disse to hormoner hænger sammen, da der skal være en konstant balance mellem dem, så blodsukkerkoncentrationen er stabil. Udover at fremme transporten af glukose indover cellemembranen, har insulin også andre essentielle opgaver i kroppen. Eksempelvis har det en fremmende effekt på glukoseforbrændingen i de enkelte celler. Denne proces sker i metabolismen, og fører til en forhøjet koncentration af ATP. Det medfører nogle processer, hvor vesikler fusioneres med cellemembranen, hvilket fører til, at insulinet til sidst bliver transporteret ud i blodet (Schibye og Klausen 2012) Glukagon Glukagon er, ligesom insulin, et peptidhormon, men har den modsatte effekt, da det er i stand til at øge blodsukkeret. Når blodsukkeret er lavt, sker der en sekretion i α-cellerne i pancreas, hvilket medfører den tidligere nævnte negative feedbackmekanisme, der hæmmer produktionen af insulin. Det sikrer dermed, at cellerne får energi i de perioder, hvor kroppen ikke får mad. Derudover fremmer glukagon ketonstofdannelsen, som er en proces der forløber under langvarig faste. Eksempelvis kan hjernen ikke overleve uden energi, da nervecellerne konstant har brug for, at få tilført glukose. Hjernen kan derfor under faste anvende ketonstofforbrændingen som energikilde, hvilket gør, at der ikke i lige så høj grad, tæres på glukosen i blodbanen. Hovedmængden af glukose under faste, bliver dannet ud fra aminosyrer, det betyder altså at kroppens proteiner anvendes til dannelse af glukose. Dette er ikke en fordel, da aminosyrerne er en bestanddel af kroppens levende væv, og derved er det det, der nedbrydes (Schibye og Klausen 2012). Side 26 af 72

28 4.5.3 Hypoglykæmi Hypoglykæmi er et udtryk for, for lavt blodsukker. Ved for lavt blodsukker, forstås at blodsukkeret ligger mellem 2 og 3 mmol x 1-1 (Schibye og Klausen 2012). Tilstanden er særdeles uhensigtsmæssig for centralnervesystemet, da det får dækket stort set hele sit energibehov fra glukoseomdannelsen. Der findes ingen glykogenlagre i hjernen, på samme måde som der gør i leveren, og det betyder, at såfremt der ikke tilføres energi fra glukosen, vil der hurtigt opstå en række symptomer hos personen. Når centralnervesystemet svækkes, kan man eksempelvis opleve at man føler sig svag og sulten, samt en række andre symptomer, eksempelvis tremor. Dette er en tilstand, der især er vigtig at overveje i dette projekt, da der udføres flere tests, hvor testpersonen ikke har indtaget noget måltid i over 14 timer, hvorefter der skal udføres en fysisk præstation. Dog er hyppigheden af tilfælde af hypoglykæmi størst ved langvarigt arbejde, hvilket 22 minutters løbe ikke kan kategoriseres som. Det er dog væsentligt at vide hvad man skal gøre, såfremt denne tilstand opstår, samt til tolkning af datamateriale, da hypoglykæmi medfører nedsat energidannelse i muskelcellerne (Schibye og Klausen 2012). 4.6 Kroppens energiomsætning ATP - kroppens energikilde ATP er et organisk molekyle, bestående af adenin, som er en kvælstofholdig base, sukkertypen ribose, der blandt andet findes i RNA, og af op til tre fosfatgrupper. Såfremt der kun er en enkelt, eller to fosfatgrupper bundet til molekylet, vil molekylerne kaldes henholdsvis AMP (Adenosinmonofosfat) og ADP (Adenosindifosfat). Kroppens indhold af ATP er meget begrænset, men da dette molekyle skal anvendes til stort set alle energikrævende processer i kroppen, er det nødvendigt at dette konstant reproduceres. Produktion af ATP er eksempelvis vigtigt i forbindelse med en Coopers løbetest, da der her skal Side 27 af 72 Figur Strukturformlen af ATP (McArdle 2001)

29 anvendes energi i form af ATP til muskelkontraktioner. ATP bevirker at natrium-kalium pumpen kan fungere, hvoraf et aktionspotentiale kan dannes, og en muskelkontraktion kan forløbe. Det fremgår af figur 4.5, at ATP indeholder tre fosfatgrupper. Deraf navnet trifosfat. Ved spaltning af ATP frigives en energi svarene til ca. 50 kj per mol (Schibye og Klausen 2012). Dette skyldes, at det kræver en vis mængde energi, for at holde den nu fraspaltede fosfatgruppe, betegnet P i resten af gennemgangen, bundet til ATP-molekylet. Resultatet af denne fraspaltning er ADP + P. ADP kan endnu engang spaltes til AMP, ved frigivelse af endnu et P. Endnu engang kan AMP spaltes til adenosin + P. Dog frigives der kun den halve mængde energi, ved den sidstnævnte spaltning, sammenlignet med de to forhenværende (Schibye og Klausen 2012). Disse processer er reversible, hvilket vil sige, at de også kan forløbe omvendt, således at eksempelvis ADP kan optage et P og omdannes til ATP. Processerne kan både forløbe aerobt og anaerobt, hvor der i de kommende teoriafsnit 4.6.2, Glykolyse, 4.6.3, Citronsyrecyklus, og 4.6.4, Respirationskæden Glykolyse Glykolysen er en beskrivelse af de første stadier i glukosenedbrydningen. Det er et forstadie til citronsyrecyklussen, hvilket er beskrevet i teoriafsnit 4.6.3, Citronsyrecyklussen. Glykolysen omdanner glukose til laktat, som senere skal bruges til at danne acetyl-coenzym A, som i resten af denne gennemgang vil blive betegnet acetyl-coa. Acetyl-CoA kan betegnes som katalysator i citronsyrecyklussen. Glykolysen foregår i cellens cytosol, og omdanner kun omkring 5 % af den samlede mængde ATP under glukosenedbrydningen. I det kommende afsnit vil der blive lavet en punktvis gennemgang af glykolysen (Springborg og Nielsen). For illustration af et glukosemolekyle, se teoriafsnit 4.1 Kulhydrater. De 11 trin af glykolysen der gennemgås, er illustreret på figur Første trin i glykolysen indledes ved, at ATP reagerer med den indtagne glukose. ATP bliver omdannet til ADP + P, der bindes til C-atom nr. 6. Dette stof kaldes glukose-6-fosfat, navngivet efter hvor på fosfatgruppen glukosen befinder sig. Side 28 af 72

30 2. Glukose-6-fosfat omdannes nu fra at være en aldohexose, til at være ketohexosen fruktose-6-fosfat. Ved denne reaktion sker der kun en omlejring. Der er altså hverken tilføjet eller fjernet nogle atomer. 3. Endnu et ATP molekyle afgiver endnu en fosfat gruppe. Dette medfører, at ATP nu er omdannet til ADP. Den nye fosfatgruppe bindes til C-atom nr.1, hvilket resulterer i, at fruktose-6-fosfat omdannes til fruktose-1,6-fosfat 4. Der sker nu en spaltning af fruktose-1,6-fosfat således, at der dannes henholdsvis glycerolaldehyd-3-fosfat og dihydroxyacetonefosfat. Som navnene angiver, er begge molekyler fosfatholdige og er begge monosakkarider. 5. Der sker nu en omlejring af dihydroxyacetonefosfat til endnu et glycerolaldehyd-3-fosfat. Indtil videre er der brugt to ATP molekyler til dannelsen af to Glycerolaldehyd-3-fosfat. Fase 4 samt 5 samlet i én formel 6. Gennem flere trin omdannes glycerolaldehyd-3-fosfat til 1,3-difosfoglycerat 6.1. Enzymet HS-Enz, bindes til glycerolaldehyd-3-fosfat 6.2. Brinttransportøren NAD modtager to H er fra glycerolaldehyd-3-fosfat, og bliver på den måde omdannet til 6.3. En fosfatgruppe bliver byttet ud med HS-Enz. Side 29 af 72

31 7. Der afgives nu en fosforgruppe fra 1,3-difosfoglycerat til et ADP molekyle, og der bliver på den måde dannet et ATP molekyle. Det ses i fase nr. 5, at et fruktosemolekyle bliver omdannet til 2 glycerolaldehyd-3-fosfat og dermed også to 1,3-difosfoglycerat. Dermed bliver der i denne fase ikke blot dannet ét ATP molekyle, men 2. Grunden til dette er, at der er to 1,3-difosfoglycerat-molekyler, der hver afgiver én fosfatgruppe. Dette er første gang i glykolysen, at der bliver dannet ATP. Udover dannelsen af ATP bliver 1,3-difosfoglycerat også omdannet til 3-fosfoglycerat. Man kan ud fra navnet konkludere, at det er fosforgruppen på C-atom, der er blevet fraspaltet fosfoglycerat omdannes til 2-fosfoglycerat. 9. Ved en fraspaltning af vand omdannes 2-fosfoglycerat til 2-fosfoenolpyruvat. Dette foregår ved hjælp af et enzym og magnesium. Magnesium virker som enzymaktivator. 10. Det nydannede 2-fosfoenolpyruvat afgiver nu et fosformolekyle til ADP, således at der igen dannes ATP. Der bliver på denne måde dannet enolpyruvat. Ligesom i fase nr.7 er det vigtigt at huske, at der af hvert kulhydratmolekyle er dannet to 2-fosfoenolpyruvatmolekyler. Der bliver herved dannet to ATP molekyler. Side 30 af 72

