3 курс / Гигиена / Sportivnaya_nutritsiologia

По мере роста и развития человеческой циви-

лизации протеины начинают играть все большую роль в питании. Это связано со многими факто- рами: рост численности населения; урбанизация; рост доходов, старение населения (потребность в белке в старших возрастных группах увеличи- вается); совершенствование знаний в области здра- воохранения; развитие технологии производства белка из самых разных источников и др. В обла-

сти спорта и политики здорового образа жизни важными факторами являются рост количества людей, занимающихся фитнесом, специальными видами спорта, разнообразие форм и составов бел- ковых продуктов, предлагаемых производителями пищи и спортивного питания. Потребление проте-

инов в мире за последние пятьдесят лет возросло на 30–40% (Henchion М. et al., 2017).

Значение белков и их строительных бло- ков – аминокислот – хорошо известно и описано в огромном количестве научной литературы.

Они необходимы для образования всех тканей организма, составляют основную часть антител, ферментов, а также переносчиков ионов и дру- гих веществ через кишечный, тканевый и гема- тоэнцефалический барьеры, служат буферами, поддерживающими кислотно-основное равнове- сие, а также обеспечивают процесс мышечного сокращения.

При приеме внутрь по мере прохождения ЖКТ они подвергаются действию соляной кислоты желудка и ферментов желудочного сока, далее – ферментов в тонком кишечнике, а в конце – взаи- модействуют с микробиомом толстого кишечника,

обеспечивая его функционирование и образование ряда биологически активных веществ для орга- низма «хозяина». При этом образуются пептиды и аминокислоты.

Рекомендуемое минимальное количество белка в сутки для обычных людей составляет 0,8 г×кг –1, независимо от пола и индекса массы тела (ИМТ).

Фактическое потребление белка как источника энергии в процентах от общего потребления энер- гии в развитых странах составляет 11–13%.

Общие положения по применению протеинов при физических нагрузках

Величины рекомендованных суточных коли- честв белка зависят от многих факторов, включая вид спорта, характер, интенсивность и периодич- ность тренировок, индивидуальных особенностей спортсмена. Позиция Международного общества спортивного питания (ISSN) относительно про- теинов впервые была сформулирована в 2007 г. в статье B. Campbell и соавторов: 1) большинство исследований поддерживает точку зрения, что

тренирующиеся лица нуждаются в большем коли- честве белка, чем обычные люди; 2) рекомендуе- мый диапазон потребления белка в спорте состав- ляет 1,4–2,0 г×кг –1 в день (для каждого вида спорта

составлены таблицы с учетом индивидуальных характеристик спортсмена), причем это количество

безопасно и способствует активной адаптации организма к физическим нагрузкам; 3) протеины

вэтих дозах, при условии включения в состав сбалансированной по всем нутриентам диеты, не наносят вреда течению нормальных метаболиче- ских процессов в организме спортсмена, включая функцию почек и костной ткани; 4) потребление

протеинов физически активными лицами может варьировать в течение дня и иметь различные формы: в составе рациона и в виде пищевых доба- вок на основе нативного белка, концентратов, изо- лятов и гидролизатов. При этом предпочтение

следует отдавать высококачественным протеинам с достаточным содержанием ВСАА, особенно лей- цина; 5) протеины различного типа и качества обе- спечивают разное количество заменимых и неза- менимых аминокислот, что следует учитывать

вплане подготовки и восстановления в спорте; 6) время приема протеинов – важный компонент тренировочной программы, который должен быть

адаптирован к временны́м параметрам и задачам тренировочного процесса и отдельного трениро- вочного занятия (эффективность наращивания силы и мощности мышц, восстановления после нагрузок); 7) при выраженных нагрузках прием протеинов может быть дополнен приемом незаме- нимых аминокислот, особенно ВСАА (Campbell B.

et al., 2007).

Вразвитие существующих положений ISSN

в2017 г. вновь публикует позиционную статью (Jäger R. et al., 2017) относительно использования протеинов в спорте, где количество положений увеличено вдвое:

1)Как однократная физическая нагрузка, осо- бенно силовые тренировки, так и потребление протеинов, стимулируют синтез мышечных белков (MPS). Оба фактора (нутриционный и физический)

действуют синергично при употреблении белка как до, так и после физической нагрузки.

