CC BY
107
УДК 664
Научные основы формирования состава и потребительских характеристик гейнеров
в качестве продуктов интенсивного
спортивного питания
Часть II
С.В. Штерман, канд. техн. наук Московский государственный университет пищевых производств
В.В. Качак, д-р техн. наук Министерство образования и науки РФ В.С. Штерман, канд. хим. наук ООО «Геон»
Тренировочный эффект, как известно, является результатом, прежде всего, продуктом интеллектуальных усилий, и грамотно построенное питание - один из его ключевых элементов. Оно должно базироваться на понимании сути и роли тех нутри-ентов, которые должны попасть в организм спортсмена.
Особую роль в продуктах спортивного питания играют углеводы. В рационе питания спортсмена их должно быть даже относительно больше, чем белков.
Причина этого заключается в том, что углеводы незаменимы в деле обеспечения организма энергетическими ресурсами, необходимыми для интенсивных физических нагрузок. Углеводы нужны всем тканям и органам: от мышцы голени до головного мозга. Питание мозга, к примеру, целиком основано на метаболизме глюкозы.
Определенный избыток углеводов, поступающих с пищей, преобразуется в организме в собственный углевод человека - гликоген, который, откладываясь в цитоплазме клеток печени и мышц, образует оперативные, т. е. легко используемые при интенсивных физических нагрузках, энергетические запасы организма [1-3].
Когда организм спортсмена продолжает нуждаться в биоэнергии после исчерпания ее запасов в самой быстрой форме, т. е. в виде АТФ, начинается процесс гликолиза, связанный с использованием накопленных запасов гликогена, в целях дальнейшего обеспечения мышечной деятельности.
В организме человека углеводы присутствуют в меньшем количестве, чем белки и липиды (не более 2 % от сухой массы тела).
Ключевые слова: спортивное питание; гейнеры; белково-углеводные смеси; бодибилдинг; наращивание мышечной массы.
Key words: sports food; gainers; protein-carbohydrate mixes;
bodybuilding; growth of muscles.
Если углеводов в организме не будет хватать для обеспечения энергетических потребностей, в частности, для питания мозга, для синтеза необходимого количества углеводов могут быть задействованы белки мышц и других органов.
Получение углеводов в организме человека достигается в результате протекания процесса, называемого глюконеогенезом. Он не отличается высокой энергоэффективностью, так как сам по себе требует значительных затрат энергии.
В конечном итоге, существенная часть белков пищи, а в крайних случаях и самого организма, будет просто сжигаться и, таким образом, сократится количество белков, необходимое для процессов восстановления и роста мышечных тканей. Это может привести к значительным потерям объема и количества мышечных волокон.
Поэтому только при сбалансированном потреблении белков и углеводов можно полностью раскрыть потенциал роста и последующего сохранения мышечных тканей.
Совместный прием протеина и углеводов, лежащих в основе формирования состава гейнеров, ускоряет синтез белка в мышцах в два раза больше, чем прием чистого белка. Именно поэтому гейнеры подходят для набора массы лучше, чем другие
продукты интенсивного спортивного питания.
Углеводы пищи представлены полисахаридами и в меньшей степени моно-, ди- и олигосахаридами.
К моносахаридам относят глюкозу, фруктозу и галактозу. Основные представители дисахаридов в питании человека - сахароза и лактоза. Олигосахариды - углеводы, молекулы которых содержат от 3 до 10 остатков моносахаридов.
При отборе углеводов, которые предполагается включить в состав разрабатываемого гейнера, большое значение имеет их гликемический индекс (ГИ). Это понятие было впервые предложено канадским профессором Д.Дженкинсом в 1981 г. и широко используется в настоящее время для оценки свойств пищевых продуктов, содержащих различные виды углеводов.
В основе понятия ГИ лежит сравнение скорости и относительной величины подъема содержания глюкозы в крови по сравнению с чистой глюкозой.
Для определения значения глике-мического индекса продукта проводится серия экспериментов, во время которой добровольцы потребляют этот продукт питания с содержанием 50 г углеводов. На протяжении следующих 2-3 ч, каждые 15 мин в течение первого часа и затем каждые полчаса, берут анализы крови на определение уровня сахара.
По итогам проведенных анализов строится график, отражающий динамику уровня сахара в крови. Этот график сравнивается затем с аналогичным графиком результатов анализов после употребления 50 г чистой глюкозы.
Если гликемический индекс глюкозы принять за 100, то эта величина
для пчелиного меда будет составлять - 87, кукурузных хлопьев - 80, сахарозы - 59, молочного шоколада - 70, очищенного риса - 70, свежего фруктового сока без сахара -40, молока - 34, темного шоколада - 22, фруктозы - 20 и т. д. [2].