32 11. Enolpyrovat omdannes til pyruvat, og nedenstående er slutresultatet Figur 4.6: Glykolysen (McArdle, Katch, Katch 2001) På figur 4.6 ses de 11 trin af glykolysen, som er beskrevet på de foregående sider. Som formlen ovenfor angiver, er der dannet 2 ATP molekyler for hvert indtaget glukose-molekyle. Endnu et af resultaterne af glykolysen er pyruvat. Pyruvat bliver, som førnævnt, benyttet i citronsyrecyklussen. For at det kan lade sig gøre, skal pyruvat omdannes til acetyl-coa, dette sker ved, at pyruvats karboxylgruppe fjernes. Coenzym A og acetat reagerer og danner acetyl-coa. Ved denne reaktion mellem coenzym og acetat udskilles. Side 31 af 72

33 Overskydende hydrogenioner fra syregruppen samt fra coenzymet overføres til NAD således, at der bliver dannet. Ved en fraspalting af og hydrogenion sker der en oxidativ decarboxylering. Som førnævnt er glykolysen det første stadie i nedbrydningen af glukose. Glykolysen foregår anaerobt, og det er dermed ikke den primære energikilde under de 12 minutters løb i Coopers løbetesten. Energiomsættelsen i glykolysen foregår oftest kun i 90 sekunder under max intensitet, men da den danner laktat, som kan gendannes til pyruvat, er den et forstadie til citronsyrecyklussen (McArdle 2001). I afsnit 4.6.2, Citronsyrecyklussen, tydeliggøres hvorfor glykolysen er i fokus i denne opgave, da der vil være en tydelig kobling mellem denne og citronsyrecyklussen Citronsyrecyklus Selve kroppens energiomsætning sker via flere sammenhængende processer. Omdannelsen af glukose starter i glykolysen, hvor slutproduktet er pyruvat. Pyruvat omdannes til acetyl, der reagerer med CoA ved deoxidatiov decarboxylering. Denne proces vil ikke blive uddybet yderligere. I citronsyrecyklussen sker der både en omdannelse af kulhydrat, fedt og protein, der til slut leder over i respirationskæden. I dette afsnit vil der være en gennemgang af citronsyrecyklussen, hvordan den foregår og dens sammenhæng med respirationskæden. Citronsyrecyklussen foregår i mitokondriernes matrix, som er det inderste rum i mitokondrierne, og som er omsluttet af den inderste cellemembran. I og med processen foregår i cellens mitokondrier, er energiomsætningen aerob. Gennem citronsyrecyklussen omdannes større og mere kompliceret molekyler til mindre molekyler. Citronsyrecyklussen er en essentiel cyklus for kroppen, da det, grundet kroppens lille mængde ATP, er nødvendigt at gendanne dette, hvilket cyklussen bidrager til. Citronsyrecyklussen kan inddeles i 9 faser (Springborg og Nielsen 2007). Den indledes med, at acetyl overføres til oxaloacetat ved hjælp af Figur 4.7: Citrat Side 32 af 72

34 Coenzym A, hvilket resulterer i, at der dannes citrat, som betegnes citronsyre. Citrat som er afbilledet på figur 4.7, består af tre carboxylsyregrupper samt hydroxyl som sidder på carbon-atom nr. 2. Citrat kaldes derfor også tri carboxyl-syre, da der som før nævnt er tre syregrupper. Figur 4.8: Citric Acid Cycle citronsyrecyklus (McArdle, Katch og Katch 2001) Side 33 af 72

35 Citronsyrecyklussens faser vil i dette afsnit blive gennemgået punktvis, som den forløber ifølge Springborg og Nielsen Når glukose, fedtsyre og aminosyre bliver nedbrudt i kroppen, bliver det omdannet til acetyl-coa, hvilket er et koenzym, som hjælper med at få optaget acetyl i cellerne. Acetyl-CoA er også hovedbrændstoffet i citronsyrecyklussen og er en binding mellem acetyl og koenzym A. I og med det er en cyklus vil slutresultatet, som er oxaloacetat, blive benyttet i den første fase af cyklussen. Som førnævnt indledes citronsyrecyklussen med at acetyl-coa reagerer med oxaloacetat, således at koenzym A bliver fraspaltet og der dannes citrat. Fraspaltningen af koenzymet sker via en vandoptagelse, også kaldet hydrolyse. 2. I anden fase sker der en omlejring af citrat til isocitrat. Dette sker ved at hydroxylgruppen, som før var koblet til c-atom nr.3, bliver koblet til c-atom nr Efter overførsel af 2 hydrogenatomer bliver NAD omdannet til, hvor der ligeledes sker en omdannelse af isocitrat til oxalosuccinat. 4. fraspaltes fra oxalosuccinat og der dannes α-ketoglutarat. 5. Ved en reaktion med CoA (HS-CoA), sker der en fraspaltning af fra carboxylsyregruppen i α-ketoglutarat. Ved denne reaktion overføres et hydrogenatom Side 34 af 72

36 fra syregruppen i α-ketoglutarat, samt fra koenzymet til NAD, hvilket resulterer i at NAD bliver til. Slutresultatet af denne proces er succinyl-coa. 6. Ved optagelse af vand bliver koenzymet samt et hydrogenatom fraspaltet. Dette medfører at succinyl-coa bliver omdannet til succinat. Ved denne reaktion bliver der frigivet energi, som er med til at omdanne ADP til ATP. 7. To hydrogenatomer bindes nu på FAD, hvorved det omdannes til. Resultatet er, at succinat bliver omdannet til fumarat. 8. Ved vandoptagelse omdannes fumarat til malat. 9. I den sidste fase i citronsyrecyklussen omdannes malat til oxaloacetat. Dette sker ved, at malat afgiver to af sine hydrogenatomer til NAD som nu bliver til. Oxaloacetat er også det stof som citronsyrecyklussen indledes med og den kan på ny begynde. Citronsyrecyklussen i sig selv er ikke særlig energigivende, i og med at der kun dannes meget lidt ATP. Foruden ATP frigives der NADH og FADH2, der kan omdannes til ATP i respirationskæden. Det er altså respirationskæden, der sørger for den største mængde ATP, og denne vil blive gennemgået i teoriafsnit Respirationskæden. Side 35 af 72

37 4.7.4 Respirationskæden Ligesom citronsyrecyklussen foregår respirationskæden i mitokondrierne og er en aerob proces. Denne proces er illustreret i figur 4.9. Respirationskæden er den sidste del af omdannelsen af glukose til ATP. Her foregår 90 % af resyntesen af ATP (McArdle 2012). Efter glykolysen og citronsyrecyklussens adskillelse af hydrogen-ioner til NAD og FAD, bliver disse ioner benyttet i respirationskæden. Denne proces forløber igennem et system styret af cytokromenzymer, der findes på mitokondriernes indre membran. I respirationskæden vandrer frigivne elektroner fra et cytokromenzym til et andet. Ved elektrontransporten stiger koncentrationen af hydrogen-ioner mellem mitokondriernes indre- og ydre membran (det intermembrane rum). Da mitokondriernes indre cellemembran ikke er permeabel overfor hydrogen-ioner, stiger koncentrationen af hydrogen-ioner i det intermembrane rum. Dermed må disse ioner blive transporteret til matrixen gennem såkaldte hydrogen-ion-kanaler. Ved transporten er energien tilstrækkelig stor til resyntese af ATP kan foregå (Martini, Nath og Bartholomew 2012). Respirationskæden kan opstilles i følgende formel: Figur 4.9: Respirationskæden (Martini, Nath og Bartholomew 2012) Side 36 af 72

38 4.8 Glykæmisk indeks Der er i teoriafsnit 4.4, Fordøjelse af makronæringsstofferne, gennemgået, hvor og hvordan forskellige næringsstoffer nedbrydes. I afsnit 4.1, Kulhydrater, er endvidere beskrevet, at kulhydrat er det primære energigivende næringsstof. Til besvarelse af projektets problemstilling, er det nødvendigt at vide, om forskellige måltider optages og omdannes til energi, med forskellig hastighed. Et redskab til beskrivelse af dette, er det glykæmiske indeks, herefter kaldet GI. GI er et indeks, som kategoriserer kulhydratsrige fødevareprodukter ud fra deres indvirkning på blodsukkeret efter indtagelse. Definition på GI ifølge Jørgensen og Holmquist 2011: GI defineres som øgning i arealet under blodglukosekurven efter en 50 g kulhydratportion af et testprodukt i % af virkningen af tilsvarende mængde af kulhydrat fra et referenceprodukt indtaget af den samme person. (Jørgensen og Holmquist 2011) I tabel 4.1 vises GI-værdien og antallet af gram for den enkelte fødevare. Fødevare GI-værdi Glukose=100 Baguette Hvede brød Müesli Rosiner Havregryn Bulgur Antal gram Tabel 4.1: Udpluk af glykæmisk indeks for forskellige fødevarer (Foster-Povel 2002). Tabellen tager udgangspunkt i at glukose har en GI-værdi på 100. Baked Beans Æble Side 37 af 72

39 Fødevaren vil altid være relateret til et referenceprodukt, som er glukose eller hvidt brød. Det er vigtigt at referenceproduktet er tydeliggjort i indekset, da GI-værdierne vil variere, alt efter om det er glukose eller hvidt brød, der er blevet brugt som referenceprodukt. Referenceproduktets egenskab er, at man kan sammenligne de forskellige fødevareprodukter med hinanden. Figur 4.10: Blodsukkerniveau over tid (NordicSugar u.å) På figur 4.9 ses en kurve over blodsukkeret efter indtagelse af en given fødevare. Kurven for blodsukkeret stiger hurtigt ved indtag af en fødevare med en høj GI-værdi, for derefter at falde kraftigt. Dette kraftige fald skyldes en høj insulinsekretion, grundet det høje glukoseindhold i blodet, og derved falder blodsukkeret til under fasteniveau. Derimod vil en fødevare der optages langsomt, føre til et mere stabilt blodsukker, eftersom koncentrationen stiger og falder langsomt, til lidt over fasteniveauet. GI er opdelt i nogle vejledende værdier: - Over/= 70 Højt GI Mellem GI - Under/= 55 Lav GI (KU 2010) Efter gennemgang af GI, fremgår det, at det morgenmåltid flest danskere spiser, havregryn, har en GI-værdi på 55. Denne lave værdi placerer havregryn i kategorien for langsomt optagelige fødevarer. I forbindelse med dette projekt, er det relevant at vide for Side 38 af 72