2)Для наращивания и поддержания мышечной массы за счет положительного баланса протеинов

вмышцах для большинства тренирующихся лиц достаточным является суммарное суточное потреб- ление белка в диапазоне 1,4–2,0 г×кг –1 массы тела.

Эта рекомендуемая цифра соответствует диапазону

AMDR (Acceptable Macronutrient Distribution Range)

для протеинов, официально опубликованному Институтом медицины США.

3)Более высокие уровни потребления протеинов (2,3–3,1 г×кг –1 в день) могут быть использованы для

максимизации тощей массы тела во время силовых тренировок в процессе гипокалорических периодов.

4)Существуют самые новые доказательства,

что очень значительное потребление протеинов (>3,0 г×кг –1 в день) может оказывать позитивное влияние на состав тела спортсменов, выполня- ющих цикл силовых тренировок (например, для снижения жировой массы).

5)Рекомендации относительно оптимального потребления разовой дозы протеинов для макси-

мизации мышечного синтеза белка у спортсменов противоречивы и зависят от возраста и характери-

стик предшествующей потреблению белка силовой нагрузки (интенсивность и продолжительность). Общие рекомендации – 0,25 г высококачествен- ного белка на кг массы тела, или в абсолютном выражении 20–40 г.

6)Желательно, чтобы однократная доза проте- ина содержала 700–3000 мг аминокислоты лейцина и/или относительно высокое содержание лейцина

вдополнение к сбалансированному пулу незаме- нимых аминокислот (EAAs).

7)Прием этих доз в идеале должен быть рав- номерно распределен (каждые 3–4 часа).

8)Продолжительность времени, в течение которого прием протеина будет оптимальным, является, вероятно, вопросом индивидуальной переносимости, поскольку положительный эффект от этого наблюдается как при приеме протеинов до, так и после тренировки. В то же время анаболиче-

ский эффект тренировки носит пролонгированный характер (по крайней мере 24 часа), но снижается

по мере увеличения срока окончания физической нагрузки.

9)Хотя для многих физически активных лиц достаточное количество белка может быть обеспе- чено за счет суточного рациона питания, исполь-

зование пищевых добавок протеинов является на практике эффективным способом доставки

ворганизм расчетного гарантированного количе-

ства высококачественного белка при минимизации потребления калорий, особенно для спортсменов во время циклов высокообъемных тренировок.

10)Наиболее эффективным в отношении син- теза белка обладают легкоперевариваемые проте-

ины с высокой долей незаменимых аминокислот (EAAs) и адекватным количеством лейцина.

11)Различные типы и качество протеинов имеют разное содержание и биодоступность ами- нокислот, что следует учитывать при выборе кон- кретного протеина.

12)Спортсмены в своем выборе должны ори-

ентироваться на пищевые источники протеинов и отдавать предпочтение тем, которые содержат все незаменимые аминокислоты (ВСАА и др.).

13)В видах спорта, требующих повышенной выносливости, спортсмены должны фокусиро-

ваться на достижении оптимального обеспечения организма углеводами для максимизации физиче- ских кондиций. Роль при этом протеинов заклю-

чается в предупреждении и снижении мышечных повреждений и ускорении восстановления.

14) Прием на ночь казеина (30–40 г) обеспечи-

вает увеличение ночного синтеза белка в организме без изменения процесса липолиза.

