Материал: Спортивная нутрициология

иL-глутаминиегодипептиды, аосновнымиисточниками белка являются whey-протеины.

ВСАА. В процессе длительных истощающих тренировок потребление ВСАА (лейцин, изолейцин, валин) сопровождаетсябыстрымвозрастанием концентраций всех трех аминокислот с последующей утилизацией работающей мышечной тканью. Окисление ВСАА дает энергию, но, что более важно в плане регуляции иммунитета, метаболизм ВСАА обеспечивает необходимое для синтеза глутамина количество азота. Хорошо

идавно известное в спортивной научно-методиче- скойлитературепадениеконцентрацииглутамина в плазме крови в процессе и после постоянных тренировок (Décombaz J. et al., 1979; Rennie M.J. et al., 1981), как предполагается, может быть связано

с возникновением синдрома вторичного спортивного иммунодефицита в результате длительных и интенсивных физических нагрузок (Castell L.M. et al., 1996; Rohde T. et al., 1996). Таким образом,

ВСААотдельноиливсоставепротеинов(особенно WP) может опосредованно влиять на иммунный ответ организма. Однако, несмотря на повышение уровней ВСАА в плазме крови и мышцах после перорального приема этих аминокислот, выход глутамина из работающих мышц остается неизменным, несмотря на потребление даже большого количества ВСАА (Blomstrand E., Saltin B., 2001; MacLean D.A. et al., 1994, 1996). В противополож-

ность этим данным, хроническое употребление пищевых ВСАА-добавок спортсменами предотвращает снижение уровня глутамина в организме и иммунодепрессию, например, в триатлоне в забеге на 30 км (Bassit R.A. et al., 2000), а также предотвращает (при приеме в течение 10 недель) повышение уровня нейтрофилов у тренирован-

ных велосипедистов (Kephart W.C. et al., 2016),

наблюдаемое в группе без употребления ВСАА. Наряду снепрямымВСАА могут оказыватьипрямоестимулирующеевлияниенаиммунитетзасчет

увеличения синтеза протеинов (главным образом, лейцина), чтоприводиткувеличениюобразования цитокинов и антител. Формулировка Консенсуса вотношенииВСААвыглядитследующимобразом

(Bermon S. et al., 2017): «Существуют некоторые данные, что потребление ВСАА может редуцировать иммунодепрессию. Однако существующих данных недостаточно для рекомендаций приема ВСАА именно по данному показанию. Необходимы дальнейшие расширенные контролируемые исследования по оценке эффективности ВСАА и тренировок в отношении иммунитета».

Взаимодействие протеинов и аминокислот с микробиомом

кишечника

Как известно (см. подробнее в главе 3), переваривание протеинов не заканчивается в тонком кишечнике, а продолжается в толстом кишечнике. При постоянном потреблении повышенного количества белка (вне зависимости от использования других нутриентов или в связи с ними) происходят изменения состава микробиома (Singh R.K. et al., 2017). Впервые влияние протеинов на МБ было описано еще в 1977 г.: пониженное количе-

ство Bifidobacterium adolescentis и повышенное – Bacteroides и Clostridia у лиц, потребляющих большое количество мяса по сравнению с лицами, находящимися на нестрогой вегетарианской (без мяса) диете (Hentges D.J. et al., 1977). С появ-

лением методики секвенирования генома (анализ белков и нуклеиновых кислот, определение их аминокислотной или нуклеотидной последовательности), в частности, секвенирования РНК, был выполнен ряд работ по оценке влияния протеинов на состав МБ (Meddah A.T. et al., 2001; De Filippo C. et al., 2010; Świątecka D. et al., 2011; Eeckhaut V. et al., 2013; Kim C.H. et al., 2014; Machiels K. et al., 2014), сводные результаты

которых представлены в таблице 44, из данных которой видно, что диета, содержащая whey-про- теины и белок гороха, приводит к увеличению содержания симбиотических Bifidobacterium и Lactobacillus, в то время как WP-диета снижает количество патогенных бактерий Bacteroides fragilis и Clostridium perfringens.

