Гликоген это белок: Всё, что вы хотели знать про гликоген

Глюкоза – главный источник энергии

Глюкоза – главный источник энергии для клеток, это — топливо для нормальной работы всех органов и систем человеческого организма. Содержание глюкозы в крови — достаточно лабильный показатель, однако в организме здоровых людей этот показатель поддерживается в довольно узком диапазоне и редко снижается менее 2,5ммоль/л и повышается выше 8ммоль/л (даже сразу после приема пищи). Поддерживает необходимый уровень глюкозы в крови особый гормональный механизм.

Глюкоза попадает в организм с пищей. Продукты питания расщепляются в желудочно-кишечном тракте, после чего глюкоза всасывается в кровь. Для того, чтобы глюкоза попала в клетку, нужен инсулин. Этот гормон вырабатывается в специальных клетках поджелудочной железы и увеличивает проницаемость клеточных мембран для глюкозы. Если клетки поджелудочной железы не вырабатывают достаточное количество инсулина или клетки организма перестают воспринимать инсулин, то глюкоза остается в крови. Клетки органов и тканей в этом случае не получают энергии и «голодают».

Если глюкоза поступает в организм в избыточном количестве, она трансформируется в запасы энергии. Глюкоза превращается в гликоген — мобильный запас углеводов в организме, который содержится в печени и мышцах. Печень взрослых людей содержит
запас глюкозы в виде гликогена, достаточный для поддержания нормального уровня глюкозы в крови в течение 24 ч после последнего приема пищи. У детей дошкольного возраста гликогена хватает на 12 ч и менее. Если же запасы гликогена и так достаточно велики, тогда глюкоза начинает превращаться в жир.

При полном отсутствии углеводов в пище (при голодании или безуглеводных диетах) глюкоза образуется в организме из жиров, белков и при расщеплении гликогена. Повышение уровня глюкозы в крови возникает под действием нескольких гормонов: глюкагона, продуцируемого клетками поджелудочной железы; гормонов надпочечников; гормонов роста гипофиза и гормонов щитовидной железы.

Колебания концентрации глюкозы в крови, отличные от нормальных значений, воспринимаются рецепторами гипоталамуса (область мозга, которая регулирует постоянство внутренней среды организма). Благодаря влиянию гипоталамуса на вегетативную нервную систему, происходит срочное повышение или снижение выработки инсулина, глюкагона и других гормонов.

5 советов о правильном усвоении глюкозы

1. Принимайте пищу 4-6 раз в день. Если нет времени на полноценный прием пищи, сделайте перекус. Перекусить «на ходу» можно фруктами, жидкими кисломолочными продуктами, очищенными семечками, орехами, хлебцами и др.
2. Употребляйте свежие овощи и фрукты не менее 400-500 г в день.
3. Если Вы сладкоежка, отдавайте предпочтение сладостям с низким гликемическим индексом: горький шоколад ≥75% какао, кэроб, урбеч без сахара.
   
4. Перейдите на натуральные растительные сахарозаменители: стевию, сиропы топинамбура и агавы, кэроб.
5. Регулярно гуляйте на свежем воздухе и занимайтесь спортом.

  Информацию для Вас подготовила:

Гречкина Алла Павловна, врач-эндокринолог. Ведет прием в корпусе клиники на Озерковской.

Тема 2. Действие инсулина

Для существования организму нужна энергия.

Основным источником  энергии для клеток организма является глюкоза. Глюкоза образуется при всасывании  углеводов, которые человек получает с пищей.

Когда человек не ест, нормальный уровень глюкозы крови поддерживается за счет использования запасов углеводов, которые есть в организме (гликоген печени) и синтеза глюкозы из белков.  Часто спрашивают, если человек не ест, почему у него повышается глюкоза крови, откуда она берется. Ответ: из гликогена печени и распада белков. Однако запасов гликогена мало (примерно 90 грамм), а синтезировать  глюкозу из белка организму крайне невыгодно, поэтому при голодании организм начинает «экономить» глюкозу и отключает ее поступление в часть органов. Т.е. при голодании глюкоза поступает только в  критически важные органы (мозг, сосуды, почки, нервы).  

Не пропускает глюкозу в ткани при голодании инсулин. Образно говоря, на клетках некоторых органов «висит замок», который открывается инсулином. Когда инсулин открывает замок, глюкоза поступает в клетку. Эти ткани являются инсулинозависимыми, глюкоза может попасть в них только тогда,  когда инсулин «даст разрешение». Инсулинозависимыми тканями являются мышцы, жировая ткань.

Но в  некоторые органы глюкоза попадает без инсулина, там нет замков, дверь для глюкозы всегда открыта. Эти органы называются инсулинНЕзависимыми. Смысл действия инсулина: есть еда, можем прокормить всех, инсулин открывает двери в клетки для глюкозы. Нет еды, значит, будем кормить только самые важные органы, инсулин закрывает двери для глюкозы в менее важных органах (можно оставить «голодными» мышцы и жир, но мозг нельзя).        

 

Но что происходит, когда нет инсулина или он дефектный? Тогда глюкоза из углеводов пищи попадает в кровь, но не может поступить в ткани. Даже если уровень глюкозы в крови высокий, инсулинозависимые ткани голодают, дверь для глюкозы в клетке закрыта на замок, ключа нет или он сломан («голод среди изобилия»).

И в то же время в инсулинНЕзависимые ткани глюкоза поступает в излишних количествах. А что излишне, то нездорово. Глюкоза начинает связываться с белками этих тканей и повреждать их. Именно из-за этого при диабете и происходит повреждение органов-мишеней (нервов, сосудов, почек и др.).

Как происходит секреция инсулина в норме?

Минимальное количество инсулина в организме вырабатывается всегда (это называется базальная секреция инсулина). Когда человек поел, всасываются углеводы, в кровь поступает глюкоза, происходит выброс инсулина (это называется пищевой или прандиальный пик), двери открываются, глюкоза идет в клетку.

В норме секреция инсулина в ответ на прием пищи происходит в 2 фазы: первую быструю фазу (1-3 минуты) и вторую медленную (до 25-30 минут).

При сахарном диабете сначала нарушается первая (быстрая) фаза.

Энергия в клетке. Использование и хранение / Хабр

Всем привет! Эту статью я хотел посвятить клеточному ядру и ДНК. Но перед этим нужно затронуть то, как клетка хранит и использует энергию (спасибо

spidgorny

). Мы будем касаться вопросов связанных с энергией почти везде. Давайте заранее в них разберемся.  

Из чего можно получать энергию? Да из всего! Растения используют световую энергию. Некоторые бактерии тоже. То есть органические вещества синтезируются из неорганических за счет световой энергии. + Есть хемотрофы. Они синтезируют органические вещества из неорганических за счет энергии окисления аммиака, сероводорода и др. веществ. А есть мы с вами. Мы — гетеротрофы. Кто это такие? Это те, кто не умеет синтезировать органические вещества из неорганических. То есть хемосинтез и фотосинтез, это не для нас. Мы берем готовую органику (съедаем). Разбираем ее на кусочки и либо используем, как строительный материал, либо разрушаем для получения энергии.

Что конкретно мы можем разбирать на энергию? Белки (сначала разбирая их на аминокислоты), жиры, углеводы и этиловый спирт (но это по желанию). То есть все эти вещества могут быть использованы, как источники энергии. Но для ее хранения мы используем жиры и углеводы. Обожаю углеводы! В нашем теле основным запасающим углеводом является гликоген.

Он состоит из остатков глюкозы. То есть это длинная, разветвленная цепочка, состоящая из одинаковых звеньев (глюкозы). При необходимости в энергии мы отщепляем по одному кусочку с конца цепи и окисляя его получаем энергию. Такой способ получения энергии характерен для всех клеток тела, но особенно много гликогена в клетках печени и мышечной ткани.

Теперь поговорим о жире. Он хранится в специальных клетках соединительной ткани. Имя им — адипоциты. По сути это клетки с огромной жировой каплей внутри.

При необходимости, организм достает жир из этих клеток, частично расщепляет и транспортирует. По месту доставки происходит окончательное расщепление с выделением и преобразованием энергии.

Довольно популярный вопрос: «Почему нельзя хранить всю энергию в виде жира, или гликогена?»
У этих источников энергии разное назначение. Из гликогена энергию можно получить довольно быстро. Его расщепление начинается почти сразу после начала мышечной работы, достигая пика к 1-2 минуте. Расщепление жиров протекает на несколько порядков медленней. То есть если вы спите, или медленно куда-то идете — у вас постоянный расход энергии, и его можно обеспечить расщепляя жиры. Но как только вы решите ускориться (упали сервера, побежали поднимать), резко потребуются много энергии и быстро ее получить расщепляя жиры не получится. Тут нам и нужен гликоген.

Есть еще одно важное различие. Гликоген связывает много воды. Примерно 3 г воды на 1 г гликогена. То есть, для 1 кг гликогена это уже 3 кг воды. Не оптимально… С жиром проще. Молекулы липидов (жиры=липиды), в которых запасается энергия не заряжены, в отличие от молекул воды и гликогена. Такие молекулы называется гидрофобными (дословно, боящимися воды). Молекулы воды же поляризованы. Примерно так это выглядит.

По сути, положительно заряженные атомы водорода взаимодействуют с отрицательно заряженными атомами кислорода. Получается стабильное и энергетически выгодное состояние.

Теперь представим молекулы липидов. Они не заряжены и не могут нормально взаимодействовать с поляризованными молекулами воды. Поэтому смесь липидов с водой энергетически невыгодна. Молекулы липидов не способны адсорбировать воду, как это делает гликоген. Они «кучкуются» в так называемые липидные капли, окружаются мембраной из фосфолипидов (одна их сторона заряжена и обращена к воде снаружи, вторая — не заряжена и смотрит на липиды капли). В итоге, у нас есть стабильная система, эффективно хранящая липиды и ничего лишнего.

Окей, мы разобрались с тем, в каких формах хранится энергия. А что с ней происходит дальше? Вот отщепили мы молекулу глюкозы от гликогена. Превратили ее в энергию. Что это значит?
Сделаем небольшое отступление.

В клетке происходит порядка 1.000.000.000 реакций каждую секунду. При протекании реакции одно вещество трансформируется в другое. Что при этом происходит с его внутренней энергией? Она может уменьшаться, увеличиваться или не меняться. Если она уменьшается -> происходит выделение энергии. Если увеличивается -> нужно взять энергию из вне. Организм обычно совмещает такие реакции. То есть энергия, выделившаяся при протекании одной реакции идет на проведение второй.

Так вот в организме есть специальные соединения, макроэрги, которые способны накапливать и передавать энергию в ходе реакции. В их составе есть одна, или несколько химических связей, в которых и накапливается эта энергия. Теперь можно вернуться к глюкозе. Энергия выделившаяся при ее распаде запасется в связях этих макроэргов.

Разберем на примере.

Самым распространенным макроэргом (энергетической валютой) клетки является АТФ (Аденозинтрифосфат).

Выглядит примерно так.

В его состав входит азотистое основание аденин (одно из 4, используемых для кодирования информации в ДНК), сахар рибоза и три остатка фосфорной кислоты (поэтому и АденозинТРИфосфат). Именно в связях между остатками фосфорной кислоты накапливается энергия. При отщеплении одного остатка фосфорной кислоты образуется АДФ (АденозинДИфосфат). АДФ может выделять энергию, отрывая еще один остаток и превращаясь в АМФ (АденозинМОНОфосфат). Но эффективность отщепленная второго остатка намного ниже. Поэтому, обычно, организм стремится из АДФ снова получить АТФ. Происходит это примерно так. При распаде глюкозы, выделяющаяся энергия тратится на образование связи между двумя остатками фосфорной кислоты и образование ATP. Процесс многостадийный и пока мы его опустим.

Получившийся АТФ является универсальным источником энергии. Он используется везде, начиная от синтеза белка (для соединения аминокислот нужна энергия), заканчивая мышечной работой. Моторные белки, осуществляющие мышечное сокращение используют энергию, запасенную в АТФ, для изменения своей конформации. Изменение конформации это переориентация одной части большой молекулы относительно другой. Выглядит примерно так.

То есть химическая энергия связи переходит в механическую энергию. Вот реальные примеры белков, использующих АТФ для осуществления работы.

Знакомьтесь, это миозин. Моторный белок. Он осуществляет перемещение крупных внутриклеточных образований и участвует в сокращении мышц. Обратите внимание, у него имеется две «ножки». Используя энергию запасенную в 1 молекуле АТФ он осуществляет одно конформационное изменение, по сути один шаг. Самый наглядный пример перехода химической энергии АТФ в механическую.

Второй пример — Na/K насос. На первом этапе он связывает три молекулы Na и одну АТФ. Используя энергию АТФ, он меняет конформацию, выбрасывая Na из клетки. Затем он связывает две молекулы калия и, возвращаясь к исходной конформации, переносит калий в клетку. Штука крайне важная, позволяет поддерживать уровень внутриклеточного Na в норме.

А если серьезно, то:

Пауза. Зачем нам АТФ? Почему мы не можем использовать запасенную в глюкозе энергию напрямую? Банально, если окислить глюкозу до CO2 за один раз, мгновенно выделится экстремально много энергии. И большая ее часть рассеется в виде тепла. Поэтому реакция разбивается на стадии. На каждой выделяется немного энергии, она запасается, и реакция продолжается пока вещество полностью не окислиться.

Подитожу. Запасается энергия в жирах и углеводах. Из углеводов ее можно извлечь быстрее, но в жирах можно запасти больше. Для проведения реакций клетка использует высокоэнергетические соединения, в которых запасается энергия распада жиров, углеводов и тд… АТФ — основное такое соединение в клетке. По сути, бери и используй. Однако не единственное. Но об этом позже.

P.S. Я попытался максимально упростить материал, поэтому появились некоторые неточности. Прошу ревностных биологов меня простить.

Углеводная загрузка организма — «Гиорд»

Питание спортсменов и бодибилдеров – это целая наука. Сотни исследователей по всему миру разрабатывают новейшие высокоэффективные препараты, предназначенные для улучшения выносливости мышц и набора мышечной массы. Спортивное питание должно быть комплексным и сбалансированным. В процессе тренировок организм интенсивно расходует белки, протеины и углеводы, следовательно, их необходимо компенсировать. Загрузка организма в начале тренировок позволяет быстро адаптировать мышцы к нагрузкам. Источником энергии для многих процессов являются углеводы, в частности, гликоген. Они интенсивно расходуются при занятии на тренажёрах, а случае нехватки углеводов, организм начинает перерабатывать белки, чья пищевая ценность не столь высока.Ускорить анаболические процессы можно при помощи потребления углеводов. Но перед этим необходимо сделать получасовой перерыв, чтобы организм успел отдохнуть.

Множество высказываний про вредность углеводов можно смело пропустить мимо ушей. Этими предрассудками могут страдать женщины, сидящие на диетах и считающие каждую калорию. Бодибилдерам очень важно, чтобы в организм поступала требуемая доза углеводов. Без этого набрать хорошую мышечную массу будет невозможно. Доза углеводов после тренировке должна составлять до полутора грамм на 1 килограмм массы тела. Углеводная загрузка оказывает максимально благоприятное воздействие только тогда, когда мышцы не повреждены. Отсюда следует, что начинающим спортсменам, страдающим от боли в мышцах, загрузка углеводами практически ничего не принесёт. Организму требуется гликоген, а синтезироваться он может только тогда, когда поджелудочная железа выделит необходимое количество инсулина. В свою очередь, стимулятором выработки инсулина являются всё те же углеводы, одновременно являясь единственным сырьём для нормального синтеза гликогена. Эти процессы будут протекать более интенсивно, если принимать смесь из углеводов и аминокислот.

Отличным сырьём для углеводной загрузки организма являются те продукты, которые мы часто видим на столе – это хлеб и макароны. Данные продукты богаты углеводами, причём теми, в которых нуждается бодибилдер больше всего. В хлебе и макаронах содержатся наиболее легкоусвояемые углеводы, подходящие для синтеза гликогена. Данная мера отлично подходит тем спортсменам, которые не употребляют искусственные углеводные коктейли. Даже жиры, содержащиеся в этих продуктах не способны замедлить синтезирование гликогена. Конечно же, такой приём углеводов не очень удобен в условиях спортзала. Если есть возможность, то лучше всего использовать для углеводной загрузки коктейли с добавлением аминокислот.

Во время тренировок процессы сжигания питательных веществ протекают очень быстро. Для того чтобы организм не начал расходовать внутренние ресурсы, ему необходима максимально быстрая подпитка протеинами Dymatize. В связи с этим углеводы должны обладать максимально быстрой усвояемостью. Необходимо тщательно распланировать график тренировок и приёма пищи, чтобы углеводы попали в организм как можно быстрее и начали своё участие в восстановительных процессах. Одним из таких углеводов является обыкновенный сахар. Он может содержаться в десертах, а также в коктейлях с добавлением сиропа.

Количество углеводов, поступающих в организм, должно быть строго дозированным. Не следует превышать норму, так как она не приводит к увеличенной секреции инсулина. Таким образом, подстегнуть синтез гликогена не получится. Добиться оптимальной выработки этих веществ можно только в том случае, если сочетать углеводы и белки. При сниженном потреблении углеводов может наступить гипогликемический синдром, допускать которого нельзя ни в коем случае. Если же симптомы начали проявляться, следует немедленно увеличить потребление углеводов.

Энергетические депо организма

Ограниченность запасов АТФ и, как следствие, непрерывный процесс её ресинтеза, осуществляемый разными путями, обуславливает существование в организме человека форм и механизмов запасания и хранения энергии. В независимости от субстратов, участвующих в конечных биоэнергетических реакциях, 99% образующейся энергии появляется за счёт расщепления углеводов, триглицеридов (жиров) и белков. Таким образом, именно депонирование стабильных форм данных типов химических соединений является необходимым условием для оптимального функционирования органов и систем в различных условиях.

Резерв углеводов в организме ограничен многими факторами и существенно варьируется у конкретного индивида в зависимости от режима и качества питания и нагрузок. Метаболизм сахаров в отсутствии выраженной физической активности и при достаточном поступлении их с пищей позволяет не испытывать необходимости в запасании. Ситуация меняется при появлении дефицита глюкозы как самой распространенной формы углеводного источника энергообеспечения. В таком случае появляется необходимость наличия стабильных источников запасённых сахаров.

Адаптированной формой долгосрочного хранения углеводов является гликоген — полисахарид, который образован остатками глюкозы, соединенными альфа ‒1,4 связями. Полимерная структура гликогена даёт возможность формировать резерв углеводов без повышения осмотического давления, которое бы имело место в случае использования для этих целей молекул глюкозы. Резерв гликогена присутствует в печени и мышечной ткани.

Рисунок 1 | Строение гликогена

Гликоген хранится в мышечной ткани в виде гранул, расположенных в саркоплазме мышечной клетки, в количестве 14‒18 г/кг веса человека. В печени гликоген содержится в количестве 80‒120 г и может в любой момент быть высвобожден в кровоток для поддержания оптимальной концентрации глюкозы в крови.

Во время выполнения физической работы высокой интенсивности и длительной продолжительности запасы гликогена печени истощаются, обеспечивая нормальный уровень глюкозы крови; таким образом, глюкоза крови не является сама по себе депо углеводов, а лишь служит транспортным звеном в цепи энергообеспечения.

В мышечной ткани гликоген метаболизируется до глюкозы с последующим включением её в реситнез АТФ, либо используется самостоятельно как энергетический субстрат.

Основным запасаемым источником энергии человеческого организма являются липиды (жиры), хранящиеся в жировой ткани в виде триглицеридов. Ёмкость депо триглицеридов велика и у нетренированных людей может составлять значительную долю массы всего тела (у женщин до 30%). Количество жировой ткани у тренированных атлетов обоих полов значительно снижено (вплоть до 2‒3 %) и находится в корреляции от целого набора факторов, связанных с конкретными спортивными и задачами и стадиями тренировочного процесса. Триглицериды, мобилизованные их подкожной и висцеральной жировой ткани, расщепляются на свободные жирные кислоты (ЖК) с помощью ферментов — липаз — и с кровотоком попадают к работающей мышце.

Триглицериды также хранятся в самих мышечных клетках в количестве примерно 300 г. В ММВ (медленных или окислительных мышечных волокнах) потенциал для запасания жиров значительно больше, чем в БМВ (быстрых мышечных волокнах). У тренированных индивидов вследствие низкого содержания подкожного жира увеличивается количество внутримышечных липидов. Такие внутримышечные триглицериды могут обеспечить до 20% всех энергетических запасов и до 50% всех жиров, используемых в реакциях аэробного окислительного ресинтеза АТФ при продолжительной работе в средних значениях интенсивности. Использование липидов приобретает также существенное значение для биоэнергетических процессов в период после выполнения работы.

Рисунок 2 | Жировая ткань

Белки практически не запасаются в человеческом организме в энергетически усвояемых формах, а концентрация свободных аминокислот имеет слишком низкие значения, чтобы считаться влиятельным фактором депонирования. Существуют данные об использовании в качестве энергетического субстрата продуктов распада белков слизистой оболочки кишечника. Указанные белки синтезируются со скоростью, превышающей скорость синтеза белков скелетных мышц в 30 раз, и могут использоваться при сильном дефиците иных соединений. Однако окончательной структурно выстроенной теории депонирования белков для использования их как источника энергии пока не существует.

Ниже приведены данные о запасах энергетических субстратов у тренированного человека весом 70 кг, обеспеченного адекватным питанием, в фазе отдыха.

Глюкоза крови — 3‒5 г;
Гликоген печени — 80‒100 г;
Гликоген мышц — 300‒400 г;
Жировая ткань — 3‒20 кг;
Триглицериды мышц — 500 г.

Объективно известно, что депо энергетически важных веществ у людей разного пола, возраста и уровня тренированности могут быть выражены различными структурами, однако общая пластичность и адаптивность метаболизма человека позволяет пользоваться несколькими стабильными источниками энергообеспечения в зависимости от возникшей задачи.

Источники

1. BIOCHEMISTRY — VOET.D, VOET .J.G., JOHN WILEY & SONS INC, 2011
2. Михайлов С.С. Спортивная биохимия: Учебник для вузов и колледжей. – М.: Советский спорт, 2004 
   
3. Агаджанян Н.А., Власова И.Г., Ермакова Н.В. Торшин В.И. Основы физиологии человека: Учебник. – Изд. 2-е, испр. – М.: Изд-во РУНД, 2004

Перекусы, которые повышают и снижают эффективность тренировок

Регулярные занятия в тренажерном зале – полезная привычка
Фото: pixabay.com

Отправляться в спортзал голодным – популярная ошибка начинающих спортсменов.

Когда надо отправляться в спортзал?

Чтобы получить от занятий в спортзале максимум пользы, нужно есть продукты, которые добавят выносливости и энергии. Тогда ожидаемый результат от тренировок появится гораздо быстрее.

Конечно, есть от души и до ощущения полного желудка не стоит. Но легкий перекус нужен. Особенно если впереди – силовые тренировки.

Каким должен быть правильный перекус?

Чтобы занятия спортом приносили максимум пользы, в качестве перекуса лучше использовать продукты, богатые следующими веществами

• Полиненасыщенные жирные кислоты Омега-6. Их очень много в авокадо, семенах чиа, льняном масле, грецких орехах. Такой перекус поспособствует увеличению уровня тестостерона в крови. А это, в свою очередь, поможет простимулирует активный рост мышечной массы.

• Клетчатка. Ее много в капусте, яблоках, киви и шпинате. На такой диете спортсмен избавляет себя от травмирования мышц, а также повышает выносливость организма. Лучше всего есть клетчатку за час до выхода в спортзал.

• Белок. Это главный строитель мышечной массы. Получить высококачественный белок можно из мяса кролика, курицы, индейки, яиц, творога и рыбы. Кстати, куриные и перепелиные яйца богаты не только белком, но и аминокислоты BCAA, которые необходимы для правильного роста мышечной массы.

• Гликоген. Это полисахарид, который отвечает за энергию мышц. Он содержится в сладких фруктах, шоколадном молоке и сладких или нейтральных по вкусу овощах. Стоит помнить, что если не пополнять запасы этого полисахарида, то возникнет переутомление, иммунитет быстро ослабнет и в результате, организм может заболеть.

Какие продукты не полезны для спортсменов?

Сахар. Он опасен тем, что способен уменьшить запасы кальция в организме. Потому, если привычка есть сладкое никак не уходит, попробуйте заменить обычный белый сахар на тростниковый.

Грибы. Пользы в них не больше, чем в обычной воде. А вот проблем во время тренировок они точно добавят: ведь от избытка грибов в желудке появляется ощущение тяжести. При таком самочувствии любая тренировка будет не в радость.

Обеспечение организма энергией. Как усваиваются нутриенты.

Начало сегодняшнего урока я написал не сам, а попросил об этом у своего давнего товарища, большого профессионала, который никогда не ошибается, который помог наверное почти каждому человеку на этой планете — капитана Очевидность. Далее с его слов:

«Все наши клетки нуждаются в энергии. Энергию мы получаем из пищи. Если находится без энергии долгое время — мы сначала ослабнем, а потом умрём. Мозг, например, и минуты не проживёт без глюкозы. Но ведь мы можем по несколько дней обходиться без пищи и при этом не умирать. Значит у организма есть механизмы, которые обеспечивают его энергией в перерывах между приёмами пищи.»

Спасибо, кэп.

Давайте ещё раз проговорим нашу упрощённую схему усвоения нутриентов(белков, жиров и углеводов) и их расхода:

-белки идут на построение новых клеток тела и на транспортировку, избытки не усваиваются организмом.

-жиры до определённого предела идут на построение пластичных частей нашего тела, а также на работу окислительных мышечных волокон(то есть на те мышечные волокна, которые слабые, но выносливые), избытки откладываются в жир

-углеводы идут в энергию(мышцы, мозг, термогенез и пр.), избыток откладывает в виде жира, причём быстрым углеводам уже заказан билет в свободное место на ягодицах. Если же углеводов недостаточно, мы начинаем расходовать жир.

Еще раз повторюсь, это не то, что НА САМОМ ДЕЛЕ.

Это — то, что Я ЖЕ Вам и рассказал чуть раньше.

Это очень простая и эффективная схема, которая помогает новичкам без лишних изгибов на извилинах выстроить свой рацион питания. То, что эта система не совсем корректна ничуть не умаляет ее эффективности в плане конечных результатов. Но вы все уже большие мальчики и девочки(хотя, надеюсь, стали чуть меньше, чем были) и у многих из Вас уже есть довольно неплохие результаты. Кстати, хочу выразить огромную благодарность за обратную связь — это то, что мотивирует дать Вам еще больше крутого материала.

Сейчас, когда слова нутриенты, липолиз, гликемический индекс не вводят вас в когнитивный ступор, пришло время расширить понимание процессов усвоения нутриентов и обеспечение организма энергией.

Итак, начнем с углеводов.

Сахар(далее буду говорить глюкоза) — это первый и предпочтительный источник энергии для организма в целом и незаменимый источник энергии для мозга. Лишите мозг глюкозы и он умрёт меньше чем за минуту. Но глюкоза в крови повышается не только тогда, когда вы скушали сахар. Он повышается всегда, когда вы едите еду с гликемическим индексом выше нуля. Ну а это любая хоть сколько-нибудь калорийная еда.

При попадании сахара в кровь, в организме секретируется инсулин. А это самый мощный анаболический гормон, который останавливает использование организмом других источников энергии.

Это можно использовать с молочными продуктами, которые не содержат углеводов, но имеют высокий инсулиновый индекс, то есть провоцируют выброс большого количества инсулина. Скушать творожок на ночь, чтобы выработать инсулин и пресечь питание организма другими источниками и сохранить мышцы — самое то. Многие жалуются на то, что это также остановит и липолиз, но инсулин также провоцирует выброс контринсулярных гормонов, которые являются липолитическими. 

Если вы не едите углеводы, то организм будет синтезировать глюкозу из жиров и белков, вернее из жирных кислот и аминокислот. Таким образом мозг всегда будет обеспечен энергией.

Что мы знаем об углеводах? Что все калории углеводов, которые мы не потратили за день откладываются в виде жира. Но тут только половина правды.

Углеводы тратятся согласно следующим приоритетам:

1. Обеспечение организма энергией. — ну оно и понятно
2. Восстановление запасов гликогена. — то, что мы сознательно упустили в прошлой схеме
3. Запасание в виде жира. — тоже понятно

Что нам даёт второй пункт, почему мы не включили его сразу в первую схему и почему о нём так мало говорят.

Второй пункт говорит о том, что если Вы истощили запасы гликогена тренировками, то нерастраченные на жизнедеятельность углеводы, которые поступили в Вас с пищей пойдут сначала на восстановление запасов гликогена! И только потом в жир!

Запас гликогена может быть сниженным довольно долгое время. Если находитесь в дефиците калорий и постоянно тренируетесь, то Ваш запас гликогена попросту не сможет полностью восстанавливаться.

