Питание с ограничением по времени и выносливость

Метаболические преимущества прерывистого голодания и ограниченного по времени питания (time-restricted eating, TRE) довольно хорошо изучены. Конечно, они могут и не превосходить по эффективности стандартную низкокалорийную диету, но эти режимы "голодания", по-видимому, довольно удобны для людей, которые придерживаются этих режимов питания длительное время. Некоторые исследования даже показали "уникальные" метаболические преимущества голодания — включая влияние на продолжительность жизни и ее увеличение в некоторых экспериментах на животных.

Что делает TRE таким особенным, так это тот факт, что этот способ питания — при правильном его применении — согласуется с естественными циркадными ритмами нашего организма. Люди не были созданы для круглосуточного потребления пищи; тело работает лучше всего, когда ему предоставляются адекватные периоды "кормления" и голодания, причем каждый из них в оптимальное время дня.

Когда потребление пищи связано с ритмами метаболизма, высвобождения гормонов и физической активности, здоровье улучшается и крепнет. Когда наше потребление пищи не соответствует системным ритмам, здоровье страдает. Время приема пищи — в дополнение к физическим упражнениям и воздействию солнечного света — является невероятно мощным регулятором циркадной биологии и физиологии.

Тем не менее, от использования диетических подходов, синхронизированных с нашими циркадными ритмами можно получить и необычную выгоду, отличную от потери веса или улучшения контроля уровня глюкозы. Как оказалось, режим питания, ограниченного по времени, также может повысить выносливость. По-крайней мере, у мышей...

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Metabolism, предлагает доказательства эргогенного эффекта ограниченного во времени питания. Итак, может ли ограниченное окно приема пищи помочь бежать дальше?

Исследование

Для исследования ученые взяли 8-недельных мышей, которых случайным образом распределили в две разные группы с питанием, ограниченным по времени: группу с ограничением дневного питания (DRF; кормление, ограниченное периодом покоя животных) или группу кормления с ограничением ночного времени (NRF; кормление, ограниченное периодом активности животных). Во время периода кормления мыши имели неограниченный доступ (ad libitum) к стандартной диете, содержащей 23% белка, 14% жира и 63% углеводов. Другая группа мышей (группа контроля) имела круглосуточный доступ к пище.

Мыши из группы DRF имели доступ к пище в течение 12-часового окна в дневное время (фаза их отдыха). Мыши из группы NRF имели доступ к пище в 12-часовом окне в ночное время (их активная фаза).

Чтобы оценить влияние ограниченного по времени кормления на беговые характеристики, авторы работы оценивали выносливость у малоподвижных (нетренированных) мышей после 3 недель DRF с использованием теста на мощность – прогрессивный беговой тест до изнеможения с увеличением скорости до 30–33 м/мин, и еще один тест для оценки беговой выносливости, во время которого мыши бежали столько, сколько могли.

Силу бега и выносливость также оценивали у тренированных мышей, попавших в группу DRF. Мышам давали доступ к "беговым колесам" на 4 недели, а протокол DRF начинали в течение второй недели тренировок и поддерживали в течение оставшихся 3 недель.

Результаты

После трех недель наблюдения, мощность бега не отличалась между группами NRF, DRF и мышами в группе, получавшей пищу без ограничений.

Тем не менее, у мышей в группе DRF стало почти вдвое больше выносливости по сравнению с мышами из группы NRF и мышами, которых кормили вволю. В группе DRF мыши бежали в течение 249 минут, 135 минут в группе NRF и 101 минуту после кормления ad libitum.

Примечательно, что эффекты ограничения дневного питания, повышающие выносливость, наблюдались в то время дня, когда мыши показывают максимальную выносливость, а также ближе к концу их дневной фазы. Другими словами, показатели выносливости повышались в течение всего дня, а не только в какой-то момент времени.

Ограничение дневного питания также изменило состав мышечных волокон — доля быстросокращающихся окислительных мышечных волокон IIA типа увеличилась после следования протоколу DRF, в то время как волокна IIX типа (быстросокращающиеся гликолитические волокна) уменьшились. Таким образом, мыши, питание которых ограничивали в дневной период, имели более высокую окислительную (аэробную) активность и более низкую гликолитическую (анаэробную/сжигающую глюкозу) активность после протокола наблюдения.

В то время как масса тела мышей после DRF не изменилась, наблюдалось снижение массы печени. Интересно, что у мышей в группе DRF снизилось содержание гликогена в мышцах и печени, в то время как содержание жира в печени и количество бурой жировой ткани увеличились. Все эти изменения, по-видимому, указывают на то, что ограничение питания в дневное время усиливает окислительную активность во всем организме, одновременно снижая гликолитическую активность и количество гликолитических субстратов (например, гликоген).

