Про углеводы и жиры

Окисление углеводов

Углеводы (СНО) являются преобладающим топливом при нагрузках от умеренной до высокой интенсивности (VO2max ≥ 60%). Эндогенные углеводы (то есть гликоген в печени и мышцах) ограничены в количестве, и истощение этих запасов может тормозить производительность при длительных тренировках. Прием СНО во время тренировок - это хорошо зарекомендовавшая себя стратегия для улучшения показателей и работоспособности при тренировках на выносливость, которая действует за счет сохранения использования эндогенных углеводов, поддержания концентрации глюкозы в крови и общего темпа окисления СНО, а также положительно влияет на центральную нервную систему. Легко окисляющиеся углеводы, такие как глюкоза, полимеры глюкозы, комбинация глюкоза+фруктоза/сахароза, составляют основу экспертных рекомендаций по потреблению СНО во время тренировок на выносливость для повышения производительности. Лактоза, углевод, содержащаяся в молочных продуктах, таких как молоко и йогурт, не упоминается в экспертных рекомендациях, и очень мало известно о ее метаболизме в контексте тренировок.

Лактоза - это дисахарид, который состоит из мономера глюкозы и галактозы, связанных с β 1-4 гликозидной связью. Было показано, что галактоза окисляется во время тренировок лишь на 50-60% в сравнении с уровнем окисления глюкозы, вероятно, из-за потребностей печеночного метаболизма перед окислением. Из-за медленной скорости окисления, галактоза обычно не рассматривается в качестве субстрата для потребления во время тренировок и может привести к ухудшению физической работоспособности по сравнению с комбинированным приемом глюкозы/фруктозы.

Следовательно, лактоза может быть менее доступной в качестве источника топлива, чем другие СНО, из-за входящей в ее состав галактозы. Однако было показано, что комбинированный прием глюкозы и галактозы (соотношение 1: 1) улучшает производительность в течение ~ 30-минутной гонки на время, завершенной после 120-минутной велотренировки с интенсивность 65% от VO2max в той же степени, что и комбинированный прием глюкозы и фруктозы (соотношение 80:20). Кроме того, было показано, что употребление обезжиренного молока во время тренировок улучшает время до истощения при ~ 70% от VO2peak по сравнению с приемом воды, и равного по эффективности приему напитка с глюкозой.

Такие наблюдения подтверждают идею о том, что лактоза может представлять собой жизнеспособный источник энергии во время упражнений. Было продемонстрировано, что восстановление после приема лактозы во время очень легкой физической активности (езда на велосипеде при 50W) было сравнимо с эффектами от приема глюкозы, что возможно подразумевает сходную скорость окисления. В совокупности, эти данные свидетельствуют о том, что прием лактозы может иметь положительные метаболические эффекты, но они еще не были всесторонне изучены в условиях тренировок с умеренной и высокой интенсивностью.

Недостаточное количество исследований лактозы в контексте физических упражнений может частично быть связано с проблемами, связанными с нарушением пищеварения на фоне приема лактозы и развитием нежелательных эффектов со стороны желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). Подобные эффекты во время тренировок на выносливость - обычное явление, возникающее из-за разных факторов, включая фактор питания, которые могут иметь серьезное влияние на результат. Симптомы со стороны ЖКТ могут быть запущены или ухудшаться при приеме CHO во время тренировок, особенно когда скорость приема углеводов превышает скорость всасывания, а невсосавшиеся CHO попадают в толстую кишку. Улучшение эффективности тренировок на фоне приема CHO может зависеть как от полного отсутствия, так и на фоне минимального развития симптомов со стороны ЖКТ. Нарушение переваривания лактозы, неэффективное или неполное переваривание лактозы, является частой проблемой для некоторых людей даже в условии покоя. Не полностью переваренная лактоза, достигающая толстой кишки, может ферментироваться бактериями толстой кишки с образованием H2, CO2 и CH4 и короткоцепочечных жирных кислот (SCFA), что приводит к таким симптомам, как диарея, спазмы, вздутие живота и метеоризм.

Эта непереносимость лактозы присутствует у 5-14% белого населения, а у представителей других национальностей она еще выше. Однако, большие болюсы лактозы (40-80 г) обычно не вызывают симптомов у лиц с толерантностью к лактозе, и даже у лиц с непереносимостью лактозы, количества ее до 12-15 г в целом переносятся хорошо. Тем не менее, оценка нежелательных симптомов со стороны ЖКТ будет важна для понимания практической пользы лактозы как источника СНО для приема внутрь во время тренировок.

Целью исследования, опубликованного в Medicine & Science in Sports & Exercise, было изучить метаболический ответ на прием лактозы во время тренировок по сравнению с сахарозой или водой.