Чем выше гликемический индекс, тем быстрее будет подниматься уровень содержания сахара в крови после употребления продукта и тем выше будет его значение после употребления пищи.
Информация о гликемическом индексе различных продуктов часто является определяющей при формировании состава гейнеров, предназначенных для различных этапов тренировочного и соревновательного процесса.
Согласно современным представлениям, в рецептуре гейнеров должны присутствовать так называемые комплексные углеводы, т. е. должно быть обеспечено сочетание низкомолекулярных сахаров с высоким глике-мическим индексом («быстрых» углеводов) и полимеров глюкозы с низким ГИ («медленных» углеводов). Такое соотношение обеспечивает поступление легко- и медленно усваиваемых углеводов в кишечник и равномерное их всасывание.
Потребление значительного количества простых углеводов (особенно глюкозы) вызывает гипергликемию (скачкообразное повышение уровня сахара в крови). Кроме того, поступающее значительное количество этих углеводов не может сразу полностью депонироваться в виде гликогена, и их избыток превращается в триглицериды, способствуя усиленному развитию жировой ткани. Повышенное содержание в крови инсулина в этот момент благоприятствует ускорению данного процесса, поскольку в этом случае инсулин оказывает мощное стимулирующее действие на синтез жиров.
Общее количество гликогена в организме невелико и составляет около 500 г, из которых 1/5 локализована в печени, а остальные 4/5 - в скелетных мышцах. Если углеводы с пищей не поступают, то запасы гликогена в мышцах оказываются полностью исчерпанными через 12-18 ч. Более того, исследования показывают, что мышечный гликоген может быть полностью исчерпан уже через 15-30 мин интенсивной тренировки с большой физической нагрузкой.
Гейнеры в настоящее время производятся с различным процентным соотношением их главных макронут-риентов - белков и углеводов, которое может колебаться от 1:4 до 1:1. В среднем, на одну порцию гейнера
приходится 400-800 ккал, 20-60 г протеина и 50-80 г углеводов.
Выбор спортсменом того или иного гейнера в значительной степени зависит от заложенной его генетическим кодом скорости протекания процессов метаболизма в организме. Свое прямое отражение это находит в общей конституции его телосложения.
Всех людей по этому показателю принято подразделять на три основные группы.
Если вы относитесь к группе экто-морфов, то скорость обмена веществ в вашем организме весьма высока. Люди этой группы обычно худощавы, и они трудно набирают мышечную массу. Особенно остро эта задача стоит перед ними, если они хотят добиться красивой рельефной фигуры. Это обусловлено тем, что их организм легко сжигает белки, не предоставляя при этом им возможности превратиться в жир.
Дополнительный прием белков необходим эктоморфам только для сохранения накопленной мышечной массы, но они нуждаются в увеличении числа калорий, принимаемых с каждым приемом пищи. Наиболее полезным для них будет прием гей-неров с большой долей углеводов и с относительно небольшим содержанием белков.
Мезоморфы обладают средней скоростью метаболических процессов и среди них наиболее часто вырастают чемпионы по бодибилдингу. В качестве подходящих на этапе набора мышечной массы для мезомор-фов могут быть рекомендованы гейнеры, содержащие среднее количество калорий в одной порции и с увеличенным содержанием в них белковой составляющей. В этом случае избыточное количество углеводов может откладываться в форме жира.
Важная особенность метаболических процессов людей этого типа состоит в том, что основным источником биоэнергии для них служат жиры. Поэтому энергетический баланс этих спортсменов требует особенно тщательного расчета и контроля.
У людей, относимых к группе эн-доформов, основным источником для генерации биоэнергии является глюкоза, и поэтому жиры, поступающие в их организм, легко откладываются в виде жировых отложений. Лучший вариант для спортсменов с таким типом телосложения - гейнеры с пониженным содержанием в них углеводов и, возможно, с отсутствием жира.
Процент содержания белка в используемом гейнере должен расти
пропорционально накопленной жировой массе: чем больше склонность к полноте, тем больше белка и меньше углеводов должно быть в продукте. К тому же калорийность продуктов базового питания, потребляемых спортсменами такого типа телосложения, должна быть строго ограничена.
Разработанные и представленные в настоящее время на рынке образцы гейнеров с различным составом дают возможность удовлетворять потребности спортсменов с любыми особенностями процессов их метаболизма.
Подобно другим продуктам спортивного питания [4, 5], гейнеры, в целях усиления эффективности их физиологического воздействия на организм спортсменов, могут обогащаться разными биологически ценными компонентами и их композициями.
