Спортивная нутрициология: наука и практика реализации в аспекте повышения работоспособности и сохранения здоровья спортсменов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Спортивная нутрициология: наука и практика реализации в аспекте повышения работоспособности и сохранения здоровья спортсменов

Александр Дмитриев

Лариса Гунина

Ассоциация парентерального и энтерального питания, Клиника Российской академии наук, Санкт-Петербург, Российская Федерация

ABSTRACT

Objective. In the light of the IOC Consensus Statement, to develop the modern ideas about the directions of development of sports nutrition science, its basic principles, problems and prospects for their solution.

Methods. Analysis and generalization of data from scientific and methodological literature, and normative documents on this issue.

Results. The generalization of published data on the basis of the IOC Consensus Statement on the use of dietary supplements among highly qualified athletes made it possible to develop not only the concept of sports nutrition science as a new field of scientific knowledge and practical application, but also to outline the main principles for its implementation in the practice of athletes' training and to highlight the main groups of supplements that can be used in high performance sport. It was emphasized that the strategic directions for the implementation of the Consensus Statement published in March 2018 are the stimulation of physical performance and the acceleration of recovery processes and the preservation of the health of athletes through the rational and reasonable use of nutritional supplements, functional foods, and individual nutrients. For the first time, the concept of ergogenic nutritional aids was developed that makes it possible in the future to revise the system of pharmacological support of sports training. Conclusion. It was emphasized that the applied nutritional aids must meet the quality standards for nutritional supplements, while ensuring proper control over their production, distribution, and, especially, the use by athletes. Methods of nutritional support for physical activity should take into account the specialization and qualification of athletes, their sex and age characteristics, and should be applied depending on the period of preparation and focus of training loads. In connection with the improvement of the methods and the tightening of the procedure for doping control, it is extremely important that nutritional ergogenic agents do not contain substances belonging to the WADA Prohibited List, while providing a pronounced effect of stimulating performance along with maintaining the mental and physical health of athletes.

Keywords: high performance sport, sports nutrition science, nutritional ergogenic facilities, health of athletes, IOC Consensus Statement on dietary supplements.

АННОТАЦИЯ

Цель. В свете Консенсуса МОК сформировать современные представления о направлениях развития спортивной нутрициологии, ее основных принципах, проблемах и перспективах их решения.

Методы. Анализ и обобщение данных научно-методической литературы, нормативных документов. Результаты. Обобщение данных литературы с использованием в качестве основополагающего документа Положений Консенсуса МОК по применению пищевых (диетических) добавок у высококвалифицированных спортсменов, позволило сформировать не только представление о спортивной нутрициологии как о новой сфере научного знания и практического применения, но и выделить основные принципы ее реализации в практике подготовки спортсменов, осветить основные группы добавок, которые могут применяться в спорте высших достижений. Подчеркивается, что стратегическими направлениями реализации опубликованного в марте 2018 г. Консенсуса являются стимуляция физической работоспособности и ускорение восстановительных процессов, сохранение здоровья спортсменов при рациональном и обоснованном использовании пищевых добавок, продуктов функционального питания спортсменов и отдельных нутриентов. Впервые сформулировано понятие об эргогенных нутрициологических средствах, что в дальнейшем даст возможность пересмотра системы фармакологического обеспечения спортивной подготовки.

Заключение. Подчеркивается, что применяемые нутрициологические средства должны отвечать стандартам качества пищевых добавок при обеспечении должного контроля за их производством, распространением и, особенно, использованием спортсменами. Методы нутрициологической поддержки двигательной активности должны учитывать специализацию и квалификацию спортсменов, их половозрастные особенности и применяться в зависимости от периода подготовки и направленности нагрузок. В связи с совершенствованием методов и ужесточением процедуры допинг-контроля крайне важно, чтобы нутрициологические эргогенные средства не содержали веществ, относящихся к Запрещенному списку WADA, при этом обеспечивая выраженный эффект стимуляции работоспособности на фоне поддержания ментального и физического здоровья спортсменов. Ключевые слова: спорт высших достижений, спортивная нутрициология, эргогенные нутрициологические средства, здоровье спортсменов, Консенсус МОК по пищевым добавкам.

