CC BY
410
УДК 664: 613.2
Энергетические напитки в спортивном питании
С. В. Штерман,
д-р техн. наук;
М. Ю. Сидоренко,
д-р техн. наук, доцент ООО «ГЕОН»
В. С. Штерман,
канд. хим. наук, доцент; Ю. И. Сидоренко,
д-р техн. наук, профессор Московский государственный университет пищевых производств
В настоящее время энергетические напитки по частоте потребления занимают одно из ведущих мест во многих странах мира. Одна из причин такого положения вещей заключается в том, что они, помимо стимулирующего влияния на психологическое состояние человека, обладают способностью ускорять процессы метаболизма и проявлять эр-гогенные свойства, то есть усиливать физические и умственные показатели людей, в том числе, вовлеченных в занятия спортом.
Цель данной публикации — провести анализ основных принципов формирования состава современных энергетических напитков и представить объективную картину их физиологического воздействия на организм спортсменов.
Кофеин — один из основных компонентов энергетических напитков, относится к природным соединениям, имеющим растительное происхождение. Большое его количество содержится в листьях и плодах кофе, в листьях чайного дерева, коле и плодах гуараны — тропического кустарника, произрастающего в Южной Америке. В естественных условиях кофеин синтезируется растениями в качестве средства защиты от насекомых, поедающих их листья, стебли и зерна, а также для поощрения насекомых-опылителей.
В чистом виде кофеин представляет собой белые игольчатые кристаллы с горьким вкусом, без запаха. Его растворимость в воде при комнатной температуре составляет около 1,5 г/100 мл и увеличивается с повышением температуры.
Многочисленные исследования, проведенные, начиная с открытия кофеина в 1819 г. немецким химиком Ф. Рунге, включая опыты, выполненные русским академиком И. П. Павловым, позволили сделать вывод о том, что кофеин способен оказывать значительное физиологическое воздействие на организм человека.
С течением времени эта биологическая активность кофеина нашла свое широкое применение в медицине и быту. Чай и кофе — лидеры по содержанию кофеина, превратились в настоящее время в неотъемлемый атрибут нашей повседневной жизни.
При попадании кофеина вместе с пищей или напитками в организм человека он быстро всасывается в желудочно-кишечном тракте. Повышение уровня кофеина в крови отмечается через 15-45 мин и достигает пика примерно через 1 ч после его приема.
Благодаря своей растворимости в материале клеточных мембран, кофеин способен преодолевать барьер между кровеносной системой и тканями мозга, благодаря чему способен оказывать существенное влияние на его функционирование.
В процессы обмена веществ в организме кофеин вступает в печени, превращаясь под действием ее ферментных систем в различные производные, также обладающие физиологическим воздействием. Примерно 3-10% кофеина выводится из организма в неизменном виде через почки вместе с мочой.
В результате участия в процессах обмена веществ содержание кофеина спустя 3-6 ч после его приема снижа-
'ТЕХНОЛОГИЯ
ется на 50-75%. Таким образом, темпы выведения кофеина из организма сопоставимы со скоростью его усвоения, которые в зависимости от индивидуальных особенностей организма могут колебаться в широких пределах. Установлено, что полупериод жизни кофеина в организме человека находится в интервале от 2,5 до 10 ч.
Особенности физиологического воздействия кофеина на организм людей и, в частности, спортсменов были выявлены относительно недавно.
Одним из основных объектов воздействия кофеина служит центральная нервная система человека. Причина этого, по мнению нейробиоло-гов, заключается в следующем [1].
Аденозин — участник системы химического управления в мозге. Он способен ослаблять процессы возбуждения в мозге и защищать его, таким образом, от возможных психических перегрузок.
По своему строению молекулы аденозина и кофеина весьма схожи. Благодаря этому кофеин может конкурировать с аденозином, замещая его у рецепторов мозга. В результате кофеин может блокировать действие аденозина, и за счет этого оказывать стимулирующее воздействие, так как позволяет бороться с сонливостью и обострять внимание.
Кофеин способен вызывать улучшение настроения, повышать уровень психологической мобилизованности и умственной работоспособности. В связи с этим большое число спортсменов предпочитает использовать кофеин в составе энергетических напитков в качестве предтрениро-вочного средства, с целью усиления своего физического и умственного потенциала во время тренировок и соревнований.
Механизм влияния кофеина на повышение выносливости спортсменов связывают также с его воздействием на увеличение секреции эндоморфи-нов — соединений, которые вырабатываются в тканях головного мозга, и которые обладают способностью уменьшать боль и положительно влиять на эмоциональное состояние человека.
Эндоморфины активно синтезируются в организме человека во время спортивных соревнований, боевых действий и т. п., что позволяет до определенной степени игнорировать возможное возникновение чувства боли и мобилизовывать за счет этого
дополнительные физические и умственные резервы организма. Кофеин позволяет значительно увеличивать время до появления чувства усталости и сохранять благодаря этому силу мышечных сокращений при мускульных нагрузках, близких к максимальным.