То есть для ТРЕНИРУЮЩЕГОСЯ человека, который находится в дефиците калорий углеводы, которые были употреблены СВЕРХ дневной нормы сначала пойдут в мышечный гликоген.

Если углеводом будет настолько много, что и в мышцах не останется места — тогда да, остальное пойдёт в жир.

Так образом, если Вы съедите конфетку — то не потолстеете. Вы просто восстановите запас мышечного гликогена.

Почему я раньше Вам этого не сказал? Да потому что Вы уже думаете о том, какие конфеты купите в первую очередь. При том, что теперь, когда запас гликогена истощён тренировками и дефицитом калорий, это не так страшно.

Теперь давайте разберём почему всё-таки быстрые углеводы не любят и почему так много людей от них РЕАЛЬНО толстеют.

Дело в том, что основная масса людей делает всё через жопу либо просто начинают меньше есть БЕЗ нагрузок, либо начинают заниматься спортом БЕЗ дефицита калорий. Вариант, когда занимаешься спортом без дефицита калорий мы рассматривать не будем — и так всё понятно. А вот когда человек начинает недоедать без нагрузок немного интересней. Что происходит с его запасом гликогена? Правильно, ничего. Максимум немного истощается печеночный гликоген. А если запас гликогена полон, то каков следующий углеводов? В жирок:)

То есть большинство людей тупо садятся на диету без нагрузок и каждая конфетка, не сожженая жизнедеятельностью напрямую идёт в бока. В то время, как у комсомолов, спортсменов и просто красавцев эти конфетки питают запас гликогена. На этом и построен рефид, о котором я говорил в одном из предыдущих уроков. Но если спортсмен не совсем красавец и сожрал целый килограмм конфет, то когда запас гликогена заполнится, а лишнее всё-таки пойдёт в жирок.

Отвечу на негласный вопрос, который Вы так хотите задать и снять с себя ответственность:

-Да, можно есть даже блинчики с сахаром и не потолстеть. Но только при условии, что запас мышечного гликогена достаточно истощён и Вы вписываетесь в свою недельную калорийность.

Однако у этой прекрасной новости есть и обратная сторона:

1. Чувство насыщения после сладкого длиться очень недолго.

2. От сладкого сильно повышается инсулин, провоцируя потом чувство голода.

То есть кушайте сладкое на здоровье, но только при условии, что запас гликогена в мышцах истощен и потом Вы сможете вытерпеть голод, который неизбежно наступит.

3. Низкий запас гликогена стимулирует липолиз.

То есть постоянно дожирать сахарочек для пополнения запасов гликогена можно, вот только худеть Вы станете медленней или вовсе перестанете. Такие вот дела, мои птички обломинго.

Теперь перейдём к расходу энергии:

При достаточном количестве углеводов мы расходуем именно их. Исключение — это низкоинтенсивная нагрузка, которая расходует мышечный жир.

Но если углеводы кончаются — то организм начинает переходить на другие источники энергии, но не просто на жир, а на все источники сразу! То есть при недостатке пищевой глюкозы, организм начинает переводить в глюкозу абсолютно все доступные нутриенты. И углеводы(которые запасены в печени). И жиры. И белки. Таким образом, находясь в дефиците калорий, если хотите сжечь жир, то вы будете ВЫНУЖДЕНЫ сжечь и белки.

Всего у организма есть 3 доступных источника белка:

-пища

-внутренние органы

-мышцы

По приоритетам пища всегда будет на первом месте, это понятно. Теперь поговорим о мышцах и внутренних органах. Давайте так. Цель нашего курса — это жиросжигание. Поэтому в его рамках обеспечить мышцы важнее, чем внутренние органы.

Поймите меня правильно. Без обеспечения внутренних органов белком Вы не умрёте. По крайней мере сразу. Внутренние органы могут гораздо дольше обходиться без белка. К тому же, если всё делать по уму, то органы не должны страдать.

Чтобы в недостатке калорий организм стремился сохранить мышцы нужны силовые нагрузки. То есть если мы испытываем стресс, связанный с физической работой, то мозг думает, что сохранить мышцы гораздо важнее, чем внутренние органы, потому что быть слабым означает смерть сразу при возникновении опасности, а без внутренних органов какое-то время можно ещё протянуть.

Если же мы не нагружаем мышцы, то организм стремится их сжечь. Так уж устроен наш механизм выживания, настроенный под постоянный дефицит калорий.

То есть система такая:

Если мы получаем достаточно белков из пищи, то и мышцы и органы будут целы. Если нет, что при нагрузках мышцы останутся, органы будут немного обделены. А при отсутствии нагрузок мышцы будут гореть. Вместе с жиром, но гореть.

Так что ваша цель сохранять нагрузки и в идеале не допускать просадки по белку в течение дня.

В одном из следующих уроков я дам рабочую диету для тех, кому нужны более крутые результаты, а также программу тренировок для такой диеты. А пока всё! Жду всех в следующем уроке! Барфитс.

Регулирование восполнения запасов гликогена в мышцах, синтеза и восстановления мышечного белка после упражнений

J Sports Sci Med. 2004 Sep; 3 (3): 131–138.

Опубликовано в Интернете 1 сентября 2004 г.

Симпозиум Международного общества спортивного питания, 18-19 июня 2005 г., Лас-Вегас, штат Невада, США — Использование макронутриентов во время упражнений: последствия для производительности и приема добавок

Физиология упражнений и метаболизм Лаборатория, Департамент кинезиологии и санитарного просвещения, Техасский университет в Остине, Остин, Техас, США

✉ Департамент кинезиологии и санитарного просвещения, Беллмонт-холл 222, Техасский университет в Остине, Остин, Техас 78712-0360, США

Поступило 28 мая 2004 г .; Принята к печати 28 июня 2004 г.

Copyright © Журнал спортивной науки и медицины Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Abstract

Восстановление после длительных напряженных упражнений требует пополнения истощенных запасов топлива, восстановления поврежденных тканей и начала тренировочной адаптации. Важнейшими для этих процессов являются тип, количество и время поступления питательных веществ. Мышечный гликоген является незаменимым топливом для интенсивных тренировок, независимо от того, носят ли они аэробный или анаэробный характер.Синтез гликогена — относительно медленный процесс, и поэтому восстановление мышечного гликогена требует особого внимания, когда между тренировками или соревнованиями ограничено время. Чтобы максимизировать скорость синтеза гликогена в мышцах, важно принимать углеводную добавку сразу после тренировки, продолжать принимать ее через частые промежутки времени и потреблять примерно 1,2 г углеводов · кг ^-1 массы тела · час ^-1 . Максимального увеличения синтеза гликогена с помощью менее частых добавок и меньшего количества углеводов можно достичь с помощью добавления белка к углеводной добавке.Это также будет способствовать синтезу белка и уменьшать деградацию белка, таким образом, имея дополнительное преимущество в виде стимуляции восстановления и адаптации мышечной ткани. Более того, недавние исследования показывают, что прием углеводной / белковой добавки после тренировки будет иметь более положительное влияние на последующие упражнения, чем углеводная добавка.

Ключевые моменты

• Для быстрого восстановления после продолжительных упражнений важно пополнить запасы гликогена в мышцах и инициировать восстановление и адаптацию мышечной ткани.

• Для максимального восполнения запасов гликогена в мышцах важно принимать углеводные добавки как можно скорее после тренировки.

• Потребляйте углеводы часто, например, каждые 30 минут, и обеспечьте от 1,2 до 1,5 г углеводов · кг ^-1 массы тела · ч ^-1 .

• Эффективность хранения гликогена в мышцах может быть значительно увеличена за счет добавления белка к углеводной добавке (соотношение углеводов к белку ~ 4: 1).

• Добавление белка к углеводной добавке также имеет дополнительное преимущество, ограничивая повреждение мышц после тренировки и способствуя наращиванию мышечного белка.

Ключевые слова: Углеводы, питательные вещества, инсулин, глюкоза, аминокислоты

Введение

Восстановление после упражнений — сложный процесс, требующий пополнения запасов топлива в организме, восстановления поврежденной мышечной ткани и начала тренировочные приспособления.Это требует, чтобы организм переключился из преимущественно катаболического состояния в преимущественно анаболическое состояние. Для того, чтобы этот переход происходил эффективно и результативно, необходимо не только потреблять правильные питательные вещества, но и употреблять их в нужное время.

Основным источником топлива, используемого скелетными мышцами во время длительных аэробных упражнений напряженного характера, является мышечный гликоген. Невозможно переоценить важность мышечного гликогена как источника топлива. В целом, было продемонстрировано, что аэробная выносливость напрямую связана с начальными запасами гликогена в мышцах, что интенсивные упражнения не могут поддерживаться после того, как эти запасы истощены, и что ощущение усталости во время длительных интенсивных упражнений соответствует снижению мышечного гликогена (Hermansen et al. al., 1965; Альборг и др., 1967; Бергстрём и Халтман, 1967; Бергстрём и др., 1967). Из-за важности мышечного гликогена для поддержания продолжительных интенсивных упражнений, было проведено значительное исследование, чтобы установить наиболее эффективные средства для его восполнения после истощения. Ранние исследования были сосредоточены на том, как ежедневно пополнять запасы гликогена в мышцах при подготовке к последовательным дням соревнований или тренировок. Однако, поскольку многие спортсмены могут тренироваться или соревноваться по несколько раз в день, недавние исследования были сосредоточены на том, как восполнить запасы гликогена в мышцах в течение нескольких часов после тренировки.В связи с этим вопросы, которые были рассмотрены, включают наиболее подходящее количество и частоту приема углеводов, наиболее подходящее время для приема добавок, а также наиболее подходящие добавки для использования.

Помимо сокращения запасов гликогена в мышцах, физические упражнения приводят к повреждению мышечной ткани. Это повреждение частично вызвано физическим стрессом, оказываемым на мышцу, особенно во время эксцентрической фазы сокращения мышц (Clarkson and Hubal, 2002; Evans, 2002), и гормональными изменениями, которые приводят к распаду мышечного белка, а также жиры и углеводы, которые служат топливом для сокращения мышц (Walsh et al., 1998). Однако повреждение мышц происходит не только во время тренировки, но и может продолжаться после тренировки в течение многих часов. Это происходит в результате продолжительных гормональных тренировок, увеличения свободных радикалов и острого воспаления. Такое повреждение тканей не только ограничивает работоспособность из-за отсроченного появления мышечной болезненности, но также ставит под угрозу восполнение мышечного гликогена и ограничивает адаптацию мышц к тренировкам (O’Reilly et al., 1987; Costill et al., 1990).

В этом обзоре будут обсуждаться наиболее эффективные и подходящие средства быстрого пополнения запасов гликогена в мышцах после тренировки.Также будут обсуждаться средства ограничения повреждения мышц после тренировки и стимуляции синтеза мышечного белка. Наконец, будут представлены доказательства того, что процедуры, используемые для быстрого пополнения запасов гликогена в мышцах и стимуляции синтеза белка, благоприятно влияют на физическую работоспособность.

Поступражнение для восполнения запасов гликогена в мышцах

Соревновательный характер современного спорта требует от многих спортсменов кросс-тренировок и тренировок несколько раз в день. Более того, от многих спортсменов может потребоваться участие в нескольких различных соревнованиях в последующие дни или даже в один и тот же день.Недавние исследования показали, что в таких ситуациях спортсмены получают пользу от быстрого восстановления запасов гликогена в мышцах. На скорость накопления гликогена в мышцах после тренировки влияют многие факторы. К ним относятся время потребления углеводов, количество и частота потребления углеводов и добавление белка в углеводную добавку.

Время потребления углеводов после тренировки

Было обнаружено, что синтез гликогена в мышцах происходит быстрее, если углеводы потребляются сразу после тренировки, а не после ожидания в течение нескольких часов (Ivy et al., 1988а). Когда углеводы потребляются сразу после тренировки, скорость синтеза гликогена составляет в среднем от 6 до 8 ммоль · кг ^-1 сырого веса · час ^-1 ; тогда как, если добавление отложено на несколько часов, скорость синтеза снижается на 50% (Mæhlum et al., 1977; Blom et al., 1987; Ivy et al. 1988a). Повышенный синтез сразу после тренировки частично связан с более быстрым усвоением глюкозы мышцами в результате повышения чувствительности мышц к инсулину (Garetto et al., 1984; Richter et al., 1984; Cartee et al., 1989), а также увеличение концентрации переносчиков глюкозы, связанных с плазматической мембраной мышцы (Goodyear et al., 1990; Etgen et al., 1996). Однако со временем повышение чувствительности к инсулину и концентрация мембранного переносчика глюкозы снижается, что приводит к снижению скорости поглощения глюкозы мышцами и накопления гликогена. Например, Okamura et al. (1997) вводили глюкозу собакам с той же скоростью либо сразу после тренировки, либо через 2 часа после нее.Уровни глюкозы в плазме и инсулина были значительно ниже у собак, которым вводили инфузию сразу после тренировки, но их уровни поглощения глюкозы задними конечностями были значительно выше. Levenhagen et al. (2001) обнаружили, что потребление глюкозы ногами увеличивалось в 3 раза по сравнению с базовым при добавлении углеводов сразу после тренировки и только на 44% выше базового при добавлении через 3 часа после тренировки. Эта разница в скорости поглощения произошла, несмотря на отсутствие различий в кровотоке в ногах или концентрациях глюкозы и инсулина в крови между двумя видами лечения.

Также следует отметить, что после упражнений, которые истощают запасы углеводов в организме, накопление гликогена в мышцах практически не увеличивается, если не становится доступным достаточное количество углеводов (Ivy et al., 1988a; Ivy et al., 1998b; Zawadzki и др., 1992). Следовательно, раннее потребление углеводов после напряженных упражнений имеет важное значение, поскольку они обеспечивают непосредственный источник субстрата для мышц, а также используют повышенную чувствительность к инсулину и проницаемость мембран мышцы для глюкозы.Кроме того, прием добавок сразу после тренировки, по-видимому, замедляет снижение чувствительности к инсулину, а при частом добавлении относительно высокая скорость накопления гликогена может поддерживаться в течение 8 часов после тренировки (Blom et al., 1987; Ivy et al. , 1988b).

Количество диетических углеводов

Важным диетическим фактором, влияющим на восполнение мышечного гликогена, очевидно, является количество потребляемых углеводов. При предоставлении сразу после тренировки скорость накопления гликогена будет снижаться по мере уменьшения доступности глюкозы (Ivy et al., 1988а). Однако Blom et al. (1987) продемонстрировали, что это снижение может быть уменьшено на срок до 8 часов, если добавки будут вводиться постоянно с 2-часовыми интервалами. Они также обнаружили, что добавление 0,7 г глюкозы на ^-1 кг массы тела, по-видимому, максимально увеличивает запасы гликогена в мышцах, поскольку не было обнаружено различий между добавками, содержащими 0,7 и 1,4 г глюкозы на кг массы тела ^-1 . Однако исследования нашей лаборатории показывают, что при добавлении углеводов с 2-часовыми интервалами 1.От 2 до 1,4 г глюкозы · кг ^-1 массы тела (от 0,6 до 0,7 г углеводов · кг ^-1 массы тела · час ^-1 ) требуется для максимального накопления гликогена в мышцах (Ivy et al., 1988a; 1988b).

Скорость синтеза гликогена, которая поддерживается добавлением с двухчасовыми интервалами, приблизительно 7 ммоль · кг ^-1 сырого веса · час ^-1 , по-видимому, не является наивысшей возможной скоростью синтеза мышечного гликогена. Некоторые исследования показали, что увеличение частоты приема добавок и добавление белка к углеводной добавке может положительно влиять на скорость синтеза (Doyle et al., 1993; Пиль-Аулин и др., 2000; ван Холл и др., 2000).

Частота приема углеводных добавок

Когда углеводные добавки происходят с частыми интервалами, например каждые 15-30 минут и в больших количествах, скорость накопления гликогена в мышцах оказывается примерно на 30% выше, чем при добавлении каждые 2 часа ( Дойл и др., 1993; Пил-Аулин и др., 2000; ван Холл и др., 2000). Дойл и др. (1993) сообщили о скорости накопления гликогена 10 ммоль · кг ^-1 сырого веса · час ^-1 в течение первых 4 часов восстановления после упражнений, когда субъекты получали 0.4 г углеводов · кг ^-1 массы тела каждые 15 минут (1,6 г углеводов · кг ^-1 массы тела · час ^-1 ). Об аналогичных показателях сообщили van Hall et al. (2000) в течение 4-часового периода восстановления, когда добавка производилась с 15-минутными интервалами, а Piehl-Aulin et al. (2000) в течение первых двух часов восстановления при приеме добавок с 30-минутными интервалами. В этих исследованиях количество углеводов составляло приблизительно от 1,0 до 1,2 г · кг ^-1 массы тела · ч ^-1 .Эти исследования показывают, что прием добавок с интервалами от 15 до 30 минут может быть предпочтительнее добавления каждые 2 часа для быстрого восстановления запасов гликогена в мышцах после тренировки. Они также предполагают, что при частом приеме добавок оптимальное количество углеводов находится в диапазоне 1,2 г · кг ^-1 массы тела · ч ^-1 . К сожалению, не было проведено никаких исследований, напрямую сравнивающих частоту приема добавок со скоростью накопления гликогена.

Влияние белка на накопление гликогена

Наша лаборатория была первой, кто изучил комбинированное влияние белка и углеводов на синтез гликогена в мышцах (Zawadzki et al., 1992). Сравнения были сделаны для добавок, состоящих из 112 г углеводов в смеси 21% мас. / Об. И 112 г углеводов с 40,7 г белка, подаваемых сразу после и через 2 часа после тренировки. Было обнаружено, что добавление белка к углеводной добавке увеличивало скорость накопления гликогена примерно на 38% в течение первых 4 часов восстановления.Считалось, что более высокая скорость синтеза связана с большей инсулиновой реакцией в результате добавления белка к углеводной добавке (Pallotta and Kennedy, 1968; Spiller et al., 1987). Однако возникли споры, потому что углеводы и углеводно-белковые добавки, которые мы использовали, не были изокалорийными, а последующие исследования, проведенные в других лабораториях, не подтвердили наши выводы (Tarnopolsky et al., 1997; Carrithers et al., 2000; van Hall et al. , 2000; Jentjens et al., 2001). Однако противоречивые результаты, вероятно, можно объяснить различиями в дизайне экспериментов, таких как частота приема добавок, а также количество и типы предоставленных углеводов и белков.В целом те исследования, которые не продемонстрировали преимущества протеина, использовали более частые интервалы кормления (Tarnopolsky et al., 1997; Carrithers et al., 2000; van Hall et al., 2000; Jentjens et al., 2001), большее количество углеводов (van Hall et al., 2000; Jentjens et al., 2001), а в некоторых исследованиях меньше белка (Carrithers et al., 2000; Tarnopolsky et al., 1997). Это предположение подтверждается недавним исследованием нашей лаборатории, в котором мы проверили гипотезу о том, что углеводно-белковая добавка будет более эффективной в восполнении мышечного гликогена после тренировки по сравнению с углеводной добавкой с таким же содержанием углеводов или эквивалентной калорийностью при добавлении. сразу и через 2 часа после тренировки (Ivy et al., 2002). После нескольких часов интенсивной езды на велосипеде для истощения запасов гликогена в мышцах испытуемые получали углеводный белок (80 г CHO, 28 г Pro, 6 г жира), изоуглевод (80 г CHO, 6 г). г жира) или изокалорийной углеводной добавки (108 г CHO, 6 г жира). После 4 часов восстановления уровень гликогена в мышцах был значительно выше при лечении углеводом / белком (88,8 +/- 4,4 ммоль · л ^-1 ) по сравнению с изоуглеводом (70,0 ± 4,0 ммоль · л ^-1 ). ) и изокалорийный (75.5 ± 2,8 ммоль · л ^-1 ) обработок. Накопление гликогена существенно не отличалось между изоуглеводной и изокалорийной обработками. Интересна была очень большая разница в накоплении гликогена между курсами лечения в течение первых 40 минут восстановления. Накопление гликогена происходило в два раза быстрее после обработки углеводами / белками, чем после изокалорийной обработки, и в четыре раза быстрее, чем после обработки изоуглеводами. Эта тенденция также была отмечена после второго кормления через 2 часа после восстановления.

Результаты показывают, что совместный прием белка с углеводами увеличит эффективность накопления гликогена в мышцах при добавлении добавок с интервалом более 1 часа или когда количество потребляемых углеводов ниже порога для максимального синтеза гликогена. Эти результаты имеют важное значение для спортсменов, которые хотят ограничить потребление углеводов, чтобы контролировать массу тела, и для тех спортсменов, которые занимаются видами спорта, которые имеют очень короткие периоды восстановления во время соревнований, таких как баскетбол, хоккей с шайбой и футбол.

Ограничение повреждения мышц и начало наращивания мышечного белка

Во время интенсивных упражнений обычно происходит повреждение активных мышц, и это повреждение может продолжаться после тренировки из-за ускорения распада белка. Для полного выздоровления важно инициировать синтез белка, ограничивая при этом деградацию белка. Подобно хранению гликогена в мышцах, на синтез и деградацию мышечного белка влияют типы, количество и время приема пищевых добавок.

Типы добавок, влияющих на синтез и распад белка

Хотя мышца может иметь остаточную катаболическую активность после тренировки, она настроена на переход в анаболическое состояние в присутствии правильных питательных веществ. Отчасти это связано с повышенной чувствительностью к инсулину. Инсулин — один из самых анаболических гормонов в организме. Инсулин увеличивает усвоение аминокислот мышцами и синтез протеина, а также снижает деградацию протеина. После упражнений повышение уровня инсулина в плазме является ключом к ограничению длительного повреждения мышц и стимулированию накопления белка.

Рой и др. (1997) исследовали влияние углеводных добавок на частичную скорость синтеза белка после упражнений с отягощениями, используя одну ногу, при этом противоположная нога служила контролем. Субъекты получали 1 г углеводов на ^-1 кг массы тела сразу после и через 1 час после тренировки или плацебо. Сами по себе упражнения не привели к значительному увеличению синтеза белка. Однако добавление углеводов значительно повысило уровень инсулина в плазме и увеличило синтез белка на 36% в ноге, которая тренировалась, по сравнению с ногой, которая не тренировалась.Кроме того, содержание азота в моче и 3-метилхистидина значительно снизилось после приема углеводов, что свидетельствует о снижении повреждения мышечной ткани и деградации белка. Напротив, Levenhagen et al. (2002) не обнаружили увеличения синтеза белка, когда углеводная добавка вводилась сразу после тренировки. Однако это открытие могло быть связано с отсутствием заметной инсулиновой реакции в результате приема очень небольших углеводных добавок (8 г).

Добавление смеси незаменимых аминокислот также увеличивает синтез белка (Biolo et al., 1997; Типтон и др., 1999). Активация синтеза белка аминокислотами наиболее эффективна сразу после тренировки. Сообщалось, что повышение уровня аминокислот в плазме после тренировки путем инфузии или перорального приема добавок приводит к переходу мышц от отрицательного белкового баланса к положительному за счет стимуляции синтеза белка (Rasmussen et al., 2000). Когда уровень аминокислот в крови снижается ниже нормы, аминокислоты высвобождаются из мышц и синтез белка снижается.Однако повышение уровня незаменимых аминокислот выше нормы увеличивает поглощение аминокислот и синтез мышечного белка (Wolfe, 2001).

Хотя добавление углеводов или аминокислот после тренировки может ограничить повреждение мышц и стимулировать синтез белка, появляется все больше доказательств того, что комбинация может иметь аддитивный эффект (Suzuki et al., 1999; Levenhagen et al., 2002; Miller et al. др., 2003). Вероятно, это связано с синергистическим эффектом, который оказывает углевод / аминокислота или углевод / белковая добавка на реакцию инсулина в плазме, и тем фактом, что такие добавки поддерживают повышение концентрации аминокислот в плазме.В связи с этим Levenhagen et al. (2002) обнаружили, что синтез белка в ногах и во всем теле увеличивался в 6 раз и 15%, соответственно, когда добавка углеводов / белков давалась после 60 минут езды на велосипеде при 60% VO ₂ макс. Прирост чистого белка также был положительным. Когда давали плацебо или углеводную добавку, происходило высвобождение мышечных аминокислот, и деградация белка превышала синтез белка. Кроме того, Miller et al. (2002) оценили независимые и комбинированные эффекты углеводов и аминокислот после упражнений с сопротивлением ног.Добавки давали через 1 и 3 часа после тренировки, и синтез белка в ноге определялся в течение 3-часового периода восстановления. Было обнаружено, что как реакция инсулина в плазме, так и скорость синтеза белка были самыми высокими в ответ на углеводную / аминокислотную добавку. Эффект углеводной / аминокислотной добавки на чистый синтез мышечного протеина был примерно эквивалентен сумме независимых эффектов одной только углеводной или аминокислотной добавки. Эти данные подтверждаются исследованиями Gautsch et al.(1998). Эти исследователи обнаружили, что полноценный прием пищи, состоящей из белков и углеводов с высоким гликемическим индексом, при условии, что они поступают после тренировки, будет стимулировать инициацию трансляции мРНК для синтеза мышечного белка, тогда как еды, состоящей только из углеводов, было недостаточно.

Выбор времени приема питательных веществ для синтеза и распада белка

Как и в случае восстановления мышечного гликогена после тренировки, время приема добавок для стимуляции накопления белка также имеет решающее значение.Okamura et al. (1997), по-видимому, были первыми, кто исследовал влияние времени приема пищи на синтез мышечного белка после тренировки. Они измерили скорость синтеза и разложения белка у собак после упражнений на беговой дорожке. Всем собакам вводили в течение 2 часов 10% раствор аминокислот и 10% глюкозы, причем половине собак вводили инфузию сразу после тренировки, а другой половине — через 2 часа после тренировки. Во время периода перед тренировкой и во время тренировки наблюдался чистый распад белка.Только после начала инфузии смеси аминокислот и глюкозы чистый белковый баланс стал положительным, с увеличением поглощения аминокислот мышцами и большего синтеза белка при введении сразу после тренировки по сравнению с 2 часами после тренировки.

Вероятно, исследование Levenhagen et al. (2001). Эти исследователи изучали влияние углеводно-белковой добавки на синтез и разложение белка после 60-минутной тренировки умеренной интенсивности во время езды на велосипеде.Субъектам давали добавку сразу или через 3 часа после тренировки. На расщепление белка не повлияло время приема добавок, но синтез белка в ногах увеличивался примерно в 3 раза по сравнению с базовым, когда добавление происходило сразу после тренировки. Никакого увеличения синтеза белка не происходило, когда добавка была отложена на 3 часа, и только когда добавка была введена сразу после тренировки, наблюдался положительный баланс белка (скорость синтеза белка превышала скорость разложения белка).Также было интересно отметить, что когда добавка происходила сразу по сравнению с 3 часами после тренировки, происходило более сильное окисление жиров. Levenhagen et al. (2001) пришли к выводу, что прием углеводной / белковой добавки сразу после тренировки увеличивает накопление белка, а также запасы гликогена в мышцах.

Физическая работоспособность после восстановления

Исследования показывают, что прием углеводных / белковых добавок в подходящее время после тренировки окажет значительное влияние на последующую работоспособность.Например, мы сравнили эффективность углеводно-белковой добавки (15% углеводов — 4% белка), предназначенной для восстановления, с эффективностью традиционного спортивного напитка (6% углеводов) (Williams et al, 2003). Добавки (по 355 мл каждой) вводили сразу после и через 2 часа после тренировки. Степень восстановления оценивалась, когда испытуемые тренировались до изнеможения с 80% VO ₂ max после 4-часового периода восстановления. Мы обнаружили, что восстановление мышечного гликогена было на 128% больше, а эффективность упражнений на 55% выше при употреблении углеводно-белкового восстанавливающего напитка по сравнению с традиционным спортивным напитком.Очевидно, что из этого исследования нельзя определить, была ли разница в эффективности между двумя видами лечения обусловлена ​​типом добавок или количеством потребляемых углеводов. Однако можно сделать вывод, что добавка, предназначенная для восстановления после физических упражнений, намного более эффективна, чем традиционный спортивный напиток. Кроме того, два недавних исследования показывают, что добавление белка к добавке с высоким содержанием углеводов является полезным.

