Nota Sains Sukan Tingkatan 5 Bab 5: Pemakanan Sukan
RINGKASAN
Ringkasan Mudah Difahami (Nota Sains Sukan Tingkatan 5 Bab 5: Pemakanan Sukan)
Panduan ini merumuskan konsep-konsep utama dalam pemakanan sukan, direka untuk membantu atlet memahami bagaimana pemakanan mempengaruhi kesihatan dan prestasi.
1. Pengenalan kepada Pemakanan Sukan
• Pemakanan adalah kajian saintifik tentang makanan dan nutrien serta kesannya kepada kesihatan.
• Pemakanan Sukan mengaplikasikan prinsip pemakanan untuk meningkatkan kesihatan dan prestasi atlet semasa latihan dan pertandingan.
• Nutrien terbahagi kepada dua:
◦ Nutrien Perlu (Essential): Tidak dapat dihasilkan oleh tubuh dan mesti diperoleh daripada makanan (cth: karbohidrat, protein, lemak, vitamin, mineral, air).
◦ Nutrien Bukan Perlu (Non-essential): Boleh dihasilkan oleh tubuh tetapi juga boleh diperoleh daripada makanan (cth: kreatina).
• Pemakanan Seimbang adalah pengambilan pelbagai makanan yang mengandungi semua nutrien perlu dalam kuantiti sederhana. Ini penting untuk membekalkan tenaga yang setara dengan tenaga yang digunakan, mengelakkan penambahan berat badan dan menjejaskan prestasi.
• Piramid Makanan Atlet berbeza daripada piramid makanan biasa dengan tambahan aras minuman di bahagian paling bawah, menekankan kepentingan hidrasi. Ia direka untuk atlet yang berlatih lebih 5 jam seminggu.
• Malnutrisi ialah ketidakseimbangan pemakanan (kekurangan atau berlebihan nutrien). Puncanya termasuk kekurangan pengetahuan pemakanan serta kekangan masa dan kewangan. Kesannya termasuk keletihan, risiko penyakit, dan penambahan berat badan yang menjejaskan prestasi.
2. Keperluan dan Sumber Tenaga
• Tenaga ialah kapasiti untuk membuat kerja. Dalam konteks pemakanan, tenaga daripada makanan diukur dalam kilokalori (kcal).
◦ 1 gram Karbohidrat = 4 kcal
◦ 1 gram Protein = 4 kcal
◦ 1 gram Lemak = 9 kcal
• Sumber Tenaga terbahagi kepada dua:
◦ Endogenus: Tenaga yang disimpan secara semula jadi di dalam tubuh (otot dan hepar). Digunakan untuk aktiviti intensiti sangat tinggi dan singkat (0-10 saat, cth: lari pecut 100m) dan aktiviti intensiti tinggi (1-3 minit, cth: larian 400m).
◦ Eksogenus: Tenaga daripada pengambilan makanan dan minuman. Digunakan untuk aktiviti intensiti rendah yang berpanjangan (lebih 3 minit, cth: maraton, bola sepak).
• Sistem Pertukaran Makanan (Food Exchange System) adalah panduan untuk memilih makanan yang berbeza tetapi mempunyai nilai kalori dan nutrien yang hampir sama, memberikan fleksibiliti dalam perancangan diet.
3. Bendalir Tubuh, Elektrolit dan Kawalan Suhu
• Bendalir Tubuh: Air membentuk 50-70% berat badan. Ia berfungsi mengangkut nutrien, mengawal suhu badan dan tekanan osmosis.
• Elektrolit: Mineral seperti natrium, kalium, dan kalsium yang berfungsi menjana impuls saraf dan mengekalkan keseimbangan bendalir. Elektrolit hilang melalui peluh.
• Pentermokawalaturan: Proses pengekalan suhu badan normal yang dikawal oleh hipotalamus. Haba disingkirkan dari tubuh melalui konduksi, perolakan, radiasi, dan penyejatan (peluh).
• Dehidrasi: Keadaan kehilangan air di bawah tahap normal, yang menyebabkan darah menjadi pekat, memaksa jantung bekerja lebih kuat, dan boleh menyebabkan kelesuan serta stres haba.
