Спортивные напитки: научный обзор

Спортивные напитки (обзор)

Авторы: д.м.н. Александр Владимирович Дмитриев, врач-эндокринолог

С современных научных позиций для оптимальной готовности спортсмены должны быть: а) адекватно гидратированы; б) обеспечены утрачиваемыми в процессе физической нагрузки электролитами; в) снабжены быстроусвояемыми нутриентами (в первую очередь, углеводами — CHO), которые расходуются в процессе тренировки и соревнования, и дают максимум энергии без дополнительной нагрузки на организм для переработки нутриентов. Еще одна задача, которая была сформулирована за несколько последних лет, заключается в максимальном ускорении всех трех процессов восполнения и обеспечения, а также превентивного создания запасов электролитов и нутриентов до их активного расходования во время нагрузки. Причем это относится как к аэробным, так и анаэробным видам упражнений. Другая категория напитков предназначена для планового стимулирования анаболических и торможения катаболических процессов, и включает в готовом для употребления жидком виде (ready to drink — RTD) все те макро, микро— и фармаконутриенты, которые в обычных условиях смешивают ex tempore и разводят в определенном количестве жидкости (вода, молоко и т.д.). Существуют также еще несколько групп напитков специального назначения, о которых будет сказано ниже.

Общие рекомендации по оценке углеводно-электролитных спортивных напитков

Предпосылки для формулирования состава спортивных напитков базируются на потребностях и затратах организма в процессе физических нагрузок.

Работа мышц и энергия

Энергетические резервы организма обеспечиваются ( в расчета на 80 кг субъекта): глюкоза плазмы крови содержит в 3-х граммах – 12 кал; гликоген печени 100 г – 400 кал; гликоген мышц 400 г – 1600 кал. В процессе мышечной работы, в первую очередь, используется глюкоза крови (быстро расходуемый запас), затем гликоген. После падения запасов гликогена в качестве источника энергии начинают расходоваться мышечные протеины. Дополнительно, в зависимости от интенсивности тренировок, организм может окислять жиры. Двухчасовой период интенсивных тренировок снижает нормальные запасы гликогена и форсирует процесс использования протеинов и жиров мышц для получения энергии. После однократного истощения запасов гликогена в процессе тренировки требуется по крайней мере 24 часа для восстановления депо гликогена с использованием напитков и пищи с высоким гликемическим индексом.

Углеводная нагрузка и содержание в спортивных напитках

Доказано, что комбинированное применение углеводов в течение дня повышает депо гликогена в мышцах и повышает физическую готовность к тренировкам и соревнованиям. Типичные запасы гликогена у обычного человека 1,7 г/100 г мышечной ткани могут быть увеличены до 4-5 г/100 г мышц. Углеводы в спортивных напитках идут сначала на пополнение резервов глюкозы крови, а затем – на восполнение депо гликогена. Расход эндогенных углеводов идет в таком же порядке. После 30 минут тренировки уже отмечается значительное падение запасов гликогена. В этих условиях организм начинает расходовать протеины для получения энергии. Превентивное употребление 450-500 мл стандартного углеводно-электролитного напитка (УЭН) за 90 минут до начала физической активности может остановить разрушение протеинов и их вовлечение в энергетический обмен. Но уже через 30-60 минут интенсивной работы в зале опять значительно снижает запасы гликогена, что приводит к падению эффективности тренировки. Научные расчеты показали, что оптимальное содержание углеводов (сахара) в спортивных напитках составляет 6-8%, однако на практике считается, что это слишком высокие цифры и достаточно 4% концентрации углеводов для поддержания формы и предотвращения развития судорог.