40 testpersonerne, da man kan bruge denne viden til at vurdere, hvor lang tid der skal gå mellem indtaget af morgenmad og Coopers løbetesten. 4.8 Mængde af indtaget morgenmad Den basale mængde kalorier et individ forbruger på dagsbasis, er gennem studier defineret af James Arthur Harris og Francis Gano Benedict. Studierne definerer ligninger til beregning for dette, men skal multipliceres med en faktor, der defineres ud fra individets daglige aktivitetsniveau. Ligningen og faktoren er nødvendige for beregning af det daglige energibehov, der efterfølgende deles op over dagens måltider. Ud fra dette kan der defineres, hvilken mængde kalorier et specifikt individ bør indtage til morgenmåltidet, for at bevare sin nuværende vægt Det daglige energibehov I 1919 blev studierne A Biometric study of basal metabolism in man offentliggjort (JADA 1998). I studierne beskrives hvorledes højde, vægt og alder har indflydelse på det daglige energibehov. Studierne redegør for to formler til beregning af dette, en for mænd og en for kvinder. Resultaterne, og dermed formlerne, er revideret to gange siden, i 1928 og Revurderingen i 1932 er lavet, da der i de tidligere studier, ikke var taget tilstrækkelig højde for, hvilket kalorieindtag personer med en BMI over 30, skulle have på dagsbasis. Formlerne for beregning af det daglige energibehov, Basal Metabolic Rate, herefter kaldet BMR, er som følgende: Mænd: ( ) ( ) ( ) Kvinder: ( ) ( ) ( ) BMR betegner den mængde energi, der forbrændes pr. døgn hos et individ i hvile. Siden Harris og Benedict udformede formlen for det daglige energibehov, har flere forskere forsket i samme problematik. Oliver E. Owen og Mark D. Mifflin (Mifflin-St Jeor) har begge lavet nyere undersøgelser om dette, men det er stadig Harris-Benedict metoden der har den Side 39 af 72

41 største anvendelse. Ud fra studier, er det vist, at Harris-Benedict metoden er marginalt mere retvisende for personer med et BMI < 30 end Oliver E. Owen og Mark D. Mifflins metoder (JADA 2003). Der vælges i dette projekt, derfor Harris-Benedict metoden, da 87% af danskerne, samt alle testpersonerne, har en BMI < 30 (SST 2010). Førend Harris-Benedict metoden er brugbar til beregning af det daglige energibehov for et specifikt individ, skal BMR-formlen multipliceres med en faktor for det specifikke individs daglige aktivitetsniveau. I dette projekt arbejdes der med den opdeling, der præsenteres i Leif Hambraeus og Anders Sjödins fortolkning fra 1983 (SIF 1993). Her beskrives de fire opdelinger, og disse har følgende betegnelser og faktorer til multiplikation med BMR: Stillesiddende 1,40 Let arbejde 1,55 Aktiv 1,78 Hårdt arbejde 2,10 Med udgangspunkt i ovenstående, kan der fremstilles et eksempel til beregning af det daglige energibehov. Eks.: Mand, 29 år, 188 cm, 80 kg., let arbejde. ( ( ) ( ) ( )) ( ) ) Personen i eksemplet skal altså indtage 2946,1 kalorier på en dag. Ved brug af ovenstående formel, kan det estimerede daglige energibehov beregnes for hver enkelt testperson. Det daglige energibehov, der beregnes ud fra testpersonernes vægt, højde, alder, køn og Side 40 af 72

42 aktivitetsniveau, anvendes efterfølgende til at ensrette mængden af testpersonernes morgenmåltidsindtag. Dette gøres i teoriafsnit 4.9, Valg af morgenmad. 4.9 Valg af morgenmad Ved halvdelen af de foretagende Coopers løbetests, indtager testpersonerne et morgenmåltid inden udførelse. For at ensrette indtaget af morgenmåltidet, er det nødvendigt, at der udarbejdes individuelle måltidsplaner. Dette gøres i nedenstående teoriafsnit, der betegnes 4.9.1, Mængde af havregryn Mængde af havregryn For at bestemme mængden af havregryn til morgenmad, skal det fastsættes hvor mange af de dagligt indtagne kalorier, der skal indtages i morgenmåltidet. Mængden af det daglige energibehov fastsættes ud fra formlen, som er beskrevet i afsnit Det daglige energibehov. I dette projekt fokuseres der på to kilder til fastsættelse af, hvordan det daglige energibehov skal fordeles over de forskellige måltider. Kost og ernæringsforbundet anbefaler, at voksne indtager % af deres daglige energibehov i morgenmåltidet (KOST 2012). Dansk Idrætsforbund har udgivet et kompendium om ernæring, hvori energifordelingen for en person, der træner hårdt 2 gange dagligt beskrives (Raben m.fl. 2004). Denne idrætsudøver skal en time før morgentræning indtage 10 % af sit daglige energibehov. Testpersonerne i denne projektrapport er ikke idrætsudøvere med to hårde træningspas dagligt. Dog skal testpersonerne yde en hård idrætspræstation en time efter indtagelse af morgenmad, og derfor fastsættes morgenmåltidet til, at skulle bestå af 10 % af det daglige energibehov. Det valgte morgenmåltid sammensættes som følgende: Pr. 100 ml. havregryn påføres 150 ml. mælk. Uafhængigt at portionens størrelse tilsættes en tsk. sukker. Den mælk der bruges er minimælk, da denne er den mest solgte mælk i Danmark (Jørgensen 2013). Havregryn har en vægt på 30 gram pr. 100 ml. Side 41 af 72

43 Sukker, også betegnet stødt melis, har en vægt på 5 gram pr. tsk. Kaloriemængden målt i Kcal. pr. 100 gram er for de tre produkter følgende: Havregryn: 359 Kcal. Minimælk: 38 Kcal. Sukker: 406 Kcal. Udregningen for mængden af havregryn sker på følgende måde: Da 100 ml. havregryn vejer 30 g kan forholdet mellem minimælk og havregryn betegnes 30/150 = 1/5. Hver gang der indtages et gram havregryn, indtages ligeledes fem ml. minimælk. Som beskrevet tidligere indeholder en portion havregryn, uafhængig af størrelsen, fem gram sukker, svarende til 20,3 Kcal. Et gram havregryn indeholder 3,59 Kcal., mens fem ml. minimælk indeholder 1,9 Kcal. Der indtages derfor 5,49 Kcal pr. gram morgenmåltid, set bort fra mængden af sukker. Morgenmåltidets kaloriemængde består af 10 % af det daglige kalorieindtag og betegnes i udregningen MM. En enhed morgenmad betegnes x, som består af 1 g havregryn og 5 ml. minimælk. Mængden af indtagne enheder beregnes ud fra nedenstående formel: MM = 20,3 + 5,49x MM - 20,3 = 5,49x = x Denne formel er i projektet benyttet, til at beregne morgenmåltidets sammensætning for hver enkel testperson Borgs skala Når der løbes en Coopers løbetest, er det vigtigt, at løbet disponeres således, at der løbes med en nogenlunde konstant fart. Testpersonerne skal, efter testen, umiddelbart ikke kunne løbe længere, forstået sådan, at der er løbet med så høj en intensitet som muligt. Jo bedre disse krav opfyldes, jo mere retvisende er resultatet af Coopers løbetesten. En metode til at bestemme, hvor høj intensitet der er løbet med, er Borgs skala. Borgs skala beskriver hvor Side 42 af 72

44 hård en fysisk præstation har været. Skalaen går fra 6-20, hvor 6 svarer til hvile og 20 svarer til total udmattelse (Borg 1982). I Coopers løbetest er der i forbindelse med dette projekt valgt, at testpersonerne skal bestræbe sig på, at ligge på et niveau mellem 16-18, som betyder at testpersonerne vil være kraftigt forpustet, grænsende til udmattelse (Borg 1970). Grunden til at der ikke er valgt, at niveauet skal ligge på 20, er at det mentalt kan være svært at nå dette niveau. Tabel 4.2: Borgs skala (Borg 1970) Side 43 af 72

45 Løbslængde (m) Blodsukkerniveau (mmol) Gruppe R183a 5. Resultatanalyse I dette afsnit vil der være en tabelarisk og grafisk behandling af forsøgsresultaterne, som vil give en besvarelse på projektets opstillede hypoteser. Først vil der være en gennemgang af hver enkelt testpersons løbsresultater. Der vil her analyseres, om indtagelse af morgenmåltid har en effekt på løbsdistancen, samt om et højt blodsukker ligeledes har en effekt. I den grafiske fremstilling af disse resultater, vil der være fastsat en værdi for henholdsvis venstre- og højre y-akse. Værdierne for venstre y-akse vil for alle testpersonerne være fastsat til intervallet mellem m. For højre y-akse gælder, at værdierne er i intervallet 0 7 mmol/l. På x-aksen er antallet af tests anført, hvor Test 1 og 2 svarer til testuge 1, Test 3 og 4 til testuge 2 og så fremdeles. 5.1 Gennemgang af resultater for hver testperson Testperson 1 Uden morgenmad Blodsukker Distance Skader Forhindring Test1 4, Nej Ingen Test3 - Skade 0 0 Test5 - Skade 0 0 Test7 - Skade 0 0 Med morgenmad Blodsukker Distance Skader Forhindring Test2 3, Nej Ingen Test4 - Skade 0 0 Test6 - Skade 0 0 Test8 - Skade 0 0 Tabel 5.1: Oversigt over målinger Test 1 Test Distance Blodsukker Diagram 5.1: Grafisk illustration over målinger Side 44 af 72

