Эргогенные эффекты спортивного питания. Научно-методические рекомендации для тренеров и спортивных врачей

Жиры состоят из глицерина и жирных кислот. При мобилизации их из внутриклеточных жировых депо (процесс липолиза) они расщепляются на составные части. Глицерин обменивается по пути превращения углеводов, а образующиеся жирные кислоты подвергаются окислению в митохондриях клеток, куда они переносятся при посредстве карнитина. Жирные кислоты, входящие в состав молекул жиров, различаются по насыщенности внутримолекулярных связей. Жиры животного происхождения отличаются высоким содержанием насыщенных жирных кислот и используются в основном для энергетических целей. Растительные жиры в большом количестве содержат непредельные жирные кислоты, которые используются для построения клеточных мембран и выполнения каталитических функций. В пище, потребляемой спортсменами, должны в большом количестве содержаться непредельные жирные кислоты, легко включаемые в процессы «рабочего» обмена веществ и необходимые для поддержания структурной целостности клеточных мебран. Использование жиров как энергетического материала особенно важно в тех видах спорта, где предельная длительность выполняемых упражнений превышает 1,5 ч (велосипедные и лыжные гонки, бег на сверхдлинные дистанции, длительные пешие переходы, восхождения на горы и т. п.), а также в условиях низкой температуры окружающей среды, когда жиры используются в целях терморегуляции. Следует, однако, учитывать, что для полноценного использования жиров в качестве энергетического материала в тканях должно поддерживаться высокое напряжение кислорода. Любые нарушения адекватного снабжения тканей кислородом приводят к накоплению недоокисленных продуктов жирового обмена – кетоновых тел, с которыми связано развитие хронического утомления при длительной работе.

Пища спортсменов должна содержать необходимое количество легкоусвояемых жиров молочного и растительного происхождения, в ней должны содержаться незаменимые жирные кислоты – линолевая и линоленовая. Удовлетворить потребность в жирах вполне возможно за счет использования натуральных продуктов. Но в питании спортсменов часто применяются специальные пищевые смеси, содержащие легкоусвояемые жиры растительного и животного происхождения, а также жирные кислоты и активаторы жирового обмена в тканях.

Эргогенный эффект от повышенного употребления жиров (омега-3 жирные кислоты, триглицериды) более всего проявляется при выполнении длительных упражнений аэробного характера. Диета с высоким содержанием жиров (от 25 до 45 г), применяемая за 1–4 ч до старта на соревнованиях, способствует большему использованию жиров и более экономному расходованию углеводов во время упражнения. Усиленному окислению жиров способствует предварительное введение L-карнитина (в дозе до 1–5 г), участвующего в транспорте жирных кислот через митохондриальную мембрану. Увеличению мобилизации жирных кислот из жировых депо при выполнении напряженной мышечной работы способствует употребление в пищевых продуктах кофеина в дозе от 3 до 15 мг на 1 кг веса тела (в чашке кофе содержится 100–150 мг кофеина, в чашке чая – от 20 до 50 мг, в стакане напитка кока-кола – 35–55 мг). Следует учитывать, что по определению МОК употребление кофеина в больших количествах (> 800 мг) рассматривается как допинг.

3. Белки и аминокислоты

На долю белков в пищевом рационе спортсменов обычно приходится не более 10–15 % энергии, получаемой из пищи. Но основное назначение белков не сводится к удовлетворению энергетических потребностей. Белки – это основной строительный материал нашего организма, необходимый для роста и поддержания структурной целостности активно функционирующих органов и тканей. Белки также необходимы для построения пищеварительных ферментов, они участвуют в образовании антител в системе иммунной защиты организма. Белки – это полимерные соединения, состоящие из аминокислот. Аминокислоты, из которых построены белки нашего организма, разделяются на две группы: заменимые и незаменимые (табл. 1).