Длительность нахождения напитков в желудке

Скорость опорожнения желудка (как быстро содержимое желудка уходит в тонкий кишечник) – критичная величина для оценки спортивного напитка. От этого зависит быстрота всасывания компонентов в кишечнике и, следовательно, скорость регидратации и поддержания энергии. Чистая вода покидает желудок быстрее всех других растворов. По данным Института Gatorade спортивные напитки, содержащие 4,5% раствор углеводов, 23 мEq/л натрия и имеющие осмолярность около 349 мОсмол/л, прокидают желудок на 35% медленнее, по сравнению с напитками, содержащими 1-2,5% сахара, и на 40% медленнее, чем вода. По разным оценкам имеются определенные закономерности: простые углеводы (глюкоза, фруктоза и сукроза) покидают желудок со скоростью, обратно пропорциональной их концентрации в напитке; 6% глюкозо-электролитный раствор у здоровых мужчин покидает желудок со скоростью 1090-1250 мл/час; 2% раствор глюкозы имеет ту же скорость, что и вода. Работами J.R.Hoffman и соавторов (2010-2015) показано, что введение в состав стандартных УЭН дипептида L-глутамина (L-аланил-L-глутамин) ускоряет всасывание компонентов в 2-2,5 раза (подробнее в главе «L-глутамин и его дипептиды в спортивной медицине»). Это подтверждено на практике у спортсменов в различных областях (баскетбол, футбол, тесты на тренажерах и т.д.).

Метаболизм углеводов

При составлении формулы спортивного напитка учитывается метаболизм углеводов. Как уже отмечалось, скорость окисления СНО составляет 60-70 г/час и нет оснований превышать эту величину при расчете скорости поступления напитка в организм. Выявлены некоторые особенности, которые необходимо учитывать:

• У спортсменов в циклических видах спорта употребление спортивных напитков, содержащих углеводы, со скоростью 1,2 г/мин (0,6 г сукрозы + 0,6 г глюкозы), соответствует скорости окисления углеводов в организме 1,13-1,27 г/мин). За 120 минут тренировки потребляется примерно 144 г СНО. Повышение скорости потребления СНО до 2,4 г/мин не изменяет скорость окисления и она сохраняется на таком же уровне – 1,2 г/мин.
• У спортсменов в циклических видах спорта употребление спортивных напитков с сочетанным содержанием мальтодекстрина и фруктозы ускоряет скорость окисления углеводов на 40-50% (1,43-1,57 г/мин против 0,98-1,14 г/мин при употреблении только мальтодекстрина — 1.8 г/мин).

В любом случае, организм не может утилизировать углеводы с большей скоростью, чем 70 г/час.

Уровни натрия

Еще одной важнейшей составной частью спортивных напитков является содержание натрия. Таблица 1 иллюстрирует концентрации натрия в различных средах организма: поте, выделяемом в процессе физической нагрузки, и тех жидкостях, которые потенциально могут быть использованы для замещения потерь натрия. В настоящее время доминирует точка зрения, что все потери натрия в процессе тренировок, должны быть возмещены, и это должно быть сделано в течение 24-х часов.

Таблица 1. Характеристика содержания натрия в различных спортивных напитках в сравнении с составом пота и некоторых других растворов (J.F.Wesley, 2006).

Введение в состав напитков других катионов

В настоящее время считается правильным наличие в спортивных напитках не только катионов натрия, но и магния, кальция и калия. Это обусловлено данными о потерях этих видов ионов в процессе интенсивных тренировок и потоотделения. Особенно важным становится соблюдение таких условий в определенных климатических режимах (высокие температуры). Количество вводимых в раствор дополнительных катионов должно быть пропорционально соотношению их концентраций и содержания натрия в естественных средах организма (кровь, внеклеточная жидкость). Искусственно повышенные концентрации натрия необходимы при высокой вероятности больших потерь с потом и развития мышечных судорог (в классификации эта группа напитков обозначена как «гипертонические ЭН» (табл. 2).

Введение в состав напитков других компонентов

Как правило, это уже не имеет отношение к регидратации и быстрому восполнению энергии в процессе тренировок и соревнований. Усвоение других компонентов требует значительного времени, включения в сложные метаболические процессы, и рассчитано на отдаленное действие при курсовом постоянном применении. Соответственно, в классификации спортивных напитков они выделены в отдельные группы.

Классификация спортивных напитков

Производство спортивных напитков строится на научной основе и постоянно меняется в соответствии с новыми разработками и достижениями спортивной науки и практики. В таблице 2 представлена современная классификация напитков, применяемых в спорте. В определенной степени условно все напитки разделяются на категории в зависимости от состава и назначения.

Таблица.2. Классификация и общая характеристика напитков в спорте (модификация таблицы J.Maurer, 2005, с учетом данных 2006-2016)

Примечания: CHO – углеводы (глюкоза, мальтодекстрин, сукроза и др.), BCAA – аминокислоты с разветвленной цепью (лейцин, изолейцин, валин), AA — аминокислоты, EAA – незаменимые аминокислоты, ЖКТ – желудочно-кишечный тракт, ISSN – Международное Общество Спортивного Питания, AIS – Австралийский Институт Спорта, CDA – Канадская Ассоциация Диетологов.