• Status Hidrasi boleh dianggar melalui kaedah lapangan seperti memantau perubahan berat badan dan memeriksa warna urin. Urin yang jernih atau kuning terang menandakan hidrasi yang baik, manakala warna kuning pekat menandakan dehidrasi.
4. Bantuan Ergogenik Pemakanan
• Bantuan Ergogenik ialah sebarang bahan atau kaedah yang boleh meningkatkan prestasi atlet. Ia terbahagi kepada lima jenis: farmakologikal, fisiologikal, mekanikal, psikologikal, dan pemakanan.
• Bantuan Ergogenik Pemakanan yang popular termasuk:
◦ Kafein: Merangsang sistem saraf, meningkatkan tumpuan dan stamina, serta melambatkan kelesuan. Pengambilan berlebihan boleh menyebabkan insomnia dan diawasi oleh WADA.
◦ Kreatina: Meningkatkan jisim otot dan prestasi dalam aktiviti kuasa eksplosif (cth: angkat berat).
◦ Bikarbonat: Bertindak sebagai peneutral asid laktik, membantu dalam aktiviti anaerobik berintensiti tinggi (cth: larian 400m).
◦ Whey Protein: Membantu menambah jisim dan kekuatan otot serta mempercepat pembaikan tisu.
◦ Tokokan Karbohidrat (Carbohydrate Loading): Teknik memanipulasi diet untuk memaksimakan simpanan glikogen dalam otot dan hepar, berkesan untuk sukan daya tahan.
• Walaupun banyak bantuan ergogenik pemakanan tidak dilarang, penyalahgunaannya boleh memberi kesan negatif kepada kesihatan (cth: masalah buah pinggang, distres usus) dan prestasi.
5. Strategi Pemakanan Sukan
• Sebelum Latihan/Pertandingan:
◦ Ambil makanan pepejal 3-4 jam sebelum acara.
◦ Fokus pada makanan tinggi karbohidrat, protein sederhana, dan rendah lemak.
◦ Elakkan makanan pedas, berasid, dan tinggi serat untuk mengelakkan masalah usus.
◦ Pastikan status hidrasi normal.
• Semasa Latihan/Pertandingan:
◦ Untuk aktiviti kurang 30 minit, tiada makanan atau minuman tambahan diperlukan.
◦ Untuk aktiviti 30-90 minit, bekalan karbohidrat dan air sudah memadai.
◦ Untuk aktiviti melebihi 90 minit, ambil minuman sukan yang mengandungi karbohidrat dan elektrolit.
• Selepas Latihan/Pertandingan:
◦ Ambil makanan seimbang dalam tempoh 30 minit selepas aktiviti.
◦ Fokus pada karbohidrat untuk memulihkan tenaga (glikogen) dan protein untuk membaiki tisu otot.
◦ Gantikan cecair dan elektrolit yang hilang.
• Strategi Spesifik Sukan:
◦ Sukan Kuasa dan Kelajuan (cth: angkat berat): Fokus kepada pengambilan protein (1.2-1.7 g/kg berat badan) untuk membina otot, disokong oleh karbohidrat yang mencukupi untuk tenaga.
◦ Sukan Jangka Masa Panjang (cth: maraton): Fokus kepada pengambilan karbohidrat tinggi (7-10 g/kg berat badan) untuk bekalan tenaga berterusan.