Niles et al. (2001) сравнили эффективность изокалорийных углеводов (углевод, 152.7 г) и углеводно-белковые (белок, 112 г; углеводы 40,4 г) добавки для ускорения восстановления после напряженных аэробных упражнений. Добавки вводились сразу и через 1 час после тренировки, а восстановление оценивалось через 3 часа после последней добавки, когда испытуемые бегали до изнеможения с интенсивностью упражнений 10% относительно их анаэробного порога. Время бега до изнеможения было на 21% больше, когда испытуемые принимали углеводно-белковую добавку, по сравнению с углеводной добавкой.Более примечательны выводы Saunders et al. (Под давлением). В своем исследовании субъекты получали в случайном порядке 1,8 мл · кг ^-1 массы тела 7,3% углеводов или 7,3% плюс 1,85% углеводов / белков каждые 15 минут при езде на велосипеде с максимальным VO 75% ₂ до истощения, и 10 мл · кг ^-1 массы тела сразу после тренировки. Через двенадцать-пятнадцать часов после последней добавки субъекты завершили вторую поездку до изнеможения с 85% VO ₂ max. Во время первого упражнения на велосипеде испытуемые ехали на 29% дольше при потреблении углеводно-белковой добавки по сравнению с углеводной добавкой.Более того, во время второй поездки производительность была на 40% больше при употреблении углеводно-белковой добавки. Интересно, что уровни креатинфосфокиназы (КФК) в плазме, свидетельствующие о повреждении мышечной ткани, были на 83% ниже до начала второго упражнения у субъектов, принимавших углеводно-белковые добавки. Был сделан вывод, что добавление белка к углеводной добавке улучшает аэробную выносливость и ограничивает повреждение мышц при физической нагрузке.

Выводы

Восстановление мышечного гликогена после истощения в результате упражнений является центральным компонентом процесса восстановления.Чтобы максимально увеличить запасы гликогена в мышцах во время кратковременного восстановления, важно принимать углеводные добавки как можно скорее после тренировки. Если вы потребляете только углеводы, добавление должно происходить часто, например, каждые 30 минут, и обеспечивать от 1,2 до 1,5 г углеводов · кг ^-1 массы тела · час ^-1 . Однако эффективность хранения мышечного гликогена может быть значительно увеличена за счет добавления белка к углеводной добавке. Это снизит как количество углеводов, так и частоту приема добавок, необходимых для максимального накопления гликогена.Если потребляются и углеводы, и белок, рекомендуется употреблять 0,8 г углеводов на кг ^-1 массы тела плюс 0,2 г белка на 1 кг массы тела сразу и через 2 часа после тренировки в течение 4-часового периода восстановления. Добавление белка к углеводной добавке также имеет дополнительное преимущество, ограничивая повреждение мышц после тренировки и способствуя наращиванию мышечного белка. Наряду с быстрым увеличением мышечного гликогена, эти процессы могут иметь значительное влияние на последующую эффективность упражнений.

Биография

Джон Л. IVY

Занятость

Председатель и Марджи Герли Си, столетний профессор кафедры кинезиологии и санитарного просвещения Техасского университета.

Ссылки

• Альборг Б., Бергстрём Дж., Экелунд Л.Г., Халтман Э. (1967) Мышечный гликоген и мышечные электролиты во время длительных физических упражнений. Acta Physiologica Scandinavica 70, 129-142 [Google Scholar]
• Bergström J., Hermansen L., Халтман Э., Салтин Б. (1967) Диета, мышечный гликоген и физическая работоспособность. Acta Physiologica Scandinavica 71, 140-150 [PubMed] [Google Scholar]
• Bergström J., Hultman E. (1967) Исследование метаболизма гликогена во время физических упражнений у человека. Scandinavian Journal of Clinical Laboratory Investigation 19, 218-226 [PubMed] [Google Scholar]
• Biolo G., Tipton KD, Klein S., Wolfe RR (1997) Обильный запас аминокислот усиливает метаболический эффект упражнений на мышцы белок.Американский журнал физиологии 273, E122-E129 [PubMed] [Google Scholar]
• Blom PCS, Høstmark AT, Vaage O., Kardel KR, Mæhlum S. (1987) Влияние различных сахарных диет после тренировки на скорость мышечной массы синтез гликогена. Медицина и наука в спорте и упражнениях 19, 491-496 [PubMed] [Google Scholar]
• Carrithers J.A., Williamson D.L., Gallagher P.M., Godard M.P., Schulze K.E., Trappe S.W. (2000) Влияние углеводно-белкового питания после тренировки на восстановление мышечного гликогена.Журнал прикладной физиологии 88, 1976–1982 [PubMed] [Google Scholar]
• Карти Г.Д., Янг Д.А., Слипер М.Д., Зиерат Дж., Валлберг-Хенрикссон Х., Холлоши Дж. (1989) Длительное увеличение инсулино-стимулированного транспорта глюкозы в мышцах после тренировки. Американский журнал физиологии 256, E494-E499 [PubMed] [Google Scholar]
• Clarkson P.M., Hubal M.J. (2002) Повреждение мышц у людей, вызванное физической нагрузкой. Американский журнал физической медицины и реабилитации 81 (Приложение 11), S52-S69 [PubMed] [Google Scholar]
• Костилл Д.Л., Паско Д.Д., Финк В.Дж., Роджерс Р.А., Барр С.И., Пирсон Д. (1990) Нарушение ресинтеза гликогена в мышцах после эксцентрических упражнений. Journal of Applied Physiology 69, 46-50 [PubMed] [Google Scholar]
• Дойл Дж. А., Шерман В. М., Штраус Р. Л. (1993) Влияние эксцентрических и концентрических упражнений на восполнение запасов гликогена в мышцах. Journal of Applied Physiology 74, 1848-1855 [PubMed] [Google Scholar]
• Etgen GJ, Jr., Wilson CM, Jensen J., Cushman SW, Ivy JL (1996) Транспорт глюкозы и белок GLUT-4 клеточной поверхности в скелете мышца тучной крысы Цукера.Американский журнал физиологии 271, E294-E301 [PubMed] [Google Scholar]
• Evans W.J. (2002) Влияние упражнений на стареющие мышцы. Clinical Orthopaedics 403 (Suppl.), S211-S220 [PubMed] [Google Scholar]
• Гаретто Л.П., Рихтер Э.А., Гудман М.Н., Рудерман Н.Б. (1984) Усиление метаболизма глюкозы в мышцах у крыс после тренировки: две фазы. Американский журнал физиологии 246, E471-E475 [PubMed] [Google Scholar]
• Gautsch T.A., Anthony J.C., Kimball S.R., Paul G.Л., Лайман Д.К., Джефферсон Л.С. (1998) Наличие eIF4E регулирует синтез белка в скелетных мышцах во время восстановления после упражнений. Американский журнал физиологии 274, C406-C414 [PubMed] [Google Scholar]
• Goodyear L.J., Hirshman M.F., King P.A., Horton E.D., Thompson C.M., Horton E.S. (1990) Транспорт глюкозы в плазматической мембране скелетных мышц и переносчики глюкозы после тренировки. Журнал прикладной физиологии 68, 193-198 [PubMed] [Google Scholar]
• Хермансен Л., Халтман Э., Saltin B. (1965) Мышечный гликоген во время длительных тяжелых упражнений. Acta Physiologica Scandinavica 71, 334-346 [Google Scholar]
• Ivy J.L. (1998) Ресинтез гликогена после упражнений: влияние потребления углеводов. International Journal of Sports Medicine 19 (Suppl), 142-146 [PubMed] [Google Scholar]
• Айви Дж. Л., Гофорт Х. У., Дэймон Б. Д., МакКоули Т. Р., Парсонс Э. К., Прайс Т.Б. (2002) Раннее восстановление гликогена в мышцах после тренировки улучшается с помощью углеводно-белковой добавки.Journal of Applied Physiology 93, 1337-1344 [PubMed] [Google Scholar]
• Айви Дж. Л., Кац А. Л., Катлер К. Л., Шерман В. М., Койл Е. Ф. (1988a) Синтез гликогена в мышцах после тренировки: влияние времени приема углеводов. Journal of Applied Physiology 64, 1480-1485 [PubMed] [Google Scholar]
• Ivy J.L., Lee M.C., Brozinick J.T., Reed M.J. (1988b) Запасы гликогена в мышцах после приема различных количеств углеводов. Журнал прикладной физиологии 65, 2018-2023 [PubMed] [Google Scholar]
• Jentjens R.L.P.G., van Loon L.J.C., Mann C.H., Wagenmakers A.J.M., Jeukendrup A.E. (2001) Добавление белка и аминокислот к углеводам не усиливает синтез гликогена в мышцах после тренировки. Journal of Applied Physiology 91, 839-846 [PubMed] [Google Scholar]
• Levenhagen DK, Carr C, Carlson MG, Maron DJ, Borel MJ, Flakoll PJ (2002) Потребление белка после упражнений улучшает накопление белка в организме и в ногах. люди. Медицина и наука в спорте и физических упражнениях 34, 828-837 [PubMed] [Google Scholar]
• Levenhagen D.К., Грешем Дж.Д., Карлсон М.Г., Марон Д.Дж., Борел М.Дж., Флаколл П.Дж. (2001) Время приема питательных веществ после тренировки имеет решающее значение для восстановления гомеостаза глюкозы в ногах и белков. Американский журнал физиологии 280, E982-E993 [PubMed] [Google Scholar]
• Мюлум С., Хёстмарк А.Т., Хермансен Л. (1977) Синтез мышечного гликогена во время восстановления после длительных тяжелых упражнений у диабетиков и недиабетиков. Скандинавский журнал клинических лабораторных исследований 37, 309-316 [PubMed] [Google Scholar]
• Miller S.Л., Типтон К.Д., Чинкс Д.Л., Вольф С.Е., Вулф Р.Р. (2003) Независимые и комбинированные эффекты аминокислот и глюкозы после упражнений с отягощениями. Медицина и наука в спорте и упражнениях 35, 449-455 [PubMed] [Google Scholar]
• Niles ES, Lachowetz T., Garfi J., Sullivan W., Smith JC, Leyh BP, Headley SA (2001) Carbohydrate-protein напиток ускоряет время до изнеможения после восстановления после упражнений на выносливость. Journal of Exercise Physiology 4, 45-52 [Google Scholar]
• Okamura K, Doi T, Hamada K, Sakurai M., Мацумото К., Имаидзуми К., Йошиока Ю., Шимицу С., Сузуки М. (1997) Влияние введения аминокислот и глюкозы во время восстановления после тренировки на кинетику белка у собак. American Journal of Physiology 272, E1023-E1030 [PubMed] [Google Scholar]
• Орейли К.П., Уорхол М.Дж., Филдинг Р.А., Фронтера В.Р., Мередит К.Н., Эванс В.Дж. (1987) Повреждение мышц, вызванное эксцентрическими упражнениями, ухудшает восполнение запасов гликогена в мышцах . Журнал прикладной физиологии 63, 252-256 [PubMed] [Google Scholar]
• Pallotta J.А., Кеннеди П.Дж. (1968) Ответ плазменного инсулина и гормона роста на углеводное и белковое питание. Metabolism 17, 901-908 [PubMed] [Google Scholar]
• Piehl-Aulin K., Soderlund K, Hultman E. (2000) Скорость ресинтеза мышечного гликогена у людей после приема напитков, содержащих углеводы с низкой и высокой молекулярной массой. European Journal of Applied Physiology 81, 346-351 [PubMed] [Google Scholar]
• Расмуссен Б. Б., Типтон К. Д., Миллер С. Л., Вольф С. Е., Вульф Р.R. (2000) Пероральная добавка незаменимых аминокислот и углеводов усиливает анаболизм мышечного белка после упражнений с отягощениями. Journal of Applied Physiology 88, 386-393 [PubMed] [Google Scholar]
• Рихтер Э.А., Гаретто Л.П., Гудман М.Н., Рудерман Н.Б. (1984) Повышенный метаболизм глюкозы в мышцах после тренировки: модуляция местными факторами. Американский журнал физиологии 246, E476-E482 [PubMed] [Google Scholar]
• Рой Б.Д., Тарнопольский М.А., МакДугалл Д.Д., Фаулз Дж., Ярашески К.E. (1997) Влияние времени приема глюкозы на метаболизм белка после тренировки с отягощениями. Журнал прикладной физиологии 82, 1882–18888 [PubMed] [Google Scholar]
• Сондерс М.Дж., Кейн М.Д., Тодд М.К. (В прессе) Влияние углеводно-белкового напитка на выносливость при езде на велосипеде и повреждение мышц. Медицина и наука в спорте и физических упражнениях. [PubMed] [Google Scholar]
• Спиллер Г.А., Дженсен К.Д., Паттисон Т.С., Чак К.С., Уиттам Дж. Х., Скала Дж. (1987) Влияние дозы белка на уровень глюкозы в сыворотке и реакцию инсулина на сахар.Американский журнал клинического питания 46, 474-480 [PubMed] [Google Scholar]
• Судзуки М., Дои Т., Ли С.Дж., Окамура К., Симидзу С., Окано Г., Сато Ю., Симомура Ю., Фушики Т. (1999) Влияние времени приема пищи после упражнений с отягощениями на мышечную массу задних конечностей и накопление жира у тренированных крыс. Journal of Nutritional Science and Vitaminology 45, 401-409 [PubMed] [Google Scholar]
• Tarnopolsky M.A., Bosman M., MacDonald J.R., Vandeputte D., Martin J., Roy B.D. (1997) После тренировки белково-углеводные и углеводные добавки увеличивают гликоген в мышцах у мужчин и женщин.Journal of Applied Physiology 83, 1877-1883 [PubMed] [Google Scholar]
• Tipton KD, Ferrando AA, Phillips SM, Doyle D., Jr., Wolfe RR (1999) Синтез чистого белка после тренировки в мышцах человека из перорально вводимых аминокислот кислоты. Американский журнал физиологии 276, E628-E634 [PubMed] [Google Scholar]
• van Hall G., Shirreffs S.M., Calbet J.A.L. (2000) Ресинтез гликогена в мышцах во время восстановления после велотренировок: отсутствие эффекта от дополнительного приема белка. Журнал прикладной физиологии 88, 1631-1636 [PubMed] [Google Scholar]
• Уолш Н.П., Бланнин А.К., Робсон П.Дж., Глисон М. (1998) Глютамин, упражнения и иммунная функция. Ссылки и возможные механизмы. Sports Medicine 26, 177-191 [PubMed] [Google Scholar]
• Wolfe R.R. (2001) Влияние потребления аминокислот на анаболические процессы. Canadian Journal of Applied Physiology 26 (Suppl), S220-S227 [PubMed] [Google Scholar]
• Williams M.B., Raven P.B., Fogt D.L., Ivy J.L. (2003) Влияние восстанавливающих напитков на восстановление гликогена и выполнение упражнений на выносливость. Журнал исследований силы и кондиционирования 17, 12-19 [PubMed] [Google Scholar]
• Завадски К.M., Yaspelkis B.B. III, Ivy J.L. (1992) Углеводно-белковый комплекс увеличивает скорость хранения гликогена в мышцах после упражнений. Журнал прикладной физиологии 72, 1854–1859 [PubMed] [Google Scholar]

Регулирование восстановления мышечного гликогена, синтеза и восстановления мышечного белка после упражнений

J Sports Sci Med. 2004 Sep; 3 (3): 131–138.

Опубликовано в Интернете 1 сентября 2004 г.

Симпозиум Международного общества спортивного питания, 18-19 июня 2005 г., Лас-Вегас, штат Невада, США — Использование макронутриентов во время упражнений: последствия для производительности и приема добавок

Физиология упражнений и метаболизм Лаборатория, Департамент кинезиологии и санитарного просвещения, Техасский университет в Остине, Остин, Техас, США

✉ Департамент кинезиологии и санитарного просвещения, Беллмонт-холл 222, Техасский университет в Остине, Остин, Техас 78712-0360, США

Поступило 28 мая 2004 г .; Принята к печати 28 июня 2004 г.

Copyright © Журнал спортивной науки и медицины Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Abstract

Восстановление после длительных напряженных упражнений требует пополнения истощенных запасов топлива, восстановления поврежденных тканей и начала тренировочной адаптации. Важнейшими для этих процессов являются тип, количество и время поступления питательных веществ. Мышечный гликоген является незаменимым топливом для интенсивных тренировок, независимо от того, носят ли они аэробный или анаэробный характер.Синтез гликогена — относительно медленный процесс, и поэтому восстановление мышечного гликогена требует особого внимания, когда между тренировками или соревнованиями ограничено время. Чтобы максимизировать скорость синтеза гликогена в мышцах, важно принимать углеводную добавку сразу после тренировки, продолжать принимать ее через частые промежутки времени и потреблять примерно 1,2 г углеводов · кг ^-1 массы тела · час ^-1 . Максимального увеличения синтеза гликогена с помощью менее частых добавок и меньшего количества углеводов можно достичь с помощью добавления белка к углеводной добавке.Это также будет способствовать синтезу белка и уменьшать деградацию белка, таким образом, имея дополнительное преимущество в виде стимуляции восстановления и адаптации мышечной ткани. Более того, недавние исследования показывают, что прием углеводной / белковой добавки после тренировки будет иметь более положительное влияние на последующие упражнения, чем углеводная добавка.

Ключевые моменты

• Для быстрого восстановления после продолжительных упражнений важно пополнить запасы гликогена в мышцах и инициировать восстановление и адаптацию мышечной ткани.

• Для максимального восполнения запасов гликогена в мышцах важно принимать углеводные добавки как можно скорее после тренировки.

• Потребляйте углеводы часто, например, каждые 30 минут, и обеспечьте от 1,2 до 1,5 г углеводов · кг ^-1 массы тела · ч ^-1 .

• Эффективность хранения гликогена в мышцах может быть значительно увеличена за счет добавления белка к углеводной добавке (соотношение углеводов к белку ~ 4: 1).

• Добавление белка к углеводной добавке также имеет дополнительное преимущество, ограничивая повреждение мышц после тренировки и способствуя наращиванию мышечного белка.

Ключевые слова: Углеводы, питательные вещества, инсулин, глюкоза, аминокислоты

Введение

Восстановление после упражнений — сложный процесс, требующий пополнения запасов топлива в организме, восстановления поврежденной мышечной ткани и начала тренировочные приспособления.Это требует, чтобы организм переключился из преимущественно катаболического состояния в преимущественно анаболическое состояние. Для того, чтобы этот переход происходил эффективно и результативно, необходимо не только потреблять правильные питательные вещества, но и употреблять их в нужное время.

Основным источником топлива, используемого скелетными мышцами во время длительных аэробных упражнений напряженного характера, является мышечный гликоген. Невозможно переоценить важность мышечного гликогена как источника топлива. В целом, было продемонстрировано, что аэробная выносливость напрямую связана с начальными запасами гликогена в мышцах, что интенсивные упражнения не могут поддерживаться после того, как эти запасы истощены, и что ощущение усталости во время длительных интенсивных упражнений соответствует снижению мышечного гликогена (Hermansen et al. al., 1965; Альборг и др., 1967; Бергстрём и Халтман, 1967; Бергстрём и др., 1967). Из-за важности мышечного гликогена для поддержания продолжительных интенсивных упражнений, было проведено значительное исследование, чтобы установить наиболее эффективные средства для его восполнения после истощения. Ранние исследования были сосредоточены на том, как ежедневно пополнять запасы гликогена в мышцах при подготовке к последовательным дням соревнований или тренировок. Однако, поскольку многие спортсмены могут тренироваться или соревноваться по несколько раз в день, недавние исследования были сосредоточены на том, как восполнить запасы гликогена в мышцах в течение нескольких часов после тренировки.В связи с этим вопросы, которые были рассмотрены, включают наиболее подходящее количество и частоту приема углеводов, наиболее подходящее время для приема добавок, а также наиболее подходящие добавки для использования.

Помимо сокращения запасов гликогена в мышцах, физические упражнения приводят к повреждению мышечной ткани. Это повреждение частично вызвано физическим стрессом, оказываемым на мышцу, особенно во время эксцентрической фазы сокращения мышц (Clarkson and Hubal, 2002; Evans, 2002), и гормональными изменениями, которые приводят к распаду мышечного белка, а также жиры и углеводы, которые служат топливом для сокращения мышц (Walsh et al., 1998). Однако повреждение мышц происходит не только во время тренировки, но и может продолжаться после тренировки в течение многих часов. Это происходит в результате продолжительных гормональных тренировок, увеличения свободных радикалов и острого воспаления. Такое повреждение тканей не только ограничивает работоспособность из-за отсроченного появления мышечной болезненности, но также ставит под угрозу восполнение мышечного гликогена и ограничивает адаптацию мышц к тренировкам (O’Reilly et al., 1987; Costill et al., 1990).

В этом обзоре будут обсуждаться наиболее эффективные и подходящие средства быстрого пополнения запасов гликогена в мышцах после тренировки.Также будут обсуждаться средства ограничения повреждения мышц после тренировки и стимуляции синтеза мышечного белка. Наконец, будут представлены доказательства того, что процедуры, используемые для быстрого пополнения запасов гликогена в мышцах и стимуляции синтеза белка, благоприятно влияют на физическую работоспособность.

Поступражнение для восполнения запасов гликогена в мышцах

Соревновательный характер современного спорта требует от многих спортсменов кросс-тренировок и тренировок несколько раз в день. Более того, от многих спортсменов может потребоваться участие в нескольких различных соревнованиях в последующие дни или даже в один и тот же день.Недавние исследования показали, что в таких ситуациях спортсмены получают пользу от быстрого восстановления запасов гликогена в мышцах. На скорость накопления гликогена в мышцах после тренировки влияют многие факторы. К ним относятся время потребления углеводов, количество и частота потребления углеводов и добавление белка в углеводную добавку.

Время потребления углеводов после тренировки

Было обнаружено, что синтез гликогена в мышцах происходит быстрее, если углеводы потребляются сразу после тренировки, а не после ожидания в течение нескольких часов (Ivy et al., 1988а). Когда углеводы потребляются сразу после тренировки, скорость синтеза гликогена составляет в среднем от 6 до 8 ммоль · кг ^-1 сырого веса · час ^-1 ; тогда как, если добавление отложено на несколько часов, скорость синтеза снижается на 50% (Mæhlum et al., 1977; Blom et al., 1987; Ivy et al. 1988a). Повышенный синтез сразу после тренировки частично связан с более быстрым усвоением глюкозы мышцами в результате повышения чувствительности мышц к инсулину (Garetto et al., 1984; Richter et al., 1984; Cartee et al., 1989), а также увеличение концентрации переносчиков глюкозы, связанных с плазматической мембраной мышцы (Goodyear et al., 1990; Etgen et al., 1996). Однако со временем повышение чувствительности к инсулину и концентрация мембранного переносчика глюкозы снижается, что приводит к снижению скорости поглощения глюкозы мышцами и накопления гликогена. Например, Okamura et al. (1997) вводили глюкозу собакам с той же скоростью либо сразу после тренировки, либо через 2 часа после нее.Уровни глюкозы в плазме и инсулина были значительно ниже у собак, которым вводили инфузию сразу после тренировки, но их уровни поглощения глюкозы задними конечностями были значительно выше. Levenhagen et al. (2001) обнаружили, что потребление глюкозы ногами увеличивалось в 3 раза по сравнению с базовым при добавлении углеводов сразу после тренировки и только на 44% выше базового при добавлении через 3 часа после тренировки. Эта разница в скорости поглощения произошла, несмотря на отсутствие различий в кровотоке в ногах или концентрациях глюкозы и инсулина в крови между двумя видами лечения.

Также следует отметить, что после упражнений, которые истощают запасы углеводов в организме, накопление гликогена в мышцах практически не увеличивается, если не становится доступным достаточное количество углеводов (Ivy et al., 1988a; Ivy et al., 1998b; Zawadzki и др., 1992). Следовательно, раннее потребление углеводов после напряженных упражнений имеет важное значение, поскольку они обеспечивают непосредственный источник субстрата для мышц, а также используют повышенную чувствительность к инсулину и проницаемость мембран мышцы для глюкозы.Кроме того, прием добавок сразу после тренировки, по-видимому, замедляет снижение чувствительности к инсулину, а при частом добавлении относительно высокая скорость накопления гликогена может поддерживаться в течение 8 часов после тренировки (Blom et al., 1987; Ivy et al. , 1988b).

Количество диетических углеводов

Важным диетическим фактором, влияющим на восполнение мышечного гликогена, очевидно, является количество потребляемых углеводов. При предоставлении сразу после тренировки скорость накопления гликогена будет снижаться по мере уменьшения доступности глюкозы (Ivy et al., 1988а). Однако Blom et al. (1987) продемонстрировали, что это снижение может быть уменьшено на срок до 8 часов, если добавки будут вводиться постоянно с 2-часовыми интервалами. Они также обнаружили, что добавление 0,7 г глюкозы на ^-1 кг массы тела, по-видимому, максимально увеличивает запасы гликогена в мышцах, поскольку не было обнаружено различий между добавками, содержащими 0,7 и 1,4 г глюкозы на кг массы тела ^-1 . Однако исследования нашей лаборатории показывают, что при добавлении углеводов с 2-часовыми интервалами 1.От 2 до 1,4 г глюкозы · кг ^-1 массы тела (от 0,6 до 0,7 г углеводов · кг ^-1 массы тела · час ^-1 ) требуется для максимального накопления гликогена в мышцах (Ivy et al., 1988a; 1988b).

Скорость синтеза гликогена, которая поддерживается добавлением с двухчасовыми интервалами, приблизительно 7 ммоль · кг ^-1 сырого веса · час ^-1 , по-видимому, не является наивысшей возможной скоростью синтеза мышечного гликогена. Некоторые исследования показали, что увеличение частоты приема добавок и добавление белка к углеводной добавке может положительно влиять на скорость синтеза (Doyle et al., 1993; Пиль-Аулин и др., 2000; ван Холл и др., 2000).

Частота приема углеводных добавок

Когда углеводные добавки происходят с частыми интервалами, например каждые 15-30 минут и в больших количествах, скорость накопления гликогена в мышцах оказывается примерно на 30% выше, чем при добавлении каждые 2 часа ( Дойл и др., 1993; Пил-Аулин и др., 2000; ван Холл и др., 2000). Дойл и др. (1993) сообщили о скорости накопления гликогена 10 ммоль · кг ^-1 сырого веса · час ^-1 в течение первых 4 часов восстановления после упражнений, когда субъекты получали 0.4 г углеводов · кг ^-1 массы тела каждые 15 минут (1,6 г углеводов · кг ^-1 массы тела · час ^-1 ). Об аналогичных показателях сообщили van Hall et al. (2000) в течение 4-часового периода восстановления, когда добавка производилась с 15-минутными интервалами, а Piehl-Aulin et al. (2000) в течение первых двух часов восстановления при приеме добавок с 30-минутными интервалами. В этих исследованиях количество углеводов составляло приблизительно от 1,0 до 1,2 г · кг ^-1 массы тела · ч ^-1 .Эти исследования показывают, что прием добавок с интервалами от 15 до 30 минут может быть предпочтительнее добавления каждые 2 часа для быстрого восстановления запасов гликогена в мышцах после тренировки. Они также предполагают, что при частом приеме добавок оптимальное количество углеводов находится в диапазоне 1,2 г · кг ^-1 массы тела · ч ^-1 . К сожалению, не было проведено никаких исследований, напрямую сравнивающих частоту приема добавок со скоростью накопления гликогена.

Влияние белка на накопление гликогена

Наша лаборатория была первой, кто изучил комбинированное влияние белка и углеводов на синтез гликогена в мышцах (Zawadzki et al., 1992). Сравнения были сделаны для добавок, состоящих из 112 г углеводов в смеси 21% мас. / Об. И 112 г углеводов с 40,7 г белка, подаваемых сразу после и через 2 часа после тренировки. Было обнаружено, что добавление белка к углеводной добавке увеличивало скорость накопления гликогена примерно на 38% в течение первых 4 часов восстановления.Считалось, что более высокая скорость синтеза связана с большей инсулиновой реакцией в результате добавления белка к углеводной добавке (Pallotta and Kennedy, 1968; Spiller et al., 1987). Однако возникли споры, потому что углеводы и углеводно-белковые добавки, которые мы использовали, не были изокалорийными, а последующие исследования, проведенные в других лабораториях, не подтвердили наши выводы (Tarnopolsky et al., 1997; Carrithers et al., 2000; van Hall et al. , 2000; Jentjens et al., 2001). Однако противоречивые результаты, вероятно, можно объяснить различиями в дизайне экспериментов, таких как частота приема добавок, а также количество и типы предоставленных углеводов и белков.В целом те исследования, которые не продемонстрировали преимущества протеина, использовали более частые интервалы кормления (Tarnopolsky et al., 1997; Carrithers et al., 2000; van Hall et al., 2000; Jentjens et al., 2001), большее количество углеводов (van Hall et al., 2000; Jentjens et al., 2001), а в некоторых исследованиях меньше белка (Carrithers et al., 2000; Tarnopolsky et al., 1997). Это предположение подтверждается недавним исследованием нашей лаборатории, в котором мы проверили гипотезу о том, что углеводно-белковая добавка будет более эффективной в восполнении мышечного гликогена после тренировки по сравнению с углеводной добавкой с таким же содержанием углеводов или эквивалентной калорийностью при добавлении. сразу и через 2 часа после тренировки (Ivy et al., 2002). После нескольких часов интенсивной езды на велосипеде для истощения запасов гликогена в мышцах испытуемые получали углеводный белок (80 г CHO, 28 г Pro, 6 г жира), изоуглевод (80 г CHO, 6 г). г жира) или изокалорийной углеводной добавки (108 г CHO, 6 г жира). После 4 часов восстановления уровень гликогена в мышцах был значительно выше при лечении углеводом / белком (88,8 +/- 4,4 ммоль · л ^-1 ) по сравнению с изоуглеводом (70,0 ± 4,0 ммоль · л ^-1 ). ) и изокалорийный (75.5 ± 2,8 ммоль · л ^-1 ) обработок. Накопление гликогена существенно не отличалось между изоуглеводной и изокалорийной обработками. Интересна была очень большая разница в накоплении гликогена между курсами лечения в течение первых 40 минут восстановления. Накопление гликогена происходило в два раза быстрее после обработки углеводами / белками, чем после изокалорийной обработки, и в четыре раза быстрее, чем после обработки изоуглеводами. Эта тенденция также была отмечена после второго кормления через 2 часа после восстановления.