К «традиционным» спортивным напиткам (СН) относятся спортивную воду (не путать с обычной водой!) и изотонические растворы углеводов с электролитами. Гипертонические растворы, ранее практически исключенные из практического применения, обретают сейчас вторую жизнь в качестве средств профилактики мышечных судорог, возникающих у спортсменов при длительных интенсивных нагрузках. К относительно новым спортивным напиткам относят: изотонические углеводно-электролитные растворы с нутриентами и энергетические напитки (ЭнН).

По времени использования СН можно разделить на применяемые до, во время и после физической нагрузки, хотя такое деление весьма условно, поскольку многие из них применяются на всех трех стадиях. 1. Задачи СН до нагрузки: увеличение запасов гликогена в мышцах; повышение щелочного резерва крови (буферизация) для предупреждения ацидоза (например, дополнение бикарбонатом натрия) и потерь с мочой. 2. Задачи СН в процессе нагрузки: восстановление баланса воды и электролитов по мере их утраты (до 70-80% от потерь); обеспечение быстрыми углеводами и повышение чувствительности тканей к инсулину; усиление поступления аминокислот в мышечные клетки; поддержание интегративной функции кишечника для быстрой адаптации к поступлению нутриентов в постнагрузочный период. 3. Задачи СН после выполнения упражнений (восстановительный период): полное возмещение потерь (на 100-130%, включая уже возмещенное количество во время тренировки) воды и электролитов; сокращение периода постнагрузочного падения переваривающей и адсорбционной способности кишечника (с 1,5 часов до 45-60 минут); восстановление депо гликогена в печени и в мышцах; как результат, сокращение периода падения силы, мощности и выносливости, более раннее назначение макронутриентов (основного питания) и их большая эффективность.

Стандартные спортивные напитки (ЭН и УЭН) для возмещения потерь воды, электролитов и энергии

В таблице 3 представлены примеры стандартных УЭН.

Таблица 3. Состав стандартных спортивных напитков и спортивной воды по данным Австралийского Института Спорта (Fact sheet. Sport drinks. Sport dietitians, Australia, 2009)

Современные спортивные многокомпонентные регидратирующие формулы и схемы их применения

Особенности современных формул для регидратации спортсменов в процессе интенсивных тренировок можно рассмотреть на примере композиции под коммерческим названием EFS-PRO™ (научный пакет, апрель 2015). Целевое назначение продукта – повышение выносливости спортсменов на основе научной валидации состава и свойств. При создании формулы использованы знания принципов и методов регидратации в клинической медицине и спорте. Сопроводительные документы идентичны таковым для инфузионных растворов и сред в клинической медицине, несмотря на пероральный путь применения. Однократная доза составляет 40 г сухой смеси, которая растворяется в 340 мл воды, и содержит 120 ккал, 30 г смеси углеводов (декстрин амилопектина, короткоцепочечный мальтодекстрин, глюкоза, сукроза), 1400 мг смеси электролитов (кальций 100 мг в виде кальция малата, магния 50 мг в виде магния малата, хлора 530 мг в виде хлорида натрия, натрия 500 мг в виде натрия хлорида и натрия цитрата, калия 220 мг в виде дикалия фосфата), смесь аминокислот специального назначения (ВСАА + L-глутамин + дипептид L-аланил-L-глутамин) в количестве 2000 мг, где дипептид L-аланил-L-глутамин (коммерческое название Сустамин®) играет роль активатора гидратации. Сустамин® по данным J.R.Hoffman и соавторов (2010-2016) ускоряет и усиливает всасывание остальных компонентов, включая аминокислоты, в 2-2,5 раза. Однократная доза рассчитана на 30 минут. Удобство и соответствие тренировочному и соревновательному режимам обеспечивается возможностью применения разных концентраций EFS-PRO™, путем изменения дозы сухой смеси без изменения объема раствора, что иллюстрируется таблицей 4. В то же время, оптимальным является состав 40 г сухой смеси на 340 мл воды.

Таблица 4. Характеристики составов для регидратации EFS-PRO™ в зависимости от разведения разных количеств в равном (340 мл) количестве воды.

Комментарии: (0)

Оставить свой комментарий

Видео по теме