GLOSARI
| Istilah | Definisi |
| Bantuan Ergogenik | Bahan atau kaedah yang dapat membantu meningkatkan prestasi atlet. Ia diklasifikasikan kepada jenis pemakanan, farmakologikal, fisiologikal, mekanikal, dan psikologikal. |
| Bendalir Tubuh | Air di dalam tubuh manusia yang menyumbang sebanyak 50% hingga 70% berat badan dan disimpan dalam kompartmen intrasel dan ekstrasel. |
| Bikarbonat | Sebahagian daripada garam alkali (natrium bikarbonat) yang wujud secara semula jadi di dalam tubuh dan berfungsi untuk meneutralkan asid seperti asid laktik. |
| Dehidrasi | Proses kehilangan air kurang daripada tahap normal, menyebabkan badan berada dalam keadaan hipohidrasi, yang boleh menjejaskan prestasi dan menyebabkan stres haba. |
| Eksogenus | Merujuk kepada sumber tenaga yang diperoleh daripada pengambilan makanan dan minuman. |
| Elektrolit | Mineral seperti natrium, kalium, dan klorida yang berfungsi untuk menjana arus elektrik bagi impuls saraf dan mengekalkan keseimbangan bendalir tubuh. |
| Endogenus | Merujuk kepada simpanan tenaga yang terhasil secara semula jadi di dalam tubuh manusia, terutamanya di otot dan hepar. |
| Kafein | Sejenis bahan kimia perangsang yang terdapat dalam makanan dan minuman seperti kopi dan teh, berfungsi meningkatkan stamina, tumpuan, dan melambatkan rasa lesu. |
| Kreatina | Bahan yang berasal daripada daging dan disintesis oleh tubuh, berfungsi untuk menambah jisim otot dan meningkatkan prestasi sukan yang menggunakan kuasa eksplosif. |
| Malnutrisi | Keadaan ketidakseimbangan pemakanan, sama ada individu kekurangan nutrien atau mengambil nutrien secara berlebihan. |
| Nutrien Bukan Perlu | Nutrien yang boleh dihasilkan oleh tubuh manusia dalam kuantiti yang mencukupi atau diperoleh daripada makanan, contohnya kreatina dan kafein. |
| Nutrien Perlu | Nutrien yang tidak dapat dihasilkan oleh tubuh (atau kuantitinya tidak mencukupi) dan mesti diperoleh daripada makanan, seperti karbohidrat, protein, lemak, vitamin, garam mineral, dan air. |
| Pemakanan | Kajian saintifik tentang makanan dan nutrien serta kesannya terhadap tumbesaran dan kesihatan manusia. |
| Pemakanan Sukan | Aplikasi prinsip pemakanan untuk meningkatkan tahap kesihatan dan prestasi atlet semasa latihan dan pertandingan. |
| Pentermokawalaturan | Penyelenggaraan suhu badan yang normal, iaitu satu proses yang dikawal oleh hipotalamus di dalam otak. |
| Piramid Makanan Atlet | Garis panduan pemakanan seimbang yang digubal khusus untuk atlet, mengandungi 5 aras termasuk aras minuman untuk menekankan kepentingan hidrasi. |
| RDA (Recommended Dietary Allowances) | Saranan purata pengambilan diet harian yang mencukupi untuk memenuhi keperluan nutrien individu sihat. |
| Sistem Pertukaran Makanan | Satu panduan pengambilan makanan yang mengkategorikan makanan kepada enam kumpulan dengan nilai kalori dan nutrien yang hampir sama untuk pemilihan diet yang fleksibel. |
| Tenaga | Kapasiti untuk membuat kerja. Dalam konteks pemakanan, ia diperoleh daripada makronutrien (karbohidrat, lemak, protein) dan diukur dalam unit kilokalori (kcal). |
| Tokokan Karbohidrat | Teknik pemakanan untuk menambah simpanan tenaga (glikogen) dalam otot dan hepar melalui pengambilan karbohidrat yang sangat tinggi sambil mengurangkan intensiti latihan sebelum pertandingan. |
| WADA (World Anti-Doping Agency) | Agensi Anti-Doping Sedunia yang menetapkan peraturan mengenai bahan dan kaedah terlarang dalam sukan. |
| Whey Protein | Makanan tambahan protein yang berasal daripada komponen protein larut dalam susu, berfungsi membantu menambah jisim, kekuatan, dan daya tahan otot. |
CONTOH SOALAN KBAT
Soalan dan Jawapan KBAT (Kemahiran Berfikir Aras Tinggi)
Soalan 1: Seorang atlet triatlon sedang membuat persediaan untuk pertandingan yang akan diadakan dalam persekitaran cuaca panas dan lembap. Berdasarkan pengetahuan tentang bendalir tubuh, elektrolit, dan pentermokawalaturan, reka satu strategi pengambilan cecair yang komprehensif untuk atlet ini merangkumi fasa sebelum, semasa, dan selepas pertandingan. Berikan justifikasi bagi setiap cadangan anda.