46 Løbslængde (m) Blodsukkerniveau (mmol) Gruppe R183a Det fremgår af tabel- og diagram 5.1, at testperson 1 måtte afbryde forsøget mellem Test 2 og 3, grundet skade. Det indtagne morgenmåltid har ikke medført et forhøjet blodsukker. Løbsdistancen ved Test 2, hvor der er indtaget et morgenmåltid, er længere end ved Test 1. Der ses derfor ved testperson 1 ingen sammenhæng mellem blodsukker og løbslængde. Testperson 2 Uden morgenmad Blodsukker Distance Skader Forhindring Test 1 4, Nej Ingen Test 3 4, Nej Ingen Test 5 - Skade Skade i lænd, kraftig smerte 0 Test 7 - Skade 0 0 Med morgenmad Blodsukker Distance Skader Forhindring Test 2 3, Nej Ingen Test 4 4, Ingen Ingen Test 6 - Skade 0 0 Test Ud fra testperson 2 s målinger ses det, at personen har afbrudt forsøget mellem Test 4 og 5, grundet en skade. Der kan ud fra testperson 2 s målinger ikke udledes en sammenhæng mellem indtaget morgenmåltid og blodsukker. Eksempelvis ses det at testpersonen i Test 2, hvor der er indtaget morgenmåltid, har det laveste blodsukker blandt sine fire målinger Test 1 Test 2 Test 3 Test 4 Distance Blodsukker Tabel 5.2: Oversigt over målinger Diagram 5.2: Grafisk illustration over målinger Side 45 af 72

47 Løbslængde (m) Blodsukkerniveau (mmol) Gruppe R183a Testperson 3 Uden morgenmad Blodsukker Distance Skader Forhindring Test 1 4, Nej Ingen Test 3 4, Nej Astma Test 5 4, Ingen Ingen Test Ingen Ingen Med morgenmad Blodsukker Distance Skader Forhindring Test 2 4, Nej Snørebånd gik op Test 4 3, Ingen Ingen Test 6 5, Ingen Mindre skade i nederste del af højre ben Test Ingen Ingen Distance Blodsukker Test 1 Test 2 Test 3 Test 4 Test 5 Test 6 Test 7 Test 8 Tabel 5.3: Oversigt over målinger Diagram 5.3: Grafisk illustration over målinger Der er hos testperson 3 en tydelig sammenhæng mellem et indtaget morgenmåltid og løbsdistancen. Dette tydeliggøres ved, at de fire længste løb, alle er med indtaget morgenmåltid. Sammenlignes Test 1 med Test 3, er der en reduceret løbslængde. Dette kan forklares ud fra det besvarede spørgeskema (appendiks 3), hvor det fremgår, at testpersonen har haft vejrtrækningsproblemer i form af et mindre astmatilfælde. Ved en ugentlig sammenligning, er der i testuge 1, 3 og 4 en sammenhæng mellem forhøjet blodsukker og længere løbsdistance. Der er dog i testuge 2 ingen sammenhæng mellem blodsukker og løbsdistance, hvorfor der hos testperson 3 ikke kan udledes en direkte sammenhæng mellem blodsukker og løbsdistance. Side 46 af 72

48 Løbslængde (m) Blodsukkerniveau (mmol) Gruppe R183a Testperson 4 Uden morgenmad Blodsukker Distance Skader Forhindring Test 1 4, Nej Ingen Test 3 4, Nej Ingen Test 5 4, Nej Ingen Test 7 3, Ondt i knæet Nej Med morgenmad Blodsukker Distance Skader Forhindring Test 2 4, Nej Snørebånd gik op Test 4 4, Ingen Havde en smule sidestik fra starten Test 6 5, Nej Der var is på banen, ved målstregen Test 8 3, Nej Skulle virkelig på toilettet Test 1 Test 2 Test 3 Test 4 Test 5 Test 6 Test 7 Test 8 Tabel 5.4: Oversigt over målinger Diagram 5.4: Grafisk illustration over målinger Distance Blodsukker Det fremgår af ovenstående, at der i testuge 1, 2 og 3 er en tydelig sammenhæng mellem blodsukkerniveau og indtagelse af morgenmåltid. Dog er sammenhængen mellem morgenmåltid og løbslængde kun gældende i testugerne 1, 3 og 4. Ud fra spørgeskemaets rubrik omhandlende forhindringer, har testpersonen ved Test 4 anført, at denne var besværet af sidestik. Såfremt sidestikket ikke havde indflydelse på løbsdistancen, ville der i testugerne 1 og 3 være en sammenhæng mellem blodsukker og løbsdistance. Side 47 af 72

49 Løbslængde (m) Blodsukkerniveau (mmol) Gruppe R183a Testperson 5 Uden morgenmad Blodsukker Distance Skader Forhindring Test 1 5, Nej Ingen Test 3 4, Nej Ingen Test 5 4, Nej Ingen Test 7 4, Ingen Nej Med morgenmad Blodsukker Distance Skader Forhindring Test 2 5, Nej Ingen Test 4 5, Nej Maveproblemer efter 9 min Test 6 4, Nej Ingen Test 8 4, Har været sløj Åndedrætsbesvær Test 1 Test 2 Test 3 Test 4 Test 5 Test 6 Test 7 Test Distance Blodsukker Tabel 5.5: Oversigt over målinger Diagram 5.5: Grafisk illustration over målinger For testperson 5 fremkommer der en sammenhæng mellem indtaget af morgenmad og løbsdistance i testuge 1, 2 og 3. I testuge 4 ses der dog ingen sammenhæng. Jf. spørgeskema har testpersonen i testuge 4 haft åndedrætsbesvær, hvilket kan have medført den reducerede løbslængde. Blodsukkeret ved Test 1 og Test 2 er uændret, dog ses der stadig en forbedring af løbsdistancen. Hos denne testperson er der i testuge 2 og 3 en sammenhæng mellem forhøjet blodsukker og løbslængde. Der er ligeledes en sammenhæng mellem et indtaget morgenmåltid og forhøjet blodsukker i testuge 4, men grundet førnævnte reducering i løbslængde i Test 8, er der i denne uge ingen sammenhæng mellem blodsukker og løbslængde. Side 48 af 72

50 Løbslængde (m) Blodsukkerniveau (mmol) Gruppe R183a Testperson 6 Uden morgenmad Blodsukker Distance Skader Forhindring Test 1 6, Nej Ingen Test Nej Nej Test 5 5, Nej Ingen Test 7 5, Ingen Ingen Med morgenmad Blodsukker Distance Skader Forhindring Test 2 6, Nej Ingen Test 4 6, Ingen Ingen Test 6 5, Nej Ingen Test 8 6, Nej Nej Distance Blodsukker 0 Test 1 Test 2 Test 3 Test 4 Test 5 Test 6 Test 7 Test 8 0 Tabel 5.6: Oversigt over målinger Diagram 5.6: Grafisk illustration over målinger Der ses en tydelig sammenhæng mellem indtagelse af morgenmåltid og løbslængde hos testperson 6. Der er i alle testugerne en forbedring af løbsdistancen ved indtagelse af morgenmåltid. Modsat morgenmåltidet, har blodsukkeret ikke haft indflydelse på løbslængden. For testperson 6 ses der dog et generelt højt blodsukker, hvilket kan være genetisk bestemt. Side 49 af 72

51 Løbslængde (m) Blodsukkerniveau (mmol) Gruppe R183a Testperson 7 Uden morgenmad Blodsukker Distance Skader Forhindring Test 1 4, Nej Ingen Test 3 4, Nej Ingen Test 5 4, Nej Åndsvagt hårdt Test Ingen Ingen Med morgenmad Blodsukker Distance Skader Forhindring Test 2 4, Nej Ingen Test 4 4, Nej Ingen Test Ingen Ingen Test 8 6, Ingen Ingen Test 1 Test 2 Test 3 Test 4 Test 5 Test 6 Test 7 Test 8 Tabel 5.7: Oversigt over målinger Diagram 5.7: Grafisk illustration over målinger Distance Blodsukker Ud fra testperson 7 s resultater fremgår der en sammenhæng mellem indtaget morgenmåltid og løbsdistancen i samtlige uger. Der ses ligeledes en sammenhæng mellem indtaget morgenmåltid og blodsukker, ligesom der ses en sammenhæng mellem blodsukker og løbsdistancen. I Test 8 er der en markant ændring i blodsukkeret, og det er ligeledes her der er løbet længst. 5.2 Procentvis difference for enkeltudøver Testene kategoriseres ud fra de uger, de er udført i, således at der, som tidligere beskrevet, laves sammenligning mellem Test 1 og 2, Test 3 og 4 osv. Ved at gøre dette, kan man lave en beregning for den procentvise difference mellem værdierne for løbslængde og blodsukker for hver enkelt testuge. Side 50 af 72

52 I dette afsnit beregnes difference pr. uge pr. testperson. Differencen beregnes på følgende måde, for hver af testugerne: Eks. testuge 1, for testperson 1: Den procentvise difference mellem henholdsvis blodsukker og løbsdistance vil blive tabelarisk- og grafisk illustreret i Tabel 5.8, Diagram 5.8 og Diagram 5.9. Samtlige testpersoners procentvise difference, vil blive beskrevet i hver sin søjle i Diagram 5.8 og 5.9. Disse procentvise afvigelser er beregnet i Tabel 5.8. Værdierne på Diagram 5.8 s y-akse er den procentvise difference af løbsdistancen. På x-aksen ses hver enkelt testperson, samt nummeret på den udførte test. Diagram 5.9 illustrerer den procentvise difference af blodsukkeret. Den procentvise difference af blodsukkeret er angivet på y-aksen og hver enkelt testperson samt nummeret på den udførte test, er angivet på x-aksen. Test 1 Test 2 Sammenligning, procentvis difference Blodsukker Distance Blodsukker Distance Blodsukker Distance Testperson 1 4, , ,91 2,81 Testperson 2 4, , ,41 3,96 Testperson 3 4, , ,00 6,51 Testperson 4 4, , ,95 2,08 Testperson 5 5, , ,00 2,23 Testperson 6 6, , ,61 5,79 Testperson 7 4, , ,90 1,93 Test 3 Test 4 Sammenligning, procentvis difference Blodsukker Distance Blodsukker Distance Blodsukker Distance Testperson 1 - Skade - Skade Testperson 2 4, , ,09 0,35 Testperson 3 4, , ,30 6,37 Testperson 4 4, , ,63-0,61 Testperson 5 4, , ,26 1,30 Testperson , ,33 2,22 Testperson 7 4, , ,63 1,24 Side 51 af 72