Улучшает ли ограничение питания в дневное время у мышей беговую производительность? В то время как мощность бега не отличалась между мышами группы DRF и мышами, которых кормили вволю, более значимое улучшение выносливости отмечалось у мышей DRF, которые также делали тренировки на выносливость.

Исследователи также стремились определить роль циркадных часов в опосредовании эффектов DRF, повышающих выносливость. Действительно, мыши, у которых отсутствуют основные гены циркадных часов, известные как период 1 (Per 1) и период 2 (Per 2) (мыши с "выбитыми" генами Per1/Per2), не смогли улучшить свои показатели выносливости после протокола DRF.

Метаболический анализ мышей группы DRF показал, что этот режим питания, по-видимому, синхронизирует суточные ритмы митохондрий в мышечной ткани, что может способствовать улучшению энергетического обмена, устойчивости к утомлению и улучшению беговых результатов.

Кроме того, белок, известный как перилипин-5 (Plin5), регулирует многие эффекты DRF, повышающие работоспособность; "выбивание" генов, кодирующих этот белок, устраняло влияние DRF на выносливость.

Недавние открытия в науке дали зеленый свет совершенно новой области циркадной медицины, из которой мы узнали, как использовать силу времени для оптимизации эффектов лекарств, диетических вмешательств и упражнений.

То, что мы делаем для улучшения нашего здоровья, является лишь частью картины - мы также должны учитывать, когда мы это делаем.

Мы знаем, что наличие регулярных и синхронизированных циркадных ритмов является важным для здоровья, а рассинхронизированные ритмы могут приводить к болезням. В этом исследовании ограничение питания в дневное время сильно задействовало пути, связанные с метаболизмом аминокислот, окислением жирных кислот и митохондриальным метаболизмом — все это является неотъемлемой частью тренировок на выносливость и здоровья в целом.

Изменение содержания гликогена в мышцах/печени и триглицеридов в печени мышей группы DRF также свидетельствует о том, что в дополнение к энергетическому метаболизму, режим питания также изменяет доступность субстратов (в данном случае гликогена).

У мышей из группы DRF, по-видимому, произошел системный сдвиг метаболизма от гликолитического к окислительному, который отвечает за большую часть улучшения выносливости.

Действительно, многие изменения, вызванные DRF, такие как сдвиг типа мышечных волокон в сторону более окислительных, аналогичны адаптациям, происходящих в ответ на тренировки на выносливость. Вопрос в том, может ли ограниченное по времени питание заменить физические упражнения?

Дополнительный эффект ограничения питания в дневное время и тренировок на выносливость впечатляет и предполагает, что комбинация прерывистого голодания и физических упражнений может быть более эффективным, чем любое вмешательство по отдельности.

Одним из важных аспектов этого исследования является то, что преимущества ограниченного по времени приема пищи (у людей и мышей) наблюдаются, когда прием пищи ограничивается активной фазой (когда мы или мыши обычно бодрствуем). Другими словами, протокол DRF, используемый в этом исследовании на мышах, будет аналогичен ограничению человеческого питания в ночное время (наш "период отдыха").

Ночное питание у мышей лучше совпадает с их циркадными и метаболическими часами и, по-видимому, имеет более сильное метаболическое преимущество по сравнению с дневным кормлением. Почему противоположное кажется верным для выносливости, не совсем ясно, и может быть человек, практикующий ограниченное по времени питание во время фазы отдыха, получит аналогичные преимущества. Однако, чтобы сделать такой вывод, потребуется исследование.

Как можно использовать эту информацию?

Эти результаты подчеркивают, что наши циркадные ритмы незаменимы, если мы хотим хорошо работать — умственно или физически — мы должны сделать все возможное, чтобы наши привычки и образ жизни соответствовали цели поддержать циркадные ритмы нашего организма.

Это означает наличие постоянного графика сна (ложиться спать и просыпаться примерно в одно и то же время каждый день) и попытка ограничить потребление пищи "окном" в течение дня, избегая при этом ночных приемов пищи (которые, помимо других вредных последствий, имеют тенденцию нарушать или сдвигать циркадные ритмы).

Улучшите ли вы свою выносливость с помощью голодания? Маловероятно, так как регулярные тренировки необходимы для улучшения большинства компонентов производительности. Тем не менее, ограниченное по времени питание может помочь синхронизировать метаболические ритмы и даже оказать небольшое влияние на функцию/метаболизм митохондрий, что может способствовать улучшению спортивных результатов и физической формы.

А еще лучше, если вы сможете комбинировать эти два подхода, возможно, делая некоторые тренировки натощак, так как есть доказательства, подтверждающие пользу такого подхода для митохондрий.

Попадание в свой циркадный ритм с помощью диеты и физических упражнений, приносит огромную пользу организму.