Jawapan: Strategi pengambilan cecair untuk atlet triatlon dalam cuaca panas dan lembap adalah kritikal untuk mengelakkan dehidrasi dan stres haba.
• Sebelum Pertandingan:
◦ Cadangan: Atlet perlu minum lebih kurang 500 mililiter minuman sukan dua hingga tiga jam sebelum pertandingan.
◦ Justifikasi: Ini bertujuan untuk memastikan kandungan air dalam badan mencukupi (status hidrasi yang baik) sebelum aktiviti bermula. Pengambilan minuman sukan digalakkan kerana aktiviti ini berintensiti tinggi dan berjangka masa panjang, di mana ia dapat membantu meningkatkan prestasi dengan membekalkan karbohidrat dan elektrolit awal.
• Semasa Pertandingan:
◦ Cadangan: Atlet perlu mengambil minuman sukan sejuk yang mengandungi karbohidrat dan elektrolit secara berkala.
◦ Justifikasi: Pertandingan triatlon melebihi 90 minit, menyebabkan kehilangan air dan elektrolit yang banyak melalui perpeluhan. Minuman sukan akan memulihkan tenaga (karbohidrat) dan menggantikan elektrolit yang hilang (seperti natrium dan kalium) untuk mengelakkan stres haba dan kekejangan otot. Minuman sejuk juga membantu menyejukkan suhu teras badan. Proses penyejatan (peluh) adalah cara utama tubuh menyingkirkan haba, dan penggantian cecair adalah penting untuk meneruskan proses ini.
• Selepas Pertandingan:
◦ Cadangan: Atlet perlu minum 1.5 liter minuman bagi setiap 1 kilogram berat badan yang hilang. Pengambilan minuman bersama makanan adalah digalakkan.
◦ Justifikasi: Selepas pertandingan, atlet akan berada dalam keadaan hipohidrasi. Menggantikan cecair berdasarkan kehilangan berat badan adalah kaedah yang tepat untuk memulihkan status hidrasi. Minum bersama makanan akan mempercepatkan proses pemulihan kerana ia membantu penyerapan cecair dan nutrien lain seperti karbohidrat dan protein untuk pemulihan tenaga dan pembaikan tisu otot.
Soalan 2: Banding bezakan keperluan pemakanan antara seorang atlet angkat berat dengan seorang pelumba basikal lebuh raya. Analisis perbezaan ini dari segi sumber tenaga dominan, makronutrien utama yang diperlukan, dan contoh bantuan ergogenik pemakanan yang sesuai untuk setiap sukan.
Jawapan: Keperluan pemakanan atlet angkat berat dan pelumba basikal lebuh raya sangat berbeza disebabkan oleh perbezaan sistem tenaga dan tuntutan fizikal sukan masing-masing.
• Atlet Angkat Berat (Sukan Kuasa dan Kelajuan):
◦ Sistem Tenaga Dominan: Sistem Anaerobik Alaktik (ATP-PC) yang digunakan untuk aktiviti jangka masa sangat singkat (0-10 saat) dan berintensiti sangat tinggi.
◦ Makronutrien Utama: Protein adalah kritikal (1.2 hingga 1.7 g/kg berat badan) untuk membina, membaiki, dan mengekalkan tisu serta jisim otot bagi menjana kuasa. Karbohidrat juga penting sebagai sumber tenaga.
◦ Bantuan Ergogenik Sesuai: Kreatina sangat sesuai kerana ia berfungsi menambahkan fosfokreatina untuk aktiviti berintensiti tinggi dan jangka masa singkat, serta membantu menambah jisim otot. Whey protein juga berguna untuk meningkatkan sintesis asid amino bagi pembaikan tisu otot selepas latihan.
• Pelumba Basikal Lebuh Raya (Sukan Jangka Masa Panjang):
◦ Sistem Tenaga Dominan: Sistem Aerobik, yang menggunakan sumber tenaga eksogenus untuk aktiviti berintensiti rendah hingga sederhana yang melebihi 3 minit.