53 Procentvis ændring i løbsdistance Gruppe R183a Test 5 Test 6 Sammenligning, procentvis difference Blodsukker Distance Blodsukker Distance Blodsukker Distance Testperson 1 - Skade - Skade Testperson 2 - Skade - Skade Testperson 3 4, , ,91 5,71 Testperson 4 4, , ,43 0,85 Testperson 5 4, , ,22 0,87 Testperson 6 5, , ,17 4,65 Testperson 7 4, ,70 2,49 Test 7 Test 8 Sammenligning, procentvis difference Blodsukker Distance Blodsukker Distance Blodsukker Distance Testperson 1 - Skade - Skade Testperson 2 - Skade - Skade Testperson ,00 6,00 Testperson 4 3, , ,00 0,81 Testperson 5 4, , ,29-5,32 Testperson 6 5, , ,64 4,89 Testperson , ,50 3,33 Tabel 5.8: Oversigt over måling samt procentvis difference for hver enkel testperson 8,00 Distance 6,00 4,00 Distance Testperson 1 Distance Testperson 2 2,00 0,00-2,00-4, Distance Testperson 3 Distance Testperson 4 Distance Testperson 5 Distance Testperson 6 Distance Testperson 7-6,00 Diagram 5.8: Grafisk illustration af procentvis difference af distance jf. Tabel 5.8 Side 52 af 72

54 Procentvis ændring i blodsukkerniveau Gruppe R183a Blodsukker 80,00 70,00 60,00 Blodsukker Testperson 1 50,00 Blodsukker Testperson 2 40,00 Blodsukker Testperson 3 30,00 Blodsukker Testperson 4 20,00 Blodsukker Testperson 5 10,00 0,00 Blodsukker Testperson 6-10,00 Uge 1 Uge 2 Uge 3 Uge 4 Blodsukker Testperson 7-20,00-30,00 Diagram 5.9: Grafisk illustration af procentvis difference af blodsukkerniveau jf. Tabel 5.8 Diagram 5.8 illustrerer sammenhængen mellem indtagelse af et morgenmåltid og løbsdistance. For hver søjle med positiv værdi, der derfor er beliggende i første kvadrant, har der været en tilvækst i løbsdistance ved indtagelse af morgenmåltid. I 21 ud af 23 testsammenligninger, har morgenmåltidet haft en positiv indflydelse på løbsdistancen. For at besvare hypotese 2, er det nødvendigt at sammenholde Diagram 5.8 og 5.9. Der er her 13 ud af 23 testsammenligninger, hvor både blodsukker og løbsdistance har haft en tilvækst hvilket svarer til 56,5 %. Side 53 af 72

55 6. Diskussion Der vil i diskussionsafsnittet blive diskuteret de opsatte problemstillinger, samt problemformulering og hypoteser, dette vil bl.a. blive gjort ud fra teoriafsnittet. Der vil herunder blive inddraget emner som metode, fejlkilder, forsøgsdesign og resultatanalyse. Diskussionen i dette afsnit, vil ligge til grunde for konklusionen. 6.1 Teori og metodevalg Ud fra projektets problemstilling 1, havde gruppen en forventning om, at et forhøjet blodsukker, på baggrund af et indtaget morgenmåltid, ville forbedre løberesultatet. Denne formodning er også beskrevet i hypotese 2 jf. afsnit 2.2 Hypoteser. Der er beskrevet i afsnit 3, Metode, at denne rapport primært er hypotetisk deduktiv. Grundlaget for valg af denne metode er, at der her kan arbejdes med observationer, der søges at systematiseres. Denne systematisering forøger overskueligheden mellem en eventuel sammenhæng af forsøgsvariabel og forsøgsresultat. I afsnit 8, Perspektivering vil der skabes en kobling mellem projektet og samfundet. Denne kobling dannes empirisk induktivt, da testresultaterne herved overføres til befolkningen. For at kunne lave denne kobling, kræves det, at måden hvorpå der er indsamlet empiri, har været valid. Der er i forlængelse af problemformuleringen opstillet problemstillinger og hypoteser, hvoraf hypoteserne er stillet på baggrund af teoretisk viden. Disse anses derfor som værende troværdige, og der kan vha. observationer fra forsøgene drages logiske slutninger, til enten veri- eller falsificering. Forsøgsdesignet er bygget op omkring en Coopers løbetest. Resultatet af denne test er en løbslængde, altså et kvantitativt resultat. Dette gør sig ligeledes gældende for måling af blodsukkeret. Grundet dette, er forsøget overvejende kvantitativt. Det opstillede spørgeskema til udfyldelse efter løbetesten, indeholder også kvalitative spørgsmål. Disse spørgsmål bruges til afdækning af eventuelle fejlkilder, som ikke kan besvares kvantitativt, eksempelvis disponering af løb, vejrforhold mm. Side 54 af 72

56 6.2 Forsøgsdesign Der er i dette forsøgsdesign valgt Coopers løbetest, som den test der udføres til at teste hvorvidt et morgenmåltid bestående af havregryn med mælk og sukker, har indvirkning på løbepræstationen. Kriterierne for dette valg har været, at løbet skulle være kontinuerligt, for at minde mest muligt om et almindeligt løb. Herudover har en Coopers løbetest en lav teknisk sværheds- og forklaringsgrad, og kræver få hjælperemedier under udførslen. Testen giver et resultat, der er let sammenlignelig. Denne sammenlignelighed skyldes, at testen har en fast varighed, hvorved løbsdistancen er den eneste variabel. Disse valgte kriterier, giver ikke mulighed for andre kendte løbetests end denne. Ulemperne ved denne testform er dog, at testpersonerne igennem testperioden kan forbedre deres disponering af energiressourcer. Endvidere er dette et feltforsøg, hvilket kan give fejlkilder, da eksempelvis vejrforhold er et element der ikke kan kontrolleres. Som beskrevet i afsnit 3, Metode er testforløbet bygget op med to test pr. uge i fire uger, hvor første test i hver uge er uden indtag af morgenmad og anden test med indtagelse af morgenmåltid. Forsøgsdesignet er valgt på denne måde, da dette gør det lettere at sammenligne de enkelte tests, uge for uge. Sammenligningsmetoden for hver uge er derfor den samme. Forsøgsdesignet kunne være bygget op således, at der var to uger, hvor de første tests var uden indtag af morgenmåltid og to uger hvor de første tests var med indtagelse af morgenmåltid. Det har dog efterfølgende vist sig, at der ved størstedelen af de udførte tests, har været en tilbagegang i løbsdistance, fra test med morgenmåltid til efterfølgende test uden morgenmåltid. Det kan dermed udledes, at et forsøgsdesign som valgt i denne projektrapport, er brugbart. Forsøgsdesignet er opbygget med 8 tests, hvor der i hver har været 7 testpersoner. Jf. diskussionsafsnit 6.6, Resultater, ses det at nogle testpersoner har måttet udgå, grundet skader. Ved kvantitative tests, vil pålideligheden forøges, ved en større mængde tests med flere testpersoner. I dette projekt har det ikke været muligt at få flere testpersoner til at udføre Side 55 af 72

57 testene, da disse skulle stå til rådighed to morgener om ugen, i en fire ugers periode. Det fremgår af de vedlagte spørgeskemaer, se appendiks 3, at testene i de første tre uger var planlagt således, at der var 48 timers hvile fra første til anden test i hver uge. I det spørgeskema der udfyldes efter hver enkel test, har det være muligt at komme med kommentarer, såfremt man eksempelvis var øm efter den forrige test. Da dette ikke var tilfældet, vurderes det at restitutionsperioden mellem disse tests er tilstrækkelig lang til, at hver enkelt test ikke influerer på hinanden. Praktisk har forsøget ikke kunne planlægges anderledes, eftersom testpersonerne har haft forelæsninger de andre morgener. Havde gruppen haft længere tid til forsøgsperioden, samt flere morgener til udførsel af tests, havde det være relevant, at inddrage teori, omhandlende kroppens restitution. Denne teori kunne fordelagtigt have været anvendt, til planlægning af hvornår de forskellige tests skulle placeres, således at de på ingen måde influerede hinanden. Inden løbetesten udfører testpersonerne 10 minutters opvarmning. Dette gøres for at forlænge løbet fra 12 til 22 minutter, samt for at opnå steady-state fasen inden påbegyndelse af Coopers løbetest. Argumentet for at forlænge løbets varighed fra 12 til 22 minutter, sker ud fra en subjektiv vurdering af morgenløberes gennemsnitlige tidsforbrug på et løbepas. Steady-state er et udtryk for den fase, hvor kroppen arbejder med tilstrækkelig iltoptagelse. Inden steady-state fasen opnås, forløber der både anaerobe og aerobe energiprocesser i kroppen. Glykolysen er et eksempel på en anaerob energiproces, og er beskrevet i teoriafsnit 4.6.1, ATP - kroppens energikilde. I og med der, i vores forsøg, altid var et par minutters pause mellem opvarmning og løbetest, kan det diskuteres, om der i løbet af den periode vendes tilbage til startfasen, hvor der arbejdes med utilstrækkelig iltoptagelse. Under løbetesten, hvor steady-state fasen er opnået, vil de primære energikilder være de aerobe processer, citronsyrecyklussen og respirationskæden (Schibye og Klausen 2012). 6.3 Valg af morgenmåltid Til dette projekt har begrundelsen for valg af morgenmåltidstype, været på baggrund af, at det er det morgenmåltid mange voksne danskere spiser. Dette er havregryn, der jf. afsnit 4.8 Glykæmisk indeks, er langsomt optageligt. Havregryn er hovedsageligt opbygget af polysakkarider, hvorved nedbrydningen af disse først forekommer i tyndtarmen, hvorimod fibrene først nedbrydes i tyktarmen, nærmere beskrivelse af dette findes i teoriafsnit 4.1.3, Side 56 af 72