эргогенный спортивний нутрициология работоспособность

Постановка проблемы и ее актуальность. Современная спортивная наука требует разработки и использования не только адекватного фармакологического, но и нутрициологического обеспечения для ускорения процессов адаптации к сверхинтенсивным физическим нагрузкам, стимуляции физической работоспособности, особенно в спорте высших достижений, профилактики перетренированности и спортивного травматизма. При огромном многообразии существующих средств метаболической поддержки физической работоспособности необходима их систематизация и знание механизмов влияния и основных точек приложения.

Нутрициология спорта (или спортивная нутрициология) является относительно новым синтетическим, но очень активно прогрессирующим в последние годы, самостоятельным направлением клинической и экспериментальной фармакологии и диетологии [60], уже сформировавшимся в отдельную науку. Целями спортивной нутрициологии являются разработка, изучение и практическое внедрение продуктов спортивного питания для повышения адаптации к сверхинтенсивным физическим нагрузкам, ускорения восстановления и сохранения здоровья спортсменов, а одной из основных задач этой дисциплины - выявление и коррекция факторов, лимитирующих физическую работоспособность спортсменов.

Методы нутрициологической поддержки двигательной активности должны учитывать специализацию и квалификацию спортсменов, их половозрастные особенности и применяться в зависимости от периода подготовки и направленности нагрузок. В связи с совершенствованием и ужесточением допинг-контроля крайне важно, чтобы продукты спортивного питания и биологически активные (БАД), или пищевые добавки (ПД), широко применяемые в спорте, не содержали веществ, относящихся к Запрещенному списку WADA, при этом обеспечивая выраженный эргогенный эффект.

К сожалению, многие вопросы индивидуализированного нутрициологического, впрочем, как и фармакологического, обеспечения спортивной деятельности и повышения физической работоспособности во всем мире являются «тщательно охраняемой тайной», что и объясняет существующий в настоящее время дефицит достоверной и объективной информации в специальной литературе.

В научной литературе уже предпринимались попытки систематизации применяемых в практике спортивной подготовки пищевых добавок, но, к сожалению, в ее основу был положен принцип эффективности/ неэффективности [4]. Так, по мнению авторов цитируемой статьи, «классическая классификация» пищевых добавок подразделяет их на четыре класса в зависимости от уровня доказательности: «безусловно эффективные» - класс А, «вероятно эффективные» - класс В, «безусловно неэффективные» - класс С и «недостаточно исследованные» - класс D. С нашей точки зрения, такая классификация будет быстро устаревать в связи с постоянно обновляющимися данными, которые уточняют не только характер и механизм действия пищевых добавок, но и их эффективность в плане достижения высокого соревновательного результата. Существующее многообразие, постоянно появляющиеся на спортивном рынке новые сложносоставные нутритивные средства стимуляции работоспособности и ускорения восстановительных процессов, а также профилактики различных патологических состояний и заболеваний у спортсменов, привели к тому, что возникла настоятельная необходимость в формировании не только систематизации и классификации добавок и функциональных продуктов питания спортсменов, но и выделения новой отрасли знаний, которая бы и охватывала все эти вопросы.

Спортивная нутрициология как наука. В настоящее время система подготовки в спорте, особенно в спорте высших достижений, характеризуется исключительно высокими тренировочными и соревновательными нагрузками, которые сопровождаются высоким уровнем эмоционального стресса. Столь высокие нагрузки являются мощнейшим фактором мобилизации функциональных резервов организма, стимуляции интенсивных адаптационных процессов, повышения выносливости, силы, скоростных способностей и, естественно, роста спортивных результатов. При этом важная роль в повышении физической работоспособности, предотвращении утомления и ускорении процессов восстановления после физических нагрузок принадлежит рациональному питанию, а также специальным средствам нутрициологической поддержки при обоснованном их применении.