Результаты показывают, что совместный прием белка с углеводами увеличит эффективность накопления гликогена в мышцах при добавлении добавок с интервалом более 1 часа или когда количество потребляемых углеводов ниже порога для максимального синтеза гликогена. Эти результаты имеют важное значение для спортсменов, которые хотят ограничить потребление углеводов, чтобы контролировать массу тела, и для тех спортсменов, которые занимаются видами спорта, которые имеют очень короткие периоды восстановления во время соревнований, таких как баскетбол, хоккей с шайбой и футбол.

Ограничение повреждения мышц и начало наращивания мышечного белка

Во время интенсивных упражнений обычно происходит повреждение активных мышц, и это повреждение может продолжаться после тренировки из-за ускорения распада белка. Для полного выздоровления важно инициировать синтез белка, ограничивая при этом деградацию белка. Подобно хранению гликогена в мышцах, на синтез и деградацию мышечного белка влияют типы, количество и время приема пищевых добавок.

Типы добавок, влияющих на синтез и распад белка

Хотя мышца может иметь остаточную катаболическую активность после тренировки, она настроена на переход в анаболическое состояние в присутствии правильных питательных веществ. Отчасти это связано с повышенной чувствительностью к инсулину. Инсулин — один из самых анаболических гормонов в организме. Инсулин увеличивает усвоение аминокислот мышцами и синтез протеина, а также снижает деградацию протеина. После упражнений повышение уровня инсулина в плазме является ключом к ограничению длительного повреждения мышц и стимулированию накопления белка.

Рой и др. (1997) исследовали влияние углеводных добавок на частичную скорость синтеза белка после упражнений с отягощениями, используя одну ногу, при этом противоположная нога служила контролем. Субъекты получали 1 г углеводов на ^-1 кг массы тела сразу после и через 1 час после тренировки или плацебо. Сами по себе упражнения не привели к значительному увеличению синтеза белка. Однако добавление углеводов значительно повысило уровень инсулина в плазме и увеличило синтез белка на 36% в ноге, которая тренировалась, по сравнению с ногой, которая не тренировалась.Кроме того, содержание азота в моче и 3-метилхистидина значительно снизилось после приема углеводов, что свидетельствует о снижении повреждения мышечной ткани и деградации белка. Напротив, Levenhagen et al. (2002) не обнаружили увеличения синтеза белка, когда углеводная добавка вводилась сразу после тренировки. Однако это открытие могло быть связано с отсутствием заметной инсулиновой реакции в результате приема очень небольших углеводных добавок (8 г).

Добавление смеси незаменимых аминокислот также увеличивает синтез белка (Biolo et al., 1997; Типтон и др., 1999). Активация синтеза белка аминокислотами наиболее эффективна сразу после тренировки. Сообщалось, что повышение уровня аминокислот в плазме после тренировки путем инфузии или перорального приема добавок приводит к переходу мышц от отрицательного белкового баланса к положительному за счет стимуляции синтеза белка (Rasmussen et al., 2000). Когда уровень аминокислот в крови снижается ниже нормы, аминокислоты высвобождаются из мышц и синтез белка снижается.Однако повышение уровня незаменимых аминокислот выше нормы увеличивает поглощение аминокислот и синтез мышечного белка (Wolfe, 2001).

Хотя добавление углеводов или аминокислот после тренировки может ограничить повреждение мышц и стимулировать синтез белка, появляется все больше доказательств того, что комбинация может иметь аддитивный эффект (Suzuki et al., 1999; Levenhagen et al., 2002; Miller et al. др., 2003). Вероятно, это связано с синергистическим эффектом, который оказывает углевод / аминокислота или углевод / белковая добавка на реакцию инсулина в плазме, и тем фактом, что такие добавки поддерживают повышение концентрации аминокислот в плазме.В связи с этим Levenhagen et al. (2002) обнаружили, что синтез белка в ногах и во всем теле увеличивался в 6 раз и 15%, соответственно, когда добавка углеводов / белков давалась после 60 минут езды на велосипеде при 60% VO ₂ макс. Прирост чистого белка также был положительным. Когда давали плацебо или углеводную добавку, происходило высвобождение мышечных аминокислот, и деградация белка превышала синтез белка. Кроме того, Miller et al. (2002) оценили независимые и комбинированные эффекты углеводов и аминокислот после упражнений с сопротивлением ног.Добавки давали через 1 и 3 часа после тренировки, и синтез белка в ноге определялся в течение 3-часового периода восстановления. Было обнаружено, что как реакция инсулина в плазме, так и скорость синтеза белка были самыми высокими в ответ на углеводную / аминокислотную добавку. Эффект углеводной / аминокислотной добавки на чистый синтез мышечного протеина был примерно эквивалентен сумме независимых эффектов одной только углеводной или аминокислотной добавки. Эти данные подтверждаются исследованиями Gautsch et al.(1998). Эти исследователи обнаружили, что полноценный прием пищи, состоящей из белков и углеводов с высоким гликемическим индексом, при условии, что они поступают после тренировки, будет стимулировать инициацию трансляции мРНК для синтеза мышечного белка, тогда как еды, состоящей только из углеводов, было недостаточно.

Выбор времени приема питательных веществ для синтеза и распада белка

Как и в случае восстановления мышечного гликогена после тренировки, время приема добавок для стимуляции накопления белка также имеет решающее значение.Okamura et al. (1997), по-видимому, были первыми, кто исследовал влияние времени приема пищи на синтез мышечного белка после тренировки. Они измерили скорость синтеза и разложения белка у собак после упражнений на беговой дорожке. Всем собакам вводили в течение 2 часов 10% раствор аминокислот и 10% глюкозы, причем половине собак вводили инфузию сразу после тренировки, а другой половине — через 2 часа после тренировки. Во время периода перед тренировкой и во время тренировки наблюдался чистый распад белка.Только после начала инфузии смеси аминокислот и глюкозы чистый белковый баланс стал положительным, с увеличением поглощения аминокислот мышцами и большего синтеза белка при введении сразу после тренировки по сравнению с 2 часами после тренировки.

Вероятно, исследование Levenhagen et al. (2001). Эти исследователи изучали влияние углеводно-белковой добавки на синтез и разложение белка после 60-минутной тренировки умеренной интенсивности во время езды на велосипеде.Субъектам давали добавку сразу или через 3 часа после тренировки. На расщепление белка не повлияло время приема добавок, но синтез белка в ногах увеличивался примерно в 3 раза по сравнению с базовым, когда добавление происходило сразу после тренировки. Никакого увеличения синтеза белка не происходило, когда добавка была отложена на 3 часа, и только когда добавка была введена сразу после тренировки, наблюдался положительный баланс белка (скорость синтеза белка превышала скорость разложения белка).Также было интересно отметить, что когда добавка происходила сразу по сравнению с 3 часами после тренировки, происходило более сильное окисление жиров. Levenhagen et al. (2001) пришли к выводу, что прием углеводной / белковой добавки сразу после тренировки увеличивает накопление белка, а также запасы гликогена в мышцах.

Физическая работоспособность после восстановления

Исследования показывают, что прием углеводных / белковых добавок в подходящее время после тренировки окажет значительное влияние на последующую работоспособность.Например, мы сравнили эффективность углеводно-белковой добавки (15% углеводов — 4% белка), предназначенной для восстановления, с эффективностью традиционного спортивного напитка (6% углеводов) (Williams et al, 2003). Добавки (по 355 мл каждой) вводили сразу после и через 2 часа после тренировки. Степень восстановления оценивалась, когда испытуемые тренировались до изнеможения с 80% VO ₂ max после 4-часового периода восстановления. Мы обнаружили, что восстановление мышечного гликогена было на 128% больше, а эффективность упражнений на 55% выше при употреблении углеводно-белкового восстанавливающего напитка по сравнению с традиционным спортивным напитком.Очевидно, что из этого исследования нельзя определить, была ли разница в эффективности между двумя видами лечения обусловлена ​​типом добавок или количеством потребляемых углеводов. Однако можно сделать вывод, что добавка, предназначенная для восстановления после физических упражнений, намного более эффективна, чем традиционный спортивный напиток. Кроме того, два недавних исследования показывают, что добавление белка к добавке с высоким содержанием углеводов является полезным.

Niles et al. (2001) сравнили эффективность изокалорийных углеводов (углевод, 152.7 г) и углеводно-белковые (белок, 112 г; углеводы 40,4 г) добавки для ускорения восстановления после напряженных аэробных упражнений. Добавки вводились сразу и через 1 час после тренировки, а восстановление оценивалось через 3 часа после последней добавки, когда испытуемые бегали до изнеможения с интенсивностью упражнений 10% относительно их анаэробного порога. Время бега до изнеможения было на 21% больше, когда испытуемые принимали углеводно-белковую добавку, по сравнению с углеводной добавкой.Более примечательны выводы Saunders et al. (Под давлением). В своем исследовании субъекты получали в случайном порядке 1,8 мл · кг ^-1 массы тела 7,3% углеводов или 7,3% плюс 1,85% углеводов / белков каждые 15 минут при езде на велосипеде с максимальным VO 75% ₂ до истощения, и 10 мл · кг ^-1 массы тела сразу после тренировки. Через двенадцать-пятнадцать часов после последней добавки субъекты завершили вторую поездку до изнеможения с 85% VO ₂ max. Во время первого упражнения на велосипеде испытуемые ехали на 29% дольше при потреблении углеводно-белковой добавки по сравнению с углеводной добавкой.Более того, во время второй поездки производительность была на 40% больше при употреблении углеводно-белковой добавки. Интересно, что уровни креатинфосфокиназы (КФК) в плазме, свидетельствующие о повреждении мышечной ткани, были на 83% ниже до начала второго упражнения у субъектов, принимавших углеводно-белковые добавки. Был сделан вывод, что добавление белка к углеводной добавке улучшает аэробную выносливость и ограничивает повреждение мышц при физической нагрузке.

Выводы

Восстановление мышечного гликогена после истощения в результате упражнений является центральным компонентом процесса восстановления.Чтобы максимально увеличить запасы гликогена в мышцах во время кратковременного восстановления, важно принимать углеводные добавки как можно скорее после тренировки. Если вы потребляете только углеводы, добавление должно происходить часто, например, каждые 30 минут, и обеспечивать от 1,2 до 1,5 г углеводов · кг ^-1 массы тела · час ^-1 . Однако эффективность хранения мышечного гликогена может быть значительно увеличена за счет добавления белка к углеводной добавке. Это снизит как количество углеводов, так и частоту приема добавок, необходимых для максимального накопления гликогена.Если потребляются и углеводы, и белок, рекомендуется употреблять 0,8 г углеводов на кг ^-1 массы тела плюс 0,2 г белка на 1 кг массы тела сразу и через 2 часа после тренировки в течение 4-часового периода восстановления. Добавление белка к углеводной добавке также имеет дополнительное преимущество, ограничивая повреждение мышц после тренировки и способствуя наращиванию мышечного белка. Наряду с быстрым увеличением мышечного гликогена, эти процессы могут иметь значительное влияние на последующую эффективность упражнений.

Биография

Джон Л. IVY

Занятость

Председатель и Марджи Герли Си, столетний профессор кафедры кинезиологии и санитарного просвещения Техасского университета.

Ссылки

• Альборг Б., Бергстрём Дж., Экелунд Л.Г., Халтман Э. (1967) Мышечный гликоген и мышечные электролиты во время длительных физических упражнений. Acta Physiologica Scandinavica 70, 129-142 [Google Scholar]
• Bergström J., Hermansen L., Халтман Э., Салтин Б. (1967) Диета, мышечный гликоген и физическая работоспособность. Acta Physiologica Scandinavica 71, 140-150 [PubMed] [Google Scholar]
• Bergström J., Hultman E. (1967) Исследование метаболизма гликогена во время физических упражнений у человека. Scandinavian Journal of Clinical Laboratory Investigation 19, 218-226 [PubMed] [Google Scholar]
• Biolo G., Tipton KD, Klein S., Wolfe RR (1997) Обильный запас аминокислот усиливает метаболический эффект упражнений на мышцы белок.Американский журнал физиологии 273, E122-E129 [PubMed] [Google Scholar]
• Blom PCS, Høstmark AT, Vaage O., Kardel KR, Mæhlum S. (1987) Влияние различных сахарных диет после тренировки на скорость мышечной массы синтез гликогена. Медицина и наука в спорте и упражнениях 19, 491-496 [PubMed] [Google Scholar]
• Carrithers J.A., Williamson D.L., Gallagher P.M., Godard M.P., Schulze K.E., Trappe S.W. (2000) Влияние углеводно-белкового питания после тренировки на восстановление мышечного гликогена.Журнал прикладной физиологии 88, 1976–1982 [PubMed] [Google Scholar]
• Карти Г.Д., Янг Д.А., Слипер М.Д., Зиерат Дж., Валлберг-Хенрикссон Х., Холлоши Дж. (1989) Длительное увеличение инсулино-стимулированного транспорта глюкозы в мышцах после тренировки. Американский журнал физиологии 256, E494-E499 [PubMed] [Google Scholar]
• Clarkson P.M., Hubal M.J. (2002) Повреждение мышц у людей, вызванное физической нагрузкой. Американский журнал физической медицины и реабилитации 81 (Приложение 11), S52-S69 [PubMed] [Google Scholar]
• Костилл Д.Л., Паско Д.Д., Финк В.Дж., Роджерс Р.А., Барр С.И., Пирсон Д. (1990) Нарушение ресинтеза гликогена в мышцах после эксцентрических упражнений. Journal of Applied Physiology 69, 46-50 [PubMed] [Google Scholar]
• Дойл Дж. А., Шерман В. М., Штраус Р. Л. (1993) Влияние эксцентрических и концентрических упражнений на восполнение запасов гликогена в мышцах. Journal of Applied Physiology 74, 1848-1855 [PubMed] [Google Scholar]
• Etgen GJ, Jr., Wilson CM, Jensen J., Cushman SW, Ivy JL (1996) Транспорт глюкозы и белок GLUT-4 клеточной поверхности в скелете мышца тучной крысы Цукера.Американский журнал физиологии 271, E294-E301 [PubMed] [Google Scholar]
• Evans W.J. (2002) Влияние упражнений на стареющие мышцы. Clinical Orthopaedics 403 (Suppl.), S211-S220 [PubMed] [Google Scholar]
• Гаретто Л.П., Рихтер Э.А., Гудман М.Н., Рудерман Н.Б. (1984) Усиление метаболизма глюкозы в мышцах у крыс после тренировки: две фазы. Американский журнал физиологии 246, E471-E475 [PubMed] [Google Scholar]
• Gautsch T.A., Anthony J.C., Kimball S.R., Paul G.Л., Лайман Д.К., Джефферсон Л.С. (1998) Наличие eIF4E регулирует синтез белка в скелетных мышцах во время восстановления после упражнений. Американский журнал физиологии 274, C406-C414 [PubMed] [Google Scholar]
• Goodyear L.J., Hirshman M.F., King P.A., Horton E.D., Thompson C.M., Horton E.S. (1990) Транспорт глюкозы в плазматической мембране скелетных мышц и переносчики глюкозы после тренировки. Журнал прикладной физиологии 68, 193-198 [PubMed] [Google Scholar]
• Хермансен Л., Халтман Э., Saltin B. (1965) Мышечный гликоген во время длительных тяжелых упражнений. Acta Physiologica Scandinavica 71, 334-346 [Google Scholar]
• Ivy J.L. (1998) Ресинтез гликогена после упражнений: влияние потребления углеводов. International Journal of Sports Medicine 19 (Suppl), 142-146 [PubMed] [Google Scholar]
• Айви Дж. Л., Гофорт Х. У., Дэймон Б. Д., МакКоули Т. Р., Парсонс Э. К., Прайс Т.Б. (2002) Раннее восстановление гликогена в мышцах после тренировки улучшается с помощью углеводно-белковой добавки.Journal of Applied Physiology 93, 1337-1344 [PubMed] [Google Scholar]
• Айви Дж. Л., Кац А. Л., Катлер К. Л., Шерман В. М., Койл Е. Ф. (1988a) Синтез гликогена в мышцах после тренировки: влияние времени приема углеводов. Journal of Applied Physiology 64, 1480-1485 [PubMed] [Google Scholar]
• Ivy J.L., Lee M.C., Brozinick J.T., Reed M.J. (1988b) Запасы гликогена в мышцах после приема различных количеств углеводов. Журнал прикладной физиологии 65, 2018-2023 [PubMed] [Google Scholar]
• Jentjens R.L.P.G., van Loon L.J.C., Mann C.H., Wagenmakers A.J.M., Jeukendrup A.E. (2001) Добавление белка и аминокислот к углеводам не усиливает синтез гликогена в мышцах после тренировки. Journal of Applied Physiology 91, 839-846 [PubMed] [Google Scholar]
• Levenhagen DK, Carr C, Carlson MG, Maron DJ, Borel MJ, Flakoll PJ (2002) Потребление белка после упражнений улучшает накопление белка в организме и в ногах. люди. Медицина и наука в спорте и физических упражнениях 34, 828-837 [PubMed] [Google Scholar]
• Levenhagen D.К., Грешем Дж.Д., Карлсон М.Г., Марон Д.Дж., Борел М.Дж., Флаколл П.Дж. (2001) Время приема питательных веществ после тренировки имеет решающее значение для восстановления гомеостаза глюкозы в ногах и белков. Американский журнал физиологии 280, E982-E993 [PubMed] [Google Scholar]
• Мюлум С., Хёстмарк А.Т., Хермансен Л. (1977) Синтез мышечного гликогена во время восстановления после длительных тяжелых упражнений у диабетиков и недиабетиков. Скандинавский журнал клинических лабораторных исследований 37, 309-316 [PubMed] [Google Scholar]
• Miller S.Л., Типтон К.Д., Чинкс Д.Л., Вольф С.Е., Вулф Р.Р. (2003) Независимые и комбинированные эффекты аминокислот и глюкозы после упражнений с отягощениями. Медицина и наука в спорте и упражнениях 35, 449-455 [PubMed] [Google Scholar]
• Niles ES, Lachowetz T., Garfi J., Sullivan W., Smith JC, Leyh BP, Headley SA (2001) Carbohydrate-protein напиток ускоряет время до изнеможения после восстановления после упражнений на выносливость. Journal of Exercise Physiology 4, 45-52 [Google Scholar]
• Okamura K, Doi T, Hamada K, Sakurai M., Мацумото К., Имаидзуми К., Йошиока Ю., Шимицу С., Сузуки М. (1997) Влияние введения аминокислот и глюкозы во время восстановления после тренировки на кинетику белка у собак. American Journal of Physiology 272, E1023-E1030 [PubMed] [Google Scholar]
• Орейли К.П., Уорхол М.Дж., Филдинг Р.А., Фронтера В.Р., Мередит К.Н., Эванс В.Дж. (1987) Повреждение мышц, вызванное эксцентрическими упражнениями, ухудшает восполнение запасов гликогена в мышцах . Журнал прикладной физиологии 63, 252-256 [PubMed] [Google Scholar]
• Pallotta J.А., Кеннеди П.Дж. (1968) Ответ плазменного инсулина и гормона роста на углеводное и белковое питание. Metabolism 17, 901-908 [PubMed] [Google Scholar]
• Piehl-Aulin K., Soderlund K, Hultman E. (2000) Скорость ресинтеза мышечного гликогена у людей после приема напитков, содержащих углеводы с низкой и высокой молекулярной массой. European Journal of Applied Physiology 81, 346-351 [PubMed] [Google Scholar]
• Расмуссен Б. Б., Типтон К. Д., Миллер С. Л., Вольф С. Е., Вульф Р.R. (2000) Пероральная добавка незаменимых аминокислот и углеводов усиливает анаболизм мышечного белка после упражнений с отягощениями. Journal of Applied Physiology 88, 386-393 [PubMed] [Google Scholar]
• Рихтер Э.А., Гаретто Л.П., Гудман М.Н., Рудерман Н.Б. (1984) Повышенный метаболизм глюкозы в мышцах после тренировки: модуляция местными факторами. Американский журнал физиологии 246, E476-E482 [PubMed] [Google Scholar]
• Рой Б.Д., Тарнопольский М.А., МакДугалл Д.Д., Фаулз Дж., Ярашески К.E. (1997) Влияние времени приема глюкозы на метаболизм белка после тренировки с отягощениями. Журнал прикладной физиологии 82, 1882–18888 [PubMed] [Google Scholar]
• Сондерс М.Дж., Кейн М.Д., Тодд М.К. (В прессе) Влияние углеводно-белкового напитка на выносливость при езде на велосипеде и повреждение мышц. Медицина и наука в спорте и физических упражнениях. [PubMed] [Google Scholar]
• Спиллер Г.А., Дженсен К.Д., Паттисон Т.С., Чак К.С., Уиттам Дж. Х., Скала Дж. (1987) Влияние дозы белка на уровень глюкозы в сыворотке и реакцию инсулина на сахар.Американский журнал клинического питания 46, 474-480 [PubMed] [Google Scholar]
• Судзуки М., Дои Т., Ли С.Дж., Окамура К., Симидзу С., Окано Г., Сато Ю., Симомура Ю., Фушики Т. (1999) Влияние времени приема пищи после упражнений с отягощениями на мышечную массу задних конечностей и накопление жира у тренированных крыс. Journal of Nutritional Science and Vitaminology 45, 401-409 [PubMed] [Google Scholar]
• Tarnopolsky M.A., Bosman M., MacDonald J.R., Vandeputte D., Martin J., Roy B.D. (1997) После тренировки белково-углеводные и углеводные добавки увеличивают гликоген в мышцах у мужчин и женщин.Journal of Applied Physiology 83, 1877-1883 [PubMed] [Google Scholar]
• Tipton KD, Ferrando AA, Phillips SM, Doyle D., Jr., Wolfe RR (1999) Синтез чистого белка после тренировки в мышцах человека из перорально вводимых аминокислот кислоты. Американский журнал физиологии 276, E628-E634 [PubMed] [Google Scholar]
• van Hall G., Shirreffs S.M., Calbet J.A.L. (2000) Ресинтез гликогена в мышцах во время восстановления после велотренировок: отсутствие эффекта от дополнительного приема белка. Журнал прикладной физиологии 88, 1631-1636 [PubMed] [Google Scholar]
• Уолш Н.П., Бланнин А.К., Робсон П.Дж., Глисон М. (1998) Глютамин, упражнения и иммунная функция. Ссылки и возможные механизмы. Sports Medicine 26, 177-191 [PubMed] [Google Scholar]
• Wolfe R.R. (2001) Влияние потребления аминокислот на анаболические процессы. Canadian Journal of Applied Physiology 26 (Suppl), S220-S227 [PubMed] [Google Scholar]
• Williams M.B., Raven P.B., Fogt D.L., Ivy J.L. (2003) Влияние восстанавливающих напитков на восстановление гликогена и выполнение упражнений на выносливость. Журнал исследований силы и кондиционирования 17, 12-19 [PubMed] [Google Scholar]
• Завадски К.M., Yaspelkis B.B. III, Ivy J.L. (1992) Углеводно-белковый комплекс увеличивает скорость хранения гликогена в мышцах после упражнений. Журнал прикладной физиологии 72, 1854–1859 [PubMed] [Google Scholar]

Регулирование восстановления мышечного гликогена, синтеза и восстановления мышечного белка после упражнений

J Sports Sci Med. 2004 Sep; 3 (3): 131–138.

Опубликовано в Интернете 1 сентября 2004 г.

Симпозиум Международного общества спортивного питания, 18-19 июня 2005 г., Лас-Вегас, штат Невада, США — Использование макронутриентов во время упражнений: последствия для производительности и приема добавок

Физиология упражнений и метаболизм Лаборатория, Департамент кинезиологии и санитарного просвещения, Техасский университет в Остине, Остин, Техас, США

✉ Департамент кинезиологии и санитарного просвещения, Беллмонт-холл 222, Техасский университет в Остине, Остин, Техас 78712-0360, США

Поступило 28 мая 2004 г .; Принята к печати 28 июня 2004 г.

Copyright © Журнал спортивной науки и медицины Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Abstract

Восстановление после длительных напряженных упражнений требует пополнения истощенных запасов топлива, восстановления поврежденных тканей и начала тренировочной адаптации. Важнейшими для этих процессов являются тип, количество и время поступления питательных веществ. Мышечный гликоген является незаменимым топливом для интенсивных тренировок, независимо от того, носят ли они аэробный или анаэробный характер.Синтез гликогена — относительно медленный процесс, и поэтому восстановление мышечного гликогена требует особого внимания, когда между тренировками или соревнованиями ограничено время. Чтобы максимизировать скорость синтеза гликогена в мышцах, важно принимать углеводную добавку сразу после тренировки, продолжать принимать ее через частые промежутки времени и потреблять примерно 1,2 г углеводов · кг ^-1 массы тела · час ^-1 . Максимального увеличения синтеза гликогена с помощью менее частых добавок и меньшего количества углеводов можно достичь с помощью добавления белка к углеводной добавке.Это также будет способствовать синтезу белка и уменьшать деградацию белка, таким образом, имея дополнительное преимущество в виде стимуляции восстановления и адаптации мышечной ткани. Более того, недавние исследования показывают, что прием углеводной / белковой добавки после тренировки будет иметь более положительное влияние на последующие упражнения, чем углеводная добавка.

Ключевые моменты

• Для быстрого восстановления после продолжительных упражнений важно пополнить запасы гликогена в мышцах и инициировать восстановление и адаптацию мышечной ткани.

• Для максимального восполнения запасов гликогена в мышцах важно принимать углеводные добавки как можно скорее после тренировки.

• Потребляйте углеводы часто, например, каждые 30 минут, и обеспечьте от 1,2 до 1,5 г углеводов · кг ^-1 массы тела · ч ^-1 .

• Эффективность хранения гликогена в мышцах может быть значительно увеличена за счет добавления белка к углеводной добавке (соотношение углеводов к белку ~ 4: 1).

• Добавление белка к углеводной добавке также имеет дополнительное преимущество, ограничивая повреждение мышц после тренировки и способствуя наращиванию мышечного белка.

Ключевые слова: Углеводы, питательные вещества, инсулин, глюкоза, аминокислоты

Введение

Восстановление после упражнений — сложный процесс, требующий пополнения запасов топлива в организме, восстановления поврежденной мышечной ткани и начала тренировочные приспособления.Это требует, чтобы организм переключился из преимущественно катаболического состояния в преимущественно анаболическое состояние. Для того, чтобы этот переход происходил эффективно и результативно, необходимо не только потреблять правильные питательные вещества, но и употреблять их в нужное время.

Основным источником топлива, используемого скелетными мышцами во время длительных аэробных упражнений напряженного характера, является мышечный гликоген. Невозможно переоценить важность мышечного гликогена как источника топлива. В целом, было продемонстрировано, что аэробная выносливость напрямую связана с начальными запасами гликогена в мышцах, что интенсивные упражнения не могут поддерживаться после того, как эти запасы истощены, и что ощущение усталости во время длительных интенсивных упражнений соответствует снижению мышечного гликогена (Hermansen et al. al., 1965; Альборг и др., 1967; Бергстрём и Халтман, 1967; Бергстрём и др., 1967). Из-за важности мышечного гликогена для поддержания продолжительных интенсивных упражнений, было проведено значительное исследование, чтобы установить наиболее эффективные средства для его восполнения после истощения. Ранние исследования были сосредоточены на том, как ежедневно пополнять запасы гликогена в мышцах при подготовке к последовательным дням соревнований или тренировок. Однако, поскольку многие спортсмены могут тренироваться или соревноваться по несколько раз в день, недавние исследования были сосредоточены на том, как восполнить запасы гликогена в мышцах в течение нескольких часов после тренировки.В связи с этим вопросы, которые были рассмотрены, включают наиболее подходящее количество и частоту приема углеводов, наиболее подходящее время для приема добавок, а также наиболее подходящие добавки для использования.