Кофеин обладает также способностью активизировать скелетную мускулатуру, увеличивая силу ее сокращений. Такое воздействие, оказываемое на мышцы диафрагмы, сокращает работу, затрачиваемую на дыхание.
Вместе с тем, в отношении кофеина, как и многих других биологически активных веществ, все же трудно ограничиться каким-то одним механизмом, полностью описывающим его физиологическое влияние на организм.
Прием кофеина приводит, например, к усилению термогенного эффекта, то есть к увеличению выработки тепла телом человека за счет увеличения количества потребляемого кислорода в единицу времени. Этот связанный с усилением окисления жиров эффект, в конечном итоге, имеет своим результатом интенсификацию потери массы тела. Такой процесс протекает в течение не менее 3 ч после приема кофеина. В связи с этим кофеин в последнее время входит в состав многих продуктов, получивших название жиросжигателей, так как способствует дополнительной выработке адреналина — гормона, который ускоряет попадание жирных кислот в кровь с последующим их биохимическим окислением и генерацией биоэнергии [2].
Особый интерес спортсменов вызывает влияние, которое может оказывать прием энергетических напитков, содержащих кофеин, на тренировку выносливости, развитие силы, совершенствование технического мастерства в командных видах спорта, а также воздействие, оказываемое им на процесс восстановления организма после интенсивных физических нагрузок. К этим вопросам в последние годы приковано внимание большого числа ученых [3].
Энергетические напитки, помимо стимулирования выброса биоэнергии, осуществляемой за счет внутренних ресурсов организма, как правило, содержат в своем составе вещества, которые реально могут обеспечить дополнительное увеличение процесса ее производства. В качестве
таких «топливных» компонентов в напитках обычно используют растворимые углеводы. В составе напитка они могут быть представлены в виде целой группы веществ. В нее могут входить глюкоза, фруктоза, сахароза, изомальтулоза (стереоизомер сахарозы), мальтодекстрины — продукты неполного гидролиза крахмала и ряд других.
Исследования показывают, что потребление углеводов, включенных в состав энергетических напитков, перед или непосредственно во время физических упражнений, длительность которых превышает более 45мин, оказывает положительное влияние на скоростно-силовые возможности и выносливость спортсменов [4]. Биохимические механизмы, с помощью которых достигается такой эффект, основываются на стабилизации содержания глюкозы в крови, поддержании высокой скорости окисления углеводов и, соответственно, выработки большого количества биоэнергии, а также обеспечении сохранности запасов гликогена в печени и скелетных мышцах.
Вместе с тем, прием энергетических напитков, которые характеризуются высоким содержанием углеводов, необходимо обязательно учитывать при расчете энергосодержания дневного рациона спортсменов, так как в противном случае это может привести к нежелательному увеличению массы тела.
Экспериментально доказано, что максимальная скорость окисления простых углеводов у спортсменов во время интенсивных физических усилий может достигать 60 г/ч или 1 г/мин [5]. При этом с наиболее высокой скоростью происходит окисление глюкозы, сахарозы и мальтодекстри-нов, полученных в результате гидролиза крахмала — амилопектина. Фруктоза, галактоза и производные крахмала — амилозы окисляются со скоростью на 25-50% меньшей. Вместе с тем, включение комбинации глюкозы вместе с фруктозой в состав энергетических напитков в результате утилизации в организме различных ферментных систем для их усвоения позволяет повысить общую скорость окисления углеводов на 20-30%. В результате чего удается добиться заметного увеличения физического потенциала спортсменов при мышечных нагрузках, близких к максимальным.
ЩЖ техиррргия
1тсуиплпгиа"
ПВ состав энергетических напитков обычно включают как «быстрые», так и «медленные» углеводы [2]. Преиму-I щество применения в энергетических напитках углеводов с разными значениями гликемического индекса заключается в возможности достижения длительного и стабильного поступления глюкозы в кровь и предотвращения тем самым быстрого истощения энергетических ресурсов организма.
Расчет показывает, что для обеспечения верхнего предела расхода углеводов во время интенсивной тренировки (около 60 г/ч) необходимым оказывается прием за это время около 500 мл энергетического напитка с 12%-ной концентрацией растворимых углеводов.
Реализуемые на рынке энергетические напитки обычно содержат меньшую концентрацию углеводов. Дело в том, что потребление напитков с высокой концентрацией углеводов (более 8-10%) может приводить к замедлению эвакуации содержимого желудка и, в целом, способствовать возникновению проблем с пищеварением. Подобных рекомендаций по снижению общего содержания углеводов (не более 6-8% в составе напитков) придерживаются многие авторитетные международные организации в области спортивного питания [6].