Поэтому для современного спорта высших достижений характерно усиление роли диетических факторов в системе средств и методов, обеспечивающих высокий уровень работоспособности спортсмена на протяжении его карьеры. Изменение структуры тренировочного процесса потребовало особого внимания и к вопросам организации питания на разных этапах годичного цикла тренировок и в период соревнований. Внедрение двух- и трехразовых тренировок существенно изменило режим питания спортсменов высокой квалификации, а совершенствование тренировочных методов привело к значительному возрастанию энергетических затрат организма. Выявление особенностей метаболизма в процессе ассимиляции нутриентов на клеточном и субклеточном уровнях дало возможность определить потребности спортсмена в отдельных компонентах пищевого рациона, установить их оптимальные соотношения, необходимые для увеличения физической работоспособности, ускорения процессов адаптации к нагрузкам и влиянию негативных факторов внешней среды, активизации процессов восстановления организма.

Возникла необходимость адекватного возмещения израсходованной энергии за счет увеличения энергетической ценности питания, что, в свою очередь, вызвало необходимость создания специализированного питания для спортсменов, разработки особых продуктов повышенной пищевой ценности, а также диетических (биологически активных, или пищевых) добавок как важных нутрициологических факторов эргогенной направленности [19]. Таким образом, в современной спортивной медицинской науке и практике произошло слияние фармакологии и диетологии, и сформировалась новая наука - спортивная нутрициология [3], которая еще очень молода, но ее значение для практики подготовки спортсменов, включая улучшение эффективности соревновательной деятельности и показателя спортивного долголетия при сохранении здоровья и качества жизни спортсменов, на наш взгляд, трудно переоценить.

В самом общем виде собственно нутрициология (от англ. nutrition - питание), во-первых, может быть определена как наука, изучающая питание, пищевые продукты, нутриенты, их взаимодействие и роль для здоровья, а, во- вторых, как наука, изучающая вопросы, тесно связанные с разными аспектами питания: составом продуктов, процессом употребления пищи, взаимодействием различных типов пищи, влиянием тех или иных продуктов на организм; в таком толковании она имеет прямое отношение также к гигиене питания [21]. В настоящее время эволюционируют новые методы исследований, которые оценивают степень обеспеченности организма макро- и микронутриентами, на основе чего становится возможной разработка рекомендаций для конкретного человека с любым видом профессиональной деятельности [29, 42].

Одно из крайне важных направлений развития нутрициологии - нутрициология спорта, занимающаяся вопросами оптимизации процесса индивидуализированного питания при физических нагрузках, т. е. это наука об особенностях питания при физических нагрузках [17]. Нутрициология спорта занимается всеми аспектами влияния пищи (питания) и ее компонентов - нутриентов, в изолированном виде или в виде специальных функциональных продуктов, на здоровье и качество жизни человека, активно занимающегося спортом или оздоровительной физической культурой, а также изучает процессы адаптации режима питания (рациона) к меняющимся условиям повседневной жизни, тренировочного и соревновательного процесса с целью развития и совершенствования физических качеств, достижения оптимального уровня физической и функциональной подготовленности спортсмена и, в конечном итоге, высокого соревновательного результата [32]. Спортивная нутрициология рассматривает также процессы, посредством которых организм спортсмена потребляет, абсорбирует, транспортирует, утилизирует все компоненты рациона и выделяет продукты обмена [13].

Видимая безопасность и традиционность нутриентов, в отличие от эргогенных фармакологических средств, часто приводит к тому, что спортсмены начинают употреблять их самостоятельно, без консультации со специалистами и подтверждения в рамках методов доказательной медицины, необходимости применения тех или иных нутриентов [47].

Опасность необоснованного применения нутрициологических средств. В спорте высших достижений, где соперники примерно равны по своим физическим кондициям и уровню функциональной подготовленности, результаты спортивных соревнований могут определяться вспомогательными, так называемыми малыми факторами. На сегодня далеко не все спортсмены понимают правильность выбора сбалансированного питания, но при этом все, что может дать конкурентное преимущество, включая пищевые добавки, кажется весьма привлекательным для достижения успеха. По данным современной литературы [24], от 40 до 100 % спортсменов обычно используют различные, в зависимости от специфики вида спорта, уровня конкуренции и обоснованности назначения основных нутриентов, пищевые добавки или функциональные продукты спортивного питания, которые в настоящее время мы бы определили общим термином «эргогенные нутрициологические средства» (ЭНС). Однако если у спортсмена нет дефицита питательных веществ, нутриенты в виде пищевых добавок могут не только не улучшать эффективность соревновательной деятельности, но и способны оказывать пагубное влияние как на показатели физической и функциональной подготовленности, психологического состояния спортсмена, так и на здоровье, и качество его жизни.