Несмотря на сформулированную компромисс- ную позицию ISSN, весьма важный вопрос времени

приема протеинов и распределении потребляемой дозы в течение суток в различных видах спорта

ипри разном характере нагрузок остается дис- куссионным. Так, в подробной статье J. Antonio

исоавторов (2017) и в позиционной статье ISSN (Kerksick C.M. et al., 2017) на основе собственных

данных и ряда исследований предыдущих лет делаются следующие выводы относительно вре- мени приема протеинов у спортсменов:

• Продолжительные (>60 мин) циклы упражнений

высокой интенсивности (>70% VO2max) требуют

особого обеспечения энергией и регуляции водно-солевого обмена. Поэтому потребление углеводов должно быть на уровне ~30–60 г×час –1

ввиде 6–8% углеводно-электролитного напитка (УЭН) (170–340 мл) каждые 10–15 мин после начала нагрузки, особенно при таких вариан- тах тренировок, которые выходят за пределы 70 мин. Если обеспечение углеводами недо- статочно, повысить физическую готовность может дополнительное потребление протеи- нов (уменьшить микроповреждения скелетных мышц, способствовать эугликемии и ускорить ресинтез гликогена).

•Обеспечение суточной потребности в протеине путем равномерного распределения его при- ема (примерно каждые 3 часа в течение дня) на сегодняшний день рассматривается как вари- ант первого выбора для тренирующихся лиц.

•Потребление незаменимых аминокислот (EAA; примерно 10 г) в свободной форме или в составе болюса протеина (20–40 г) максимально сти- мулирует синтез мышечных белков (MPS).

•Пре- и/или посттренировочные пищевые интервенции (углеводы + протеин или протеин

отдельно) могут рассматриваться как эффек- тивная стратегия поддержки с целью повыше- ния силы и улучшения состава тела. Однако

объем и время предтренировочного приема пищи могут оказывать существенное влияние

ипотребовать посттренировочного приема про- теинов.

•Прием высококачественных белков в течение ближайших 2 часов после нагрузки вызывает стойкое увеличение синтеза мышечных проте- инов.

•Прием 20–40 г высококачественного протеина (0,25–0,40 г×кг –1 массы тела) каждые 4 часа – наиболее предпочтительный режим для стиму-

ляции синтеза мышечного белка по сравнению с другими режимами диеты. Это сопровожда-

ется улучшением состава тела и показателями физической подготовленности.

•Потребление казеина (~30–40 г) перед сном

существенно ускоряет синтез мышечных белков

иметаболизм в течение ночного отдыха без изменения активности липолиза.

В 2017 г. были сформулированы, а в январе

2018 г. опубликованы основные положения Наци- онального института здоровья США (National Institutes of Health, Office of Dietary Supplements, 2018) относительно применения пищевых доба- вок протеинов и аминокислот в спорте и фитнесе. Среди спортсменов-любителей (анализ данных 21 000 человек) протеин-содержащие продукты использовали 41,7% опрошенных, аминокислоты –

12,1% (NCAA National Study of Substance Use Habits of College Student-Athletes, August 2014). По видам спорта наибольший процент потребителей отме- чен у мужчин в хоккее на льду, рестлинге и бейс- боле, у женщин – в волейболе, плавании и хоккее на льду. Среди военного персонала в процессе общефизической подготовки 22,8% мужчин и 5,3%

женщин использовали популярные комбинации аминокислот и креатина (Jacobson I.G. et al., 2012).

Типичными дозировками протеинов в этих группах были 1,2–2,0 г×кг –1 в день. Потребление протеинов

профессиональными элитными спортсменами превышало в среднем на 10–20% соответствующие значение у любителей и зависело от вида спорта, антропометрических данных атлетов, интенсивно-

сти и продолжительности нагрузок и ряда других факторов. Основные положения документа Инсти- тута здоровья США (2018) сводятся к следующему:

•Потребление протеинов в качественном и коли- чественном плане должно обеспечивать суточ-

ную потребность в незаменимых аминокислотах для поддержания мышечной массы и силы,

максимизации синтеза и минимизации распада белка. Потребление пищевых высококачествен-

ных белков увеличивает концентрацию в крови всех видов аминокислот, которые потребляются клетками скелетных мышц. Особое значение имеют 9 незаменимых аминокислот (ЕАА): ВСАА (лейцин, изолейцин, валин), гистидин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан.

•Потребление адекватного количества белка оптимизирует адаптивный ответ организма на физические нагрузки и обеспечивает рост силы и мышечной массы, гипертрофию мышеч- ных волокон, а также ускорение восстановления после нагрузки.

