Роль белка в тренировках на выносливость

21.12.2019

  • Solon-Biet S. Macronutrients and caloric intake in health and longevity.
  • '>

    Роль сывороточного белка и казеина в тренировках на выносливость

    В Интернете можно найти много экспертных мнений в пользу теории, согласно которой протеин как биологически активная добавка способствует не только ускоренному приросту мышечной массы, но и стимулированию мышечного восстановления, в том числе – в контексте циклических видов спорта. Также есть много информации о том, что для мышечного восстановления эффективнее углеводы, а не белки, или их комбинация. И даже можно встретить упоминания, что ограничение белка в рационе увеличивает продолжительность жизни.

    Но насколько правдивы все эти заявления? Ведь подтвердить то или иное утверждение можно только в ходе научного эксперимента плацебо-контролируемого типа, когда одна из групп испытуемых, работая в тех же условиях, что и другие группы, получает не целевое вещество, а плацебо. В этой статье мы попытались суммировать все известные на данный момент исследования по теме «Роль протеина в тренировках на выносливость».

    Исследование эффективности протеиновых добавок в тренировках на выносливость

    Тренировки на выносливость активно задействуют всю скелетную мускулатуру и сердечно-сосудистую систему, увеличивая способность организма поглощать кислород. Этот параметр определяется как МПК – максимальное потребление кислорода (в англоязычной литературе – VO2max). МПК указывает на то, сколько миллилитров кислорода организм способен потреблять в течение 1 минуты. Это главный критерий аэробной мощности организма и множество исследований подтвердило, что именно МПК лимитирует работоспособность атлета в циклических видах спорта1,2,3,4,5.

    В июне 2019 года в журнале «The American Journal of Clinical Nutrition» появилась публикация с результатами эксперимента, который раз и навсегда расставил все точки в вопросе – целесообразно ли употребление протеина в циклических видах спорта и может ли протеин повысить аэробную выносливость атлета. Выборка составила 44 молодых мужчины, которые на протяжении двух с половиной месяцев 3 раза в неделю выполняли комплекс тренировок на выносливость. Группа PRO принимала белковую добавку сразу после тренировки и перед сном, группа CON в те же интервалы принимала углеводную добавку.

    До начала эксперимента, спустя 5 недель и спустя 10 недель у испытуемых измерили уровень МПК, провели оценку состава тела и оценили результаты 10-километрового забега. Дополнительно для оценки гематологических факторов у атлетов каждые 2 недели брали кровь, а для измерения окислительной способности мышц – образцы мышечной ткани. Через 5 недель тренировок МПК в группе PRO вырос с 49,9 до 54,9. В группе CON показатель тоже увеличился, но меньше – с 50,8 до 53. Через 10 недель МПК в группе PRO составлял уже 55,4, тогда как в группе CON параметр увеличился незначительно – до 53,9. Мышечная масса в группе CON оставалась стабильной на протяжении всего периода тренировок, а в группе PRO она увеличилась в среднем на 1,5 килограмма. Также интересно отметить, что в группе CON не изменились параметры жировой массы, а в группе PRO объем жира в организме уменьшился на 0,6 килограмм через 5 недель и на 1,2 килограмм через 10 недель.

    Результаты исследования показали, что дополнительный прием протеина в виде биологически активной добавки в контексте тренировок на выносливость хотя и не улучшает окислительную способность и выносливость скелетных мышц, но стимулирует рост мышечной массы и увеличивает параметр МПК организма6.

    ё.jpg

    Другое исследование, опубликованное в «Medicine & Science in Sports & Exercise» в октябре 2019 года, поставило своей целью подтвердить или же развенчать миф о том, что прием протеиновых добавок способствует повышению адаптации к регулярным тренировкам. Испытуемых оценивали по двум параметрам – производительность и МПК во время тренировок на выносливость. Выборка составила 60 молодых спортсменов-любителей, испытуемые тренировались трижды в неделю на протяжении 3 месяцев. Группа PRO после каждой тренировки и перед сном принимала протеиновую добавку, группа PLA – изоэнергетический углевод-плацебо. Оценка проводилась дважды – до эксперимента и спустя 3 месяца, оценивалась производительность (10-километровый забег на время), показатель МПК и мышечная выносливость.

    В итоге, в обеих группах показатель МПК вырос на 11%, а время на дистанции 10 километров сократилось на 14%. Мышечная выносливость тоже выросла (на 6%) и тоже одинаково в обеих группах. Однако в группе PRO значительно увеличилась сухая масса ног, тогда как в группе CON статистически значимых изменений не зафиксировано. Исследование подтвердило, что дополнительный прием протеиновых добавок после тренировок на выносливость стимулирует прирост мышечной массы, но увеличению МПК и мышечной выносливости способствует в той же степени, в какой это возможно без протеиновых добавок7.