Пищевые добавки классифицируются как подкатегория продуктов питания, поэтому изготовители не обязаны предоставлять доказательства не только эффективности, но и, что крайне важно, безопасности продукта, а также не должны получать одобрение регулирующих органов перед поступлением продукта в торговую сеть и специализированные магазины спортивного питания. К слову сказать, в США качество и состав пищевых добавок, функциональных продуктов питания, отдельных фармаконутриентов, и даже лекарственных растений как источников биологически активных веществ, строго контролируются Федеральным агентством (FDA) [16, 22], а в Украине они распространяются абсолютно бесконтрольно. И это создает огромную потенциальную опасность для здоровья вследствие возникновения серьезных побочных эффектов от использования некоторых пищевых добавок.

Спортсмены, которые соблюдают положения Антидопингового кодекса, также должны понимать, что использование необоснованно высоких дозировок даже разрешенных субстанций подвергает их риску выявления запрещенных (и/или неидентифицированных) веществ, а также их прекурсоров [30]. К сожалению, нормативные акты многих стран не включают необходимость предварительного конкретного лабораторного исследования новых пищевых добавок у спортсменов, желательно в формате рандомизированного слепого плаце- бо-контролируемого исследования, с первоначальным тестированием на наличие запрещенных субстанций в соответствии с перечнем WADA. Поэтому необходима отдельная нормативная база для разработки и применения алгоритма тестирования пищевых добавок с целью оценки их риска провоцировать позитивный результат допинг-теста.

Конечно, в спорте высших достижений спортсмены могут использовать пищевые добавки на свой страх и риск, но это может привести к неожиданному негативному влиянию на эффективность их соревновательной деятельности и отстранению от занятий спортом на длительный срок. В связи с этим, с нашей точки зрения, может потребоваться широкое обсуждение медицинских, физиологических, культурных и этических вопросов для обеспечения того, чтобы спортсмен имел информацию, необходимую для осознанного выбора тех или иных пищевых добавок или функциональных продуктов питания, объединенных термином ЭНС. Таким образом, большое количество нерешенных вопросов - принадлежность к нутриентам средств с эргогенной эффективностью, восстановительного и профилактического характера, а также показания для их применения, дозировки, оценка рисков - все это тормозило продвижение новой науки в практику реализации в спорте высших достижений.

Стратегические направления решения этих важных для подготовки спортсменов вопросов изложены в появившемся в марте 2018 г. Консенсусе МОК относительно использования пищевых добавок в спорте высших достижений (далее Консенсус), который был недавно представлен широкой спортивной общественности. Он представляет собой экспертное заключение и рекомендации ведущих спортивных нутрициологов и специалистов в области спортивной медицины, основанные на детальном анализе последних достижений спортивной науки [36].

В Консенсусе сформулирован ряд положений, касающихся всех сторон использования продуктов спортивного питания и пищевых добавок в реальной спортивной практике. И он должен стать регламентирующим документом и одновременно руководством к действию для спортивного нутрициолога и спортивного врача.

К пищевым добавкам, согласно положениям Консенсуса, относятся:

• функциональная пища, т. е. пища, обогащенная дополнительными нутриентами или компонентами, отличающаяся от обычного нутриентного состава (например, с увеличенным содержанием витаминов и/или минералов);

• специально созданные составы и спортивное питание для обеспечения энергией и нутриентами в более удобной форме, чем обычное питание для нутритивной поддержки в общей популяции (например, готовые жидкие питательные смеси (ready-to-use - RTU или ready-to drink - RTD) для применения в спорте - спортивные напитки, гели, продукты категории «спорт- бар»;

• отдельные нутриенты и другие компоненты пищи или растительные продукты в изолированной или концентрированной формах;

• мультикомпонентные продукты, содержащие различные комбинации веществ с определенным целевым назначением.