Таблица 1

За счет питания организм спортсменов должен получать весь набор незаменимых аминокислот (см. табл. 1), т. к. их недостаток в пище приводит к ослаблению функций организма и развитию болезненных состояний. Чтобы обеспечить поступление аминокислот в необходимых количествах и оптимальных соотношениях, пища должна быть разнообразной и содержать белки как животного, так и растительного происхождения. Суточная потребность в белках у спортсменов составляет около 1,5 г белка на 1 кг веса тела. Однако следует отметить, что из-за различий в метаболической активности и функциях отдельных аминокислот обеспечить их оптимальное соотношение в пище бывает затруднительно. Поэтому в питании спортсменов широко применяются различные аминокислотные препараты и смеси, в которых соблюдены оптимальные соотношения всех необходимых аминокислот.

Для спортсменов использование в рационе повседневного питания аминокислотных смесей особенно важно потому, что образование специфических структурных и ферментных белков обуславливает достигаемый тренировочный эффект нагрузки, что напрямую связано с приростом показателей спортивной работоспособности. Усиление белкового синтеза в период отдыха после завершенной мышечной работы связано с активацией соответствующих генов за счет действия специфических активаторов (анаболизаторов), образущихся в процессе «рабочего» обмена веществ. В качестве таких активаторов действуют отдельные аминокислоты и пептиды, образующиеся при распаде функционирующих белков, продукты внутриклеточного энергетического обмена – аденозинмонофосфорная и инозиновая кислоты, свободный креатин, а также гормоны стероидной природы (тестостерон, гормон роста и т. п.). При отсутствии стимуляции генной активности со стороны анаболизаторов трудно добиться существенного увеличения синтеза белков и закрепления вызванного нагрузкой тренировочного эффекта.

Способностью участвовать в энергетическом обмене обладают только L-формы аминокислот. Важную роль для спортсменов играют и так называемые условно незаменимые аминокислоты – это аминокислоты, которые организм способен вырабатывать только в очень малых количествах, но которые играют важную роль в метаболизме при напряженной мышечной деятельности. Это такие аминокислоты, как глутамин, аргинин, таурин и др.

Ниже перечислены наиболее значимые в спортивной практике аминокислоты.

Аргинин является заменимой аминокислотой. Стимулирует секрецию гормона роста, повышает активность сердечно-сосудистой и иммунной систем организма, способствует детоксикации и выведению аммиака, ускоряет синтез креатина, предотвращает физическое и умственное утомление.

Орнитин стимулирует синтез структурных и ферментных белков в организме, увеличивает синтез гормона роста.

Лейцин – незаменимая аминокислота, влияющая на анаболические реакции и повышающая работоспособность.

Изолейцин участвует в процессе синтеза гликогена и способствует повышению концентрации гемоглобина в крови.

Валин также способствует синтезу гликогена, участвует в процессах энергетического обмена, стимулирует умственную деятельность.

Лизин противодействует утомлению, улучшает устойчивость к стрессам, участвует в образовании карнитина.

Глутамин является субстратом энергетических превращений при работе на выносливость, переносчиком аминогрупп при синтезе белка, обезвреживает свободный аммиак и снижает накопление в крови молочной кислоты, повышает умственную работоспособность, обладает антигипоксическим и антиоксидантным эффектом, ускоряет процессы восстановления.

Глицин участвует в образовании заменимых аминокислот, способствует синтезу креатина, действует как антидепрессант.

Гистидин – незаменимая аминокислота. Вызывает значительное увеличение секреции соматотропного гормона (СТГ), принимает активное участие в синтезе карнозина; повышает иммунитет.

Аланин – заменимая аминокислота. Входит в состав карнозина, являющегося важным буфером в мышечной ткани и препятствующего «закислению» среды во время интенсивных упражнений (при анаэробных нагрузках). Количество карнозина в организме находится в прямой зависимости от количества аланина.

Аспарагиновая кислота – заменимая аминокислота. Способствует сохранению гликогена в тканях, повышает использование свободных жирных кислот и уменьшает утомление при физических нагрузках; является антигипоксантом.

Метионин способствует поддержанию азотистого равновесия в организме, усиливает синтез стероидных гормонов.

Таурин – аминокислота, способствующая ускорению реакций энергетического обмена в организме, ускоряет восстановление работающих мышц, препятствует развитию утомления во время интенсивной мышечной нагрузки; необходим для нормального развития нервной системы.