•Наиболее качественные протеины содержат около 40% ЕАА, что дает возможность полу- чить во время разового приема 25 г протеина в составе пищи около 10 г ЕАА.

•Мета-анализ РКИ показал, что потребление протеинов в течение часа до или после физиче-

ской нагрузки оказывает примерно одинаковое влияние на состав тела, увеличение мышечной силы, размер мышц и мало изменяет скорость восстановления (Schoenfeld B.J. et al., 2013, 2017).

На практике период после тренировки, когда

экзогенное поступление протеинов в организм

редуцирует распад эндогенных белков, стиму-

лирует процесс построения мышц и усиливает активность митохондриальных белков для уси-

ления утилизации кислорода работающими мышцами (так называемое «окно метаболи- ческих возможностей»), может продолжаться до 24 часов (Rosenbloom C., 2015).

•Ряд исследований показал, что потребление на ночь (перед сном) молочного белка с замед- ленным метаболизмом (казеин) в дозе 27–40 г на прием увеличивает скорость ночного син- теза эндогенных белков в организме, увели- чивает концентрацию свободных аминокис- лот в плазме крови, обеспечивая рост силы и мышечной массы, а также ускоренное вос- становление на следующий день (Res P.T. et

al., 2012; Rosenbloom C., 2015; Snijders T. et al., 2015).

•Профиль безопасности протеинов охарактеризо- ван Советом по пище и питанию как «очень низ-

кий (безопасный)» (Institute of Medicine. США, 2005). Высокобелковые диеты (HPD) (от 1,6 до 2,4 г×кг –1 в день, что в два-три раза выше

рекомендованных значений потребления для обычной популяции) при использовании в тече-

ние нескольких месяцев также не вызывали каких-либо побочных эффектов, способных представлять опасность для здоровья спортс-

менов (Phillips S.M., 2013; Antonio J. et al., 2015, 2016). В процессе исследования эффективности

и безопасности находится очень высокобелковая диета (VHPD) (свыше 3,5–4,0 г×кг –1 в день).

Потребность в протеинах у представителей различных

видов спорта

Данные о рекомендуемом потреблении проте- инов в различных видах спорта приведены в таб- лице 29.

Во всех рекомендациях обращается внимание на качество используемых протеинов. Наиболее часто используются whey-протеины и казеин, а из растительных белков – соевый. В то же время

активное развитие в последние годы получило использование белка гороха и его дериватов. Тре-

неры и спортсмены должны обращать внимание на: состав конкретных протеиновых смесей, абсо-

лютное и относительное содержание в порции и суточной дозе ВСАА (особенно лейцина), общего

количества незаменимых аминокислот (должны присутствовать все девять ЕАА), процентное соотношение белков из разных источников. Как правило, протеины животного происхождения (мясные, рыбные, молочные, куриные, из яйца) содержат все девять незаменимых аминокислот.

В растительных протеинах могут отсутствовать или быть в очень маленьких количествах одна или две незаменимые аминокислоты. Эти недостатки

растительных белков в современной индустрии спортивного и клинического питания устраняются внедрением инновационных технологий (гидроли- заты и изоляты растительных протеинов, обогаще- ние дополнительным введением ВСАА и др.). Такие методы позволили, в частности, соевому белку

занять промежуточное место в плане величины анаболического мышечного ответа при курсовом применении во время отдыха и тренировок, между whey-протеином (абсолютный лидер) и казеином (на 69% выше в случае сравнения казеина и соевого белка в пользу последнего) (Tang J.E. et al., 2009).

Сравнительная характеристика основных типов протеинов

Сравнение протеинов по составу и показателям биодоступности. Использование пищевых доба-

вок на основе протеинов в процессе постоянных тренировочных и соревновательных нагрузок спо- собствует формированию мышечной гипертрофии. Потребление белков и результирующая гипера- миноацидемия обеспечивают, с одной стороны, необходимые строительные блоки (незаменимые аминокислоты – ЕАА) для синтеза мышечных белков (muscle protein synthesis – MPS), с другой –

являются триггерным механизмом запуска этого процесса. Параллельно те же механизмы подавляют разрушение белков скелетной мускулатуры (muscle protein breakdown – MPB), формируя положитель- ный белковый баланс (MPS > MPB) (Phillips S.M.,