58 Polysakkarider. Foruden havregryn indtages der til morgenmåltidet mælk og 5 gram sukker. Mælk indeholder dissakkaridet laktose, der ligeledes spaltes i tyndtarmen. Sukkeret er også et disakkarid, bestående af glukose og fruktose, der hurtigt spaltes i tyndtarmen. Ifølge teoriafsnit 4.9.1, Mængde af havregryn, ses det, at havregryn indeholder mere energi pr. 100 gram end mælk. Grundet sammensætningen af morgenmåltidet, kan det diskuteres, om spaltningsprocessen, og dermed optagelsen, af havregryn ikke har været tilstrækkelig hurtig, til at det kunne nå at påvirke blodsukkeret inden løbetesten. Dette ville højst sandsynligt kunne forklare, hvorfor der kun ses en stigning i blodsukkeret i 15 ud af 23 tilfælde. Såfremt morgenmåltidet havde haft et højere GI, ville der med stor sandsynlighed kunne ses et større udsving i blodsukkeret. Denne viden kan anvendes til besvarelse af problemstilling 3. Til besvarelse af hypotese 2, som fremgår af afsnit 2.2, Hypoteser, har det været en nødvendighed, at blodsukkeret har været højere, end ved faste. At der i 8 ud af 23 tilfælde ikke forekommer en sammenhæng mellem morgenmåltidsindtagelse og forhøjet blodsukker, kan skyldes at nogle af testpersonernes evne til at nedbryde og optage næringsstoffer, ikke er tilstrækkelig hurtigt til, at skabe en stigning i blodsukkeret. Disse 8 tilfælde er dog fordelt på flere forskellige testpersoner, og derved kan disse udfald ikke begrundes, ud fra en forringet evne til at omsætte næringsstoffer. Der skal tages højde for, at blodsukkermålingen er foretaget 15 minutter før starttidspunktet for løbetesten, men inden opvarmningen. Blodsukkerværdien kan herfor være steget inden og under løbet, grundet det langsomt optagelige morgenmåltid. For at minimere denne fejlkilde, kunne der med fordel have været indlagt blodsukkermåling mellem opvarmning og løbetest, samt efter løbetesten. Blodsukkermålingen mellem opvarmning og løbetest var ikke muligt, grundet forudsætninger om, at løbet skulle simulere et 22 minutters langt, kontinuertligt løb. Derudover var det ikke økonomisk muligt at teste blodsukkerværdier mere end en gang pr. person pr. test. For at kunne konkludere på hypotese to, kunne der med fordel have været sammensat et måltid, der havde en overvægt af kulhydrater opbygget af mono- og dissakkarider, og herefter teste med tre variabler af morgenmåltidsindtagelse. Disse kunne bestå af en test uden indtagelse af morgenmåltid, en med indtagelse af morgenmåltid bestående af havregryn samt Side 57 af 72

59 en med indtagelse af morgenmåltid bestående af fødevarer med en GI-værdi over 55. Grundet forsøgets tidsramme ville dette kun have været muligt, såfremt mængden af tests for de enkelte måltidsvariabler havde været lavere. Det vurderes at dette ville influere i en for stor grad på databehandlingens pålidelighed. 6.4 Fejlkilder I dette afsnit vil der være en gennemgang og diskussion af relevante fejlkilder i forbindelse med det udførte forsøg. Afsnittet deles op i tre mindre afsnit, generelle fejlkilder, individuelle fejlkilder samt et afsluttende afsnit, hvor fejlkildernes indvirkning på løbsresultaterne vurderes. Generelle fejlkilder Coopers løbetesten udføres som et feltforsøg på en udendørs løbebane. Grundet dette vil der være faktorer, som ikke kan kontrolleres. Vejrforholdene, så som temperatur, vindforhold og nedbør, er ukontrollerbare. Dette blev tydeliggjort i forbindelse med Test 8, hvor lave temperaturer havde den indvirkning, at banen var dækket af et mindre lag is. Test 8 blev derfor udskudt, hvilket gav nogle praktiske udfordringer, grundet testpersonernes forelæsninger. Test 8 blev derfor udført halvanden time tidligere på dagen, end de syv foregående tests. Det kan diskuteres, om dette har været en større fejlkilde, i og med at der var mørkt da testen blev foretaget, hvilket muligvis kunne have indflydelse på motivationsfaktoren. Da der i dette projekt ikke er et teoriafsnit omhandlende psykiske motivationsfaktorer, ses der bort fra denne fejlkilde. Herudover kunne det også diskuteres, hvorvidt søvnperioden er forkortet i så høj en grad, at det har kunnet influere testresultatet. Eftersom en Coopers løbetest har en varighed af 12 minutter, vil der være endnu en fejlkilde bestående af, at testpersonerne igennem de 8 tests, muligvis forbedrer deres disponering af krafter, samt forbedrer deres kondition. Forsøgsdesignet er opbygget med en ugentlig test med og uden indtagelse af et morgenmåltid, for at minimere denne fejlkilde. Slutteligt bør det nævnes, at testpersonerne er de samme personer, der står bag udfærdigelsen af projektrapporten. Der kan derfor være en ubevidst stræben efter, at testresultaterne verificerer hypoteserne. Side 58 af 72

60 Individuelle fejlkilder De individuelle fejlkilder kan yderligere opdeles i fejlkilder, der vedrører hver enkelt person før og under testene. Fejlkilder der vedrører enkeltpersoner under testene, er noteret og skrevet ind i de vedlagte spørgeskemaer, se appendiks 3. Her er det værd at nævne fejlkilder som eks. snørebånd der går op under testen, vejrtræknings- og maveproblemer. Disse fejlkilder har i større eller mindre grad influeret løbepræstationen, hvilket er gennemgået ved hver enkelt testpersons testresultater i afsnit 5, Resultatanalyse. Udover disse fejlkilder, vil der med stor sandsynlighed også opstå fejlkilder i forbindelse med forberedelsen til testene. Aftensmåltidet indtaget aftenen forinden, kan influere løbsresultatet. Dette gør sig også gældende for søvn, hvor manglende søvn kan påvirke løbsresultatet. Denne projektrapport afgrænses således til, at aftensmåltidet ikke inkluderes, mens søvn kun inkluderes såfremt dette har været fraværende i en tilstrækkelig grad. Ud fra de vedlagte spørgeskemaer i appendiks 3, fremgår det, at der på intet tidspunkt i testperioden, har været nogle testpersoner der har fået utilstrækkelig søvn, inden en test. Grundet dette, ses der bort fra fejlkilden, manglende søvn. Vurdering af fejlkilder Der vil i dette afsnit være en gennemgang af fejlkildernes indvirkning på testresultaterne. Testdesignet er udfærdiget således, at testene i hver enkelt uge sammenlignes med hinanden. Test uden morgenmåltid i uge 1, sammenlignes med test med morgenmåltid i uge 1, og så fremdeles. På denne måde minimeres fejlkilden omhandlende bedre disponering af løb, samt forbedret kondition. Fejlkilderne omhandlende vejrforhold er vurderet til at have så stor indflydelse på testresultaterne, at der ved væsentlig ændrede vejrforhold mellem første og sidste test i hver testuge, vil ske en ekskludering af disse ugers testresultater. Dette har dog ikke været tilfældet i nogle af testugerne. Det forventes at testpersonerne har ydet en maksimal indsats under testene, hvilket også fremgår af spørgeskemaernes rubrik, til besvarelse af løbets hårdhed, vurderet ud fra Borgs skala jf. teoriafsnit 4.10, Borgs skala. Testpersonernes besvarelse har her været i intervallet 16-18, som beskrevet i afsnit 3, Metode. Det vurderes derfor ikke at testpersonernes ubevidste stræben efter verificering af hypoteser, har influeret løbetesten. Side 59 af 72

61 6.5 Validitet og reliabilitet Forsøgsdesignet sikrer en høj validitet, eftersom problemformuleringen der søges undersøgt, omhandler i hvilken grad morgenmåltid influerer en Coopers løbetest. Forsøgsdesignet i denne projektrapport er en Coopers løbetest, hvor indtagelse af forskelligartede måltider er den eneste ændrede variabel. Reliabiliteten i denne opgave er lav, grundet de forholdsvis få antal udførte tests. Der er udført 23 tests uden indtagelse af morgenmåltid og 23 med indtagelse af morgenmåltid, hvilket giver en lille stikprøvestørrelse, set ud fra, at populationen er ikke-overvægtige årige personer. 6.6 Udarbejdning af spørgeskema Spørgeskemaet ses som en blanding af et fuldt struktureret interview og en registrering af detaljer fra de enkelte løbetests. Spørgeskemaet vil kun blive udfyldt af deltagerne i løbetestene. Det vurderes derfor, at være unødvendigt at diskutere hermeneutik. Den primære begrundelse for udfyldelse af spørgeskema, er registrering af data. Det vil derfor være nødvendigt med spørgsmål vedrørende løbsdistance og blodsukkerniveau, samt hvilken morgenmåltidstype testpersonen har indtaget. Eftersom hver enkelt testperson indtager en morgenmåltidsmængde, fastlagt ud fra deres daglige energibehov, vil registrering af persondata være nødvendig, for at kunne kontrollere hvorvidt den indtagne morgenmåltidsmængde er korrekt beregnet. Endvidere vil fejlkilder så som vejrforhold, skader, forhindringer og søvnmængde, være brugbare i forhold til dette afsnit. 6.7 Anvendt BMR teori I september 2003 udkom en artikel, der sammenlignede fire metoder for beregning af BMR. Disse var Harris-Benedict metoden, Owens metode, Mifflins metoden, samt Harris-Benedict metoden med en indkalkuleret faktor for svært overvægtige (personer med BMI >30). Artiklen beskriver forholdet mellem målt og beregnet BMR. Her er Mifflins metode den mest retvisende, såfremt der undersøges en gruppe, hvor BMI ikke ligger i et bestemt interval under 30. Harris-Benedict og Owens har samme afvigelser mellem beregnet og faktisk BMR, mens Harris-Benedict med den indkalkulerede faktor er den mindst retvisende. Dette er konkluderet ud fra måling af personer med vidt forskellig BMI. Ved målingerne af personer Side 60 af 72