Помимо сокращения запасов гликогена в мышцах, физические упражнения приводят к повреждению мышечной ткани. Это повреждение частично вызвано физическим стрессом, оказываемым на мышцу, особенно во время эксцентрической фазы сокращения мышц (Clarkson and Hubal, 2002; Evans, 2002), и гормональными изменениями, которые приводят к распаду мышечного белка, а также жиры и углеводы, которые служат топливом для сокращения мышц (Walsh et al., 1998). Однако повреждение мышц происходит не только во время тренировки, но и может продолжаться после тренировки в течение многих часов. Это происходит в результате продолжительных гормональных тренировок, увеличения свободных радикалов и острого воспаления. Такое повреждение тканей не только ограничивает работоспособность из-за отсроченного появления мышечной болезненности, но также ставит под угрозу восполнение мышечного гликогена и ограничивает адаптацию мышц к тренировкам (O’Reilly et al., 1987; Costill et al., 1990).

В этом обзоре будут обсуждаться наиболее эффективные и подходящие средства быстрого пополнения запасов гликогена в мышцах после тренировки.Также будут обсуждаться средства ограничения повреждения мышц после тренировки и стимуляции синтеза мышечного белка. Наконец, будут представлены доказательства того, что процедуры, используемые для быстрого пополнения запасов гликогена в мышцах и стимуляции синтеза белка, благоприятно влияют на физическую работоспособность.

Поступражнение для восполнения запасов гликогена в мышцах

Соревновательный характер современного спорта требует от многих спортсменов кросс-тренировок и тренировок несколько раз в день. Более того, от многих спортсменов может потребоваться участие в нескольких различных соревнованиях в последующие дни или даже в один и тот же день.Недавние исследования показали, что в таких ситуациях спортсмены получают пользу от быстрого восстановления запасов гликогена в мышцах. На скорость накопления гликогена в мышцах после тренировки влияют многие факторы. К ним относятся время потребления углеводов, количество и частота потребления углеводов и добавление белка в углеводную добавку.

Время потребления углеводов после тренировки

Было обнаружено, что синтез гликогена в мышцах происходит быстрее, если углеводы потребляются сразу после тренировки, а не после ожидания в течение нескольких часов (Ivy et al., 1988а). Когда углеводы потребляются сразу после тренировки, скорость синтеза гликогена составляет в среднем от 6 до 8 ммоль · кг ^-1 сырого веса · час ^-1 ; тогда как, если добавление отложено на несколько часов, скорость синтеза снижается на 50% (Mæhlum et al., 1977; Blom et al., 1987; Ivy et al. 1988a). Повышенный синтез сразу после тренировки частично связан с более быстрым усвоением глюкозы мышцами в результате повышения чувствительности мышц к инсулину (Garetto et al., 1984; Richter et al., 1984; Cartee et al., 1989), а также увеличение концентрации переносчиков глюкозы, связанных с плазматической мембраной мышцы (Goodyear et al., 1990; Etgen et al., 1996). Однако со временем повышение чувствительности к инсулину и концентрация мембранного переносчика глюкозы снижается, что приводит к снижению скорости поглощения глюкозы мышцами и накопления гликогена. Например, Okamura et al. (1997) вводили глюкозу собакам с той же скоростью либо сразу после тренировки, либо через 2 часа после нее.Уровни глюкозы в плазме и инсулина были значительно ниже у собак, которым вводили инфузию сразу после тренировки, но их уровни поглощения глюкозы задними конечностями были значительно выше. Levenhagen et al. (2001) обнаружили, что потребление глюкозы ногами увеличивалось в 3 раза по сравнению с базовым при добавлении углеводов сразу после тренировки и только на 44% выше базового при добавлении через 3 часа после тренировки. Эта разница в скорости поглощения произошла, несмотря на отсутствие различий в кровотоке в ногах или концентрациях глюкозы и инсулина в крови между двумя видами лечения.

Также следует отметить, что после упражнений, которые истощают запасы углеводов в организме, накопление гликогена в мышцах практически не увеличивается, если не становится доступным достаточное количество углеводов (Ivy et al., 1988a; Ivy et al., 1998b; Zawadzki и др., 1992). Следовательно, раннее потребление углеводов после напряженных упражнений имеет важное значение, поскольку они обеспечивают непосредственный источник субстрата для мышц, а также используют повышенную чувствительность к инсулину и проницаемость мембран мышцы для глюкозы.Кроме того, прием добавок сразу после тренировки, по-видимому, замедляет снижение чувствительности к инсулину, а при частом добавлении относительно высокая скорость накопления гликогена может поддерживаться в течение 8 часов после тренировки (Blom et al., 1987; Ivy et al. , 1988b).

Количество диетических углеводов

Важным диетическим фактором, влияющим на восполнение мышечного гликогена, очевидно, является количество потребляемых углеводов. При предоставлении сразу после тренировки скорость накопления гликогена будет снижаться по мере уменьшения доступности глюкозы (Ivy et al., 1988а). Однако Blom et al. (1987) продемонстрировали, что это снижение может быть уменьшено на срок до 8 часов, если добавки будут вводиться постоянно с 2-часовыми интервалами. Они также обнаружили, что добавление 0,7 г глюкозы на ^-1 кг массы тела, по-видимому, максимально увеличивает запасы гликогена в мышцах, поскольку не было обнаружено различий между добавками, содержащими 0,7 и 1,4 г глюкозы на кг массы тела ^-1 . Однако исследования нашей лаборатории показывают, что при добавлении углеводов с 2-часовыми интервалами 1.От 2 до 1,4 г глюкозы · кг ^-1 массы тела (от 0,6 до 0,7 г углеводов · кг ^-1 массы тела · час ^-1 ) требуется для максимального накопления гликогена в мышцах (Ivy et al., 1988a; 1988b).

Скорость синтеза гликогена, которая поддерживается добавлением с двухчасовыми интервалами, приблизительно 7 ммоль · кг ^-1 сырого веса · час ^-1 , по-видимому, не является наивысшей возможной скоростью синтеза мышечного гликогена. Некоторые исследования показали, что увеличение частоты приема добавок и добавление белка к углеводной добавке может положительно влиять на скорость синтеза (Doyle et al., 1993; Пиль-Аулин и др., 2000; ван Холл и др., 2000).

Частота приема углеводных добавок

Когда углеводные добавки происходят с частыми интервалами, например каждые 15-30 минут и в больших количествах, скорость накопления гликогена в мышцах оказывается примерно на 30% выше, чем при добавлении каждые 2 часа ( Дойл и др., 1993; Пил-Аулин и др., 2000; ван Холл и др., 2000). Дойл и др. (1993) сообщили о скорости накопления гликогена 10 ммоль · кг ^-1 сырого веса · час ^-1 в течение первых 4 часов восстановления после упражнений, когда субъекты получали 0.4 г углеводов · кг ^-1 массы тела каждые 15 минут (1,6 г углеводов · кг ^-1 массы тела · час ^-1 ). Об аналогичных показателях сообщили van Hall et al. (2000) в течение 4-часового периода восстановления, когда добавка производилась с 15-минутными интервалами, а Piehl-Aulin et al. (2000) в течение первых двух часов восстановления при приеме добавок с 30-минутными интервалами. В этих исследованиях количество углеводов составляло приблизительно от 1,0 до 1,2 г · кг ^-1 массы тела · ч ^-1 .Эти исследования показывают, что прием добавок с интервалами от 15 до 30 минут может быть предпочтительнее добавления каждые 2 часа для быстрого восстановления запасов гликогена в мышцах после тренировки. Они также предполагают, что при частом приеме добавок оптимальное количество углеводов находится в диапазоне 1,2 г · кг ^-1 массы тела · ч ^-1 . К сожалению, не было проведено никаких исследований, напрямую сравнивающих частоту приема добавок со скоростью накопления гликогена.

Влияние белка на накопление гликогена

Наша лаборатория была первой, кто изучил комбинированное влияние белка и углеводов на синтез гликогена в мышцах (Zawadzki et al., 1992). Сравнения были сделаны для добавок, состоящих из 112 г углеводов в смеси 21% мас. / Об. И 112 г углеводов с 40,7 г белка, подаваемых сразу после и через 2 часа после тренировки. Было обнаружено, что добавление белка к углеводной добавке увеличивало скорость накопления гликогена примерно на 38% в течение первых 4 часов восстановления.Считалось, что более высокая скорость синтеза связана с большей инсулиновой реакцией в результате добавления белка к углеводной добавке (Pallotta and Kennedy, 1968; Spiller et al., 1987). Однако возникли споры, потому что углеводы и углеводно-белковые добавки, которые мы использовали, не были изокалорийными, а последующие исследования, проведенные в других лабораториях, не подтвердили наши выводы (Tarnopolsky et al., 1997; Carrithers et al., 2000; van Hall et al. , 2000; Jentjens et al., 2001). Однако противоречивые результаты, вероятно, можно объяснить различиями в дизайне экспериментов, таких как частота приема добавок, а также количество и типы предоставленных углеводов и белков.В целом те исследования, которые не продемонстрировали преимущества протеина, использовали более частые интервалы кормления (Tarnopolsky et al., 1997; Carrithers et al., 2000; van Hall et al., 2000; Jentjens et al., 2001), большее количество углеводов (van Hall et al., 2000; Jentjens et al., 2001), а в некоторых исследованиях меньше белка (Carrithers et al., 2000; Tarnopolsky et al., 1997). Это предположение подтверждается недавним исследованием нашей лаборатории, в котором мы проверили гипотезу о том, что углеводно-белковая добавка будет более эффективной в восполнении мышечного гликогена после тренировки по сравнению с углеводной добавкой с таким же содержанием углеводов или эквивалентной калорийностью при добавлении. сразу и через 2 часа после тренировки (Ivy et al., 2002). После нескольких часов интенсивной езды на велосипеде для истощения запасов гликогена в мышцах испытуемые получали углеводный белок (80 г CHO, 28 г Pro, 6 г жира), изоуглевод (80 г CHO, 6 г). г жира) или изокалорийной углеводной добавки (108 г CHO, 6 г жира). После 4 часов восстановления уровень гликогена в мышцах был значительно выше при лечении углеводом / белком (88,8 +/- 4,4 ммоль · л ^-1 ) по сравнению с изоуглеводом (70,0 ± 4,0 ммоль · л ^-1 ). ) и изокалорийный (75.5 ± 2,8 ммоль · л ^-1 ) обработок. Накопление гликогена существенно не отличалось между изоуглеводной и изокалорийной обработками. Интересна была очень большая разница в накоплении гликогена между курсами лечения в течение первых 40 минут восстановления. Накопление гликогена происходило в два раза быстрее после обработки углеводами / белками, чем после изокалорийной обработки, и в четыре раза быстрее, чем после обработки изоуглеводами. Эта тенденция также была отмечена после второго кормления через 2 часа после восстановления.

Результаты показывают, что совместный прием белка с углеводами увеличит эффективность накопления гликогена в мышцах при добавлении добавок с интервалом более 1 часа или когда количество потребляемых углеводов ниже порога для максимального синтеза гликогена. Эти результаты имеют важное значение для спортсменов, которые хотят ограничить потребление углеводов, чтобы контролировать массу тела, и для тех спортсменов, которые занимаются видами спорта, которые имеют очень короткие периоды восстановления во время соревнований, таких как баскетбол, хоккей с шайбой и футбол.

Ограничение повреждения мышц и начало наращивания мышечного белка

Во время интенсивных упражнений обычно происходит повреждение активных мышц, и это повреждение может продолжаться после тренировки из-за ускорения распада белка. Для полного выздоровления важно инициировать синтез белка, ограничивая при этом деградацию белка. Подобно хранению гликогена в мышцах, на синтез и деградацию мышечного белка влияют типы, количество и время приема пищевых добавок.

Типы добавок, влияющих на синтез и распад белка

Хотя мышца может иметь остаточную катаболическую активность после тренировки, она настроена на переход в анаболическое состояние в присутствии правильных питательных веществ. Отчасти это связано с повышенной чувствительностью к инсулину. Инсулин — один из самых анаболических гормонов в организме. Инсулин увеличивает усвоение аминокислот мышцами и синтез протеина, а также снижает деградацию протеина. После упражнений повышение уровня инсулина в плазме является ключом к ограничению длительного повреждения мышц и стимулированию накопления белка.

Рой и др. (1997) исследовали влияние углеводных добавок на частичную скорость синтеза белка после упражнений с отягощениями, используя одну ногу, при этом противоположная нога служила контролем. Субъекты получали 1 г углеводов на ^-1 кг массы тела сразу после и через 1 час после тренировки или плацебо. Сами по себе упражнения не привели к значительному увеличению синтеза белка. Однако добавление углеводов значительно повысило уровень инсулина в плазме и увеличило синтез белка на 36% в ноге, которая тренировалась, по сравнению с ногой, которая не тренировалась.Кроме того, содержание азота в моче и 3-метилхистидина значительно снизилось после приема углеводов, что свидетельствует о снижении повреждения мышечной ткани и деградации белка. Напротив, Levenhagen et al. (2002) не обнаружили увеличения синтеза белка, когда углеводная добавка вводилась сразу после тренировки. Однако это открытие могло быть связано с отсутствием заметной инсулиновой реакции в результате приема очень небольших углеводных добавок (8 г).

Добавление смеси незаменимых аминокислот также увеличивает синтез белка (Biolo et al., 1997; Типтон и др., 1999). Активация синтеза белка аминокислотами наиболее эффективна сразу после тренировки. Сообщалось, что повышение уровня аминокислот в плазме после тренировки путем инфузии или перорального приема добавок приводит к переходу мышц от отрицательного белкового баланса к положительному за счет стимуляции синтеза белка (Rasmussen et al., 2000). Когда уровень аминокислот в крови снижается ниже нормы, аминокислоты высвобождаются из мышц и синтез белка снижается.Однако повышение уровня незаменимых аминокислот выше нормы увеличивает поглощение аминокислот и синтез мышечного белка (Wolfe, 2001).

Хотя добавление углеводов или аминокислот после тренировки может ограничить повреждение мышц и стимулировать синтез белка, появляется все больше доказательств того, что комбинация может иметь аддитивный эффект (Suzuki et al., 1999; Levenhagen et al., 2002; Miller et al. др., 2003). Вероятно, это связано с синергистическим эффектом, который оказывает углевод / аминокислота или углевод / белковая добавка на реакцию инсулина в плазме, и тем фактом, что такие добавки поддерживают повышение концентрации аминокислот в плазме.В связи с этим Levenhagen et al. (2002) обнаружили, что синтез белка в ногах и во всем теле увеличивался в 6 раз и 15%, соответственно, когда добавка углеводов / белков давалась после 60 минут езды на велосипеде при 60% VO ₂ макс. Прирост чистого белка также был положительным. Когда давали плацебо или углеводную добавку, происходило высвобождение мышечных аминокислот, и деградация белка превышала синтез белка. Кроме того, Miller et al. (2002) оценили независимые и комбинированные эффекты углеводов и аминокислот после упражнений с сопротивлением ног.Добавки давали через 1 и 3 часа после тренировки, и синтез белка в ноге определялся в течение 3-часового периода восстановления. Было обнаружено, что как реакция инсулина в плазме, так и скорость синтеза белка были самыми высокими в ответ на углеводную / аминокислотную добавку. Эффект углеводной / аминокислотной добавки на чистый синтез мышечного протеина был примерно эквивалентен сумме независимых эффектов одной только углеводной или аминокислотной добавки. Эти данные подтверждаются исследованиями Gautsch et al.(1998). Эти исследователи обнаружили, что полноценный прием пищи, состоящей из белков и углеводов с высоким гликемическим индексом, при условии, что они поступают после тренировки, будет стимулировать инициацию трансляции мРНК для синтеза мышечного белка, тогда как еды, состоящей только из углеводов, было недостаточно.

Выбор времени приема питательных веществ для синтеза и распада белка

Как и в случае восстановления мышечного гликогена после тренировки, время приема добавок для стимуляции накопления белка также имеет решающее значение.Okamura et al. (1997), по-видимому, были первыми, кто исследовал влияние времени приема пищи на синтез мышечного белка после тренировки. Они измерили скорость синтеза и разложения белка у собак после упражнений на беговой дорожке. Всем собакам вводили в течение 2 часов 10% раствор аминокислот и 10% глюкозы, причем половине собак вводили инфузию сразу после тренировки, а другой половине — через 2 часа после тренировки. Во время периода перед тренировкой и во время тренировки наблюдался чистый распад белка.Только после начала инфузии смеси аминокислот и глюкозы чистый белковый баланс стал положительным, с увеличением поглощения аминокислот мышцами и большего синтеза белка при введении сразу после тренировки по сравнению с 2 часами после тренировки.

Вероятно, исследование Levenhagen et al. (2001). Эти исследователи изучали влияние углеводно-белковой добавки на синтез и разложение белка после 60-минутной тренировки умеренной интенсивности во время езды на велосипеде.Субъектам давали добавку сразу или через 3 часа после тренировки. На расщепление белка не повлияло время приема добавок, но синтез белка в ногах увеличивался примерно в 3 раза по сравнению с базовым, когда добавление происходило сразу после тренировки. Никакого увеличения синтеза белка не происходило, когда добавка была отложена на 3 часа, и только когда добавка была введена сразу после тренировки, наблюдался положительный баланс белка (скорость синтеза белка превышала скорость разложения белка).Также было интересно отметить, что когда добавка происходила сразу по сравнению с 3 часами после тренировки, происходило более сильное окисление жиров. Levenhagen et al. (2001) пришли к выводу, что прием углеводной / белковой добавки сразу после тренировки увеличивает накопление белка, а также запасы гликогена в мышцах.

Физическая работоспособность после восстановления

Исследования показывают, что прием углеводных / белковых добавок в подходящее время после тренировки окажет значительное влияние на последующую работоспособность.Например, мы сравнили эффективность углеводно-белковой добавки (15% углеводов — 4% белка), предназначенной для восстановления, с эффективностью традиционного спортивного напитка (6% углеводов) (Williams et al, 2003). Добавки (по 355 мл каждой) вводили сразу после и через 2 часа после тренировки. Степень восстановления оценивалась, когда испытуемые тренировались до изнеможения с 80% VO ₂ max после 4-часового периода восстановления. Мы обнаружили, что восстановление мышечного гликогена было на 128% больше, а эффективность упражнений на 55% выше при употреблении углеводно-белкового восстанавливающего напитка по сравнению с традиционным спортивным напитком.Очевидно, что из этого исследования нельзя определить, была ли разница в эффективности между двумя видами лечения обусловлена ​​типом добавок или количеством потребляемых углеводов. Однако можно сделать вывод, что добавка, предназначенная для восстановления после физических упражнений, намного более эффективна, чем традиционный спортивный напиток. Кроме того, два недавних исследования показывают, что добавление белка к добавке с высоким содержанием углеводов является полезным.

Niles et al. (2001) сравнили эффективность изокалорийных углеводов (углевод, 152.7 г) и углеводно-белковые (белок, 112 г; углеводы 40,4 г) добавки для ускорения восстановления после напряженных аэробных упражнений. Добавки вводились сразу и через 1 час после тренировки, а восстановление оценивалось через 3 часа после последней добавки, когда испытуемые бегали до изнеможения с интенсивностью упражнений 10% относительно их анаэробного порога. Время бега до изнеможения было на 21% больше, когда испытуемые принимали углеводно-белковую добавку, по сравнению с углеводной добавкой.Более примечательны выводы Saunders et al. (Под давлением). В своем исследовании субъекты получали в случайном порядке 1,8 мл · кг ^-1 массы тела 7,3% углеводов или 7,3% плюс 1,85% углеводов / белков каждые 15 минут при езде на велосипеде с максимальным VO 75% ₂ до истощения, и 10 мл · кг ^-1 массы тела сразу после тренировки. Через двенадцать-пятнадцать часов после последней добавки субъекты завершили вторую поездку до изнеможения с 85% VO ₂ max. Во время первого упражнения на велосипеде испытуемые ехали на 29% дольше при потреблении углеводно-белковой добавки по сравнению с углеводной добавкой.Более того, во время второй поездки производительность была на 40% больше при употреблении углеводно-белковой добавки. Интересно, что уровни креатинфосфокиназы (КФК) в плазме, свидетельствующие о повреждении мышечной ткани, были на 83% ниже до начала второго упражнения у субъектов, принимавших углеводно-белковые добавки. Был сделан вывод, что добавление белка к углеводной добавке улучшает аэробную выносливость и ограничивает повреждение мышц при физической нагрузке.

Выводы

Восстановление мышечного гликогена после истощения в результате упражнений является центральным компонентом процесса восстановления.Чтобы максимально увеличить запасы гликогена в мышцах во время кратковременного восстановления, важно принимать углеводные добавки как можно скорее после тренировки. Если вы потребляете только углеводы, добавление должно происходить часто, например, каждые 30 минут, и обеспечивать от 1,2 до 1,5 г углеводов · кг ^-1 массы тела · час ^-1 . Однако эффективность хранения мышечного гликогена может быть значительно увеличена за счет добавления белка к углеводной добавке. Это снизит как количество углеводов, так и частоту приема добавок, необходимых для максимального накопления гликогена.Если потребляются и углеводы, и белок, рекомендуется употреблять 0,8 г углеводов на кг ^-1 массы тела плюс 0,2 г белка на 1 кг массы тела сразу и через 2 часа после тренировки в течение 4-часового периода восстановления. Добавление белка к углеводной добавке также имеет дополнительное преимущество, ограничивая повреждение мышц после тренировки и способствуя наращиванию мышечного белка. Наряду с быстрым увеличением мышечного гликогена, эти процессы могут иметь значительное влияние на последующую эффективность упражнений.

Биография

Джон Л. IVY

Занятость

Председатель и Марджи Герли Си, столетний профессор кафедры кинезиологии и санитарного просвещения Техасского университета.

Ссылки

• Альборг Б., Бергстрём Дж., Экелунд Л.Г., Халтман Э. (1967) Мышечный гликоген и мышечные электролиты во время длительных физических упражнений. Acta Physiologica Scandinavica 70, 129-142 [Google Scholar]
• Bergström J., Hermansen L., Халтман Э., Салтин Б. (1967) Диета, мышечный гликоген и физическая работоспособность. Acta Physiologica Scandinavica 71, 140-150 [PubMed] [Google Scholar]
• Bergström J., Hultman E. (1967) Исследование метаболизма гликогена во время физических упражнений у человека. Scandinavian Journal of Clinical Laboratory Investigation 19, 218-226 [PubMed] [Google Scholar]
• Biolo G., Tipton KD, Klein S., Wolfe RR (1997) Обильный запас аминокислот усиливает метаболический эффект упражнений на мышцы белок.Американский журнал физиологии 273, E122-E129 [PubMed] [Google Scholar]
• Blom PCS, Høstmark AT, Vaage O., Kardel KR, Mæhlum S. (1987) Влияние различных сахарных диет после тренировки на скорость мышечной массы синтез гликогена. Медицина и наука в спорте и упражнениях 19, 491-496 [PubMed] [Google Scholar]
• Carrithers J.A., Williamson D.L., Gallagher P.M., Godard M.P., Schulze K.E., Trappe S.W. (2000) Влияние углеводно-белкового питания после тренировки на восстановление мышечного гликогена.Журнал прикладной физиологии 88, 1976–1982 [PubMed] [Google Scholar]
• Карти Г.Д., Янг Д.А., Слипер М.Д., Зиерат Дж., Валлберг-Хенрикссон Х., Холлоши Дж. (1989) Длительное увеличение инсулино-стимулированного транспорта глюкозы в мышцах после тренировки. Американский журнал физиологии 256, E494-E499 [PubMed] [Google Scholar]
• Clarkson P.M., Hubal M.J. (2002) Повреждение мышц у людей, вызванное физической нагрузкой. Американский журнал физической медицины и реабилитации 81 (Приложение 11), S52-S69 [PubMed] [Google Scholar]
• Костилл Д.Л., Паско Д.Д., Финк В.Дж., Роджерс Р.А., Барр С.И., Пирсон Д. (1990) Нарушение ресинтеза гликогена в мышцах после эксцентрических упражнений. Journal of Applied Physiology 69, 46-50 [PubMed] [Google Scholar]
• Дойл Дж. А., Шерман В. М., Штраус Р. Л. (1993) Влияние эксцентрических и концентрических упражнений на восполнение запасов гликогена в мышцах. Journal of Applied Physiology 74, 1848-1855 [PubMed] [Google Scholar]
• Etgen GJ, Jr., Wilson CM, Jensen J., Cushman SW, Ivy JL (1996) Транспорт глюкозы и белок GLUT-4 клеточной поверхности в скелете мышца тучной крысы Цукера.Американский журнал физиологии 271, E294-E301 [PubMed] [Google Scholar]
• Evans W.J. (2002) Влияние упражнений на стареющие мышцы. Clinical Orthopaedics 403 (Suppl.), S211-S220 [PubMed] [Google Scholar]
• Гаретто Л.П., Рихтер Э.А., Гудман М.Н., Рудерман Н.Б. (1984) Усиление метаболизма глюкозы в мышцах у крыс после тренировки: две фазы. Американский журнал физиологии 246, E471-E475 [PubMed] [Google Scholar]
• Gautsch T.A., Anthony J.C., Kimball S.R., Paul G.Л., Лайман Д.К., Джефферсон Л.С. (1998) Наличие eIF4E регулирует синтез белка в скелетных мышцах во время восстановления после упражнений. Американский журнал физиологии 274, C406-C414 [PubMed] [Google Scholar]
• Goodyear L.J., Hirshman M.F., King P.A., Horton E.D., Thompson C.M., Horton E.S. (1990) Транспорт глюкозы в плазматической мембране скелетных мышц и переносчики глюкозы после тренировки. Журнал прикладной физиологии 68, 193-198 [PubMed] [Google Scholar]
• Хермансен Л., Халтман Э., Saltin B. (1965) Мышечный гликоген во время длительных тяжелых упражнений. Acta Physiologica Scandinavica 71, 334-346 [Google Scholar]
• Ivy J.L. (1998) Ресинтез гликогена после упражнений: влияние потребления углеводов. International Journal of Sports Medicine 19 (Suppl), 142-146 [PubMed] [Google Scholar]
• Айви Дж. Л., Гофорт Х. У., Дэймон Б. Д., МакКоули Т. Р., Парсонс Э. К., Прайс Т.Б. (2002) Раннее восстановление гликогена в мышцах после тренировки улучшается с помощью углеводно-белковой добавки.Journal of Applied Physiology 93, 1337-1344 [PubMed] [Google Scholar]
• Айви Дж. Л., Кац А. Л., Катлер К. Л., Шерман В. М., Койл Е. Ф. (1988a) Синтез гликогена в мышцах после тренировки: влияние времени приема углеводов. Journal of Applied Physiology 64, 1480-1485 [PubMed] [Google Scholar]
• Ivy J.L., Lee M.C., Brozinick J.T., Reed M.J. (1988b) Запасы гликогена в мышцах после приема различных количеств углеводов. Журнал прикладной физиологии 65, 2018-2023 [PubMed] [Google Scholar]
• Jentjens R.L.P.G., van Loon L.J.C., Mann C.H., Wagenmakers A.J.M., Jeukendrup A.E. (2001) Добавление белка и аминокислот к углеводам не усиливает синтез гликогена в мышцах после тренировки. Journal of Applied Physiology 91, 839-846 [PubMed] [Google Scholar]
• Levenhagen DK, Carr C, Carlson MG, Maron DJ, Borel MJ, Flakoll PJ (2002) Потребление белка после упражнений улучшает накопление белка в организме и в ногах. люди. Медицина и наука в спорте и физических упражнениях 34, 828-837 [PubMed] [Google Scholar]
• Levenhagen D.К., Грешем Дж.Д., Карлсон М.Г., Марон Д.Дж., Борел М.Дж., Флаколл П.Дж. (2001) Время приема питательных веществ после тренировки имеет решающее значение для восстановления гомеостаза глюкозы в ногах и белков. Американский журнал физиологии 280, E982-E993 [PubMed] [Google Scholar]
• Мюлум С., Хёстмарк А.Т., Хермансен Л. (1977) Синтез мышечного гликогена во время восстановления после длительных тяжелых упражнений у диабетиков и недиабетиков. Скандинавский журнал клинических лабораторных исследований 37, 309-316 [PubMed] [Google Scholar]
• Miller S.Л., Типтон К.Д., Чинкс Д.Л., Вольф С.Е., Вулф Р.Р. (2003) Независимые и комбинированные эффекты аминокислот и глюкозы после упражнений с отягощениями. Медицина и наука в спорте и упражнениях 35, 449-455 [PubMed] [Google Scholar]
• Niles ES, Lachowetz T., Garfi J., Sullivan W., Smith JC, Leyh BP, Headley SA (2001) Carbohydrate-protein напиток ускоряет время до изнеможения после восстановления после упражнений на выносливость. Journal of Exercise Physiology 4, 45-52 [Google Scholar]
• Okamura K, Doi T, Hamada K, Sakurai M., Мацумото К., Имаидзуми К., Йошиока Ю., Шимицу С., Сузуки М. (1997) Влияние введения аминокислот и глюкозы во время восстановления после тренировки на кинетику белка у собак. American Journal of Physiology 272, E1023-E1030 [PubMed] [Google Scholar]
• Орейли К.П., Уорхол М.Дж., Филдинг Р.А., Фронтера В.Р., Мередит К.Н., Эванс В.Дж. (1987) Повреждение мышц, вызванное эксцентрическими упражнениями, ухудшает восполнение запасов гликогена в мышцах . Журнал прикладной физиологии 63, 252-256 [PubMed] [Google Scholar]
• Pallotta J.А., Кеннеди П.Дж. (1968) Ответ плазменного инсулина и гормона роста на углеводное и белковое питание. Metabolism 17, 901-908 [PubMed] [Google Scholar]
• Piehl-Aulin K., Soderlund K, Hultman E. (2000) Скорость ресинтеза мышечного гликогена у людей после приема напитков, содержащих углеводы с низкой и высокой молекулярной массой. European Journal of Applied Physiology 81, 346-351 [PubMed] [Google Scholar]
• Расмуссен Б. Б., Типтон К. Д., Миллер С. Л., Вольф С. Е., Вульф Р.R. (2000) Пероральная добавка незаменимых аминокислот и углеводов усиливает анаболизм мышечного белка после упражнений с отягощениями. Journal of Applied Physiology 88, 386-393 [PubMed] [Google Scholar]
• Рихтер Э.А., Гаретто Л.П., Гудман М.Н., Рудерман Н.Б. (1984) Повышенный метаболизм глюкозы в мышцах после тренировки: модуляция местными факторами. Американский журнал физиологии 246, E476-E482 [PubMed] [Google Scholar]
• Рой Б.Д., Тарнопольский М.А., МакДугалл Д.Д., Фаулз Дж., Ярашески К.E. (1997) Влияние времени приема глюкозы на метаболизм белка после тренировки с отягощениями. Журнал прикладной физиологии 82, 1882–18888 [PubMed] [Google Scholar]
• Сондерс М.Дж., Кейн М.Д., Тодд М.К. (В прессе) Влияние углеводно-белкового напитка на выносливость при езде на велосипеде и повреждение мышц. Медицина и наука в спорте и физических упражнениях. [PubMed] [Google Scholar]
• Спиллер Г.А., Дженсен К.Д., Паттисон Т.С., Чак К.С., Уиттам Дж. Х., Скала Дж. (1987) Влияние дозы белка на уровень глюкозы в сыворотке и реакцию инсулина на сахар.Американский журнал клинического питания 46, 474-480 [PubMed] [Google Scholar]
• Судзуки М., Дои Т., Ли С.Дж., Окамура К., Симидзу С., Окано Г., Сато Ю., Симомура Ю., Фушики Т. (1999) Влияние времени приема пищи после упражнений с отягощениями на мышечную массу задних конечностей и накопление жира у тренированных крыс. Journal of Nutritional Science and Vitaminology 45, 401-409 [PubMed] [Google Scholar]
• Tarnopolsky M.A., Bosman M., MacDonald J.R., Vandeputte D., Martin J., Roy B.D. (1997) После тренировки белково-углеводные и углеводные добавки увеличивают гликоген в мышцах у мужчин и женщин.Journal of Applied Physiology 83, 1877-1883 [PubMed] [Google Scholar]
• Tipton KD, Ferrando AA, Phillips SM, Doyle D., Jr., Wolfe RR (1999) Синтез чистого белка после тренировки в мышцах человека из перорально вводимых аминокислот кислоты. Американский журнал физиологии 276, E628-E634 [PubMed] [Google Scholar]
• van Hall G., Shirreffs S.M., Calbet J.A.L. (2000) Ресинтез гликогена в мышцах во время восстановления после велотренировок: отсутствие эффекта от дополнительного приема белка. Журнал прикладной физиологии 88, 1631-1636 [PubMed] [Google Scholar]
• Уолш Н.П., Бланнин А.К., Робсон П.Дж., Глисон М. (1998) Глютамин, упражнения и иммунная функция. Ссылки и возможные механизмы. Sports Medicine 26, 177-191 [PubMed] [Google Scholar]
• Wolfe R.R. (2001) Влияние потребления аминокислот на анаболические процессы. Canadian Journal of Applied Physiology 26 (Suppl), S220-S227 [PubMed] [Google Scholar]
• Williams M.B., Raven P.B., Fogt D.L., Ivy J.L. (2003) Влияние восстанавливающих напитков на восстановление гликогена и выполнение упражнений на выносливость. Журнал исследований силы и кондиционирования 17, 12-19 [PubMed] [Google Scholar]
• Завадски К.M., Yaspelkis B.B. III, Ivy J.L. (1992) Углеводно-белковый комплекс увеличивает скорость хранения гликогена в мышцах после упражнений. Журнал прикладной физиологии 72, 1854–1859 [PubMed] [Google Scholar]