◦ Makronutrien Utama: Karbohidrat adalah paling utama (7 hingga 10 g/kg berat badan) untuk memastikan bekalan tenaga berterusan dan simpanan glikogen yang mencukupi. Protein diperlukan dalam kadar sederhana untuk pembaikan otot.
◦ Bantuan Ergogenik Sesuai: Tokokan karbohidrat adalah teknik yang sangat berkesan untuk meningkatkan simpanan glikogen otot, yang dapat melambatkan kelesuan. Kafein boleh digunakan untuk meningkatkan stamina dan melambatkan rasa lesu. Minuman sukan, bar, dan gel tenaga juga penting semasa perlumbaan untuk menggantikan tenaga, air, dan elektrolit.
Soalan 3: Seorang atlet remaja didapati mengalami peningkatan berat badan yang mendadak sehingga tidak layak bertanding dalam kategori beratnya. Jurulatihnya mengesyaki atlet tersebut mengalami malnutrisi. Huraikan dua punca utama malnutrisi yang mungkin dihadapi oleh atlet ini dan jelaskan bagaimana keadaan ini boleh menjejaskan prestasinya dalam sukan seperti silat olahraga.
Jawapan: Malnutrisi ialah keadaan ketidakseimbangan pemakanan, sama ada kekurangan atau pengambilan nutrien berlebihan. Bagi atlet yang mengalami pertambahan berat badan, ia adalah kes malnutrisi akibat pengambilan nutrien (kalori) berlebihan.
• Dua Punca Utama Malnutrisi:
1. Tiada Pengetahuan Pemakanan yang Cukup: Atlet tersebut mungkin tidak mempunyai pengetahuan yang secukupnya untuk memilih jenis makanan yang sesuai dengan keperluan tenaganya. Beliau mungkin tidak memahami konsep keseimbangan tenaga (tenaga diambil mesti setara dengan tenaga digunakan) dan mengambil makanan berkalori tinggi secara berlebihan.
2. Kekangan Masa dan Kewangan: Atlet mungkin mempunyai kekangan masa untuk menyediakan makanan berkhasiat, lalu memilih makanan segera atau makanan yang diproses yang selalunya tinggi kandungan lemak dan gula. Kekangan kewangan juga boleh menyebabkan atlet memilih makanan yang lebih murah tetapi tidak seimbang dari segi nutrisi.
• Kesan Terhadap Prestasi Atlet Silat Olahraga:
◦ Pertambahan berat badan yang disebabkan oleh kalori berlebihan akan menjejaskan prestasi atlet secara langsung. Dalam sukan seperti silat olahraga yang memerlukan kelajuan, ketangkasan, dan pergerakan berfungsi, berat badan berlebihan akan menurunkan prestasi kelajuan pergerakan. Ia juga akan menyebabkan gangguan dalam pergerakan berfungsi seperti mengelak, menendang, dan melompat, menjadikan atlet lebih perlahan dan kurang efisien. Selain itu, ia meningkatkan beban kerja pada sistem kardiovaskular, menyebabkan atlet lebih cepat letih.
Soalan 4: Nilaikan keberkesanan dan risiko penggunaan dua bantuan ergogenik pemakanan: kafein dan kreatina. Bincangkan sama ada penggunaannya sentiasa memberi kelebihan kepada atlet, dengan mengambil kira kesan sampingan dan pematuhan kepada peraturan WADA.
Jawapan: Penilaian keberkesanan dan risiko kafein dan kreatina menunjukkan bahawa walaupun ia boleh meningkatkan prestasi, penggunaannya perlu dikawal dan difahami.
• Kafein:
◦ Keberkesanan: Berkesan untuk meningkatkan stamina dalam aktiviti daya tahan, meningkatkan tumpuan (berguna dalam sukan seperti memanah dan menembak), merangsang sistem saraf pusat, dan melambatkan rasa lesu.
◦ Risiko dan Kesan Sampingan: Penyalahgunaan boleh menyebabkan kesan sampingan seperti insomnia (sukar tidur) dan kerap membuang air kecil, yang boleh membawa kepada dehidrasi. Bagi atlet yang tidak biasa mengambilnya, ia boleh menyebabkan kegelisahan.