Протеин гороха увеличивает количество короткоцепочечных жирных кислот, которые обеспечивают адекватное функционирование защитного кишечного барьера и противовоспалительное действие. Напротив, потребление животных белков увеличивает количество желчетолерант-

ных анаэробов, таких как Bacteroides, Alistipes

и Bilophila. Применение высокобелковой/низкоуглеводной диеты, хотя и способствует снижению веса, может оказаться не совсем полезной в плане поддержания общего здоровья. Такая диета может снижать количество Roseburia и Eubacterium rectale, что сопровождается уменьшением содержания основной КЦЖК – бутирата – в фекалиях

(De Filippo C. et al., 2010; Russell W.R. et al., 2011).

Эта ситуация очень схожа с тем, что наблюдается в МБ у пациентов с синдромом раздраженного кишечника (IBS) и болезнью раздраженного

кишечника (IBD) – снижение количества бути- рат-продуцирующих микробов по сравнению с МБ здоровых лиц.

Аминокислоты как составляющие протеинов также играют важную роль в поддержании функционального статуса МБ кишечника и предотвращении возникновения воспалительных процессов в толстом кишечнике, в частности

IBS и IBD (He F. et al., 2018). Аминокислоты,

включая незаменимые аминокислоты (EAA), условно незаменимые аминокислоты (CEAAs) и заменимые аминокислоты (NEAAs), улучшают функции кишечного барьера и функционирование противовоспалительных цитокинов и белков соединительной ткани, а также уменьшают выраженность окислительного стресса и апоптоза энтероцитов, а также снижают активность провоспалительных цитокинов и, соответственно, их роль в кишечном воспалении. Функции аминокислот связаны с различными сигнальными путями, включая механистическую мишень рапамицина (mTOR), индуцируемую синтазу оксида азота (iNOS), кальцийчувствительный рецептор (CaSR), ядерный фактор-каппа-B (NF-κB), митогенактивированную протеинкиназу (MAPK),

ядерный фактор, связанный с эритроидом 2 (Nrf2), общую контролируемую нередуцируемую киназу 2 (GCN2) и ангиотензинпревращающий фермент 2 (ACE2). Таким образом, аминокислоты, попадающие в оргнанизм в составе рациона и пищевых добавок, должны быть представлены различными классами, включая и нечасто упоминаемыезаменимыеАК, дляподдержанияфункции МБ в организме спортсмена и предотвращения заболеваний.

Заключение по эффективности пищевых добавок на основе протеинов при физических нагрузках

В 2017 г. в Британском журнале спортивной медицины был опубликован систематический обзор, мета-анализ и мета-регрессионный анализ влияния пищевых добавок протеинов на рост мышечной массы и силы у здоровых взрослых лиц (Morton R.W. et al., 2017). В нем отмечается,

что использование пищевых добавок протеинов в процессе силовых тренировок (resistance exercise training – RET) является общепринятой практикой в спорте. Авторы провели поиск исследований данной тематики в электронных базах данных Medline, Embase, CINAHL и SportDiscus

за период до января 2017 г. Из просмотренных 3056 статей для мета-анализа были отобраны 49 интервенционных РКИ. Данные мета-ана- лиза, регрессионного мета-анализа и анализа чувствительности позволили сделать ряд важных заключений относительно влияния как самих силовых тренировок, так и пищевых протеиновых добавок, на силу и мышечную массу спортсменов. Среднее увеличение силы мышц под влиянием силовых тренировок составило 27 кг (27±22 кг), при этом вклад в увеличение этого показателя за счет пищевых добавок протеинов – 2,49 кг (9%). Это подтверждает точку зрения многих

специалистов, что силовые нагрузки представляют значительно более мощный анаболический стимул, чем дополнительный прием протеинов. Однако, учитывая высокий уровень конкуренции во многих силовых видах спорта (например,

втяжелой атлетике), где разница в результатах измеряется куда меньшими величинами, чем 9%, такой вклад протеинов может иметь решающее практическое значение.