Треонин участвует в образовании коллагена и эластина, активизирует иммунную систему, повышает энергетический обмен в работающих мышцах.

Триптофан ускоряет процессы восстановления, повышает сопротивляемость организма к стрессовым нагрузкам, является антидепрессантом.

Фенилаланин участвует в продукции коллагена, является антидепрессантом, повышает физическую работоспособность.

Биологические эффекты различных сочетаний аминокислот

Имеется ряд работ, подтверждающих анаболизирующее действие аминокислот в связи с их способностью стимулировать выделение гормонов, ответственных за увеличение массы работающих мышц и повышение силовых возможностей спортсменов.

Стимуляторами высвобождения гормона роста в организме являются аргинин, орнитин, гистидин, лизин, триптофан и глицин.

Аргинин, орнитин, тирозин и триптофан могут конкурировать за их утилизацию организмом. Кроме того, их не следует принимать вместе с большим количеством углеводов. Наибольшее выделение гормона роста происходит при приеме триптофана с витамином В

, а также при приеме триптофана, аргинина и орнитина. Лучшее время приема этих аминокислот – за час до тренировки или перед сном.

Аргинин и орнитин способствуют увеличению синтеза гормона роста только при сочетании диеты и упражнений максимальной интенсивности. Лучшее время приема – за час до тренировки, сразу после нее или перед сном.

Соматотропный гормон не может синтезироваться при недостатке таурина.

Важное значение отводится аминокислотам с разветвленными цепями: лейцину, изолейцину и валину (ВСАА). Они обладают выраженным анаболическим действием, могут использоваться в качестве источника энергии, а также ускоряют восстановление. Их необходимо принимать вместе за 30 мин до тренировки, а также через 60–90 мин после ее окончания.

Использование одной или нескольких аминокислот с целью стимуляции белкового синтеза наиболее эффективно с нагрузками силового и скоростно-силового характера. Их необходимо принимать до тренировки или после в зависимости от задач подготовки и конкретной нагрузки.

Для лучшего усвоения рекомендуются следующие пропорции аминокислот: триптофан – 1,0 (его количество принято за единицу); лейцин – 4,0; изолейцин – 2,5; валин – 3,5; лизин – 5,0; метионин – 3,0; фенилаланин – 3,5; треонин – 2,5.

Считается, что воздействие аминокислот проявляется через 3-12 недель после начала их приема.

Важное значение в спорте играют метаболиты аминокислот, а также вещества, состоящие из нескольких аминокислот, аминокислот и витаминов и т. п.

Рассмотрим некоторые из них.

3-гидроксиметилбутират (НМВ) – это метаболит, возникающий после расщепления лейцина. Возможно, действие лейцина становится наиболее эффективным только после того, как он превращается в этот метаболит, т. е. НМВ может воспроизводить свойства лейцина. Однако результаты практических исследований пока еще не подтвердили данных предположений.

L-карнитин синтезируется в печени и почках на основе двух аминокислот (лизин и метионин), трех витаминов (ниацин, В

и С), а также железа. Почти все запасы карнитина в организме локализуются в мышцах. Главной функцией карнитина является обеспечение транспорта жирных кислот в митохондрии, где они подвергаются окислению. Это позволяет больше использовать энергию жиров, сохраняя имеющиеся запасы гликогена. Еще более эффективно жиры «сжигаются» при одновременном приеме кофеина (активизирующего жиры) и карнитина («сжигающего» эти жиры). Карнитин также обладает антиоксидантным и антигипоксическим эффектами. Он содействует насыщению мышц кислородом, а также играет важную роль в восстановлении организма после физических нагрузок. Самая серьезная проблема с усвоением карнитина заключается в том, что организм усваивает только от 5 до 15 %, а остальное выводится из организма. Этот показатель можно улучшить, если принимать карнитин вместе с углеводами. Рекомендуемая доза приема карнитина – 1–2 г в сутки. Однако ряд исследований не подтвердил эргогенного действия от приема дополнительных доз L-карнитина.