С учетом того, что во время значительных физических нагрузок наиболее активно расходуются аминокислоты группы ВСАА (аминокислоты с разветвленной углеродной цепью- лейцин, изолейцин, валин), которые составляют в совокупности около 30 % состава мышечных тканей, то эти аминокислоты часто включают в состав гейнеров, используемых в качестве специализированных, так называемых предтрениро-вочных комплексов.
Для интенсификации процессов обмена азота в организме на фоне повышенного потребления белков в состав гейнеров вводят такие аминокислоты, как аргинин и орнитин. Они принимают активное участие в процессах выведения из организма избыточного аминокислотного азота, связанного со способностью организма создавать мочевину и очищаться в результате от белковых шлаков.
В состав молекулы аргинина входит четыре атома азота, больше чем в другие виды аминокислот. Поэтому аргинин может выступать в качестве источника и носителя азота, который необходим для синтеза мышечной ткани. В результате он способствует увеличению мышечной массы и уменьшению количества жиров при адекватной физической нагрузке. Аргинин также стимулирует выработку гормона роста.
Глутамин увеличивает способность мышц к восстановлению, регулирует синтез белков и выступает в качестве топлива для ряда жизненно важных органов человека (мозг, легкие, почки, тонкий кишечник, иммунная система).
В качестве антикатаболической добавки, т. е. соединения, способ-
ствующего сохранению накопленной мышечной массы, может применяться НМВ (Р-гидрокси-Р-метилбути-рат).
Для повышения «взрывной» способности спортсменов, которая необходима при кратковременных, но очень мощных физических усилиях, например, во время соревнований по подъему тяжестей, гейнеры обогащают креатином моногидратом в количестве не менее 2500 мг и до 5000 мг на 100 г гейнера. Благодаря наличию в составе гейнера легко усваиваемых углеводов, создаются хорошие условия для создания так называемой транспортной системы, способствующей повышению эффективности усвоения креатина организмом спортсмена.
Для гейнеров, рассчитанных на прием во время работы на «сухую» массу, в их состав вводят вещества, способствующие включению жиров в процессы обмена и сжиганию их излишнего количества (липотропики). К ним относят L-карнитин [6], пико-линат хрома, комплексы цинка и магния и некоторые другие компоненты.
Известно, что большие и длительные физические нагрузки заметно снижают возможности пищеварительной системы спортсменов. Для повышения эффективности ее функционирования в состав гейнеров включают комплексы пищеварительных ферментов. Это способствует ускорению процессов усвоения макро-и микрокомпонентов гейнеров и предупреждает возможное развитие расстройства пищеварительной системы спортсменов (запор, вздутие живота, диарею и т. п.) [1].
В составе гейнеров, как и многих других продуктов интенсивного питания, применяются компоненты, положительно влияющие на процессы формирования и передачи нервных импульсов. К ним относят такие вещества, как холин, инозитол и т. п.
Введение в состав гейнеров вита-минно-минеральных комплексов многими специалистами признается в целом недостаточно эффективным. Это связывают с тем, что основная масса микроэлементов должна все же поступать с правильно подобранными продуктами, входящими в состав базового питания, а витаминные добавки лучше принимать отдельно, так как включение витаминных премиксов в состав гейнеров заметно повышает их стоимость, а положительный эффект от их применения заметно уступает специально разработанным для этих целей композициям.
Более обоснованным представляется включение в состав гейнеров соединений и компонентов, облада-
ющих заметными антиоксидантными свойствами.
Дело в том, что выполнение интенсивной физической работы повышает потребление кислорода тканями в 10-15 раз по сравнению с состоянием покоя. Повышенное потребление кислорода - фактор риска развития «окислительного» стресса, ведущего к резкому возрастанию в различных клеточных структурах концентрации свободных радикалов и образованию излишнего количества продуктов перекисного окисления жиров. Установлено, что эти продукты негативно воздействуют на функциональные свойства клеточных мембран, синтез важных для организма ряда биологически активных и сигнальных молекул, процесс деления клеток, усиливают процесс их саморазрушения и т. д.
К числу активных антиоксидантов, которые рассматриваются в качестве перспективных для включения в состав гейнеров, можно отметить витамины А, С и Е и, в особенности, коэнзим <310. Из антиоксидантов на основе неорганических соединений выделяют препараты селена и цинка.
В составе гейнеров в качестве биологически ценной составляющей в сравнительно ограниченных количествах применяют и полиненасыщенные жирные кислоты, включая конъ-югированную линолевую кислоту, необходимые организму для синтеза важной группы веществ, регулирующих тонкие обменные процессы в организме.