Вдополнение к увеличению мышечной силы, силовые тренировки способствуют росту мышечной массы за период в среднем 13 недель. При этом вклад пищевых добавок протеинов в увеличение ТМТ составляет уже 27%, а в увеличение размеров мышечных волокон – 38%. Выявлена обратная зависимость эффекта пищевых добавок протеинов от уровня тренированности: чем выше уровень тренированности, тем меньше позитивный эффект протеинов, что объясняется авторами «эффектом базы» (запас для роста у тренированных лиц меньше, чем у нетренированных). С возрастом также влияние протеинов снижается, что требует увеличения дозы для достижения такого же результата в плане роста мышечной массы. Средняя доза протеинов для 1863 участников мета-анализа составила 1,4 г×кг –1 в день, что расценено авторами как недостаточное потребление белка, и ими для силовых видов спорта рекомендована более высокая цифра – 1,6–2,4 г×кг –1

вдень.

Ранее выполненный мета-анализ (Stearns R.L. et al., 2010) показал, что дополнение протеинами изотонических углеводно-электролитных напитков отдаляет время наступления усталости при интенсивных физических нагрузках и ускоряет восстановлениепослеокончаниятренировок. Этот принцип лежит в основе концепции «Быстрой метаболической оптимизации» (см. подраздел «Белки гороха»), которая используется в клинической нутрициологии (Луфт В.М., Дмитриев А.В.,

2017) и может оказаться эффективной в различных видах спорта. Совместный прием углеводов и протеинов для восстановления после нагрузки с учетом появившихся в спортивно-методической литературе многочисленных данных стал общепринятой практикой.

В начале 2018 г. в журнале «Нутриенты» опубликован большой обзор канадских исследовате-

лей T. Stokes и соавторов из McMaster University,

посвященный перспективам примененияпищевых добавок протеинов в сочетании с силовыми тренировкамидлястимулированиямышечной гипертрофии в популяции молодых лиц. В результате авторами сформулирован ряд практических рекомендаций по использованию протеинов в зависимостиотпланируемогосостоянияэнергетического баланса организма:

А. Лица в состоянии энергетического баланса при физических нагрузках:

1.Дополнительное потребление белка ~0,4 г×кг –1 массы тела максимально стимулирует синтез мышечных протеинов (MPS) в период отдыха или истощающих силовых тренировок.

2.Целесообразно разделение суточной общей дозы белка (суммарно в пище) на порции с интервалом приема 3–5 часов в течение дня, что максимизирует MPS в течение 12-часового периода бодрствования.

3.Практика приема протеинов перед сном (за1–3 часа) компенсируетснижениеMPS, которое происходит во время ночного голодания.

4.Для получения максимального прироста мышечных белков под влиянием силовых тренировокнеобходимосуммарнопотреблятьпротеины

вдиапазоне доз от 1,6 г×кг –1 в день до 2,2 г×кг –1

вдень. Это можно сделать за три приема пищи, каждый из которых содержит ~0,53 г×кг –1 белка, или за четыре приема пищи – по ~0,4 г×кг –1 белка.

Б. Лица в условиях ограничения поступления энергии при физических нагрузках:

1.Суточная потребность в белке выше для поддержания или увеличения ТМТ, чем у лиц

всостоянии энергетического баланса.

2.Силовые тренировки в период ограничения потребления энергии должны быть построены таким образом, чтобы сохранять по возможности ТМТ и не допустить ее снижения.

3.Для спортсменов, ограничивающих свой вес в течение длительного периода, должен быть выбран протеин из высококачественных источников (например, whey-протеин, казеин или их смесь), оптимизированконтрольаппетитаидолжна соблюдаться сбалансированная диета.

4.Для стимулирования роста ТМТ в процессе выполнения программ снижения веса целесообразно повышенное потребление протеинов на уровне ~2,3–3,1 г×кг –1 в день. Интенсивно тре-

нирующиеся лица с большим процентом жировой массымогутдостичьэтойцели, используяпотреблениебелкананижнейграницеприведенногодиапазона. В то же время «тощие» люди с опытом силовыхтренировокболееуязвимывпланеснижения ТМТ из-за ограничения потребления энергии ипоэтомутребуютприемабелканауровневерхней границы рекомендуемого диапазона.