Регулирование восстановления мышечного гликогена, синтеза и восстановления мышечного белка после упражнений

J Sports Sci Med. 2004 Sep; 3 (3): 131–138.

Опубликовано в Интернете 1 сентября 2004 г.

Симпозиум Международного общества спортивного питания, 18-19 июня 2005 г., Лас-Вегас, штат Невада, США — Использование макронутриентов во время упражнений: последствия для производительности и приема добавок

Физиология упражнений и метаболизм Лаборатория, Департамент кинезиологии и санитарного просвещения, Техасский университет в Остине, Остин, Техас, США

✉ Департамент кинезиологии и санитарного просвещения, Беллмонт-холл 222, Техасский университет в Остине, Остин, Техас 78712-0360, США

Поступило 28 мая 2004 г .; Принята к печати 28 июня 2004 г.

Copyright © Журнал спортивной науки и медицины Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Abstract

Восстановление после длительных напряженных упражнений требует пополнения истощенных запасов топлива, восстановления поврежденных тканей и начала тренировочной адаптации. Важнейшими для этих процессов являются тип, количество и время поступления питательных веществ. Мышечный гликоген является незаменимым топливом для интенсивных тренировок, независимо от того, носят ли они аэробный или анаэробный характер.Синтез гликогена — относительно медленный процесс, и поэтому восстановление мышечного гликогена требует особого внимания, когда между тренировками или соревнованиями ограничено время. Чтобы максимизировать скорость синтеза гликогена в мышцах, важно принимать углеводную добавку сразу после тренировки, продолжать принимать ее через частые промежутки времени и потреблять примерно 1,2 г углеводов · кг ^-1 массы тела · час ^-1 . Максимального увеличения синтеза гликогена с помощью менее частых добавок и меньшего количества углеводов можно достичь с помощью добавления белка к углеводной добавке.Это также будет способствовать синтезу белка и уменьшать деградацию белка, таким образом, имея дополнительное преимущество в виде стимуляции восстановления и адаптации мышечной ткани. Более того, недавние исследования показывают, что прием углеводной / белковой добавки после тренировки будет иметь более положительное влияние на последующие упражнения, чем углеводная добавка.

Ключевые моменты

• Для быстрого восстановления после продолжительных упражнений важно пополнить запасы гликогена в мышцах и инициировать восстановление и адаптацию мышечной ткани.

• Для максимального восполнения запасов гликогена в мышцах важно принимать углеводные добавки как можно скорее после тренировки.

• Потребляйте углеводы часто, например, каждые 30 минут, и обеспечьте от 1,2 до 1,5 г углеводов · кг ^-1 массы тела · ч ^-1 .

• Эффективность хранения гликогена в мышцах может быть значительно увеличена за счет добавления белка к углеводной добавке (соотношение углеводов к белку ~ 4: 1).

• Добавление белка к углеводной добавке также имеет дополнительное преимущество, ограничивая повреждение мышц после тренировки и способствуя наращиванию мышечного белка.

Ключевые слова: Углеводы, питательные вещества, инсулин, глюкоза, аминокислоты

Введение

Восстановление после упражнений — сложный процесс, требующий пополнения запасов топлива в организме, восстановления поврежденной мышечной ткани и начала тренировочные приспособления.Это требует, чтобы организм переключился из преимущественно катаболического состояния в преимущественно анаболическое состояние. Для того, чтобы этот переход происходил эффективно и результативно, необходимо не только потреблять правильные питательные вещества, но и употреблять их в нужное время.

Основным источником топлива, используемого скелетными мышцами во время длительных аэробных упражнений напряженного характера, является мышечный гликоген. Невозможно переоценить важность мышечного гликогена как источника топлива. В целом, было продемонстрировано, что аэробная выносливость напрямую связана с начальными запасами гликогена в мышцах, что интенсивные упражнения не могут поддерживаться после того, как эти запасы истощены, и что ощущение усталости во время длительных интенсивных упражнений соответствует снижению мышечного гликогена (Hermansen et al. al., 1965; Альборг и др., 1967; Бергстрём и Халтман, 1967; Бергстрём и др., 1967). Из-за важности мышечного гликогена для поддержания продолжительных интенсивных упражнений, было проведено значительное исследование, чтобы установить наиболее эффективные средства для его восполнения после истощения. Ранние исследования были сосредоточены на том, как ежедневно пополнять запасы гликогена в мышцах при подготовке к последовательным дням соревнований или тренировок. Однако, поскольку многие спортсмены могут тренироваться или соревноваться по несколько раз в день, недавние исследования были сосредоточены на том, как восполнить запасы гликогена в мышцах в течение нескольких часов после тренировки.В связи с этим вопросы, которые были рассмотрены, включают наиболее подходящее количество и частоту приема углеводов, наиболее подходящее время для приема добавок, а также наиболее подходящие добавки для использования.

Помимо сокращения запасов гликогена в мышцах, физические упражнения приводят к повреждению мышечной ткани. Это повреждение частично вызвано физическим стрессом, оказываемым на мышцу, особенно во время эксцентрической фазы сокращения мышц (Clarkson and Hubal, 2002; Evans, 2002), и гормональными изменениями, которые приводят к распаду мышечного белка, а также жиры и углеводы, которые служат топливом для сокращения мышц (Walsh et al., 1998). Однако повреждение мышц происходит не только во время тренировки, но и может продолжаться после тренировки в течение многих часов. Это происходит в результате продолжительных гормональных тренировок, увеличения свободных радикалов и острого воспаления. Такое повреждение тканей не только ограничивает работоспособность из-за отсроченного появления мышечной болезненности, но также ставит под угрозу восполнение мышечного гликогена и ограничивает адаптацию мышц к тренировкам (O’Reilly et al., 1987; Costill et al., 1990).

В этом обзоре будут обсуждаться наиболее эффективные и подходящие средства быстрого пополнения запасов гликогена в мышцах после тренировки.Также будут обсуждаться средства ограничения повреждения мышц после тренировки и стимуляции синтеза мышечного белка. Наконец, будут представлены доказательства того, что процедуры, используемые для быстрого пополнения запасов гликогена в мышцах и стимуляции синтеза белка, благоприятно влияют на физическую работоспособность.

Поступражнение для восполнения запасов гликогена в мышцах

Соревновательный характер современного спорта требует от многих спортсменов кросс-тренировок и тренировок несколько раз в день. Более того, от многих спортсменов может потребоваться участие в нескольких различных соревнованиях в последующие дни или даже в один и тот же день.Недавние исследования показали, что в таких ситуациях спортсмены получают пользу от быстрого восстановления запасов гликогена в мышцах. На скорость накопления гликогена в мышцах после тренировки влияют многие факторы. К ним относятся время потребления углеводов, количество и частота потребления углеводов и добавление белка в углеводную добавку.

Время потребления углеводов после тренировки

Было обнаружено, что синтез гликогена в мышцах происходит быстрее, если углеводы потребляются сразу после тренировки, а не после ожидания в течение нескольких часов (Ivy et al., 1988а). Когда углеводы потребляются сразу после тренировки, скорость синтеза гликогена составляет в среднем от 6 до 8 ммоль · кг ^-1 сырого веса · час ^-1 ; тогда как, если добавление отложено на несколько часов, скорость синтеза снижается на 50% (Mæhlum et al., 1977; Blom et al., 1987; Ivy et al. 1988a). Повышенный синтез сразу после тренировки частично связан с более быстрым усвоением глюкозы мышцами в результате повышения чувствительности мышц к инсулину (Garetto et al., 1984; Richter et al., 1984; Cartee et al., 1989), а также увеличение концентрации переносчиков глюкозы, связанных с плазматической мембраной мышцы (Goodyear et al., 1990; Etgen et al., 1996). Однако со временем повышение чувствительности к инсулину и концентрация мембранного переносчика глюкозы снижается, что приводит к снижению скорости поглощения глюкозы мышцами и накопления гликогена. Например, Okamura et al. (1997) вводили глюкозу собакам с той же скоростью либо сразу после тренировки, либо через 2 часа после нее.Уровни глюкозы в плазме и инсулина были значительно ниже у собак, которым вводили инфузию сразу после тренировки, но их уровни поглощения глюкозы задними конечностями были значительно выше. Levenhagen et al. (2001) обнаружили, что потребление глюкозы ногами увеличивалось в 3 раза по сравнению с базовым при добавлении углеводов сразу после тренировки и только на 44% выше базового при добавлении через 3 часа после тренировки. Эта разница в скорости поглощения произошла, несмотря на отсутствие различий в кровотоке в ногах или концентрациях глюкозы и инсулина в крови между двумя видами лечения.

Также следует отметить, что после упражнений, которые истощают запасы углеводов в организме, накопление гликогена в мышцах практически не увеличивается, если не становится доступным достаточное количество углеводов (Ivy et al., 1988a; Ivy et al., 1998b; Zawadzki и др., 1992). Следовательно, раннее потребление углеводов после напряженных упражнений имеет важное значение, поскольку они обеспечивают непосредственный источник субстрата для мышц, а также используют повышенную чувствительность к инсулину и проницаемость мембран мышцы для глюкозы.Кроме того, прием добавок сразу после тренировки, по-видимому, замедляет снижение чувствительности к инсулину, а при частом добавлении относительно высокая скорость накопления гликогена может поддерживаться в течение 8 часов после тренировки (Blom et al., 1987; Ivy et al. , 1988b).

Количество диетических углеводов

Важным диетическим фактором, влияющим на восполнение мышечного гликогена, очевидно, является количество потребляемых углеводов. При предоставлении сразу после тренировки скорость накопления гликогена будет снижаться по мере уменьшения доступности глюкозы (Ivy et al., 1988а). Однако Blom et al. (1987) продемонстрировали, что это снижение может быть уменьшено на срок до 8 часов, если добавки будут вводиться постоянно с 2-часовыми интервалами. Они также обнаружили, что добавление 0,7 г глюкозы на ^-1 кг массы тела, по-видимому, максимально увеличивает запасы гликогена в мышцах, поскольку не было обнаружено различий между добавками, содержащими 0,7 и 1,4 г глюкозы на кг массы тела ^-1 . Однако исследования нашей лаборатории показывают, что при добавлении углеводов с 2-часовыми интервалами 1.От 2 до 1,4 г глюкозы · кг ^-1 массы тела (от 0,6 до 0,7 г углеводов · кг ^-1 массы тела · час ^-1 ) требуется для максимального накопления гликогена в мышцах (Ivy et al., 1988a; 1988b).

Скорость синтеза гликогена, которая поддерживается добавлением с двухчасовыми интервалами, приблизительно 7 ммоль · кг ^-1 сырого веса · час ^-1 , по-видимому, не является наивысшей возможной скоростью синтеза мышечного гликогена. Некоторые исследования показали, что увеличение частоты приема добавок и добавление белка к углеводной добавке может положительно влиять на скорость синтеза (Doyle et al., 1993; Пиль-Аулин и др., 2000; ван Холл и др., 2000).

Частота приема углеводных добавок

Когда углеводные добавки происходят с частыми интервалами, например каждые 15-30 минут и в больших количествах, скорость накопления гликогена в мышцах оказывается примерно на 30% выше, чем при добавлении каждые 2 часа ( Дойл и др., 1993; Пил-Аулин и др., 2000; ван Холл и др., 2000). Дойл и др. (1993) сообщили о скорости накопления гликогена 10 ммоль · кг ^-1 сырого веса · час ^-1 в течение первых 4 часов восстановления после упражнений, когда субъекты получали 0.4 г углеводов · кг ^-1 массы тела каждые 15 минут (1,6 г углеводов · кг ^-1 массы тела · час ^-1 ). Об аналогичных показателях сообщили van Hall et al. (2000) в течение 4-часового периода восстановления, когда добавка производилась с 15-минутными интервалами, а Piehl-Aulin et al. (2000) в течение первых двух часов восстановления при приеме добавок с 30-минутными интервалами. В этих исследованиях количество углеводов составляло приблизительно от 1,0 до 1,2 г · кг ^-1 массы тела · ч ^-1 .Эти исследования показывают, что прием добавок с интервалами от 15 до 30 минут может быть предпочтительнее добавления каждые 2 часа для быстрого восстановления запасов гликогена в мышцах после тренировки. Они также предполагают, что при частом приеме добавок оптимальное количество углеводов находится в диапазоне 1,2 г · кг ^-1 массы тела · ч ^-1 . К сожалению, не было проведено никаких исследований, напрямую сравнивающих частоту приема добавок со скоростью накопления гликогена.

Влияние белка на накопление гликогена

Наша лаборатория была первой, кто изучил комбинированное влияние белка и углеводов на синтез гликогена в мышцах (Zawadzki et al., 1992). Сравнения были сделаны для добавок, состоящих из 112 г углеводов в смеси 21% мас. / Об. И 112 г углеводов с 40,7 г белка, подаваемых сразу после и через 2 часа после тренировки. Было обнаружено, что добавление белка к углеводной добавке увеличивало скорость накопления гликогена примерно на 38% в течение первых 4 часов восстановления.Считалось, что более высокая скорость синтеза связана с большей инсулиновой реакцией в результате добавления белка к углеводной добавке (Pallotta and Kennedy, 1968; Spiller et al., 1987). Однако возникли споры, потому что углеводы и углеводно-белковые добавки, которые мы использовали, не были изокалорийными, а последующие исследования, проведенные в других лабораториях, не подтвердили наши выводы (Tarnopolsky et al., 1997; Carrithers et al., 2000; van Hall et al. , 2000; Jentjens et al., 2001). Однако противоречивые результаты, вероятно, можно объяснить различиями в дизайне экспериментов, таких как частота приема добавок, а также количество и типы предоставленных углеводов и белков.В целом те исследования, которые не продемонстрировали преимущества протеина, использовали более частые интервалы кормления (Tarnopolsky et al., 1997; Carrithers et al., 2000; van Hall et al., 2000; Jentjens et al., 2001), большее количество углеводов (van Hall et al., 2000; Jentjens et al., 2001), а в некоторых исследованиях меньше белка (Carrithers et al., 2000; Tarnopolsky et al., 1997). Это предположение подтверждается недавним исследованием нашей лаборатории, в котором мы проверили гипотезу о том, что углеводно-белковая добавка будет более эффективной в восполнении мышечного гликогена после тренировки по сравнению с углеводной добавкой с таким же содержанием углеводов или эквивалентной калорийностью при добавлении. сразу и через 2 часа после тренировки (Ivy et al., 2002). После нескольких часов интенсивной езды на велосипеде для истощения запасов гликогена в мышцах испытуемые получали углеводный белок (80 г CHO, 28 г Pro, 6 г жира), изоуглевод (80 г CHO, 6 г). г жира) или изокалорийной углеводной добавки (108 г CHO, 6 г жира). После 4 часов восстановления уровень гликогена в мышцах был значительно выше при лечении углеводом / белком (88,8 +/- 4,4 ммоль · л ^-1 ) по сравнению с изоуглеводом (70,0 ± 4,0 ммоль · л ^-1 ). ) и изокалорийный (75.5 ± 2,8 ммоль · л ^-1 ) обработок. Накопление гликогена существенно не отличалось между изоуглеводной и изокалорийной обработками. Интересна была очень большая разница в накоплении гликогена между курсами лечения в течение первых 40 минут восстановления. Накопление гликогена происходило в два раза быстрее после обработки углеводами / белками, чем после изокалорийной обработки, и в четыре раза быстрее, чем после обработки изоуглеводами. Эта тенденция также была отмечена после второго кормления через 2 часа после восстановления.

Результаты показывают, что совместный прием белка с углеводами увеличит эффективность накопления гликогена в мышцах при добавлении добавок с интервалом более 1 часа или когда количество потребляемых углеводов ниже порога для максимального синтеза гликогена. Эти результаты имеют важное значение для спортсменов, которые хотят ограничить потребление углеводов, чтобы контролировать массу тела, и для тех спортсменов, которые занимаются видами спорта, которые имеют очень короткие периоды восстановления во время соревнований, таких как баскетбол, хоккей с шайбой и футбол.

Ограничение повреждения мышц и начало наращивания мышечного белка

Во время интенсивных упражнений обычно происходит повреждение активных мышц, и это повреждение может продолжаться после тренировки из-за ускорения распада белка. Для полного выздоровления важно инициировать синтез белка, ограничивая при этом деградацию белка. Подобно хранению гликогена в мышцах, на синтез и деградацию мышечного белка влияют типы, количество и время приема пищевых добавок.

Типы добавок, влияющих на синтез и распад белка

Хотя мышца может иметь остаточную катаболическую активность после тренировки, она настроена на переход в анаболическое состояние в присутствии правильных питательных веществ. Отчасти это связано с повышенной чувствительностью к инсулину. Инсулин — один из самых анаболических гормонов в организме. Инсулин увеличивает усвоение аминокислот мышцами и синтез протеина, а также снижает деградацию протеина. После упражнений повышение уровня инсулина в плазме является ключом к ограничению длительного повреждения мышц и стимулированию накопления белка.

Рой и др. (1997) исследовали влияние углеводных добавок на частичную скорость синтеза белка после упражнений с отягощениями, используя одну ногу, при этом противоположная нога служила контролем. Субъекты получали 1 г углеводов на ^-1 кг массы тела сразу после и через 1 час после тренировки или плацебо. Сами по себе упражнения не привели к значительному увеличению синтеза белка. Однако добавление углеводов значительно повысило уровень инсулина в плазме и увеличило синтез белка на 36% в ноге, которая тренировалась, по сравнению с ногой, которая не тренировалась.Кроме того, содержание азота в моче и 3-метилхистидина значительно снизилось после приема углеводов, что свидетельствует о снижении повреждения мышечной ткани и деградации белка. Напротив, Levenhagen et al. (2002) не обнаружили увеличения синтеза белка, когда углеводная добавка вводилась сразу после тренировки. Однако это открытие могло быть связано с отсутствием заметной инсулиновой реакции в результате приема очень небольших углеводных добавок (8 г).

Добавление смеси незаменимых аминокислот также увеличивает синтез белка (Biolo et al., 1997; Типтон и др., 1999). Активация синтеза белка аминокислотами наиболее эффективна сразу после тренировки. Сообщалось, что повышение уровня аминокислот в плазме после тренировки путем инфузии или перорального приема добавок приводит к переходу мышц от отрицательного белкового баланса к положительному за счет стимуляции синтеза белка (Rasmussen et al., 2000). Когда уровень аминокислот в крови снижается ниже нормы, аминокислоты высвобождаются из мышц и синтез белка снижается.Однако повышение уровня незаменимых аминокислот выше нормы увеличивает поглощение аминокислот и синтез мышечного белка (Wolfe, 2001).

Хотя добавление углеводов или аминокислот после тренировки может ограничить повреждение мышц и стимулировать синтез белка, появляется все больше доказательств того, что комбинация может иметь аддитивный эффект (Suzuki et al., 1999; Levenhagen et al., 2002; Miller et al. др., 2003). Вероятно, это связано с синергистическим эффектом, который оказывает углевод / аминокислота или углевод / белковая добавка на реакцию инсулина в плазме, и тем фактом, что такие добавки поддерживают повышение концентрации аминокислот в плазме.В связи с этим Levenhagen et al. (2002) обнаружили, что синтез белка в ногах и во всем теле увеличивался в 6 раз и 15%, соответственно, когда добавка углеводов / белков давалась после 60 минут езды на велосипеде при 60% VO ₂ макс. Прирост чистого белка также был положительным. Когда давали плацебо или углеводную добавку, происходило высвобождение мышечных аминокислот, и деградация белка превышала синтез белка. Кроме того, Miller et al. (2002) оценили независимые и комбинированные эффекты углеводов и аминокислот после упражнений с сопротивлением ног.Добавки давали через 1 и 3 часа после тренировки, и синтез белка в ноге определялся в течение 3-часового периода восстановления. Было обнаружено, что как реакция инсулина в плазме, так и скорость синтеза белка были самыми высокими в ответ на углеводную / аминокислотную добавку. Эффект углеводной / аминокислотной добавки на чистый синтез мышечного протеина был примерно эквивалентен сумме независимых эффектов одной только углеводной или аминокислотной добавки. Эти данные подтверждаются исследованиями Gautsch et al.(1998). Эти исследователи обнаружили, что полноценный прием пищи, состоящей из белков и углеводов с высоким гликемическим индексом, при условии, что они поступают после тренировки, будет стимулировать инициацию трансляции мРНК для синтеза мышечного белка, тогда как еды, состоящей только из углеводов, было недостаточно.

Выбор времени приема питательных веществ для синтеза и распада белка

Как и в случае восстановления мышечного гликогена после тренировки, время приема добавок для стимуляции накопления белка также имеет решающее значение.Okamura et al. (1997), по-видимому, были первыми, кто исследовал влияние времени приема пищи на синтез мышечного белка после тренировки. Они измерили скорость синтеза и разложения белка у собак после упражнений на беговой дорожке. Всем собакам вводили в течение 2 часов 10% раствор аминокислот и 10% глюкозы, причем половине собак вводили инфузию сразу после тренировки, а другой половине — через 2 часа после тренировки. Во время периода перед тренировкой и во время тренировки наблюдался чистый распад белка.Только после начала инфузии смеси аминокислот и глюкозы чистый белковый баланс стал положительным, с увеличением поглощения аминокислот мышцами и большего синтеза белка при введении сразу после тренировки по сравнению с 2 часами после тренировки.

Вероятно, исследование Levenhagen et al. (2001). Эти исследователи изучали влияние углеводно-белковой добавки на синтез и разложение белка после 60-минутной тренировки умеренной интенсивности во время езды на велосипеде.Субъектам давали добавку сразу или через 3 часа после тренировки. На расщепление белка не повлияло время приема добавок, но синтез белка в ногах увеличивался примерно в 3 раза по сравнению с базовым, когда добавление происходило сразу после тренировки. Никакого увеличения синтеза белка не происходило, когда добавка была отложена на 3 часа, и только когда добавка была введена сразу после тренировки, наблюдался положительный баланс белка (скорость синтеза белка превышала скорость разложения белка).Также было интересно отметить, что когда добавка происходила сразу по сравнению с 3 часами после тренировки, происходило более сильное окисление жиров. Levenhagen et al. (2001) пришли к выводу, что прием углеводной / белковой добавки сразу после тренировки увеличивает накопление белка, а также запасы гликогена в мышцах.

Физическая работоспособность после восстановления

Исследования показывают, что прием углеводных / белковых добавок в подходящее время после тренировки окажет значительное влияние на последующую работоспособность.Например, мы сравнили эффективность углеводно-белковой добавки (15% углеводов — 4% белка), предназначенной для восстановления, с эффективностью традиционного спортивного напитка (6% углеводов) (Williams et al, 2003). Добавки (по 355 мл каждой) вводили сразу после и через 2 часа после тренировки. Степень восстановления оценивалась, когда испытуемые тренировались до изнеможения с 80% VO ₂ max после 4-часового периода восстановления. Мы обнаружили, что восстановление мышечного гликогена было на 128% больше, а эффективность упражнений на 55% выше при употреблении углеводно-белкового восстанавливающего напитка по сравнению с традиционным спортивным напитком.Очевидно, что из этого исследования нельзя определить, была ли разница в эффективности между двумя видами лечения обусловлена ​​типом добавок или количеством потребляемых углеводов. Однако можно сделать вывод, что добавка, предназначенная для восстановления после физических упражнений, намного более эффективна, чем традиционный спортивный напиток. Кроме того, два недавних исследования показывают, что добавление белка к добавке с высоким содержанием углеводов является полезным.