В Консенсусе проведена оценка доказательной базы для наиболее часто применяемых пищевых добавок. С точки зрения практической пользы, исследование установления биологических и эргогенных эффектов добавок должно быть рандомизированным двойным-слепым плацебо-контролируемым (РДСПКИ) в его различных модификациях (перекрестным, в параллельных группах и др.) с использованием всех атрибутов полноценного клинического исследования. Важно подчеркнуть, что все пищевые добавки и функциональные продукты питания, используемые спортсменом, должны соответствовать требованиям WADA.

Исходя из главной цели применения и интересов практики подготовки спортсменов, пищевые добавки подразделяют на несколько групп.

Пищевые добавки для профилактики или лечения дефицита нутриентов. К ним отнесены препараты витамина D, железа и кальция [51]. В некоторых специфических ситуациях сюда же относят йод, фолаты, циано- кобаламин, но с точки зрения спортивной практики они не имеют существенного значения.

Пищевые добавки (спортивное питание) для обеспечения энергией и макронутриентами. Сюда относят энергетические напитки, спортивные гели, продукты категории «спорт-бар», протеины, гейнеры, готовые к употреблению жидкие формы (RTD), спортивные напитки и некоторые другие формы добавок. Выбор и предпочтение конкретных форм основываются на анализе базовой диеты индивидуальных особенностей спортсмена, результатах углубленного медицинского обследования, содержании тренировочного и соревновательного планов, а также фармако-экономическом обосновании (ФЭО) - соотношении цена/эффективность - и сравнительном анализе пользы в сопоставлении со сбалансированным усиленным обычным питанием [33].

В связи с явно недостаточным аналитическим освещением в научной литературе вопросов, касающихся спортивных напитков, следует коротко остановиться как минимум, на их систематизации. Спортивные напитки - это напитки на основе воды, предназначенные для использования при физических нагрузках и обязательно содержащие комплекс протеинов и энергетических составляющих, которые стимулируют восстановление мышечных клеток, утилизацию жиров и анаболические процессы в организме в целом в динамике и после тренировочного занятия (соревновательного дня). Спортивные напитки по характеру (времени) действия разделяют (хотя это деление весьма условно) на три группы: 1) применяемые перед тренировочным занятием для увеличения запасов мышечного гликогена, повышения буферной емкости крови для предупреждения ацидоза (например, дополнение бикарбонатом натрия) и потерь нутриентов с мочой; 2) применяемые в динамике нагрузки для восстановления баланса жидкости и электролитов по мере их утраты (до 70-80 % потерь), обеспечения «быстрыми» углеводами и повышения чувствительности тканей к инсулину, интенсификации поступления аминокислот в мышечные клетки, а также с целью поддержания интегративной функции кишечника для быстрой адаптации к поступлению нутриентов в постнагрузочный период; 3) применяемые для ускорения восстановления после нагрузки, среди которых выделяют также пептидные и глутаминные. Пептидные спортивные напитки, помимо углеводов (приемущественно «медленных» - мальтодекстрина, изомальтозы), минеральных веществ и антиоксидантов, включают гидролизаты различных растений (сои или пшеницы). Глутаминные спортивные напитки содержат сахарозу как источник углеводов и глутаминные пептиды в комплексе с витаминами и минеральными веществами. Дополнительную функциональность специальным напиткам для спортсменов обеспечивает включение различных комплексов микронутриентов - витамина А, С, Е, витаминов группы В, что существенно помогает регулировать скорость синтеза белков, в том числе, белков соединительной ткани (цинк), стимулировать кроветворную функцию организма (железо, медь), поддерживать оптимальное функциональное состояние нервной системы (магний, селен), повышать иммунную резистентность организма (селен, йод). По содержанию компонентов спортивные напитки делятся на гипотонические, изотонические (син. изотоники) и гипертонические.