Важно помнить, что, несмотря на способность организмаперевариватьбольшоеколичествобелка, дополнительный прием протеинов усиливает синтез и снижает распад белка только до определенного ограниченного индивидуального количественного предела. В обычных условиях дополнительный прием протеина ~0,3 г×кг –1 массы тела приводит к «насыщению» MPS, что стимулирует катаболизм и выведение излишних аминокислот. Силовые тренировки расширяют метаболические «ворота» для синтеза белка, но и в данном случае имеется индивидуальный предел потребления протеинов, при превышении которого, несмотря на отчетливое повышение концентрации аминокислот в крови, MPS будет снижаться.

«Потребление протеинов» vs «усвоение протеинов»:

что важнее для повышения эффективности тренировочного процесса?

В обзорной аналитической работе B.J. Schoenfeld и A.A. Aragon (2018) справедливо подни-

мается вопрос усвоения ПД протеинов как в диапазоне рекомендованных суточных значений, так и при превышении последних при интенсивных пролонгированных нагрузках. В ряде клинических спортивных ситуаций потребляемое суточное количество белка, исчисляемое в г×кг –1 массы тела и правильно распределенное по времени в течение суток, не усваивается полностью по ряду причин: выбранный протеин в определенной форме (изолят, концентрат, гидролизат и др.) или смесь протеинов перевариваются

иабсорбируются в кишечнике в меньшей степени по сравнению с расчетными величинами; транспортные системы крови и клеточные мембранные системы переноса аминокислот работают менее активно; поступление в организм макронутриентов – источников энергии (жиры

иуглеводы) не соответствует потребленному количеству белка; уровни физической нагрузки не требуют большого количества белка. Таким образом, главными клиническими критериями оценки усвоения белка с позиций доказательной медицины является выраженность эргогенных эффектов при однократном и курсовом назначении и изменение внутримышечного синтеза белка (MPS) по данным биопсии.

Как показали исследования J.L. Areta и соавторов (2013), существует универсальная зави-

симость между интенсивностью синтеза белка (MPS) в мышечных клетках и дробностью приема суточной дозы белка в условиях силовых тренировок. Прием 80 г протеина в день в трех вариан-

тах (8 порций по 10 г каждые 1,5 часа; 4 порции по 20 г каждые 3 часа; 2 порции по 40 г каждые 6 часов) показал максимальное значение MPS при приеме 20 г белка каждые 4 часа. В то же время данная закономерность верна для относительно малых суточных доз белка (менее 1 г×кг –1 в сутки). Для whey-протеинов с высокой биологической доступностью и быстрым всасыванием максимальная скорость абсорбции при хорошо функционирующем ЖКТ составляет 10 г в час, для протеинов сваренного яйца – 3 г в час, для омлета с 20 г белка – 7 часов. Совместное потребление «быстрых» белков с углеводами ускоряет метаболический эффект протеинов, в то время как действие казеина меняется мало. В составе пищи (суммарное количество белка, включая пищевые добавки) максимальный уровень MPS в условиях силовых тренировок наблюдается в диапазоне доз от 0,25 г×кг –1 приема пищи (у молодых спортсменов) до 0,6 г×кг –1 приема пищи (у лиц старшего возраста) при трехкратном приеме пищи в день.

После абсорбции в кишечнике и попадания в клетки скелетных мышц аминокислоты включаются во внутриклеточные процессы обмена. Конечный результат очень важен для проявлений эргогенныхэффектовбелков, посколькуаминокислоты могут использоваться в разных метаболических путях (рис. 18). Аминокислоты – биохимические тотипотентные молекулы, т. е. молекулы, обладающие полимодальным метаболическим действием. Они способны:

1)быть источником энергии, углеводов

ижиров;

2)исходным пластическим материалом для строительства клеток;

3)в зависимости от потребностей организма может преобладать п. 1 или п. 2.

В условиях критических состояний, травм, болезнейувеличиваетсяэнергетическаянаправленность белкового обмена (растут затраты энергии