    Протеин как средство стимулирования адаптации к тренировочному стрессу

    В 2018 году в журнале «International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism» вышла статья, в которой опубликовали ход и результаты исследования с легкоатлетами, принимавшими протеиновые добавки. Особенность исследования в том, что все группы испытуемых принимали протеиновые добавки, но у одной в рационе объем белка превышал рекомендуемый уровень, а в другой – был значительно ниже. Цель исследования заключалась в ответе на вопрос – возможно ли при помощи добавок протеина повысить адаптивность организма спортсмена к тренировочному стрессу, увеличить его работоспособность и эффективно управлять составом тела.

    Исследователи исходили из того, что для легкоатлетов важно не только поддерживать, но и стимулировать мышечную массу для облегчения восстановления протеин-содержащих структур (в частности – мышц) между тренировками. Оптимальный суточный объем белка для этих целей составляет в среднем 1,6 грамм на 1 килограмм массы тела. Необходимый белок можно получать из естественного рациона, либо из добавок, при этом употребление протеина и аминокислот зачастую продиктовано элементарным удобством. Результаты исследования показали следующие закономерности8:

    • Оптимальный объем протеина в рационе для профессиональных спортсменов, стремящихся к увеличению результативности тренировок, должен превышать рекомендованный уровень для взрослых, равный 0,8-1 грамм белка на 1 килограмм массы тела.
    • Для спортсменов, которые стремятся к поддержанию или увеличению объема мышечной массы, рекомендовано суточное потребление протеина в объеме 1,3-1,7 грамм на 1 килограмм массы тела. При этом эффективным источником белка могут служить протеиновые добавки.
    • Кроме общего потребления белка важно количество белка на один прием. Для профессиональных легкоатлетов оптимален показатель 0,3-0,4 грамма протеина на 1 килограмм массы тела с учетом задачи – поддержать или увеличить объем мышечной массы.
    • Значительное превышение рекомендованных норм (2,5 грамм белка на 1 килограмм массы тела и более) не имеет никаких преимуществ перед употреблением протеина в рекомендованных объемах. Сверхвысокие дозировки не дают соразмерного стимулирования прироста массы и повышения адаптивности к тренировкам.
    • Для спортсменов, цель которых – уменьшить массу тела, рекомендована корректировка диеты в пользу увеличения белковой составляющей до 1,6-2,4 грамма протеина на 1 килограмм массы тела.

    Также это исследование разрушило еще один важный миф – спортсмены, употребляющие много белка (2,4 грамма на 1 килограмм массы тела) не находятся в зоне риска по развитию почечной недостаточности, нарушению метаболизма костных тканей и иных патологий.

    Другое исследование, результаты которого опубликованы в ноябре 2018 года в журнале «Frontiers in Nutricion», поставило цель понять – если протеин ускоряет восстановление и повышает адаптивность к тренировкам, насколько его длительный прием эффективен в повышении результативности тренировок на выносливость, в частности – забегов на время? Испытуемые в этом исследовании были разделены на две равные группы – «плацебо» и «протеин». Обе группы регулярно тренировались два с половиной месяца. До начала тренировок, а также в течение исследования у спортсменов оценивался состав тела и результаты 5-километрового забега, также измерялась емкость митохондрий и показатели крови. При этом группа «протеин» принимала по 25 мг белка в виде биоактивной добавки дважды в день – сразу после тренировки и перед сном.

    Финальные тесты показали, что результативность спортсменов в обеих группах выросла одинаково, также одинаковыми были показатели крови. Исследования объема митохондрий показали статистически незначимую тенденцию к увеличению, что оказалось справедливо для обеих групп испытуемых. Результаты в 5-километровых забегах также были равны, различия отмечены как статистически незначимые. При этом авторы исследования отмечают, что это пилотное исследование и целесообразно продолжить эксперименты9.

    Употребление протеина на ночь – исследование преимуществ

    Вопрос о целесообразности употребления молочного протеина перед сном важен не только для профессиональных спортсменов, но и для обычных людей. С возрастом естественное истощение скелетных мышц приводит к общему снижению мышечной массы, падению силовых показателей и, как следствие, ухудшению качества жизни. Одно из недавних исследований, опубликованное в ноябре 2019 года в журнале «Frontiers in Nutricion», поставило цель узнать – улучшит ли прием 25 грамм сывороточного протеина перед сном белковый обмен в контексте баланса белка в организме у здоровых людей среднего возраста.