Niles et al. (2001) сравнили эффективность изокалорийных углеводов (углевод, 152.7 г) и углеводно-белковые (белок, 112 г; углеводы 40,4 г) добавки для ускорения восстановления после напряженных аэробных упражнений. Добавки вводились сразу и через 1 час после тренировки, а восстановление оценивалось через 3 часа после последней добавки, когда испытуемые бегали до изнеможения с интенсивностью упражнений 10% относительно их анаэробного порога. Время бега до изнеможения было на 21% больше, когда испытуемые принимали углеводно-белковую добавку, по сравнению с углеводной добавкой.Более примечательны выводы Saunders et al. (Под давлением). В своем исследовании субъекты получали в случайном порядке 1,8 мл · кг ^-1 массы тела 7,3% углеводов или 7,3% плюс 1,85% углеводов / белков каждые 15 минут при езде на велосипеде с максимальным VO 75% ₂ до истощения, и 10 мл · кг ^-1 массы тела сразу после тренировки. Через двенадцать-пятнадцать часов после последней добавки субъекты завершили вторую поездку до изнеможения с 85% VO ₂ max. Во время первого упражнения на велосипеде испытуемые ехали на 29% дольше при потреблении углеводно-белковой добавки по сравнению с углеводной добавкой.Более того, во время второй поездки производительность была на 40% больше при употреблении углеводно-белковой добавки. Интересно, что уровни креатинфосфокиназы (КФК) в плазме, свидетельствующие о повреждении мышечной ткани, были на 83% ниже до начала второго упражнения у субъектов, принимавших углеводно-белковые добавки. Был сделан вывод, что добавление белка к углеводной добавке улучшает аэробную выносливость и ограничивает повреждение мышц при физической нагрузке.

Выводы

Восстановление мышечного гликогена после истощения в результате упражнений является центральным компонентом процесса восстановления.Чтобы максимально увеличить запасы гликогена в мышцах во время кратковременного восстановления, важно принимать углеводные добавки как можно скорее после тренировки. Если вы потребляете только углеводы, добавление должно происходить часто, например, каждые 30 минут, и обеспечивать от 1,2 до 1,5 г углеводов · кг ^-1 массы тела · час ^-1 . Однако эффективность хранения мышечного гликогена может быть значительно увеличена за счет добавления белка к углеводной добавке. Это снизит как количество углеводов, так и частоту приема добавок, необходимых для максимального накопления гликогена.Если потребляются и углеводы, и белок, рекомендуется употреблять 0,8 г углеводов на кг ^-1 массы тела плюс 0,2 г белка на 1 кг массы тела сразу и через 2 часа после тренировки в течение 4-часового периода восстановления. Добавление белка к углеводной добавке также имеет дополнительное преимущество, ограничивая повреждение мышц после тренировки и способствуя наращиванию мышечного белка. Наряду с быстрым увеличением мышечного гликогена, эти процессы могут иметь значительное влияние на последующую эффективность упражнений.

Биография

Джон Л. IVY

Занятость

Председатель и Марджи Герли Си, столетний профессор кафедры кинезиологии и санитарного просвещения Техасского университета.

Ссылки

• Альборг Б., Бергстрём Дж., Экелунд Л.Г., Халтман Э. (1967) Мышечный гликоген и мышечные электролиты во время длительных физических упражнений. Acta Physiologica Scandinavica 70, 129-142 [Google Scholar]
• Bergström J., Hermansen L., Халтман Э., Салтин Б. (1967) Диета, мышечный гликоген и физическая работоспособность. Acta Physiologica Scandinavica 71, 140-150 [PubMed] [Google Scholar]
• Bergström J., Hultman E. (1967) Исследование метаболизма гликогена во время физических упражнений у человека. Scandinavian Journal of Clinical Laboratory Investigation 19, 218-226 [PubMed] [Google Scholar]
• Biolo G., Tipton KD, Klein S., Wolfe RR (1997) Обильный запас аминокислот усиливает метаболический эффект упражнений на мышцы белок.Американский журнал физиологии 273, E122-E129 [PubMed] [Google Scholar]
• Blom PCS, Høstmark AT, Vaage O., Kardel KR, Mæhlum S. (1987) Влияние различных сахарных диет после тренировки на скорость мышечной массы синтез гликогена. Медицина и наука в спорте и упражнениях 19, 491-496 [PubMed] [Google Scholar]
• Carrithers J.A., Williamson D.L., Gallagher P.M., Godard M.P., Schulze K.E., Trappe S.W. (2000) Влияние углеводно-белкового питания после тренировки на восстановление мышечного гликогена.Журнал прикладной физиологии 88, 1976–1982 [PubMed] [Google Scholar]
• Карти Г.Д., Янг Д.А., Слипер М.Д., Зиерат Дж., Валлберг-Хенрикссон Х., Холлоши Дж. (1989) Длительное увеличение инсулино-стимулированного транспорта глюкозы в мышцах после тренировки. Американский журнал физиологии 256, E494-E499 [PubMed] [Google Scholar]
• Clarkson P.M., Hubal M.J. (2002) Повреждение мышц у людей, вызванное физической нагрузкой. Американский журнал физической медицины и реабилитации 81 (Приложение 11), S52-S69 [PubMed] [Google Scholar]
• Костилл Д.Л., Паско Д.Д., Финк В.Дж., Роджерс Р.А., Барр С.И., Пирсон Д. (1990) Нарушение ресинтеза гликогена в мышцах после эксцентрических упражнений. Journal of Applied Physiology 69, 46-50 [PubMed] [Google Scholar]
• Дойл Дж. А., Шерман В. М., Штраус Р. Л. (1993) Влияние эксцентрических и концентрических упражнений на восполнение запасов гликогена в мышцах. Journal of Applied Physiology 74, 1848-1855 [PubMed] [Google Scholar]
• Etgen GJ, Jr., Wilson CM, Jensen J., Cushman SW, Ivy JL (1996) Транспорт глюкозы и белок GLUT-4 клеточной поверхности в скелете мышца тучной крысы Цукера.Американский журнал физиологии 271, E294-E301 [PubMed] [Google Scholar]
• Evans W.J. (2002) Влияние упражнений на стареющие мышцы. Clinical Orthopaedics 403 (Suppl.), S211-S220 [PubMed] [Google Scholar]
• Гаретто Л.П., Рихтер Э.А., Гудман М.Н., Рудерман Н.Б. (1984) Усиление метаболизма глюкозы в мышцах у крыс после тренировки: две фазы. Американский журнал физиологии 246, E471-E475 [PubMed] [Google Scholar]
• Gautsch T.A., Anthony J.C., Kimball S.R., Paul G.Л., Лайман Д.К., Джефферсон Л.С. (1998) Наличие eIF4E регулирует синтез белка в скелетных мышцах во время восстановления после упражнений. Американский журнал физиологии 274, C406-C414 [PubMed] [Google Scholar]
• Goodyear L.J., Hirshman M.F., King P.A., Horton E.D., Thompson C.M., Horton E.S. (1990) Транспорт глюкозы в плазматической мембране скелетных мышц и переносчики глюкозы после тренировки. Журнал прикладной физиологии 68, 193-198 [PubMed] [Google Scholar]
• Хермансен Л., Халтман Э., Saltin B. (1965) Мышечный гликоген во время длительных тяжелых упражнений. Acta Physiologica Scandinavica 71, 334-346 [Google Scholar]
• Ivy J.L. (1998) Ресинтез гликогена после упражнений: влияние потребления углеводов. International Journal of Sports Medicine 19 (Suppl), 142-146 [PubMed] [Google Scholar]
• Айви Дж. Л., Гофорт Х. У., Дэймон Б. Д., МакКоули Т. Р., Парсонс Э. К., Прайс Т.Б. (2002) Раннее восстановление гликогена в мышцах после тренировки улучшается с помощью углеводно-белковой добавки.Journal of Applied Physiology 93, 1337-1344 [PubMed] [Google Scholar]
• Айви Дж. Л., Кац А. Л., Катлер К. Л., Шерман В. М., Койл Е. Ф. (1988a) Синтез гликогена в мышцах после тренировки: влияние времени приема углеводов. Journal of Applied Physiology 64, 1480-1485 [PubMed] [Google Scholar]
• Ivy J.L., Lee M.C., Brozinick J.T., Reed M.J. (1988b) Запасы гликогена в мышцах после приема различных количеств углеводов. Журнал прикладной физиологии 65, 2018-2023 [PubMed] [Google Scholar]
• Jentjens R.L.P.G., van Loon L.J.C., Mann C.H., Wagenmakers A.J.M., Jeukendrup A.E. (2001) Добавление белка и аминокислот к углеводам не усиливает синтез гликогена в мышцах после тренировки. Journal of Applied Physiology 91, 839-846 [PubMed] [Google Scholar]
• Levenhagen DK, Carr C, Carlson MG, Maron DJ, Borel MJ, Flakoll PJ (2002) Потребление белка после упражнений улучшает накопление белка в организме и в ногах. люди. Медицина и наука в спорте и физических упражнениях 34, 828-837 [PubMed] [Google Scholar]
• Levenhagen D.К., Грешем Дж.Д., Карлсон М.Г., Марон Д.Дж., Борел М.Дж., Флаколл П.Дж. (2001) Время приема питательных веществ после тренировки имеет решающее значение для восстановления гомеостаза глюкозы в ногах и белков. Американский журнал физиологии 280, E982-E993 [PubMed] [Google Scholar]
• Мюлум С., Хёстмарк А.Т., Хермансен Л. (1977) Синтез мышечного гликогена во время восстановления после длительных тяжелых упражнений у диабетиков и недиабетиков. Скандинавский журнал клинических лабораторных исследований 37, 309-316 [PubMed] [Google Scholar]
• Miller S.Л., Типтон К.Д., Чинкс Д.Л., Вольф С.Е., Вулф Р.Р. (2003) Независимые и комбинированные эффекты аминокислот и глюкозы после упражнений с отягощениями. Медицина и наука в спорте и упражнениях 35, 449-455 [PubMed] [Google Scholar]
• Niles ES, Lachowetz T., Garfi J., Sullivan W., Smith JC, Leyh BP, Headley SA (2001) Carbohydrate-protein напиток ускоряет время до изнеможения после восстановления после упражнений на выносливость. Journal of Exercise Physiology 4, 45-52 [Google Scholar]
• Okamura K, Doi T, Hamada K, Sakurai M., Мацумото К., Имаидзуми К., Йошиока Ю., Шимицу С., Сузуки М. (1997) Влияние введения аминокислот и глюкозы во время восстановления после тренировки на кинетику белка у собак. American Journal of Physiology 272, E1023-E1030 [PubMed] [Google Scholar]
• Орейли К.П., Уорхол М.Дж., Филдинг Р.А., Фронтера В.Р., Мередит К.Н., Эванс В.Дж. (1987) Повреждение мышц, вызванное эксцентрическими упражнениями, ухудшает восполнение запасов гликогена в мышцах . Журнал прикладной физиологии 63, 252-256 [PubMed] [Google Scholar]
• Pallotta J.А., Кеннеди П.Дж. (1968) Ответ плазменного инсулина и гормона роста на углеводное и белковое питание. Metabolism 17, 901-908 [PubMed] [Google Scholar]
• Piehl-Aulin K., Soderlund K, Hultman E. (2000) Скорость ресинтеза мышечного гликогена у людей после приема напитков, содержащих углеводы с низкой и высокой молекулярной массой. European Journal of Applied Physiology 81, 346-351 [PubMed] [Google Scholar]
• Расмуссен Б. Б., Типтон К. Д., Миллер С. Л., Вольф С. Е., Вульф Р.R. (2000) Пероральная добавка незаменимых аминокислот и углеводов усиливает анаболизм мышечного белка после упражнений с отягощениями. Journal of Applied Physiology 88, 386-393 [PubMed] [Google Scholar]
• Рихтер Э.А., Гаретто Л.П., Гудман М.Н., Рудерман Н.Б. (1984) Повышенный метаболизм глюкозы в мышцах после тренировки: модуляция местными факторами. Американский журнал физиологии 246, E476-E482 [PubMed] [Google Scholar]
• Рой Б.Д., Тарнопольский М.А., МакДугалл Д.Д., Фаулз Дж., Ярашески К.E. (1997) Влияние времени приема глюкозы на метаболизм белка после тренировки с отягощениями. Журнал прикладной физиологии 82, 1882–18888 [PubMed] [Google Scholar]
• Сондерс М.Дж., Кейн М.Д., Тодд М.К. (В прессе) Влияние углеводно-белкового напитка на выносливость при езде на велосипеде и повреждение мышц. Медицина и наука в спорте и физических упражнениях. [PubMed] [Google Scholar]
• Спиллер Г.А., Дженсен К.Д., Паттисон Т.С., Чак К.С., Уиттам Дж. Х., Скала Дж. (1987) Влияние дозы белка на уровень глюкозы в сыворотке и реакцию инсулина на сахар.Американский журнал клинического питания 46, 474-480 [PubMed] [Google Scholar]
• Судзуки М., Дои Т., Ли С.Дж., Окамура К., Симидзу С., Окано Г., Сато Ю., Симомура Ю., Фушики Т. (1999) Влияние времени приема пищи после упражнений с отягощениями на мышечную массу задних конечностей и накопление жира у тренированных крыс. Journal of Nutritional Science and Vitaminology 45, 401-409 [PubMed] [Google Scholar]
• Tarnopolsky M.A., Bosman M., MacDonald J.R., Vandeputte D., Martin J., Roy B.D. (1997) После тренировки белково-углеводные и углеводные добавки увеличивают гликоген в мышцах у мужчин и женщин.Journal of Applied Physiology 83, 1877-1883 [PubMed] [Google Scholar]
• Tipton KD, Ferrando AA, Phillips SM, Doyle D., Jr., Wolfe RR (1999) Синтез чистого белка после тренировки в мышцах человека из перорально вводимых аминокислот кислоты. Американский журнал физиологии 276, E628-E634 [PubMed] [Google Scholar]
• van Hall G., Shirreffs S.M., Calbet J.A.L. (2000) Ресинтез гликогена в мышцах во время восстановления после велотренировок: отсутствие эффекта от дополнительного приема белка. Журнал прикладной физиологии 88, 1631-1636 [PubMed] [Google Scholar]
• Уолш Н.П., Бланнин А.К., Робсон П.Дж., Глисон М. (1998) Глютамин, упражнения и иммунная функция. Ссылки и возможные механизмы. Sports Medicine 26, 177-191 [PubMed] [Google Scholar]
• Wolfe R.R. (2001) Влияние потребления аминокислот на анаболические процессы. Canadian Journal of Applied Physiology 26 (Suppl), S220-S227 [PubMed] [Google Scholar]
• Williams M.B., Raven P.B., Fogt D.L., Ivy J.L. (2003) Влияние восстанавливающих напитков на восстановление гликогена и выполнение упражнений на выносливость. Журнал исследований силы и кондиционирования 17, 12-19 [PubMed] [Google Scholar]
• Завадски К.M., Yaspelkis B.B. III, Ivy J.L. (1992) Углеводно-белковый комплекс увеличивает скорость хранения гликогена в мышцах после упражнений. Журнал прикладной физиологии 72, 1854–1859 [PubMed] [Google Scholar]

Регулирование восстановления мышечного гликогена, синтеза и восстановления мышечного белка после упражнений

J Sports Sci Med. 2004 Sep; 3 (3): 131–138.

Опубликовано в Интернете 1 сентября 2004 г.

Симпозиум Международного общества спортивного питания, 18-19 июня 2005 г., Лас-Вегас, штат Невада, США — Использование макронутриентов во время упражнений: последствия для производительности и приема добавок

Физиология упражнений и метаболизм Лаборатория, Департамент кинезиологии и санитарного просвещения, Техасский университет в Остине, Остин, Техас, США

✉ Департамент кинезиологии и санитарного просвещения, Беллмонт-холл 222, Техасский университет в Остине, Остин, Техас 78712-0360, США

Поступило 28 мая 2004 г .; Принята к печати 28 июня 2004 г.

Copyright © Журнал спортивной науки и медицины Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Abstract

Восстановление после длительных напряженных упражнений требует пополнения истощенных запасов топлива, восстановления поврежденных тканей и начала тренировочной адаптации. Важнейшими для этих процессов являются тип, количество и время поступления питательных веществ. Мышечный гликоген является незаменимым топливом для интенсивных тренировок, независимо от того, носят ли они аэробный или анаэробный характер.Синтез гликогена — относительно медленный процесс, и поэтому восстановление мышечного гликогена требует особого внимания, когда между тренировками или соревнованиями ограничено время. Чтобы максимизировать скорость синтеза гликогена в мышцах, важно принимать углеводную добавку сразу после тренировки, продолжать принимать ее через частые промежутки времени и потреблять примерно 1,2 г углеводов · кг ^-1 массы тела · час ^-1 . Максимального увеличения синтеза гликогена с помощью менее частых добавок и меньшего количества углеводов можно достичь с помощью добавления белка к углеводной добавке.Это также будет способствовать синтезу белка и уменьшать деградацию белка, таким образом, имея дополнительное преимущество в виде стимуляции восстановления и адаптации мышечной ткани. Более того, недавние исследования показывают, что прием углеводной / белковой добавки после тренировки будет иметь более положительное влияние на последующие упражнения, чем углеводная добавка.

Ключевые моменты

• Для быстрого восстановления после продолжительных упражнений важно пополнить запасы гликогена в мышцах и инициировать восстановление и адаптацию мышечной ткани.

• Для максимального восполнения запасов гликогена в мышцах важно принимать углеводные добавки как можно скорее после тренировки.

• Потребляйте углеводы часто, например, каждые 30 минут, и обеспечьте от 1,2 до 1,5 г углеводов · кг ^-1 массы тела · ч ^-1 .

• Эффективность хранения гликогена в мышцах может быть значительно увеличена за счет добавления белка к углеводной добавке (соотношение углеводов к белку ~ 4: 1).

• Добавление белка к углеводной добавке также имеет дополнительное преимущество, ограничивая повреждение мышц после тренировки и способствуя наращиванию мышечного белка.

Ключевые слова: Углеводы, питательные вещества, инсулин, глюкоза, аминокислоты

Введение

Восстановление после упражнений — сложный процесс, требующий пополнения запасов топлива в организме, восстановления поврежденной мышечной ткани и начала тренировочные приспособления.Это требует, чтобы организм переключился из преимущественно катаболического состояния в преимущественно анаболическое состояние. Для того, чтобы этот переход происходил эффективно и результативно, необходимо не только потреблять правильные питательные вещества, но и употреблять их в нужное время.

Основным источником топлива, используемого скелетными мышцами во время длительных аэробных упражнений напряженного характера, является мышечный гликоген. Невозможно переоценить важность мышечного гликогена как источника топлива. В целом, было продемонстрировано, что аэробная выносливость напрямую связана с начальными запасами гликогена в мышцах, что интенсивные упражнения не могут поддерживаться после того, как эти запасы истощены, и что ощущение усталости во время длительных интенсивных упражнений соответствует снижению мышечного гликогена (Hermansen et al. al., 1965; Альборг и др., 1967; Бергстрём и Халтман, 1967; Бергстрём и др., 1967). Из-за важности мышечного гликогена для поддержания продолжительных интенсивных упражнений, было проведено значительное исследование, чтобы установить наиболее эффективные средства для его восполнения после истощения. Ранние исследования были сосредоточены на том, как ежедневно пополнять запасы гликогена в мышцах при подготовке к последовательным дням соревнований или тренировок. Однако, поскольку многие спортсмены могут тренироваться или соревноваться по несколько раз в день, недавние исследования были сосредоточены на том, как восполнить запасы гликогена в мышцах в течение нескольких часов после тренировки.В связи с этим вопросы, которые были рассмотрены, включают наиболее подходящее количество и частоту приема углеводов, наиболее подходящее время для приема добавок, а также наиболее подходящие добавки для использования.

Помимо сокращения запасов гликогена в мышцах, физические упражнения приводят к повреждению мышечной ткани. Это повреждение частично вызвано физическим стрессом, оказываемым на мышцу, особенно во время эксцентрической фазы сокращения мышц (Clarkson and Hubal, 2002; Evans, 2002), и гормональными изменениями, которые приводят к распаду мышечного белка, а также жиры и углеводы, которые служат топливом для сокращения мышц (Walsh et al., 1998). Однако повреждение мышц происходит не только во время тренировки, но и может продолжаться после тренировки в течение многих часов. Это происходит в результате продолжительных гормональных тренировок, увеличения свободных радикалов и острого воспаления. Такое повреждение тканей не только ограничивает работоспособность из-за отсроченного появления мышечной болезненности, но также ставит под угрозу восполнение мышечного гликогена и ограничивает адаптацию мышц к тренировкам (O’Reilly et al., 1987; Costill et al., 1990).

В этом обзоре будут обсуждаться наиболее эффективные и подходящие средства быстрого пополнения запасов гликогена в мышцах после тренировки.Также будут обсуждаться средства ограничения повреждения мышц после тренировки и стимуляции синтеза мышечного белка. Наконец, будут представлены доказательства того, что процедуры, используемые для быстрого пополнения запасов гликогена в мышцах и стимуляции синтеза белка, благоприятно влияют на физическую работоспособность.

Поступражнение для восполнения запасов гликогена в мышцах

Соревновательный характер современного спорта требует от многих спортсменов кросс-тренировок и тренировок несколько раз в день. Более того, от многих спортсменов может потребоваться участие в нескольких различных соревнованиях в последующие дни или даже в один и тот же день.Недавние исследования показали, что в таких ситуациях спортсмены получают пользу от быстрого восстановления запасов гликогена в мышцах. На скорость накопления гликогена в мышцах после тренировки влияют многие факторы. К ним относятся время потребления углеводов, количество и частота потребления углеводов и добавление белка в углеводную добавку.

Время потребления углеводов после тренировки

Было обнаружено, что синтез гликогена в мышцах происходит быстрее, если углеводы потребляются сразу после тренировки, а не после ожидания в течение нескольких часов (Ivy et al., 1988а). Когда углеводы потребляются сразу после тренировки, скорость синтеза гликогена составляет в среднем от 6 до 8 ммоль · кг ^-1 сырого веса · час ^-1 ; тогда как, если добавление отложено на несколько часов, скорость синтеза снижается на 50% (Mæhlum et al., 1977; Blom et al., 1987; Ivy et al. 1988a). Повышенный синтез сразу после тренировки частично связан с более быстрым усвоением глюкозы мышцами в результате повышения чувствительности мышц к инсулину (Garetto et al., 1984; Richter et al., 1984; Cartee et al., 1989), а также увеличение концентрации переносчиков глюкозы, связанных с плазматической мембраной мышцы (Goodyear et al., 1990; Etgen et al., 1996). Однако со временем повышение чувствительности к инсулину и концентрация мембранного переносчика глюкозы снижается, что приводит к снижению скорости поглощения глюкозы мышцами и накопления гликогена. Например, Okamura et al. (1997) вводили глюкозу собакам с той же скоростью либо сразу после тренировки, либо через 2 часа после нее.Уровни глюкозы в плазме и инсулина были значительно ниже у собак, которым вводили инфузию сразу после тренировки, но их уровни поглощения глюкозы задними конечностями были значительно выше. Levenhagen et al. (2001) обнаружили, что потребление глюкозы ногами увеличивалось в 3 раза по сравнению с базовым при добавлении углеводов сразу после тренировки и только на 44% выше базового при добавлении через 3 часа после тренировки. Эта разница в скорости поглощения произошла, несмотря на отсутствие различий в кровотоке в ногах или концентрациях глюкозы и инсулина в крови между двумя видами лечения.

Также следует отметить, что после упражнений, которые истощают запасы углеводов в организме, накопление гликогена в мышцах практически не увеличивается, если не становится доступным достаточное количество углеводов (Ivy et al., 1988a; Ivy et al., 1998b; Zawadzki и др., 1992). Следовательно, раннее потребление углеводов после напряженных упражнений имеет важное значение, поскольку они обеспечивают непосредственный источник субстрата для мышц, а также используют повышенную чувствительность к инсулину и проницаемость мембран мышцы для глюкозы.Кроме того, прием добавок сразу после тренировки, по-видимому, замедляет снижение чувствительности к инсулину, а при частом добавлении относительно высокая скорость накопления гликогена может поддерживаться в течение 8 часов после тренировки (Blom et al., 1987; Ivy et al. , 1988b).

Количество диетических углеводов

Важным диетическим фактором, влияющим на восполнение мышечного гликогена, очевидно, является количество потребляемых углеводов. При предоставлении сразу после тренировки скорость накопления гликогена будет снижаться по мере уменьшения доступности глюкозы (Ivy et al., 1988а). Однако Blom et al. (1987) продемонстрировали, что это снижение может быть уменьшено на срок до 8 часов, если добавки будут вводиться постоянно с 2-часовыми интервалами. Они также обнаружили, что добавление 0,7 г глюкозы на ^-1 кг массы тела, по-видимому, максимально увеличивает запасы гликогена в мышцах, поскольку не было обнаружено различий между добавками, содержащими 0,7 и 1,4 г глюкозы на кг массы тела ^-1 . Однако исследования нашей лаборатории показывают, что при добавлении углеводов с 2-часовыми интервалами 1.От 2 до 1,4 г глюкозы · кг ^-1 массы тела (от 0,6 до 0,7 г углеводов · кг ^-1 массы тела · час ^-1 ) требуется для максимального накопления гликогена в мышцах (Ivy et al., 1988a; 1988b).

Скорость синтеза гликогена, которая поддерживается добавлением с двухчасовыми интервалами, приблизительно 7 ммоль · кг ^-1 сырого веса · час ^-1 , по-видимому, не является наивысшей возможной скоростью синтеза мышечного гликогена. Некоторые исследования показали, что увеличение частоты приема добавок и добавление белка к углеводной добавке может положительно влиять на скорость синтеза (Doyle et al., 1993; Пиль-Аулин и др., 2000; ван Холл и др., 2000).

Частота приема углеводных добавок

Когда углеводные добавки происходят с частыми интервалами, например каждые 15-30 минут и в больших количествах, скорость накопления гликогена в мышцах оказывается примерно на 30% выше, чем при добавлении каждые 2 часа ( Дойл и др., 1993; Пил-Аулин и др., 2000; ван Холл и др., 2000). Дойл и др. (1993) сообщили о скорости накопления гликогена 10 ммоль · кг ^-1 сырого веса · час ^-1 в течение первых 4 часов восстановления после упражнений, когда субъекты получали 0.4 г углеводов · кг ^-1 массы тела каждые 15 минут (1,6 г углеводов · кг ^-1 массы тела · час ^-1 ). Об аналогичных показателях сообщили van Hall et al. (2000) в течение 4-часового периода восстановления, когда добавка производилась с 15-минутными интервалами, а Piehl-Aulin et al. (2000) в течение первых двух часов восстановления при приеме добавок с 30-минутными интервалами. В этих исследованиях количество углеводов составляло приблизительно от 1,0 до 1,2 г · кг ^-1 массы тела · ч ^-1 .Эти исследования показывают, что прием добавок с интервалами от 15 до 30 минут может быть предпочтительнее добавления каждые 2 часа для быстрого восстановления запасов гликогена в мышцах после тренировки. Они также предполагают, что при частом приеме добавок оптимальное количество углеводов находится в диапазоне 1,2 г · кг ^-1 массы тела · ч ^-1 . К сожалению, не было проведено никаких исследований, напрямую сравнивающих частоту приема добавок со скоростью накопления гликогена.

Влияние белка на накопление гликогена

Наша лаборатория была первой, кто изучил комбинированное влияние белка и углеводов на синтез гликогена в мышцах (Zawadzki et al., 1992). Сравнения были сделаны для добавок, состоящих из 112 г углеводов в смеси 21% мас. / Об. И 112 г углеводов с 40,7 г белка, подаваемых сразу после и через 2 часа после тренировки. Было обнаружено, что добавление белка к углеводной добавке увеличивало скорость накопления гликогена примерно на 38% в течение первых 4 часов восстановления.Считалось, что более высокая скорость синтеза связана с большей инсулиновой реакцией в результате добавления белка к углеводной добавке (Pallotta and Kennedy, 1968; Spiller et al., 1987). Однако возникли споры, потому что углеводы и углеводно-белковые добавки, которые мы использовали, не были изокалорийными, а последующие исследования, проведенные в других лабораториях, не подтвердили наши выводы (Tarnopolsky et al., 1997; Carrithers et al., 2000; van Hall et al. , 2000; Jentjens et al., 2001). Однако противоречивые результаты, вероятно, можно объяснить различиями в дизайне экспериментов, таких как частота приема добавок, а также количество и типы предоставленных углеводов и белков.В целом те исследования, которые не продемонстрировали преимущества протеина, использовали более частые интервалы кормления (Tarnopolsky et al., 1997; Carrithers et al., 2000; van Hall et al., 2000; Jentjens et al., 2001), большее количество углеводов (van Hall et al., 2000; Jentjens et al., 2001), а в некоторых исследованиях меньше белка (Carrithers et al., 2000; Tarnopolsky et al., 1997). Это предположение подтверждается недавним исследованием нашей лаборатории, в котором мы проверили гипотезу о том, что углеводно-белковая добавка будет более эффективной в восполнении мышечного гликогена после тренировки по сравнению с углеводной добавкой с таким же содержанием углеводов или эквивалентной калорийностью при добавлении. сразу и через 2 часа после тренировки (Ivy et al., 2002). После нескольких часов интенсивной езды на велосипеде для истощения запасов гликогена в мышцах испытуемые получали углеводный белок (80 г CHO, 28 г Pro, 6 г жира), изоуглевод (80 г CHO, 6 г). г жира) или изокалорийной углеводной добавки (108 г CHO, 6 г жира). После 4 часов восстановления уровень гликогена в мышцах был значительно выше при лечении углеводом / белком (88,8 +/- 4,4 ммоль · л ^-1 ) по сравнению с изоуглеводом (70,0 ± 4,0 ммоль · л ^-1 ). ) и изокалорийный (75.5 ± 2,8 ммоль · л ^-1 ) обработок. Накопление гликогена существенно не отличалось между изоуглеводной и изокалорийной обработками. Интересна была очень большая разница в накоплении гликогена между курсами лечения в течение первых 40 минут восстановления. Накопление гликогена происходило в два раза быстрее после обработки углеводами / белками, чем после изокалорийной обработки, и в четыре раза быстрее, чем после обработки изоуглеводами. Эта тенденция также была отмечена после второго кормления через 2 часа после восстановления.

