Статья: Углеводы в спорте высших достижений: стабильность и инновации использования

Углеводы в спорте высших достижений: стабильность и инновации использования

Александр Дмитриев, Лариса Гунина

Ассоциация парентерального и энтерального питания

Национальный антидопинговый центр

Carbohydrates in elite sport: stability and innovations of usage

Aleksandr Dmitriyev, Larisa Gunina

Abstract

Objective. To form modern ideas about carbohydrates as macronutrients with a diverse function in the athlete's body. Methods. Analysis and generalization of scientific and methodological literature data on the subject under study, as well as analysis of the results of reference databases.

Results. The review article provides a modern classification of carbohydrates according to the criteria of the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). The article considers the effect of different types of carbohydrates on the main metabolic processes and integral indices of the state of organs and systems during physical loads, highlights the role of carbohydrates in regulating the athlete's intestinal microbiome and provides recommendations on the real daily carbohydrate consumption in various sports events. Emphasis is placed on the fact that currently, skilled athletes specializing in various sports are deficient in carbohydrates in the diet from 360% of the required daily consumption in rowing, kayaking and canoeing to 915% in handball. New types of carbohydrates (highly branched cyclic dextrin) that support the body immune function in the dynamics of the training process as well as positively affect the severity of stress responses mediated by training and competitive loads are described.

Conclusions. Therefore, carbohydrates are not only macronutrients, providing the overwhelming amount of energy entering the body, but also have an immunotropic, probiotic and regulatory function, which induces the need for correction of carbohydrate rations in the direction of increasing their average daily intake in accordance with recommendations of reputable expert organizations.

Keywords: elite sport, carbohydrates, daily requirement, immunotropic features, new carbohydrate sources.

Вуглеводи в спорті вищих досягнень: стабільність і інновації використання

Олекандр Дмитрієв, Лариса Гуніна

Анотація

Мета. Сформувати сучасні уявлення про вуглеводи як макронутрієнти з різноманітною функцією в організмі спортсмена.

Методи. Аналіз і узагальнення результатів науково-методичної літератури та реферативних баз даних з досліджуваного питання.

Результати. Найбільш значущим джерелом енергії, передусім, для всіх збудливих тканин (м'язової і нервової), є вуглеводи. В організм спортсмена вуглеводи надходять з продуктами харчування, у вигляді дієтичних (харчових) добавок в комплексі з протеїнами і/або жирами, а також у складі спортивних напоїв. У роботі представлено сучасну класифікацію вуглеводів, засновану на врахуванні розміру молекули, рівня полімеризації, типу зв'язку в молекулі та на характеристиці окремих мономерів. Розглянуто вплив різних типів вуглеводів на основні обмінні процеси й інтегральні показники організму при фізичних навантаженнях. Висвітлено роль вуглеводів в регуляції стану мікробіома кишечнику, а також дано рекомендації щодо добового споживання вуглеводів спортсменами. Рекомендації враховують важливий з наукової та практичної точок зору для поповнення балансу вуглеводів такий показник раціону спортсменів (регулярної дієти), як глікемічний індекс. Зроблено акцент на тому, що зараз кваліфіковані атлети відчувають дефіцит вуглеводів у раціоні від 360 до 915 %. Поповнення загальної потреби у вуглеводах у спортсменів має враховувати як базові показники (кількість протягом дня), так і забезпечення вуглеводами в процесі тренувань і змагань (швидка метаболічна оптимізація).

Висновок. Таким чином, вуглеводи не тільки є макронутриєнтами, котрі забезпечують переважну кількість енергії, що надходить в організм, а й мають імунотропну, пробіотичну і регуляторну функції, що викликає потребу корекції раціонів за вуглеводами в бік збільшення їх середньодобового споживання.

Ключові слова: спорт вищих досягнень, вуглеводи, добова потреба, імунотропні властивості, нові джерела вуглеводів.

Введение

Постановка проблемы. Согласно современной классификации, выделяют шесть групп питательных веществ, или нутриентов [1]. В свою очередь они подразделяются на макронутриенты (белки, жиры, углеводы, вода) и микронутриенты (витамины и минералы). Все нутриенты в равной степени необходимы для поддержания гомеостатического равновесия в организме в динамике интенсивных физических нагрузок и имеют свое четко выраженное предназначение [9] в качестве пластических либо энергетических субстратов или кофакторов биохимических реакций [7, 8, 12, 27-29].

C этой точки зрения, наиболее значимым источником энергии, прежде всего, для всех возбудимых тканей (мышечной и нервной), являются углеводы. Они поступают в организм спортсмена с продуктами питания, в виде диетических (пищевых) добавок в комплексе с протеинами и/или жирами, а также в составе спортивных напитков. Кроме обеспечения энергией, углеводы регулируют чувство насыщения, уровень глюкозы и инсулина плазмы крови, метаболизм липидов, функцию тонкого и толстого кишечника (микробиом, пристеночное пищеварение, состояние эндотелия и др.) [16], а также являются одними из необходимых макронутриентов с доказанной ролью для поддержания иммунитета [3].

Цель исследования - сформировать современные представления о роли углеводов в организме и возможностях коррекции их содержания с помощью пищевых добавок при нагрузках различной длительности и интенсивности у квалифицированных спортсменов.

Методы исследования: анализ и синтез научно-методической литературы, а также данных сети Интернет по изучаемому вопросу.