62 med en BMI < 30, er Harris-Benedict metoden dog marginalt mere retvisende end Mifflins metode (JADA 2003). I 1981 udkom en rapport, hvori der blev beskrevet, at BMR bør multipliceres med en faktor for individets fysiske aktivitetsniveau, før BMR er brugbar for et specifikt individ (FAO 2001). Faktorerne for individets fysiske aktivitetsniveau inddeles i tre niveauer, stillesiddende/let aktiv, aktiv/moderat aktiv og energisk/meget energisk livsstil. Da hver af de tre faktorer indeholder to muligheder, spænder hver niveau ligeledes over flere forskellige mulige udfald til multiplikation med BMR, hvilket er uhensigtsmæssigt i forhold til udregning af en specifik persons daglige energibehov. Med begrundelse i dette, er der derfor valgt at benytte Leif Hambraeus og Anders Sjödins fortolkning af disse faktorer, da der her arbejdes med fire niveauer for aktivitet, der hver har en fast multiplikationsfaktor. 6.8 Resultater Det fremgår tabellarisk i resultatanalysen, at der i 21 ud af 23 tilfælde, er fremkommet en forbedring fra test uden indtagelse af et morgenmåltid til test efter indtagelse af morgenmåltid. Der er derfor en sammenhæng mellem indtagelse af morgenmåltid og løbsdistance i 91,3 % af testene. Dette kan bruges til besvarelse af problemstilling 2. Ved beregning af en gennemsnitslig tilvækst af løbsdistancen ved disse 21 tests, er der en tilvækst på 88 meter pr. test, svarende til 3,13 %. Der vil i nedenstående afsnit være en gennemgang og diskussion af de to tests, der ikke viste en forbedring af løbsdistance med morgenmåltidsindtagelse. Uregelmæssigheder I testuge to er der hos testperson 4 en tilbagegang i løbsdistance på 17 meter, svarende til 0,61 %. Der er af denne testperson anført følgende bemærkninger i spørgeskemaet fra Test 4, der er testen med indtagelse af morgenmåltid i testuge 2: Forhindringer: Kommentarer: Havde en smule sidestik fra starten. Var ikke god nok til at presse mig selv på sidste runde. Løb for langsomt fra start. Side 61 af 72

63 Uregelmæssighederne i Test 4 anses som forhindringer, der i en tilstrækkelig stor grad influerer testpersonens løberesultat, hvorfor der i denne test ikke kan konkluderes, at morgenmåltidet har været uden indflydelse. I testuge 4 ses der, for testperson 5, en difference på 188 meter, svarende til -5,32 %. Testpersonen har anført følgende i spørgeskemabesvarelsen fra Test 8: Skader: Forhindringer: Kommentarer: Har været sløj Åndedrætsbesvær Sen morgenmad, 45 min. før start. Stop med indtagelse af betaalamin (indtaget til de andre tests). Endvidere har testpersonen, udover dette forsøg, deltaget i et andet projektforsøg, omhandlende indtagelse af beta-alamin. Beta-alamin-forsøget har forløbet fra Coopers løbetest 1-7. Der kan derfor ikke konkluderes i hvilken grad disse tre faktorer, har haft indflydelse på løbsresultatet i testuge 4, og hypotesen om morgenmåltidets effekt, kan derfor ikke falsificeres i denne specifikke test. Der kan hermed i ingen af de 23 tilfælde konkluderes, at der ikke er en sammenhæng mellem indtaget morgenmåltid og forlængelse af løbsdistance. Anderledes ser det ud, når der fokuseres på blodsukkeret og løbsdistance. Her er der i 13 ud af 23 tilfælde en sammenhæng mellem forhøjet blodsukker og løbsdistance, svarende til 56,5 % af testene. Jf. ovenstående afsnit om fejlkilder, kunne blodsukkeret være steget i tidsrummet mellem blodsukkermåling og løbetesten. Ud fra disse målinger kan hypotese 2 derfor ikke verificeres. Der er dog stadig en sammenhæng i over halvdelen af testresultaterne, derfor kan hypotesen ej heller falsificeres. Slutteligt bør det nævnes, at testperson 1 kun har medvirket i to ud af otte løbetests, grundet skade. Det samme gør sig gældende for testperson 2, der mellem Test 4 og 5 er blevet skadet. Disse testpersoners resultater er ikke udeladt, eftersom sammenligning af løbsresultater, foregår uge for uge. Side 62 af 72

64 7. Konklusion Det givne morgenmåltid, som er havregryn med minimælk og sukker, influerer en Coopers løbetest i nogen grad. I 21 ud af 23 tests, svarende til 91,3 %, er der en sammenhæng mellem indtagelse af et morgenmåltid og en tilvækst i løbsdistancen. I 13 ud af 23 tests, svarende til 56,5 %, er der en sammenhæng mellem en forhøjet blodsukker og tilvækst i løbsdistancen. Rent fysiologisk ses det, at blodsukkeret efter en nats søvn er lavt, eftersom der i disse timer ikke er indtaget fødevarer. Ved indtagelse af et morgenmåltid blodsukkeret, da kulhydraterne spaltes til glukose. Herudover omdannes kulhydrater, proteiner og fedt til energi i form af ATP gennem glykolysen, citronsyrecyklussen og respirationskæden. Det er disse energigivende processer, der muliggør at en muskel kan kontraheres, og derved at løbet kan foretages, da kroppen under arbejde har brug for energi. I de 21 tests hvor der har været en sammenhæng mellem indtagelse af et morgenmåltid og en tilvækst i løbsdistancen, er der en gennemsnitlig tilvækst af denne på 3,13 %. I de to resterende tests, hvori der har været en tilbagegang i løbsdistance, var der anført tilstrækkelige store fejlkilder til, at disse ikke kan benyttes til falsificering af hypoteserne. Ud fra de udførte forsøg, kan det dermed konkluderes, at indtagelse af det specifikke morgenmåltid, influerer positivt på en Coopers løbetest. Det morgenmåltid der er indtaget, havregryn med mælk og sukker, har et lavt glykæmisk indeks, hvilket vil sige, at fordøjelsen af disse er langsomme, og dermed går der også længere tid inden blodsukkeret påvirkes. Såfremt morgenmåltidet var sammensat af fødevarer med et højere glykæmisk indeks, formodes dette at have haft en større indvirkning på blodsukkeret. Dette ville medføre, at der hurtigere kunne dannes energi i form af ATP. Slutteligt kan det konkluderes, at indtagelse af et givent morgenmåltid bestående af havregryn, har en gavnlig effekt i størstedelen af de udførte tests, og en mindre effekt på blodsukkeret. Ud fra forsøgets testresultater kan det konkluderes, at det er mere fordelagtigt at indtage havregryn, end at udelade morgenmåltidet. Side 63 af 72

65 8. Perspektivering På baggrund af testresultaterne, ville den almene morgenmotionist i aldersgruppen år kunne drage nytte af disse, i forhold til en løbepræstation. Denne viden omkring et morgenmåltids indvirkning på en Coopers løbetest, udført henholdsvis med og uden indtagelse af et morgenmåltid, ville vedkommende kunne udnytte til optimering af sin løbepræstation om morgenen. Det indtagne morgenmåltid giver i testen et højere energiniveau, end ved udeladelse af dette. Denne viden kan overføres til hverdagen, da et individ med viden om dette, samt med viden indenfor det glykæmiske indeks, kan bruge dette til at sammensætte et morgenmåltid ud fra dennes aktivitetsniveau, samt hvornår aktiviteten skal udføres. Såfremt forsøget havde haft en højere reliabilitet, gennem flere tests eller flere testpersoner, ville markedet bestående af bl.a. morgenmadsproducenter, kunne bruge disse data til reklamer rettet mod de forbrugere, der ønsker at optimere deres kostvaner i forbindelse med en løbepræstation. Fremtidsperspektiverne omhandlende projektet, ville være at besvare hypotese to. Dette kunne gøres gennem flere sammensætninger af morgenmåltider. Ved hjælp af flere variabler, ville det være nemmere at belyse om den specifikke fødevares glykæmiske indeks, influerer i større eller mindre grad. Dette ville være muligt, såfremt mængden af tests forøges. Dernæst kunne der forsøges, at sammensætte det optimale morgenmåltid i forhold til en løbepræstation. Side 64 af 72