В исследование было включено 11 участников (возраст, 22 ± 4 года; VO2peak, 50,9 ± 4,7 мл/мин/кг), которые сделали пять отрезков, во время каждого отрезка они ехали на велосипеде с мощностью в 50% от Wmax в течение 150 минут. Во время тренировки участники употребляли напитки с СНО (лактоза или сахароза; 48 г/ч, 0,8 г/мин) или воду. Общее окисление субстратов и экзогенных (поступающих извне) СНО оценивали с помощью непрямой калориметрии и методов с мечаными стабильными изотопами (прием внутрь СНО с высоким содержанием 13C). Кроме этого, были взяты образцы венозной крови для определения концентраций глюкозы, лактата и неэтерифицированных (свободных) жирных кислот (NEFA) в плазме.

Средние скорости экзогенного окисления СНО были сопоставимы при приеме лактозы (0,56 ± 0,19 г/мин) и сахарозы (0,61 ± 0,10 г/мин). Эндогенное окисление СНО способствовало меньшему расходу энергии при приеме лактозы (38 ± 14%) по сравнению с водой (50 ± 11%) и сахарозой (50 ± 7%). Окисление жиров было выше при приеме лактозы (42 ± 8%), чем при приеме сахарозы (28 ± 6%). Уровень глюкозы в плазме был выше при приеме лактозы и сахарозы, чем при приеме воды, а лактат плазмы был выше при приеме сахарозы в сравнении с водой. Уровень NEFA в плазме были выше при приеме воды, чем при приеме сахарозы.

Авторы заключили, что лактоза и сахароза в данном исследовании продемонстрировали схожую скорость окисления экзогенных (поступающих извне) углеводов во время тренировок при умеренной скорости приема пищи. По сравнению с приемом сахарозы, лактоза приводила к увеличению содержания жиров и снижению эндогенного окисления СНО. Поддержание высоких скоростей окисления жиров при приеме лактозы могло позволить организму окислять “свои” запасы углеводов медленнее, приводя к экономии гликогена.

Добавим жиров

Пять дней диеты с высоким содержанием жиров во время тренировок, за которыми следует 1 день восстановления с приемом углеводов (СНО), увеличивает скорость окисления жира в организме и уменьшает окисление СНО во время аэробных тренировок.

К такому выводу пришли авторы статьи, опубликованной в журнале Endocrinology and Metabolism.

Механизмы, ответственные за эти сдвиги в окислении субстратов, неизвестны, но потенциально включают в себя изменение уровня регуляции ключевых ферментов в путях метаболизма жира (усиление регуляции) и углеводов (снижение регуляции) в скелетных мышцах.

В проведённом исследовании авторы измеряли мышечную активность ферментов пируватдегидрогеназы (PDH) и гормон-чувствительной липазы (HSL) до и после 20 мин езды на велосипеде при нагрузке в 70% от VO2peak и 1 мин спринта при 150% пиковой выходной мощности (PPO). Оценка уровня гликогенолиза мышц была сделана в течение первой минуты тренировки на 70% VO2peak и в течение всего 1-минутного спринта. Такой протокол выполнялся семью велогонщиками в двух вариациях. В течение 5 дней субъекты потребляли в случайном порядке либо диету с высоким содержанием СНО (HCHO) (10,3 г/кг/д СНО, либо ~ 70% от общего потребления энергии), либо изоэнергетическую диету с высоким содержанием жира (FAT-adapt, 4,6 г/кг/д, или 67% от общей энергии) при проведении контролируемых тренировок на аэробную выносливость. На 6-й день для обеих групп участники переходили на диету с высоким содержанием углеводов и отдыхали перед своими контрольными заездами на 7-й день.

Восстановление уровня CHO приводило к аналогичному содержанию гликогена в состоянии покоя (FAT-adapt 873 ± 121 против HCHO 868 ± 120 мМоль глюкозильных единиц/г сухого вещества). Тем не менее, дыхательный коэффициент (отношение продукции CO2 к потреблению O2, отражает %аэробного против %анаэробного метаболизма в мышцах) был ниже во время езды на велосипеде при интенсивности в 70% от VO2peak в группе FAT-adapt, что привело к увеличению на 45% и снижению на 30% окисления жира и СНО соответственно. Активность PDH была ниже в покое и на протяжении всей тренировки при интенсивности 70% от VO2peak (1,69 ± 0,25 против 2,39 ± 0,19 ммоль/кг/мин) и 1-минутном спринте в группе FAT-adapt против группы HCHO. Оценка гликогенолиза в течение 1-й минуты упражнений на 70% от VO2peak и 1-минутном спринте также были ниже в группе FAT-adapt (9,1 ± 1,1 против 13,4 ± 2,1 и 37,3 ± 5,1 против 50,5 ± 2,7 глюкозильных единиц/кг/мин). Активность HSL была на 20% выше во время тренировок на 70% от VO2peak в группе FAT-adapt.

Результаты этой работы подтверждают более ранние находки о снижении окисления углеводов в организме и увеличении окисления жиров после адаптации к жирам в зависимости от метаболических изменений в скелетных мышцах. Метаболические сигналы, ответственные за сдвиг в использовании энергетических субстратов для мышечной работы при нагрузке в 70% от VO2peak, остаются неясными, но более низкое накопление свободных АДФ и АМФ после протокола с адаптацией к жирам может быть причиной снижения гликогенолиза (расщепления гликогена) и активации PDH во время спринта.