    2.jpg

    В исследовании приняли участие 17 мужчин, первая группа в 21:00 употребляла смесь из 25 гр молочного белка, 25 гр мальтодекстрина и 7,75 грамм масла канолы. Вторая группа (плацебо) в то же время принимала изокалорийный напиток без протеина. В последующие 10 часов у обеих групп оценивалась скорость синтеза мышечного белка методом биопсии мышц. Результаты исследования показали, что белковый баланс был закономерно выше в группе, принимавшей добавку с белком, однако ни в одной из групп не отмечалось повышение скорости синтеза мышечного белка в ночное время. Выводы исследования – хотя употребление биологически активных добавок протеина перед сном не оказывает влияния на синтез мышечного белка, оно устраняет отрицательный белковый баланс и не допускает потерь мышечной ткани в течение ночи10.

    Другое исследование, результаты которого опубликовали в журнале «Sports» в январе 2019 года, изучало популярную гипотезу о том, что прием казеина перед сном улучшает восстановление мышц после тренировки. В исследовании приняло участие 39 человек. С утра они выполняли 100 повторов упражнения «drop jump», в течение дня ели обычную пищу, а перед сном группа «казеин» принимала 40 грамм казеина, тогда как группа «контроль» выпивала 40 грамм изокалорийного углеводного напитка. На следующий день перед тренировкой, а также спустя 24 и 48 часов оценивались параметры восстановления мышц, включая болевой синдром, болевую чувствительность и субъективную оценку. В результате, не было отмечено статистически значимой разницы между двумя группами, на основании чего ученые сделали вывод – прием казеина на ночь не влияет на мышечное восстановление11.

    Протеиновые добавки и болевой синдром в мышцах после тренировки

    В контексте тренировочного процесса важное место занимает болевой синдром, обусловленный повреждением мышц и который обычно включают в комплекс признаков мышечного восстановления. В журнале «European Journal of Sport Science» в августе 2018 года опубликовали результаты исследования, посвященного тому, какие спортивные добавки могут действительно снизить мышечные боли после тренировок.

    Болезненные ощущения в мышцах могут проявляться сразу после тренировки или в течение нескольких часов после нее, сохраняясь до 14 дней. При этом помимо собственно болевого синдрома мышцы теряют часть исходной функциональности. Происходит это по следующей причине: при напряжении большой силы микроструктуры мышц разрываются, происходит повреждение мембран мышечных клеток и мышечный белок попадает в кровь, в частности – это креатинкиназа и миоглобин, которые в исследованиях используют как маркеры мышечных повреждений. Однако боль в мышцах и чувство жжения – это результат целого комплекса процессов, включающего не только повреждение мышечных микроструктур, но также нарушение гомеостаза кальция и возникновение местного воспаления, раздражающего болевые рецепторы.

    К наибольшему болевому синдрому приводят тренировки с отягощением и длительные беговые тренировки. При этом организм спортсменов отличается высоким уровнем адаптивности и при регулярных многолетних занятиях выраженность болевого синдрома снижается, хотя полностью он не исчезает. В приведенном исследовании представлено несколько путей минимизации ощущения жжения и боли в мышцах, причем основной путь – это корректировка диеты в контексте содержания белка и свободных аминокислот. Несмотря на то, что другие исследования показали отсутствие влияния протеиновых добавок на мышечное восстановление, очевидно, что достаточный (оптимальный) объем белка в рационе критически важен для адаптации мышц к тренировочному стимулу12.

    Интересно, что это же исследование показало – в подавлении мышечного дискомфорта после тренировки эффективны оказывающие противовоспалительное и антиоксидантное действие полифенолы из чая, кофе, какао, граната, вишни и орехов. Также потенциально ускорить восстановление поврежденных мышц может комплекс полиненасыщенных жирных кислот Омега-3. Витамин D эффективен в дозировке до 4000 МЕ, в более высоких дозировках не дает эквивалентного прироста эффективности. Витамины С и Е никак не влияют на снижение болевого синдрома в мышцах, а вот прием креатина в объеме 24 грамма в стуки на протяжении 7 дней показал высокий потенциал в ускорении мышечного восстановления.

    Протеиновые и углеводные добавки в контексте мышечного восстановления

    Один из важнейших аспектов мышечного восстановления – уровень гликогена, который активно расходуется в процессе физической нагрузки. Вопросу ускоренного восстановления гликогена в мышцах посвящено уникальное исследование, опубликованное в журнале «Nutrients» в декабре 2017 года. Исследование показало, что снижение уровня гликогена в контексте физической нагрузки приводит к мышечному утомлению и снижению производительности, соответственно – ускорение его восстановления способствует возврату мышц в функциональное состояние. В частности, было подтверждено, что 1 грамм углеводов на 1 килограмм массы тела, употребленный в течение 1 часа, способствует полному восстановлению уровня гликогена в мышцах.