Карнозин представляет собой дипептид, состоящий из двух аминокислот: 3-аланина и L-гистидина. Карнозин сосредоточен в основном в скелетных мышцах, а также в сердце и головном мозге. Карнозин нейтрализует молочную кислоту, вырабатываемую во время интенсивных нагрузок, что способствует препятствию появления чувства усталости. Карнозин способен повышать силу и выносливость при нагрузках, продолжающихся 10–15 с, поэтому в волокнах типа II сосредоточено карнозина в 2–3 раза больше, чем в волокнах типа I. Концентрация карнозина находится в прямой зависимости от уровня аланина в крови.

Креатин синтезируется из 3-х аминокислот: глицина, аргинина и метионина. Он образуется в печени, почках, поджелудочной железе. Около 95 % креатина находится в скелетных мышцах в форме креатинфосфата. Общее содержание креатина в организме составляет около 120 г. Ежедневно человеку необходимо дополнительно получать около 2-х г креатина. Половину этого количества человек получает с пищей, половину организм вырабатывает самостоятельно. Креатин оказывает анаболическое действие на мышцы, увеличивая выработку гормонов-анаболизаторов, повышает массу и силу мышц, способствует накоплению в мышцах гликогена, защищает мышечные клетки от повреждений, играет роль «буфера» при интенсивных нагрузках, ускоряет восстановление. Особенно эффективен прием креатина при выполнении силовых и скоростно-силовых нагрузок. Чем больше в мышцах волокон типа II (отвечающих за силу и скорость), тем больше эффект от приема креатина. Считается, что начинать прием креатина надо с повышенных доз: ежедневно в течение одной недели принимать до 20 г креатина, а потом переходить к дозам по 3–5 г в день. Особенно эффективен прием креатина вместе с инозином, некоторыми аминокислотами и адаптогенами. В этом случае суточная доза креатина может быть снижена до 2–3 г в сутки.

Существует целый ряд форм креатина, употребляемого спортсменами. В табл. 2 приведены наиболее распространенные формы креатина с указанием положительных и отрицательных характеристик его применения.

Таблица 2

Инозин является предшественником пуриновых азотистых оснований нуклеиновых кислот. Попадая в клетки, он усиливает синтез нуклеиновых кислот; активирует новообразование ферментов; является основой для образования макроэргов. Ряд исследователей отмечает его эффективность при одновременном приеме с другими анаболизаторами, например, с креатином.

4. Витаминные и коферментные препараты

Весьма сходная ситуация в специализированном питании спортсменов наблюдается и в отношении применения повышенных доз витаминов. Потребность в этих нутриентах у спортсменов заметно отличается от потребности лиц, не занимающихся спортом. Потребность спортсменов в витаминах может быть в 2–3 раза выше, чем у обычных людей. Естественным выходом из создавшейся ситуации будет употребление витаминов в форме витаминных комплексов и продуктов спортивного питания.

Витамины принято делить на водорастворимые и жирорастворимые. Водорастворимые витамины, как правило, не обладают эффектом накапливания и выводятся из организма в течение суток. Это витамины группы В, а также С, Р, РР. Жирорастворимые витамины (А, D, Е, К) могут накапливаться в организме, что необходимо учитывать, чтобы избежать гипервитаминоза при их избыточном употреблении. Для достижения выраженного эргогенного эффекта от употребления витаминов необходимо соблюдать их определенное соотношение в витаминных комплексах, избегая отрицательного взаимодействия витаминов группы А (жирорастворимые) и витаминов группы В (водорастворимые). Витамины из последней упомянутой группы, в основном стимулирующие анаболические превращения в организме, будет целесообразнее отнести на более поздний прием – перед отходом ко сну. Как показывает опыт применения витаминных добавок в питании спортсменов, наиболее выраженный эргогенный эффект обычно достигается за счет употребления препаратов витамина С, обладающего высокими антиокислительными свойствами, и витамина Е (?-токоферол), действующего в качестве модулятора антиоксидантной и иммунологической защиты организма. Эффективные дозы для достижения выраженного эргогенного эффекта от употребления этих витаминов составляют от 0,5 до 2,0 г в день для витамина С и порядка 400 мг в день или около 1200–1600 IU – для витамина Е.