Результаты показывают, что совместный прием белка с углеводами увеличит эффективность накопления гликогена в мышцах при добавлении добавок с интервалом более 1 часа или когда количество потребляемых углеводов ниже порога для максимального синтеза гликогена. Эти результаты имеют важное значение для спортсменов, которые хотят ограничить потребление углеводов, чтобы контролировать массу тела, и для тех спортсменов, которые занимаются видами спорта, которые имеют очень короткие периоды восстановления во время соревнований, таких как баскетбол, хоккей с шайбой и футбол.

Ограничение повреждения мышц и начало наращивания мышечного белка

Во время интенсивных упражнений обычно происходит повреждение активных мышц, и это повреждение может продолжаться после тренировки из-за ускорения распада белка. Для полного выздоровления важно инициировать синтез белка, ограничивая при этом деградацию белка. Подобно хранению гликогена в мышцах, на синтез и деградацию мышечного белка влияют типы, количество и время приема пищевых добавок.

Типы добавок, влияющих на синтез и распад белка

Хотя мышца может иметь остаточную катаболическую активность после тренировки, она настроена на переход в анаболическое состояние в присутствии правильных питательных веществ. Отчасти это связано с повышенной чувствительностью к инсулину. Инсулин — один из самых анаболических гормонов в организме. Инсулин увеличивает усвоение аминокислот мышцами и синтез протеина, а также снижает деградацию протеина. После упражнений повышение уровня инсулина в плазме является ключом к ограничению длительного повреждения мышц и стимулированию накопления белка.

Рой и др. (1997) исследовали влияние углеводных добавок на частичную скорость синтеза белка после упражнений с отягощениями, используя одну ногу, при этом противоположная нога служила контролем. Субъекты получали 1 г углеводов на ^-1 кг массы тела сразу после и через 1 час после тренировки или плацебо. Сами по себе упражнения не привели к значительному увеличению синтеза белка. Однако добавление углеводов значительно повысило уровень инсулина в плазме и увеличило синтез белка на 36% в ноге, которая тренировалась, по сравнению с ногой, которая не тренировалась.Кроме того, содержание азота в моче и 3-метилхистидина значительно снизилось после приема углеводов, что свидетельствует о снижении повреждения мышечной ткани и деградации белка. Напротив, Levenhagen et al. (2002) не обнаружили увеличения синтеза белка, когда углеводная добавка вводилась сразу после тренировки. Однако это открытие могло быть связано с отсутствием заметной инсулиновой реакции в результате приема очень небольших углеводных добавок (8 г).

Добавление смеси незаменимых аминокислот также увеличивает синтез белка (Biolo et al., 1997; Типтон и др., 1999). Активация синтеза белка аминокислотами наиболее эффективна сразу после тренировки. Сообщалось, что повышение уровня аминокислот в плазме после тренировки путем инфузии или перорального приема добавок приводит к переходу мышц от отрицательного белкового баланса к положительному за счет стимуляции синтеза белка (Rasmussen et al., 2000). Когда уровень аминокислот в крови снижается ниже нормы, аминокислоты высвобождаются из мышц и синтез белка снижается.Однако повышение уровня незаменимых аминокислот выше нормы увеличивает поглощение аминокислот и синтез мышечного белка (Wolfe, 2001).

Хотя добавление углеводов или аминокислот после тренировки может ограничить повреждение мышц и стимулировать синтез белка, появляется все больше доказательств того, что комбинация может иметь аддитивный эффект (Suzuki et al., 1999; Levenhagen et al., 2002; Miller et al. др., 2003). Вероятно, это связано с синергистическим эффектом, который оказывает углевод / аминокислота или углевод / белковая добавка на реакцию инсулина в плазме, и тем фактом, что такие добавки поддерживают повышение концентрации аминокислот в плазме.В связи с этим Levenhagen et al. (2002) обнаружили, что синтез белка в ногах и во всем теле увеличивался в 6 раз и 15%, соответственно, когда добавка углеводов / белков давалась после 60 минут езды на велосипеде при 60% VO ₂ макс. Прирост чистого белка также был положительным. Когда давали плацебо или углеводную добавку, происходило высвобождение мышечных аминокислот, и деградация белка превышала синтез белка. Кроме того, Miller et al. (2002) оценили независимые и комбинированные эффекты углеводов и аминокислот после упражнений с сопротивлением ног.Добавки давали через 1 и 3 часа после тренировки, и синтез белка в ноге определялся в течение 3-часового периода восстановления. Было обнаружено, что как реакция инсулина в плазме, так и скорость синтеза белка были самыми высокими в ответ на углеводную / аминокислотную добавку. Эффект углеводной / аминокислотной добавки на чистый синтез мышечного протеина был примерно эквивалентен сумме независимых эффектов одной только углеводной или аминокислотной добавки. Эти данные подтверждаются исследованиями Gautsch et al.(1998). Эти исследователи обнаружили, что полноценный прием пищи, состоящей из белков и углеводов с высоким гликемическим индексом, при условии, что они поступают после тренировки, будет стимулировать инициацию трансляции мРНК для синтеза мышечного белка, тогда как еды, состоящей только из углеводов, было недостаточно.

Выбор времени приема питательных веществ для синтеза и распада белка

Как и в случае восстановления мышечного гликогена после тренировки, время приема добавок для стимуляции накопления белка также имеет решающее значение.Okamura et al. (1997), по-видимому, были первыми, кто исследовал влияние времени приема пищи на синтез мышечного белка после тренировки. Они измерили скорость синтеза и разложения белка у собак после упражнений на беговой дорожке. Всем собакам вводили в течение 2 часов 10% раствор аминокислот и 10% глюкозы, причем половине собак вводили инфузию сразу после тренировки, а другой половине — через 2 часа после тренировки. Во время периода перед тренировкой и во время тренировки наблюдался чистый распад белка.Только после начала инфузии смеси аминокислот и глюкозы чистый белковый баланс стал положительным, с увеличением поглощения аминокислот мышцами и большего синтеза белка при введении сразу после тренировки по сравнению с 2 часами после тренировки.

Вероятно, исследование Levenhagen et al. (2001). Эти исследователи изучали влияние углеводно-белковой добавки на синтез и разложение белка после 60-минутной тренировки умеренной интенсивности во время езды на велосипеде.Субъектам давали добавку сразу или через 3 часа после тренировки. На расщепление белка не повлияло время приема добавок, но синтез белка в ногах увеличивался примерно в 3 раза по сравнению с базовым, когда добавление происходило сразу после тренировки. Никакого увеличения синтеза белка не происходило, когда добавка была отложена на 3 часа, и только когда добавка была введена сразу после тренировки, наблюдался положительный баланс белка (скорость синтеза белка превышала скорость разложения белка).Также было интересно отметить, что когда добавка происходила сразу по сравнению с 3 часами после тренировки, происходило более сильное окисление жиров. Levenhagen et al. (2001) пришли к выводу, что прием углеводной / белковой добавки сразу после тренировки увеличивает накопление белка, а также запасы гликогена в мышцах.

Физическая работоспособность после восстановления

Исследования показывают, что прием углеводных / белковых добавок в подходящее время после тренировки окажет значительное влияние на последующую работоспособность.Например, мы сравнили эффективность углеводно-белковой добавки (15% углеводов — 4% белка), предназначенной для восстановления, с эффективностью традиционного спортивного напитка (6% углеводов) (Williams et al, 2003). Добавки (по 355 мл каждой) вводили сразу после и через 2 часа после тренировки. Степень восстановления оценивалась, когда испытуемые тренировались до изнеможения с 80% VO ₂ max после 4-часового периода восстановления. Мы обнаружили, что восстановление мышечного гликогена было на 128% больше, а эффективность упражнений на 55% выше при употреблении углеводно-белкового восстанавливающего напитка по сравнению с традиционным спортивным напитком.Очевидно, что из этого исследования нельзя определить, была ли разница в эффективности между двумя видами лечения обусловлена ​​типом добавок или количеством потребляемых углеводов. Однако можно сделать вывод, что добавка, предназначенная для восстановления после физических упражнений, намного более эффективна, чем традиционный спортивный напиток. Кроме того, два недавних исследования показывают, что добавление белка к добавке с высоким содержанием углеводов является полезным.

Niles et al. (2001) сравнили эффективность изокалорийных углеводов (углевод, 152.7 г) и углеводно-белковые (белок, 112 г; углеводы 40,4 г) добавки для ускорения восстановления после напряженных аэробных упражнений. Добавки вводились сразу и через 1 час после тренировки, а восстановление оценивалось через 3 часа после последней добавки, когда испытуемые бегали до изнеможения с интенсивностью упражнений 10% относительно их анаэробного порога. Время бега до изнеможения было на 21% больше, когда испытуемые принимали углеводно-белковую добавку, по сравнению с углеводной добавкой.Более примечательны выводы Saunders et al. (Под давлением). В своем исследовании субъекты получали в случайном порядке 1,8 мл · кг ^-1 массы тела 7,3% углеводов или 7,3% плюс 1,85% углеводов / белков каждые 15 минут при езде на велосипеде с максимальным VO 75% ₂ до истощения, и 10 мл · кг ^-1 массы тела сразу после тренировки. Через двенадцать-пятнадцать часов после последней добавки субъекты завершили вторую поездку до изнеможения с 85% VO ₂ max. Во время первого упражнения на велосипеде испытуемые ехали на 29% дольше при потреблении углеводно-белковой добавки по сравнению с углеводной добавкой.Более того, во время второй поездки производительность была на 40% больше при употреблении углеводно-белковой добавки. Интересно, что уровни креатинфосфокиназы (КФК) в плазме, свидетельствующие о повреждении мышечной ткани, были на 83% ниже до начала второго упражнения у субъектов, принимавших углеводно-белковые добавки. Был сделан вывод, что добавление белка к углеводной добавке улучшает аэробную выносливость и ограничивает повреждение мышц при физической нагрузке.

Выводы

Восстановление мышечного гликогена после истощения в результате упражнений является центральным компонентом процесса восстановления.Чтобы максимально увеличить запасы гликогена в мышцах во время кратковременного восстановления, важно принимать углеводные добавки как можно скорее после тренировки. Если вы потребляете только углеводы, добавление должно происходить часто, например, каждые 30 минут, и обеспечивать от 1,2 до 1,5 г углеводов · кг ^-1 массы тела · час ^-1 . Однако эффективность хранения мышечного гликогена может быть значительно увеличена за счет добавления белка к углеводной добавке. Это снизит как количество углеводов, так и частоту приема добавок, необходимых для максимального накопления гликогена.Если потребляются и углеводы, и белок, рекомендуется употреблять 0,8 г углеводов на кг ^-1 массы тела плюс 0,2 г белка на 1 кг массы тела сразу и через 2 часа после тренировки в течение 4-часового периода восстановления. Добавление белка к углеводной добавке также имеет дополнительное преимущество, ограничивая повреждение мышц после тренировки и способствуя наращиванию мышечного белка. Наряду с быстрым увеличением мышечного гликогена, эти процессы могут иметь значительное влияние на последующую эффективность упражнений.

Биография

Джон Л. IVY

Занятость

Председатель и Марджи Герли Си, столетний профессор кафедры кинезиологии и санитарного просвещения Техасского университета.

Ссылки

• Альборг Б., Бергстрём Дж., Экелунд Л.Г., Халтман Э. (1967) Мышечный гликоген и мышечные электролиты во время длительных физических упражнений. Acta Physiologica Scandinavica 70, 129-142 [Google Scholar]
• Bergström J., Hermansen L., Халтман Э., Салтин Б. (1967) Диета, мышечный гликоген и физическая работоспособность. Acta Physiologica Scandinavica 71, 140-150 [PubMed] [Google Scholar]
• Bergström J., Hultman E. (1967) Исследование метаболизма гликогена во время физических упражнений у человека. Scandinavian Journal of Clinical Laboratory Investigation 19, 218-226 [PubMed] [Google Scholar]
• Biolo G., Tipton KD, Klein S., Wolfe RR (1997) Обильный запас аминокислот усиливает метаболический эффект упражнений на мышцы белок.Американский журнал физиологии 273, E122-E129 [PubMed] [Google Scholar]
• Blom PCS, Høstmark AT, Vaage O., Kardel KR, Mæhlum S. (1987) Влияние различных сахарных диет после тренировки на скорость мышечной массы синтез гликогена. Медицина и наука в спорте и упражнениях 19, 491-496 [PubMed] [Google Scholar]
• Carrithers J.A., Williamson D.L., Gallagher P.M., Godard M.P., Schulze K.E., Trappe S.W. (2000) Влияние углеводно-белкового питания после тренировки на восстановление мышечного гликогена.Журнал прикладной физиологии 88, 1976–1982 [PubMed] [Google Scholar]
• Карти Г.Д., Янг Д.А., Слипер М.Д., Зиерат Дж., Валлберг-Хенрикссон Х., Холлоши Дж. (1989) Длительное увеличение инсулино-стимулированного транспорта глюкозы в мышцах после тренировки. Американский журнал физиологии 256, E494-E499 [PubMed] [Google Scholar]
• Clarkson P.M., Hubal M.J. (2002) Повреждение мышц у людей, вызванное физической нагрузкой. Американский журнал физической медицины и реабилитации 81 (Приложение 11), S52-S69 [PubMed] [Google Scholar]
• Костилл Д.Л., Паско Д.Д., Финк В.Дж., Роджерс Р.А., Барр С.И., Пирсон Д. (1990) Нарушение ресинтеза гликогена в мышцах после эксцентрических упражнений. Journal of Applied Physiology 69, 46-50 [PubMed] [Google Scholar]
• Дойл Дж. А., Шерман В. М., Штраус Р. Л. (1993) Влияние эксцентрических и концентрических упражнений на восполнение запасов гликогена в мышцах. Journal of Applied Physiology 74, 1848-1855 [PubMed] [Google Scholar]
• Etgen GJ, Jr., Wilson CM, Jensen J., Cushman SW, Ivy JL (1996) Транспорт глюкозы и белок GLUT-4 клеточной поверхности в скелете мышца тучной крысы Цукера.Американский журнал физиологии 271, E294-E301 [PubMed] [Google Scholar]
• Evans W.J. (2002) Влияние упражнений на стареющие мышцы. Clinical Orthopaedics 403 (Suppl.), S211-S220 [PubMed] [Google Scholar]
• Гаретто Л.П., Рихтер Э.А., Гудман М.Н., Рудерман Н.Б. (1984) Усиление метаболизма глюкозы в мышцах у крыс после тренировки: две фазы. Американский журнал физиологии 246, E471-E475 [PubMed] [Google Scholar]
• Gautsch T.A., Anthony J.C., Kimball S.R., Paul G.Л., Лайман Д.К., Джефферсон Л.С. (1998) Наличие eIF4E регулирует синтез белка в скелетных мышцах во время восстановления после упражнений. Американский журнал физиологии 274, C406-C414 [PubMed] [Google Scholar]
• Goodyear L.J., Hirshman M.F., King P.A., Horton E.D., Thompson C.M., Horton E.S. (1990) Транспорт глюкозы в плазматической мембране скелетных мышц и переносчики глюкозы после тренировки. Журнал прикладной физиологии 68, 193-198 [PubMed] [Google Scholar]
• Хермансен Л., Халтман Э., Saltin B. (1965) Мышечный гликоген во время длительных тяжелых упражнений. Acta Physiologica Scandinavica 71, 334-346 [Google Scholar]
• Ivy J.L. (1998) Ресинтез гликогена после упражнений: влияние потребления углеводов. International Journal of Sports Medicine 19 (Suppl), 142-146 [PubMed] [Google Scholar]
• Айви Дж. Л., Гофорт Х. У., Дэймон Б. Д., МакКоули Т. Р., Парсонс Э. К., Прайс Т.Б. (2002) Раннее восстановление гликогена в мышцах после тренировки улучшается с помощью углеводно-белковой добавки.Journal of Applied Physiology 93, 1337-1344 [PubMed] [Google Scholar]
• Айви Дж. Л., Кац А. Л., Катлер К. Л., Шерман В. М., Койл Е. Ф. (1988a) Синтез гликогена в мышцах после тренировки: влияние времени приема углеводов. Journal of Applied Physiology 64, 1480-1485 [PubMed] [Google Scholar]
• Ivy J.L., Lee M.C., Brozinick J.T., Reed M.J. (1988b) Запасы гликогена в мышцах после приема различных количеств углеводов. Журнал прикладной физиологии 65, 2018-2023 [PubMed] [Google Scholar]
• Jentjens R.L.P.G., van Loon L.J.C., Mann C.H., Wagenmakers A.J.M., Jeukendrup A.E. (2001) Добавление белка и аминокислот к углеводам не усиливает синтез гликогена в мышцах после тренировки. Journal of Applied Physiology 91, 839-846 [PubMed] [Google Scholar]
• Levenhagen DK, Carr C, Carlson MG, Maron DJ, Borel MJ, Flakoll PJ (2002) Потребление белка после упражнений улучшает накопление белка в организме и в ногах. люди. Медицина и наука в спорте и физических упражнениях 34, 828-837 [PubMed] [Google Scholar]
• Levenhagen D.К., Грешем Дж.Д., Карлсон М.Г., Марон Д.Дж., Борел М.Дж., Флаколл П.Дж. (2001) Время приема питательных веществ после тренировки имеет решающее значение для восстановления гомеостаза глюкозы в ногах и белков. Американский журнал физиологии 280, E982-E993 [PubMed] [Google Scholar]
• Мюлум С., Хёстмарк А.Т., Хермансен Л. (1977) Синтез мышечного гликогена во время восстановления после длительных тяжелых упражнений у диабетиков и недиабетиков. Скандинавский журнал клинических лабораторных исследований 37, 309-316 [PubMed] [Google Scholar]
• Miller S.Л., Типтон К.Д., Чинкс Д.Л., Вольф С.Е., Вулф Р.Р. (2003) Независимые и комбинированные эффекты аминокислот и глюкозы после упражнений с отягощениями. Медицина и наука в спорте и упражнениях 35, 449-455 [PubMed] [Google Scholar]
• Niles ES, Lachowetz T., Garfi J., Sullivan W., Smith JC, Leyh BP, Headley SA (2001) Carbohydrate-protein напиток ускоряет время до изнеможения после восстановления после упражнений на выносливость. Journal of Exercise Physiology 4, 45-52 [Google Scholar]
• Okamura K, Doi T, Hamada K, Sakurai M., Мацумото К., Имаидзуми К., Йошиока Ю., Шимицу С., Сузуки М. (1997) Влияние введения аминокислот и глюкозы во время восстановления после тренировки на кинетику белка у собак. American Journal of Physiology 272, E1023-E1030 [PubMed] [Google Scholar]
• Орейли К.П., Уорхол М.Дж., Филдинг Р.А., Фронтера В.Р., Мередит К.Н., Эванс В.Дж. (1987) Повреждение мышц, вызванное эксцентрическими упражнениями, ухудшает восполнение запасов гликогена в мышцах . Журнал прикладной физиологии 63, 252-256 [PubMed] [Google Scholar]
• Pallotta J.А., Кеннеди П.Дж. (1968) Ответ плазменного инсулина и гормона роста на углеводное и белковое питание. Metabolism 17, 901-908 [PubMed] [Google Scholar]
• Piehl-Aulin K., Soderlund K, Hultman E. (2000) Скорость ресинтеза мышечного гликогена у людей после приема напитков, содержащих углеводы с низкой и высокой молекулярной массой. European Journal of Applied Physiology 81, 346-351 [PubMed] [Google Scholar]
• Расмуссен Б. Б., Типтон К. Д., Миллер С. Л., Вольф С. Е., Вульф Р.R. (2000) Пероральная добавка незаменимых аминокислот и углеводов усиливает анаболизм мышечного белка после упражнений с отягощениями. Journal of Applied Physiology 88, 386-393 [PubMed] [Google Scholar]
• Рихтер Э.А., Гаретто Л.П., Гудман М.Н., Рудерман Н.Б. (1984) Повышенный метаболизм глюкозы в мышцах после тренировки: модуляция местными факторами. Американский журнал физиологии 246, E476-E482 [PubMed] [Google Scholar]
• Рой Б.Д., Тарнопольский М.А., МакДугалл Д.Д., Фаулз Дж., Ярашески К.E. (1997) Влияние времени приема глюкозы на метаболизм белка после тренировки с отягощениями. Журнал прикладной физиологии 82, 1882–18888 [PubMed] [Google Scholar]
• Сондерс М.Дж., Кейн М.Д., Тодд М.К. (В прессе) Влияние углеводно-белкового напитка на выносливость при езде на велосипеде и повреждение мышц. Медицина и наука в спорте и физических упражнениях. [PubMed] [Google Scholar]
• Спиллер Г.А., Дженсен К.Д., Паттисон Т.С., Чак К.С., Уиттам Дж. Х., Скала Дж. (1987) Влияние дозы белка на уровень глюкозы в сыворотке и реакцию инсулина на сахар.Американский журнал клинического питания 46, 474-480 [PubMed] [Google Scholar]
• Судзуки М., Дои Т., Ли С.Дж., Окамура К., Симидзу С., Окано Г., Сато Ю., Симомура Ю., Фушики Т. (1999) Влияние времени приема пищи после упражнений с отягощениями на мышечную массу задних конечностей и накопление жира у тренированных крыс. Journal of Nutritional Science and Vitaminology 45, 401-409 [PubMed] [Google Scholar]
• Tarnopolsky M.A., Bosman M., MacDonald J.R., Vandeputte D., Martin J., Roy B.D. (1997) После тренировки белково-углеводные и углеводные добавки увеличивают гликоген в мышцах у мужчин и женщин.Journal of Applied Physiology 83, 1877-1883 [PubMed] [Google Scholar]
• Tipton KD, Ferrando AA, Phillips SM, Doyle D., Jr., Wolfe RR (1999) Синтез чистого белка после тренировки в мышцах человека из перорально вводимых аминокислот кислоты. Американский журнал физиологии 276, E628-E634 [PubMed] [Google Scholar]
• van Hall G., Shirreffs S.M., Calbet J.A.L. (2000) Ресинтез гликогена в мышцах во время восстановления после велотренировок: отсутствие эффекта от дополнительного приема белка. Журнал прикладной физиологии 88, 1631-1636 [PubMed] [Google Scholar]
• Уолш Н.П., Бланнин А.К., Робсон П.Дж., Глисон М. (1998) Глютамин, упражнения и иммунная функция. Ссылки и возможные механизмы. Sports Medicine 26, 177-191 [PubMed] [Google Scholar]
• Wolfe R.R. (2001) Влияние потребления аминокислот на анаболические процессы. Canadian Journal of Applied Physiology 26 (Suppl), S220-S227 [PubMed] [Google Scholar]
• Williams M.B., Raven P.B., Fogt D.L., Ivy J.L. (2003) Влияние восстанавливающих напитков на восстановление гликогена и выполнение упражнений на выносливость. Журнал исследований силы и кондиционирования 17, 12-19 [PubMed] [Google Scholar]
• Завадски К.M., Yaspelkis B.B. III, Ivy J.L. (1992) Углеводно-белковый комплекс увеличивает скорость хранения гликогена в мышцах после упражнений. Journal of Applied Physiology 72, 1854-1859 [PubMed] [Google Scholar]

Влияние доступности гликогена на обмен белков в скелетных мышцах человека во время упражнений и восстановления

Мы изучили влияние доступности углеводов (СНО) на использование белка в скелетных мышцах и в состоянии покоя, во время упражнений и во время восстановления у людей.Шесть мужчин ездили на велосипеде примерно с 75% пикового поглощения O (2) (Vo (2peak)) до истощения, чтобы уменьшить запасы СНО в организме, а затем потребляли либо высокий уровень СНО (Н-СНО; 71 + или — 3% СНО), либо низкий уровень СНО. СНО (L-СНО; 11 + или — 1% СНО) диета за 2 дня до испытания в случайном порядке. После каждого диетического вмешательства субъекты получали постоянную примированную инфузию [1- (13) C] лейцина и l- [кольцо- (2) H (5)] фенилаланина для измерения баланса чистого белка всего тела и оборота белка в скелетных мышцах. . Образцы мышц, дыхания, а также артериальной и венозной крови были взяты в покое, в течение 2 часов упражнения на удары ногами на двух ногах при приблизительно 45% от времени удара ногами (2 пика) и в течение 1 часа восстановления.Образцы биопсии подтвердили, что концентрация мышечного гликогена была ниже в группе L-CHO по сравнению с группой H-CHO в состоянии покоя, после тренировки и после восстановления. Чистый белковый баланс ног был снижен в группе L-CHO по сравнению с группой в состоянии покоя и по сравнению с состоянием H-CHO, что в первую очередь было связано с увеличением деградации белка (площадь под кривой скорости появления фенилаланина: 1,331 + или — 162 мкмоль в группе L-CHO против 786 + или — 51 мкмоль в группе H-CHO, P <0.05), но также из-за снижения синтеза белка в конце тренировки. Не было изменений во время упражнений в скорости появления по сравнению с отдыхом в группе H-CHO. Окисление лейцина всего тела увеличивалось по сравнению с остальным только в группе L-CHO и было выше, чем в группе H-CHO. Чистый белковый баланс всего тела был снижен в группе L-CHO, в основном из-за снижения синтеза белка во всем организме. Эти данные дополняют предыдущие выводы других и демонстрируют, используя современную методологию стабильных изотопов, что доступность СНО влияет на скорость синтеза, деградации и чистого баланса в скелетных мышцах и белках всего тела во время длительных физических упражнений у людей.

Гликоген — обзор | ScienceDirect Topics

Гликогенез

Структура гликогена представлена ​​на Рис. 23-1 . Ветвление молекулы гликогена происходит со средней частотой каждые десять остатков глюкозы. Разветвление увеличивает его растворимость, а также скорость, с которой глюкоза может храниться и извлекаться. Каждая молекула гликогена имеет белок гликогенин , ковалентно связанный с полисахаридом.Линейные цепи гликогена состоят из молекул глюкозы, связанных между собой α -1,4 гликозидными связями. В каждой из точек ветвления две молекулы глюкозы связаны между собой α -1,6 гликозидными связями. Невосстанавливающие концы молекулы гликогена — это участки, где происходит как синтез, так и разложение.

Рисунок 23-1.

Путь, по которому глюкозо-6-фосфат (Glc-6-P) превращается в гликоген, показан на рис. 23-2 .После фосфорилирования глюкозы гексокиназой (HK) или глюкокиназой Glc-6-P может быть преобразован в глюкозо-1-фосфат (Glc-1-P) обратимым ферментом фосфоглюкомутазой (PGM). Эта реакция, как и реакция фосфорилирования глюкозы, требует Mg ⁺⁺ в качестве кофактора. Затем Glc-1-P превращается в активный нуклеотид, уридиндифосфат-глюкозу (UDP-Glc , , фиг. 23-3, ), под действием пирофосфорилазы UDPGlc. UDP-глюкоза теперь становится точкой разветвления для входа в путь печеночной уроновой кислоты (через UDP-глюкуронат, см. Главу 29), синтеза лактозы в молочной железе (через UDP-галактозу) или синтеза гликогена в нескольких тканях (за счет повышенной активности гликогенсинтазы).

Рисунок 23-2.

Рисунок 23-3.

Гликогенсинтаза катализирует лимитирующую стадию в гликогенезе. Являясь ключевым ферментом, его активность может быть ингибирована фосфорилированием или активирована дефосфорилированием (см. Главу 58). Постпрандиальные (то есть после еды) условия активируют активность гликогенсинтазы различными способами. Парасимпатическая нервная система (ПНС) оказывает косвенное влияние через вегетативную стимуляцию высвобождения инсулина из поджелудочной железы.Высокий уровень глюкозы также стимулирует высвобождение инсулина .

No related posts.