    Тем не менее, если этот факт известен уже давно, то спорным длительное время оставался вопрос о том, как эффективно восстановить уровень гликогена в краткосрочной перспективе (4-6 часов) при условии недостаточно употребления углеводов (0,8 грамм на 1 килограмм массы тела в час). Ответ ученые дали именно в этом исследовании – была выдвинута теория, что в дополнение к углеводам можно принимать протеин, который при дефиците углеводов также может способствовать эффективному восстановлению уровня гликогена в мышцах. Проведенные эксперименты показали, что прием 0,3-0,4 грамма протеина на 1 килограмм массы тела в част при уровне потребления углеводов 0,8 гр/кг/ч дает такой же эффект восстановления, что и 1,2 гр/кг/ч только углеводов.

    То есть это исследование подтверждает, что прием протеина после тренировки может эффективно восстанавливать мышечную выносливость как минимум в аспекте восстановления гликогена, хотя, по всей видимости, употребление углеводов тоже критически важно. Дополнительный эффект, который был отмечен в исследовании при приеме менее 0,1 гр/кг/ч протеина в ближайшее время после тренировки показал развитие эргогенного эффекта и повышение выносливости13.

    Другое исследование, опубликованное в «Journal of Applied Physiology» в декабре 2018 года, рассматривало вопросы комбинирования белков и углеводов в контексте «раннего» восстановления (то есть употребление в ближайшее время после тренировки) с оценкой восстановления через 18 часов после прекращения интенсивной физической активности. Испытуемые в этом исследовании работали в режиме 73% от МПК с поминутными интервалами на 90% МПК до полного истощения. В первые два часа после тренировки испытуемые употребляли 1,2 грамма углеводов на 1 килограмм массы тела в час, а другая группа – комбинацию протеина 0,4 гр/кг/ч и углеводов 0,8 гр/кг/ч.

    Спустя 18 часов после тренировки степень восстановления организма оценивалась 10-секундным спринтом, 30-минутной работой на 73% МПК и заездом на время. По итогам исследования выявлено, что группа, употреблявшая комбинацию протеина и углеводов, дала лучшее время заезда, большую выходную мощность и нулевой азотистый баланс в сравнении с группой, употреблявшей только углеводы. То есть протеин, употребленный после тренировки в виде биоактивной добавки, действительно способствует более быстрому переходу от катаболического в анаболическое состояние14.

    Протеиновые добавки в контексте повышения качества жизни

    Вышеприведенные исследования в том числе показывают, что и спортсменам и обычным людям в любом возрасте необходимо достаточное потребление высококачественного белка, разделенное на несколько приемов в течение дня. Рост, поддержание и развитие мышечных тканей – основа производительности в спорте и в быту. Тут же отметим, что скелетные мышцы – это не только обеспечение физической работы, это также хранение микроэлементов.

    На состояние скелетных мышц влияют два фактора – диета и физическая активность. В диете первостепенную важность имеет белок, его количество в рационе должно быть повышено у людей, ведущих активный образ жизни, и значительно повышено у спортсменов. При этом оптимальный объем белка для взрослых людей (1 грамм на 1 килограмм массы тела) предназначен только для покрытия основных потребностей, связанных с выполнением естественных бытовых задач, но для мышечной прогрессии его недостаточно. Однако само понятие «оптимальный объем белка» не имеет устойчивого определения и обычно речь идет о минимальном объеме, при котором не возникает дефицит белка.

    При этом любые рекомендации по употреблению протеина необходимо адаптировать под метаболические особенности конкретного человека, его образ жизни и задачи, которые он перед собой ставит. Это основные ориентиры, которые позволяют определить «оптимальный объем белка» с учетом возраста и текущих целей. Все эти тезисы подтверждены в комплексном исследовании, результаты которого опубликованы в журнале «Frontiers in Nutricion» в июне 2019 года15. Там же приведены таблицы с рекомендациями по объему белка и аминокислот в рационе и их содержанию в различных продуктах питания:


    3.jpg4.jpg


    Более 100 лет назад Dr. Osborne показал, что небольшое ограничение количества пищи в дневном рационе повышает продолжительность жизни у крыс. В 1930-е исследования уменьшения дневного рациона в контексте увеличения продолжительности жизни пришли сразу к двум концептуальным выводам – Dr. Slonaker показал, что первостепенную роль играет объем белка, а Dr. McCay – что на первом месте стоит количество калорий. То есть с самого начала не было понятно, что действительно влияет на повышение качества и продолжительности жизни – ограничение рациона по белку или калориям?