66 9. Lister 9.1 Litteraturliste Bøger Astrup 2010: Astrup, Arne m.fl.: Menneskets ernæring. 3. udgave. Munksgaard Danmark, Borg 1979: Borg, Gunnar A. V. : Perceived exertion as an indicator of somatoc stress (US) Davis 2002: Davis: Carbohydrate Chemistry, Fairbank, (US) Rienecker 2012: Rienecker, Lotte: Den gode opgave, 4. udgave, samfundslitteratur, Raben m.fl. 2004: Raben, Anne: Ernæring, 2. udgave, 1. Oplag, Dansk Idræts-Forbund, Engelbreth 2010: Engelbreth, Estrep Pöckel og Sig, Kahr Sørensen: Idræt C, Systime, 2010 Schibye og Klausen 2012: Schiby, Bente og Klausen, Klaus: Menneskets fysiologi. 3. udgave, 3. oplag. FADL s Forlag, KOST 2012: Måltidsfordeling for voksne, Kost og Ernæringsforbundet, 2012, - Besøgt d KRAM 2009: Christensen, Anne Illemann m.fl.: KRAM-undersøgelsen i tal og billeder. Statens Institut for Folkesundhed, Syddansk Universitet. Kailow Graphic A/S, Lydeking-Olsen 2011: Lydeking-Olsen, Eva: Optimal næring. 2. udgave, bind 1. Klitrose, Martini, Nath og Bartholomew 2012: Martini, Frederic H m.fl: Fundamentals of Anatomy & Physiology. 9. Udgave. Pearson, (US) McArdle 2012: McArdle, William D. m.fl.: Exercise physiology - nutrition, energy, and human performance. 7. udgave. thepoint, (US) McArdle, Katch og Katch 2001: Exercise physiology - nutrition, energy, and human performance. 5 udgave. Lippincott Williams & Wilkings, (US) Ovesen 2007: Ovesen, Lars m.fl.: Ernæring og diætik. 9. udgave. Nyt nordisk forlag Arnold Busck, Side 65 af 72

67 Springborg og Nielsen 2007: Springborg, Anni og Nielsen, Oluf: Biokemi. 4. udgave. Nyt nordisk forlag Arnold Busck, Hjemmesider AAU 2007: Videnskabelig metode. Udgivet af AAU etoder.pdf, Besøgt d altomkost 2011: Morgenmad. Udgivet af Fødevarestyrelsen. Sidst opdateret 24. januar Besøgt den Bølling 2012: Bølling, Christina: Er faste og løb en farlig cocktail?. Udgivet af altfordamerne.dk. Sidst opdateret Besøgt den Den Store Danske, Enzymer u.å: Enzymer. Udgivet af Den Store Danske. gi/biokemi/enzymer - Besøgt den DenStoreDanske, Fermentering u.å: Fermentering. Udgivet af Den Store Danske. ologi_generelt/fermentering - Besøgt den Den Store Danske, Fibre, u.å.: Fibre. Udgivet af Den Store Danske. re - Besøgt den Den Store Danske, maltose u.å: Maltose. Udgivet af Den Store Danske. - Besøgt den Den Store Danske, Mitokondrie u.å: Mitokondrie. Udgivet af Den Store Danske. og_almen_histologi/mitokondrie - Besøgt den Diabetesforeningen 2003: Højt og lavt blodsukker (blodglukose). Udgivet af diabetes.dk. Besøgt den Jacobsen 2013: Jacobsen, Susanne: Stivelse og amylaser. Udgivet af Biotech Academy, sidst opdateret Side 66 af 72

68 Besøgt d Jensen 2011: Jensen, Niels C.: Børn får havregryn til morgenmad Besøgt den Jørgensen 2013: Jørgensen, Sune: Minimælk mere populær end letmælk. Udgivet af Tv2 Finans. Sidst opdateret , :minim%C3%A6lk-mere-popul%C3%A6r-end-letm%C3%A6lk.html - Besøgt den Kreautzer 2012: Kreautzer, Martin: Løb glad uden morgenmad. Udgivet af borsen.dk. Sidst opdateret ni7lvftj - Besøgt den KU 2010: Om glykæmisk indeks GI. Udgivet af København Universitetet. - Besøgt den Mendosa 2008: Mendosa, David: Revised International Table of Glycemic Index (GI) and Glycemic Load (GL) Values. Udgivet af mendosa.com. Besøgt den (US) NordicSugar u.å: Glykemiskt index. Udgivet af NordicSugar - Member of Nordzucker Group - Besøgt den (SE) RSC 2004: Carbohydrates. Udgivet af Royal Society of Chemistry. Sidst opdateret november Besøgt den (US) Saxo u.å: Top20 over mest populære bøger i december. Udgivet af saxo.dk. - Besøgt den Side 67 af 72

69 Science u.å: Alpha Amylase. Udgivet af Science. - Besøgt den (US) Sundhedsstyrelsen 2011: Fysisk aktivitet håndbog om forebyggelse og behandling. Udgivet at Sundhedsstyrelsen. - Besøgt den SST 2010: Overvægt. Udgivet af Sundhedsstyrelsen, nationale sundhedsprofil 2010, - Besøgt den Wikipedia, citronsyre 2013: Citronsyre. Udgivet af Wikipedia. Sidst opdateret: Besøgt den Wikipedia, glukose 2013: Glukose. Udgivet af Wikipedia. Sidst opdateret: Besøgt den Artikler Atkinson 2008: Atkinson, Fiona S. m.fl.: International tables of glycemic index and glycemic load values: I: Diabetes care nr. 12, december 2008, pp (US) Borg 1982: Borg, Gunnar A. V. : Psyhcophysical bases of perceived exertion. I: Medicine and science in sports and exercise, nr. 5, 1982, pp (US) FAO 2001: FAO, WHO og UNU: Human energy requirements. Oktober (US) Foster-Powell 2002: Foster-Powell, Kaye: International table of glycemic index and glycemic load values: 2002,1, 2. The American Journal of Clinical nutrition. Januar 2002, vol. 76, nr. 1, pp (US) JADA 1998: The Harris-Benedict studies of human basal metabolism: History of limitations, Journal of the American Dietetic Association, April 1998, pp (US) JADA 2003: Validation of several established equations for resting metabolic rate in obese and nonobese people. I: Journal of the American Dietetic Association, september 2003, pp (US) MSSE 1982: Gunnar A.V. Borg: Medicine and science in sports and exercise, vol. 14, nr. 5, 1982, pp (US) Side 68 af 72

70 SIF 1993: Hambraeus, Leif og Sjödins, Anders: Energibehov vid idrottsaktiviteter, Svensk Idrottsforskning, nr. 3, (SE) 9.2 Figurliste Figur 1: Voksnes (+16) foretrukne motionsformer i 2011 sammenholdt med resultaterne i 2007 (idan 2011) Figur 1.1: Andel, der ikke spiser morgenmad dagligt, blandt mænd og kvinder, der er normalvægtige, moderat overvægtige og svært overvægtige (KRAM 2009). Figur 1.2: Andel, der ikke spiser morgenmad dagligt, blandt mænd og kvinder, der dyrker hård, moderat, let fysisk aktivitet eller er stillesiddende i fritiden (KRAM 2009) Figur 4.1: Glukosemolekyle (Science u.å.) Figur 4.4: Amylosemolekyle (rsc u.å.) Figur 4.3: Amylopectinmolekyle (Jacobsen 2013) Figur 4.4: Aminosyre Figur 4.5: Strukturformlen af ATP (McArdle 2001) Figur 4.6: Glykolyse (McArdle 2001) Figur 4.7: Citrat Figur 4.8: Citronsyrecyklus (McArdle 2001) Figur 4.9: Respirationskæden (Martini, Nath og Bartholomew 2012) Figur 4.10: Blodsukkerniveau over tid (NordicSugar u.å) 9.3 Tabelliste Tabel 1.1: Andel, der ikke spiser morgenmad dagligt, blandt mænd og kvinder i forskellige aldersgrupper (Statens Institut for Folkesundhed 2009) Tabel 4.1: Glykæmisk indeks for forskellige fødevarer Tabel 4.2: Borgs skala (Borg 1970) Tabel 5.1: Målinger for testperson 1 Tabel 5.2: Målinger for testperson 2 Side 69 af 72

71 Tabel 5.3: Målinger for testperson 3 Tabel 5.4: Målinger for testperson 4 Tabel 5.5: Målinger for testperson 5 Tabel 5.6: Målinger for testperson 6 Tabel 5.7: Målinger for testperson 7 Tabel 5.8: Oversigt over måling samt procentvis difference for hver enkel testperson 9.4 Diagramliste Diagram 5.1: Illustration af målinger for testperson 1 Diagram 5.2: Illustration af målinger for testperson 2 Diagram 5.3: Illustration af målinger for testperson 3 Diagram 5.4: Illustration af målinger for testperson 4 Diagram 5.5: illustration af målinger for testperson 5 Diagram 5.6: Illustration af målinger for testperson 6 Diagram 5.7: Illustration af målinger for testperson 7 Diagram 5.8: Grafisk illustration af procentvis difference af distance jf. Tabel 5.8 Diagram 5.9: Grafisk illustration af procentvis difference af blodsukkerniveau jf. Tabel Appendikssliste Appendiks 1: Spørgeskema Appendiks 2: Eksempel på udfyldt spørgeskema Appendiks 3: Cd med alle spørgeskemaer transskriberet ind i Excel Side 70 af 72

72 10. Appendiks Appendiks 1: Spørgeskema Test nummer og dato Navn og trøjenummer Højde Vægt Køn Alder Løbet distance (m) Fysisk aktivitet dagen før? Hvilken type morgenmad er indtaget? Antal gram Hvornår blev morgenmåltidet indtaget? : Hvor mange timer har du sovet i nat? Fra : til : Har du påtaget dig nogen skader før løbepræstationen? Hvis ja, hvilken? Blodsukkerniveau før: Mødte du nævneværdige forhindringer ved din test? Hvordan var vejret (vind, temperatur, nedbør)? Ift. Borg-skalaen - hvor fysisk hårdt anslår du testen til at have været? Kommentarer Side 71 af 72

73 Appendiks 2: Eksempel på et udfyldt spørgeskema Side 72 af 72