Классификация пищевых углеводов

Углеводы, поступающие в организм с пищей и пищевыми добавками, отличаются большим разнообразием [16]. Первичная классификация пищевых углеводов дана FAO (Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН - англ. Food and Agriculture Organization of the United Nations) в 1998 г. на основе заключения Экспертного консультативного совета и основана на учете размера молекулы, уровня полимеризации, типа связи в молекуле (а- или иной, не а-тип) и характеристики отдельных мономеров (табл. 1).

Ряд авторов рассматривают влияние разных типов углеводов на основные обменные процессы и интегральные показатели состояния органов и систем. С этих позиций для каждой группы сахаров, хотя, с нашей точки зрения, такое деление является достаточно условным, выделяют некоторые ведущие эффекты [16]:

* для моносахаридов, дисахаридов и мальтодекстрина - обеспечение энергией, транзиторная гипергликемия и увеличение абсорбции ионов Са²⁺;

* для полиолов - обеспечение энергией и образование короткоцепочечных жирных кислот;

* для неглюкановых олигосахаридов - обеспечение энергией, увеличение абсорбции ионов Са²⁺, образование короткоцепочечных жирных кислот, пребиотическая функция, иммуномодулирующее действие;

* для крахмалов - обеспечение энергией, транзиторная гипергликемия, образование короткоцепочечных жирных кислот и модификация стула.

Очень важным для восполнения баланса углеводов с научной и практической точки зрения является такой показатель рациона спортсменов (регулярной диеты), как гликемический индекс (ГИ, GI). ГИ отражает влияние после перорального приема конкретного продукта, в том числе в составе традиционного питания, на уровень глюкозы в плазме крови по сравнению с эффектом приема глюкозы (ГИ = 100). Остальные продукты по ГИ располагаются в интервале от 0 до 100 и более (низкий - не более 55; средний - 56-69; высокий - 70 и выше). Но чем выше ГИ, тем быстрее растет уровень глюкозы в крови после употребления сахаросодержащего продукта. Высоким ГИ обладают моносахариды, низким - сложные по структуре олигосахариды [6, 52]; значение индекса зависит не только от вида углеводов и их количественного содержания в продукте, количества пищевых волокон, но и от содержания белков и жиров, способа термической обработки пищи и др.

ТАБЛИЦА 1 - Первичная классификация пищевых углеводов (цит. по [16])

*Уровень полимеризации - количество мономеров (отдельных сахаров) в молекуле.

Суточное потребление углеводов в спорте: реалии и рекомендации

В спортивной нутрициологии выделяют общую потребность в углеводах в течение дня (базовые показатели) и обеспечение углеводами в процессе тренировок и соревнований (так называемая быстрая метаболическая оптимизация). При расчете суточного потребления и в рекомендациях обычно учитывают (суммируют) расход углеводов не только в ходе тренировочных занятий и соревнований, но и в остальное время суток.

Реальное суточное потребление углеводов в разных видах спорта и рекомендации

Проведено большое количество исследований, отражающих реальное потребление углеводов в составе регулярных рационов у представителей разных видах спорта [13, 14, 34, 35, 43, 51], что суммировано нами в таблице 2.

Данные в таблице 2 могут быть сопоставлены с рекомендованными значениями потребления углеводов (табл. 3). Официальные рекомендации по суточному потреблению углеводов привязаны к уровню двигательной активности [40] и выражены в соответствии с принципами, существующими на сегодня, в граммах на килограмм в день, а не, как ранее, в процентах общего суточного потребления энергии спортсменом.

Сопоставление рекомендаций по суточному потреблению углеводов в составе диеты в разных видах спорта и их реальное потребление

В исследовании [51] проведено сопоставление реального потребления углеводов атлетами в разных видах спорта и его соответствия рекомендованным значениям, что в виде суммарных данных отражено в таблице 4.

Как следует из данных таблицы 4, на сегодня практически во всех видах спорта имеет место та или иная степень недостаточности потребления углеводов в течение дня - от 25 до 91 % по сравнению со средним рекомендованным показателем 5 г * кг^-1 в день. В наибольшей степени это отмечается в игровых видах спорта у женщин. Гораздо более оптимистичные результаты были получены в исследовании [12], проведенном у спортсменов - представителей видов спорта с преимущественным развитием выносливости (циклические виды): значения потребления углеводов составили в среднем 6,8 г * кг^-1 в день для мужчин и женщин. Но мнения экспертов о существующей недостаточности потребления углеводов в командных и силовых видах спорта совпадают [24, 45].

ТАБЛИЦА 2 - Актуальное потребление углеводов в разных видах спорта

Примечание. СПЭ - суточное потребление энергии спортсменом, принятое за 100 %.

Анализ, проведенный в бодибилдинге [46], также показал наличие более низкого (менее 45 % суточного потребления энергии) по сравнению с рекомендованными значениями потребления углеводов (6-10 г * кг^-1 в день) для этого вида спорта [41], что составляет примерно 45-50 % суточного потребления энергии. Причем недостаточность потребления у мужчин была выше в соревновательном периоде (реально составляла в среднем 4 г * кг^-1 в день) и ниже - вне этого периода годичной подготовки. У женщин такая тенденция была менее выраженной: в соревновательном периоде потребление углеводов составило около 4 г * кг^-1 в день, что ближе к рекомендованным значениям.

ТАБЛИЦА 3 - Рекомендации по суточному потреблению углеводов тренирующимися в зависимости от уровня двигательной активности (цит. по [40] в модификации авторов)