    В недавнем исследовании, опубликованном в журнале «Experimental Geontology», были рассмотрены все существующие плацебо-контролируемые эксперименты по этому вопросу. По итогам мета-анализа выявлено, что одновременное ограничение белка и калорий ведет к увеличению продолжительности жизни, причем ограничение только по белку дает аналогичный эффект. Также обнаружено несколько исследований, которые показывают, что хотя низкобелковая диета может приводить к увеличению продолжительности жизни, эффект от ограничения только по калориям выше16.

    Исследования на людях показали следующие эффекты – ограничение белка может влиять на продолжительность жизни, но чрезмерное ограничение опасно для здоровья, особенно в пожилом возрасте17. Другое исследование подтвердило, что энергетический дефицит, особенно – в молодом возрасте, при некотором ограничении по потребляемым калориям в течение всей жизни существенно снижает риск развития возрастных заболеваний и статистически значимо повышает максимальную продолжительность жизни18.

    В «Jouranl of Endokinology» опубликован еще один мета-анализ имеющихся исследований, который снова подтвердил, что ограничение по калориям может увеличивать продолжительность жизни, также значимые результаты дает употребление пищи, ограниченное по времени, и методика периодического голодания19. Тем не менее, несмотря на собранные доказательства, остается непонятным, как именно дефицит белка или калорий продлевает жизнь.

    Выводы

    Употребление сывороточного протеина, казеина и других видов белка целесообразно для спортсменов всех дисциплин – прием протеина в виде биодобавки в ближайшие после тренировки часы ускоряет регенерацию мышечных тканей и восстанавливает запасы гликогена, одновременно стимулируя прирост мышечной массы. Комбинирование протеина и углеводов в контексте ускоренного восстановления также эффективно, а составление персональной диеты с ограничениями по употреблению белков и калорийности может увеличить продолжительность жизни.

    1. Лысенко Е. Прогнозирование физической работоспособности и реакций кардиореспираторной системы при нагрузках аэробного характера у спортсменов высокого класса.
    2. Корягина Ю. Современные тенденции в физиологии лыжных гонок (по материалам зарубежной литературы).
    3. Ширковец Е. Динамика биоэнергетических показателей при работе на уровне максимального потребления кислорода.
    4. Квашук П. Критерии оценки функционального состояния гребцов на байдарках высокой квалификации.
    5. Лидьяр А. Бег с Лидьяром.
    6. Knuiman P. Protein supplementation elicits greater gains in maximal oxygen uptake capacity and stimulates lean mass accretion during prolonged endurance training: a double-blind randomized controlled trial.
    7. Jonvik L. Protein Supplementation Does Not Augment Adaptations to Endurance Exercise Training.
    8. Witard O. Dietary Protein for Training Adaptation and Body Composition Manipulation in Track and Field Athletes.
    9. Roberson P. Protein Supplementation Throughout 10 Weeks of Progressive Run Training Is Not Beneficial for Time Trial Improvement.
    10. Karagounis L. Ingestion of a Pre-bedtime Protein Containing Beverage Prevents Overnight Induced Negative Whole Body Protein Balance in Healthy Middle-Aged Men: A Randomized Trial.
    11. Apweiler E. Pre-Bed Casein Protein Supplementation Does Not Enhance Acute Functional Recovery in Physically Active Males and Females When Exercise is Performed in the Morning.
    12. Owens D. Exercise-induced muscle damage: What is it, what causes it and what are the nutritional solutions?
    13. Alghannam A. Restoration of Muscle Glycogen and Functional Capacity: Role of Post-Exercise Carbohydrate and Protein Co-Ingestion.
    14. Sollie O. Protein intake in the early recovery period after exhaustive exercise improves performance the following day.
    15. Burd N. Dietary Protein Quantity, Quality, and Exercise Are Key to Healthy Living: A Muscle-Centric Perspective Across the Lifespan.
    16. Speakman J. Calories or protein? The effect of dietary restriction on lifespan in rodents is explained by calories alone.
    17. Mirzaei H. The Conserved Role for Protein Restriction During Aging and Disease.
    18. Bradley J. Caloric Restriction, the Traditional Okinawan Diet, and Healthy Aging. The Diet of the World's Longest‐Lived People and Its Potential Impact on Morbidity and Life Span.
    19. Solon-Biet S. Macronutrients and caloric intake in health and longevity.


    Возврат к списку

    *********************************
    'api:main.feedback' is not a component