2016), т. е. преобладание анаболических процессов над катаболическими. Ключевой триггерной ами- нокислотой увеличения MPS является лейцин, который целевым образом активирует рапамици- новый комплекс-1 (ключевой сигнальный белок), запуская рост MPS. Исходя из этого положения,

потребление протеинов с высоким содержанием лейцина (в составе комплекса ВСАА) будет иметь преимущества в выраженности объемов роста MPS. Таким образом, качество протеина (характеризу- емое содержанием ЕАА, особенно аминокислот с разветвленной цепью – ВСАА, и способностью белка адекватно перевариваться в ЖКТ) имеет прямое влияние на изменение MPS и решающее – на рост мышечной массы. Традиционными показа-

телями качества протеинов с точки зрения усвоения организмом является PDCAAS (protein digestibilitycorrected amino acid score) и ряд других (табл. 30).

Как уже отмечалась, очень важным с точки

зрения усвояемости и участия в ремоделировании разрушенных в процессе интенсивных физических нагрузок мышечных белков является и их амино- кислотный состав (табл. 31).

Однако в настоящее время специально для целей спортивной нутрициологии рекомендован дру- гой, более адекватный, показатель, отражающий роль не всех аминокислот вообще, а собственно незаменимых аминокислот, в первую очередь в физиологических процессах – DIAAS (digestible indispensable amino acid score). Использование

DIAAS подразумевает, что аминокислоты (АК) как нутриенты являются индивидуальными, а качество протеинов определяется долей IAA в их составе и всасыванием в кишечнике. Такие различия про-

теинов могут иметь важные последствия для роста мышечной массы и ремоделирования структуры мышц в ходе постоянного тренировочного про- цесса. Сравнительные характеристики некоторых белков по показателям PDCAAS и DIAAS приве- дены в таблице 32.

АК

Изолейцин

Лейцин

Лизин

Метионин+цистеин

Фенилаланин+тирозин

Треонин

Триптофан

Валин

WP представляют собой линейку белковых фракций, включая альфа-лактальбумин, бета-лак- тоглобулин, протеины сыворотки, лактоферрин и серию иммуноглобулинов (табл. 33). В отдельно-

сти эти фракции считаются иммуноповышающими (иммуностимулирующими), что проявляется рядом биоактивных функций: пребиотические эффекты, ускорение восстановления тканей, поддержание интегративной функции кишечника, разрушение патогенов и выведение токсинов (Walzem R.M.et al., 2002; Marshall K., 2004).

Аминокислотный профиль WP идентичен тако- вому в белках клеток скелетных мышц; это обес-

печивает максимально правильную коррекцию структуры белка и нарушений белкового обмена в мышцах (Ha E., Zemel M.B., 2003). Концентрат

(WPC) и изолят (WPI) белков содержат высокие концентрации (на 100 г) незаменимых аминокислот,

которые играют критическую роль в клеточных обменных процессах скелетных мышц.

Однако для окончательной оценки эффектив- ности протеина (потенциал эргогенных свойств)

необходимо уже в «полевых» условиях убедиться

и количественно оценить влияние протеина на показатели мышечной функции и выносли- вость. Так, в работе S.M. Phillips (2016) показано, что далеко не во всех тестах whey-протеин явля- ется наиболее эффективным. Для определенных групп мышц протеин белка гороха вызывал боль- шее увеличение мышечной массы. Тем не менее белок молочной сыворотки (быстрый) и казеин (медленный) остаются лидерами в спортивном питании как по составу, так и по эргогенной эффективности.

Весьма популярными в последние годы стано- вятся гидролизаты белков животного и раститель- ного происхождения, в которых аминокислоты

представлены пептидами различного размера

(Jeewanthi R.K.C. et al., 2015). На сегодняшний день считается, что анаболическое действие гидроли- затов белков не превышает таковой эффект у изо- лятов и концентратов, но может сопровождаться

большей потерей жировой массы спортсмена при силовых тренировках (Lockwood C.M. et al., 2016).