◦ Pematuhan WADA: Kafein diletakkan dalam senarai pengawasan WADA. Pengambilan yang menyebabkan kepekatan melebihi 12 mg/l dalam urin boleh dikenakan hukuman. Ini bermakna walaupun tidak diharamkan sepenuhnya, penggunaannya dikawal.
• Kreatina:
◦ Keberkesanan: Terbukti berkesan untuk sukan yang memerlukan kuasa eksplosif (cth: angkat berat, lari pecut) dengan menambahkan fosfokreatina. Ia juga membantu dalam penambahan jisim otot apabila digabungkan dengan latihan bebanan.
◦ Risiko dan Kesan Sampingan: Pengambilan berterusan yang tidak mengikut dos boleh menyebabkan masalah pada organ hepar dan buah pinggang. Kesan sampingan lain termasuk distres usus seperti cirit-birit, muntah, dan dehidrasi.
◦ Pematuhan WADA: Penggunaannya diluluskan oleh WADA dan tidak diharamkan. Kesimpulan Penilaian: Penggunaan kedua-dua bahan ini tidak semestinya memberi kelebihan. Keberkesanannya bergantung pada jenis sukan, dos yang betul, dan tindak balas individu atlet. Risiko kesihatan wujud jika disalahgunakan, dan bagi kafein, terdapat risiko melanggar peraturan WADA jika diambil secara berlebihan. Atlet perlu mendapatkan nasihat pakar sebelum menggunakannya.
Soalan 5: Analisis perbezaan fungsi antara Piramid Makanan Atlet dan Sistem Pertukaran Makanan. Huraikan situasi di mana seorang atlet akan menggunakan setiap panduan ini untuk merancang pemakanannya.
Jawapan: Piramid Makanan Atlet dan Sistem Pertukaran Makanan adalah dua alat perancangan pemakanan yang berbeza tetapi saling melengkapi.
• Fungsi Piramid Makanan Atlet:
◦ Ia adalah panduan visual umum untuk pengambilan diet seimbang bagi atlet yang berlatih sekurang-kurangnya 5 jam seminggu. Ia mengandungi 5 aras, menekankan kepentingan minuman (aras bawah), diikuti bijirin, buah-buahan/sayur-sayuran, daging/tenusu, dan lemak/gula di puncak. Fungsinya adalah untuk memastikan atlet mendapat keseimbangan dan kepelbagaian nutrien daripada semua kumpulan makanan dalam kuantiti yang betul untuk menyokong latihan intensif.
◦ Situasi Penggunaan: Seorang atlet bola sepak menggunakan piramid ini pada fasa latihan umum untuk memastikan diet hariannya seimbang. Dia akan memastikan pengambilan air yang mencukupi, sumber karbohidrat (bijirin) yang banyak untuk tenaga, serta protein, vitamin, dan mineral yang seimbang untuk kesihatan dan prestasi keseluruhan.
• Fungsi Sistem Pertukaran Makanan (Food Exchange System):
◦ Ia adalah alat yang lebih teknikal dan fleksibel untuk pengurusan kalori dan nutrien. Ia mengkategorikan makanan ke dalam enam kumpulan di mana setiap item dalam satu kumpulan mempunyai kandungan kalori, karbohidrat, protein, dan lemak yang hampir sama. Tujuannya adalah untuk membolehkan atlet memilih makanan secara fleksibel sambil mengekalkan sasaran kalori dan makronutrien yang spesifik.
◦ Situasi Penggunaan: Seorang atlet silat olahraga yang perlu mengekalkan berat badan dalam kategori 50-55 kg akan menggunakan sistem ini. Jika dia ingin mengambil protein tetapi perlu mengawal pengambilan kalori dan lemak, dia boleh merujuk sistem ini dan memilih “susu skim” (90 kcal, 0-3g lemak) berbanding “susu penuh krim” (150 kcal, 8g lemak), kerana kedua-duanya memberikan jumlah protein yang sama (8g). Ia juga berguna semasa melancong ke tempat pertandingan di mana atlet perlu menggantikan makanan biasa (cth: nasi) dengan makanan lain yang setara dari segi nutrisi (cth: pasta).