Гипертонические спортивные напитки более концентрированы, чем жидкости, содержащиеся в организме, поэтому всасываются медленно. Их целесообразно применять для восполнения энергии, потраченной во время тренировочного занятия, а не для восстановления водного баланса. Напротив, гипотонические спортивные напитки наименее концентрированы, усваиваются быстрее, чем вода или другие жидкости; показаны для быстрого пополнения запасов жидкости в организме в течение и сразу после занятий. И, наконец, изотонические спортивные напитки сбалансированы с жидкостями внутри организма и также усваиваются достаточно быстро, чтобы восполнить запасы воды после тренировки. Изотоники - это спортивные напитки, представляющие собой водный раствор электролитов: кальция, магния, натрия и калия в виде солей, часто с добавлением углеводов. Кроме возмещения потери жидкости, утраченной организмом в ходе тренировочного занятия или соревновательной нагрузки (с чем справляется и обычная вода), изотоники помогают возместить потерю минеральных веществ в организме, теряющихся при потоотделении, а углеводы (чаще простые - глюкоза, фруктоза) являются «быстрым» источником энергии при физической нагрузке. В состав изотоников, используемых в ходе тренировочного занятия, часто добавляют антиоксиданты (витамин С, биофлавоноиды, каротиноиды и др.).

Одной из разновидностей спортивных напитков являются их энергетические представители, а основой - вода. Они обладают доказанной эргогенной активностью и обязательно содержат кофеин и углеводы (в виде сахарозы, глюкозы, фруктозы, рибозы и маль- тодекстрина), а также эссенциально - витамины (С, Р и РР, группы В) и микроэлементы (селен, цинк, бор и др.), ряд других веществ (креатин, креатинмоногидрат, антиоксиданты и др.), жиросжигатель и модулятор образования аэробной энергии L-карнитин, стимулятор эфедрин. Ингредиентами энергетических напитков могут быть такие незаменимые аминокислоты, как аланин, L-аргинин, триптофан, глутаминовая кислота и модифицированные аминокислоты (р-аланин), электролиты (натрий, калий, магний), растительные вещества (стимулятор гуарана, адаптогены - женьшень, лимонник, левзея и др., имбирь, таурин), а также карбогидрат. Энергетические спортивные напитки содержат более высокие концентрации углеводов, чем большинство спортивных напитков - обычно 8,0-20,0 г на 100 мл, потому при их регулярном употреблении необходим контроль массы тела спортсмена. Следует помнить, что энергетические напитки не изменяют ход процесса адаптации к физическим нагрузкам и переносимость последних; даже при систематическом применении этих напитков у представителей циклических видов спорта не было выявлено статистически значимых изменений VO2max. Избыточное и необоснованное потребление напитков энергетической направленности, особенно содержащих витамины В1, В2, В6 и кофеин, чревато развитием нарушений ритма сердца. Применение энергетических спортивных напитков перед тренировочным занятием необходимо сочетать с приемом жидкости в динамике занятия, поскольку они обдают мочегонным действием.

Пищевые добавки, непосредственно улучшающие физическую подготовленность. Международное экспертное сообщество относит к этой группе кофеин, креатин (в форме креатина моногидрата) [46, 50], нитраты, бикарбонат натрия и, пока условно, р-аланин [15, 18, 64]. Дозы и схемы применения этих пищевых добавок должны основываться на строго научной доказательной базе в плане безопасности, легальности (отсутствие в Запрещенном списке WADA) и эффективности использования. Дополнительной гарантией позитивного результата применения пищевых добавок, улучшающих физическую подготовленность, являются результаты их индивидуальной апробации спортсменом в процессе нутриционного тренинга в условиях имитации условий соревнований.

Пищевые добавки, опосредованно улучшающие физическую и функциональную подготовленность. Целый ряд пищевых добавок не имеет прямого эргогенного действия, но улучшает показатели общего здоровья, оптимизирует состав тела, переносимость интенсивных тренировок и ускоряет восстановление после нагрузок и травм, снижает выраженность индуцированных физическими нагрузками мышечных повреждений (EIMD - от англ. Exercise-Induced Muscle Damage) и проявления отсроченной мышечной болезненности (DOMS - от англ. Delayed-Onset Muscle Soreness) [49, 55]. Объективными маркерами наличия этих мышечных повреждений и их выраженности может служить определение цитокинового профиля, уровня антиоксидантов и активности креатинкиназы [20].

Спектр клинической эффективности нутриента в спорте:

> Увеличение мышечной силы