Отдельно следует упомянуть добавки, вводимые в состав гейнера, для обеспечения их высоких сенсорных характеристик. Как и другие продукты спортивного питания, гей-неры должны обладать приятными вкусоароматическими характеристиками и другими необходимыми потребительскими свойствами с тем, чтобы успешно выдерживать конкурентную борьбу на рынке.
В настоящее время в этой ответственной сфере дизайна пищевых продуктов достигнуты значительные успехи, в результате чего производятся гейнеры с более чем десятком разнообразных фруктовых и иных вкусовых оттенков (банан, апельсин, ваниль, шоколад и т. п.).
Отдельные виды белков, углеводов и других нутриентов, включаемых в состав гейнеров, различаются по своему строению, составу, биологической ценности, скорости усвоения и ряду других показателей. Это приводит к различным физиологическим проявлениям, связанным с их приемом, который поэтому должен быть грамотно упорядочен по времени.
Состав гейнера оказывается неразрывно связанным с его хронобиологией, т. е. с тем, как должен быть правильно организован его прием относительно периода тренировок и в течение суток. Только выполнение этого условия позволит получить максимальную отдачу от тренировок.
Периоды, когда спортсменам рекомендуется лучше всего принимать гейнеры, специалистами определяются следующим образом.
Например, гейнер можно использовать утром, с целью восстановления ночных энергопотерь организма. При этом следует иметь в виду, что наиболее быстрое формирование запасов мышечного гликогена происходит именно в первой половине дня. Во второй половине способность организма синтезировать собственные углеводы заметно снижается.
В связи с этим общее количество потребляемых углеводов, включая базовое питание, должно распределяться по убывающей: с утра и днем больше, к вечеру их количество может быть уменьшено, а ночью данный вид нутриентов нужно исключить.
Одну из основных порций используемого гейнера рекомендуется принять за 1,5 ч перед длительными и изматывающими тренировками для поддержания выносливости организма. В этом случае (и в течение дня, если необходимо увеличение общей калорийности рациона) гей-нер должен быть многокомпонентным и по белку, и по углеводам. Это необходимо, чтобы пролонгированным усвоением гейнера подготовить организм к интенсивной нагрузке: создать запас аминокислот и пополнить ресурс гликогена в мышцах и печени.
Прием гейнера до тренировки обеспечивает спортсмену улучшение его энергетического и гормонального состояния, т.е. создает у него ощущение прилива сил, связанное с тем, что в организме есть в наличии свободные аминокислоты, которые могут стать дополнительным источником энергии при больших физических нагрузках. Это позволяет спортсмену тренироваться дольше и мощнее.
В качестве одного из самых эффективных способов применения гейнеров рассматривается их прием через 1-1,5 ч после окончания тренировки.
Спортивные физиологи обнаружили, что в течение максимально 90 мин после окончания силовых упражнений открывается так называемое «белково-углеводное окно», когда
организм работает на активное усвоение необходимых нутриентов, и нет опасений, что часть потребленного питания превратится в жир.
После приема гейнера в крови спортсмена появляется большое количество инсулина. Это происходит в качестве реакции на содержащиеся в составе гейнера углеводы, что «открывает» клетки мышц для глюкозы, необходимой для синтеза мышечного гликогена и для аминокислот, требующихся в качестве пластического материала для построения новых белковых структур.
В данный период процесс синтеза гликогена оказывается более существенным для организма, чем образование из углеводов жиров с последующим их депонированием в соответствующих клеточных структурах.
В этот момент мышцы нуждаются в углеводах, чтобы восполнить истощенные источники гликогена, но им также остро необходим и белок, чтобы запустить процесс восстановления травмированных мышечных тканей. В том случае, если организм не сможет получить необходимые элементы извне, он вынужден будет прибегнуть к внутренним ресурсам, что может привести к развитию процессов расщепления белка, провоцирующих неприятные ощущения в мышцах, судороги, а в тяжелых случаях и травмы. Обычно рекомендуемое соотношение белка к углеводам в гейнерах, используемых в данное время, составляет 1:3.
Желательно, чтобы послетрениро-вочный гейнер имел сывороточную основу белка, чтобы дать аминокислотный пул в кровь как можно быстрее. В углеводной составляющей могут превалировать низкомолекулярные виды углеводов, отличающиеся высокими значениями гликемичес-кого индекса.
Однако не стоит принимать гейнер ранее чем 30 мин после завершения тренировки. В этом случае лучше всего подойдут специальные спортивные напитки и гели [4, 5], так как организму нужно определенное время, чтобы успокоится после тренинга, поскольку кровь прилила к мышцам и к усвоению компонентов гейнера желудочно-кишечный тракт попросту не готов.
После закрытия «белко-углевод-ного окна» скорость протекания анаболических процессов в организме заметно падает.
В некоторых случаях гейнер рекомендуют принимать дополнительно и на ночь. Физиологи считают, что прием небольшого количества протеина перед сном, входящего в состав гей-нера, позволяет предотвратить ноч-
ной катаболизм (разрушение белков), не наедаясь перед сном.
Однако предварительно необходимо оценить, насколько велика потребность организма в калориях, хватает ли белка и энергии при исходном режиме питания. При сильно увеличенной потребности в калориях, нужных для обеспечения ускоренного роста, и при повышенной скорости обмена веществ в организме прием гейнера на ночь может принести ощутимую пользу.
Гейнеры можно также использовать для поддержания уровня белков и аминокислот в организме при вынужденных длительных перерывах между приемами традиционной пищи.
Состав применяемого спортсменами гейнера зависит также от конкретного этапа их тренировочного и соревновательного цикла.
В частности, для бодибилдеров более калорийный гейнер лучше выбирать осенью для максимально быстрого набора массы, а зимой постепенно переходить на гейнер с меньшей долей углеводов. Весной же лучше всего использовать гейнеры с минимально необходимым содержанием углеводов, чтобы «подсушить» мышцы и к лету приобрести идеальную фигуру.
Спортивные диетологи обращают внимание еще на один важный аспект, связанный с приемом гейне-ров, - необходимость обеспечения дробности питания спортсменов. Одно- или двухразовое питание, связанное каждый раз с возникновением инсулинового шока в организме, они сравнивают по своему негативному эффекту с гидравлическим ударом, который возникает при резком изменении скорости потока, например, в водопроводных сетях при внезапном открытии или закрытии задвижек. Подобный удар может даже приводить к выходу этих сетей из строя.
При включении гейнеров в рацион питания спортсменов неизбежно возникает вопрос об определении оптимального количества принимаемого продукта. В принципе, его легко определить, разделив количество систематически затрачиваемой во время тренировок энергии на четыре.
Однако более реалистично опытное определение этого количества, когда спортсмен выступает в качестве собственного подопытного кролика, внимательно контролируя свои ощущения и отмечая объективные изменения, происходящие в его организме. Именно на основе данных этих наблюдений и рекомендуется проводить корректировку количества принимаемого гейнера.
Необходимо четко осознавать, что каких-либо магических формул для состава гейнеров, прием которых автоматически гарантирует достижение намеченных результатов, несмотря на все красноречивые заверения рекламодателей и маркетологов, на самом деле не существует. Однако объективно состав гейнеров действительно постоянно совершенствуется, что превращает их во все более эффективный продукт интенсивного спортивного питания.
Неумеренное использование гейне-ров может неминуемо привести к появлению ожирения, что, в свою очередь, сопряжено с риском возникновения целого «букета» заболеваний. В целом, можно констатировать, что это один из немногих основных недостатков, присущих гейнерам.
В заключение следует отметить, что гейнеры не могут, да и не должны рассматриваться в качестве альтернативы традиционной пище. Но вместе с тем, они могут выступать в качестве современного эффективного средства для решения целого комплекса спортивных и тренировочных задач, связанных с набором и сохранением мышечной массы, в восстановительный период после интенсивных физических нагрузок и т. д.
Они могут также открыть дорогу в мир красивых и сильных мышц для тех людей, которые не могут решить эту задачу только путем тренировок, какими длительными и изнурительными они не были.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бастриков, И.А. Медико-биологические аспекты создания и применения специализированных белко-во-углеводных продуктов для питания спортсменов/И.А. Бастриков// Вопросы питания. - 2009. - Т. 78. -№ 6. - С. 78-82.
2. Мартинчик, А.Н. Общая нутрици-ология: Учебное пособие/А.Н. Мартинчик, И.В. Маев, О.О. Янушевич. -М.: МЕДпресс-информ, 2005. - 392 с.
3. Сайт в Интернете: www.sports-wiki.ru.
4. Штерман, С.В. Специализированные напитки для фитнеса и спорта/С.В. Штерман, Г.И. Андреев// Пищевая промышленность. - 2012. -№ 2. - С. 27-31.
5. Штерман, С.В. Пищевые спортивные гели для фитнеса и спорта/С.В. Штерман, Г.И. Андреев/ /Пищевая промышленность. -2012. - № 3. - С. 60-64.
6. Штерман, С.В. L-карнитин: биоэнергия в каждой клетке/С.В. Штер-ман. - М.: Спорт и культура - 2000, 2011. - 128 с.