Несмотря на то, что кофеин и растворимые углеводы — базовые составляющие энергетических напитков, обладающие наибольшим воздействием на организм спортсменов, в их состав в настоящее время дополнительно включают целый ряд других физиологически активных компонентов. В первую очередь, к ним следует отнести такие соединения, как таурин, глюкоронолактон, рибозу, отдельные виды водорастворимых витаминов, в особенности, входящих в группу В, витаминоподобные соединения типа холина, бетаина, биотина, креатин, L-карнитин [7, 8], а также антиокси-данты типа коэнзима 010, адаптогены, например, экстракты корня женьшеня, элеутерококка, листьев гинкго би-лобы и др.
В состав энергетических напитков часто включают серосодержащую аминокислоту — таурин. Эта аминокислота не входит в состав белковых цепей человека, но она присутствует во многих тканях его организма. Название этого соединения происходит от латинского слова taur■us (бык), так как оно впервые было получено из
желчи этого животного. Наличие данного компонента в самом первом из появившихся на рынке энергетических напитков Red Bull, как показал ряд последующих маркетинговых исследований, значительно способствовало успеху данного бренда. Этот факт связывают с тем, что присутствие таурина в составе напитка аппелирует к существующим до сих пор очень древним представлениям о возможном родстве или даже отождествлении человека с определенным тотемным животным, благодаря которому человек приобретает присущие ему качества. Мифологическое и обрядовое отождествление мужчины и быка характерно для верований многих народов мира.
С позиций современных научных представлений, действительно существуют основания рассматривать таурин в качестве ценного компонента питания человека. Вместе с тем, таурин — эндогенное соединение, так как может частично синтезироваться в организме человека путем ферментативного окисления одной из незаменимых аминокислот — цистеина.
Таурин составляет значительную долю аминокислотного состава мышцы сердца, содержится во многих других тканях, в том числе, в половых органах. Таурин — поверхностно-активное вещество, входящее в состав желчи, которая способствует эмульгированию, и соответственно, улучшению и ускорению усвоения длинноцепочечных жиров в организме. В мозге таурин играет роль одного из нейромедиаторов — соединений, принимающих участие в передаче нервных импульсов, обладает проти-восудорожной активностью. Таурин улучшает работу сердца, повышает клеточный иммунитет, входит в состав средств для лечения клетчатки глаз, обладает противосклеротиче-ским действием.
Включение таурина в состав энергетических напитков в сочетании с кофеином и углеводами приводит к положительному синергетическому эффекту их воздействия на организм спортсменов [9, 10].
В состав ряда энергетических напитков, начиная с первого из них — Red Bull, в качестве одного из углеводных компонентов, входит лактон глюкороновой кислоты — глюкоро-нолактон. Это соединение — одно из производных глюкозы, встречается в организме человека и обладает во
многом сходными с глюкозой химическими свойствами. Было установлено, что некоторые токсические компоненты могут выводиться из организма в результате образования соединений с глюкоронолактоном.
В последнее время в состав энергетических напитков стали включать такое соединение как D-рибоза. Это углевод, который синтезируется в организме человека и также сходен по своему химическому строению с глюкозой, но содержит, в отличие от нее, не шесть, а пять атомов углерода в циклической структуре молекулы.
D-рибоза — одна из основных структурных составляющих АТФ-молекулы, являющейся основным поставщиком быстрой биоэнергии (10-15 с) для работающих мышц. Интенсивные тренировки приводят к заметному истощению запасов АТФ в организме. Дополнительное потребление рибозы в составе энергетических напитков помогает восстановлению ресурсов АТФ в скелетной мускулатуре и сердечной мышце и соответственно способствует регенерации энергетического потенциала, утрачиваемого при интенсивных физических упражнениях или тяжелой физической работе.
С целью демонстрации и даже акцентирования эффекта возможного положительного влияния энергетических напитков на организм человека в их состав включают определенный набор водорастворимых витаминов, таких как аскорбиновая кислота, ниацин, рибофлавин, фолиевая кислота и др.
Для усиления скоростно-силовых возможностей атлетов в состав энергетических напитков включают креатин; для активизации окисления жиров в качестве источника энергии при длительных нагрузках — L-карнитин; для устранения последствий образования повышенного количества свободных радикалов при экстремальных нагрузках — антиоксидан-ты — экстракт зеленого чая, ресве-ратрол, коэнзим 010; для повышения эффективности процессов восстановления — адаптогены различного происхождения и т. п. [2].
Обоснованность выбора этих компонентов с учетом их взаимного влияния, определяющая эффективность их возможного положительного воздействия на организм человека, не всегда выглядит вполне убедительной. С другой стороны, и заранее полностью отрицать пользу, которую могут
'ТЕХНОЛОГИЯ
принести отдельные представители из примененной совокупности, также не представляется возможным.
В этом направлении, очевидно, требуется проведение дальнейших углубленных исследований с целью поиска наиболее эффективных биологически активных компонентов и их научно обоснованных сочетаний, а также анализ воздействия, оказываемого потреблением энергетических напитков, на конкретные группы атлетов по различным видам спорта, тендерной принадлежности, возрасту и другим критериям.
Сторонники энергетических напитков часто обосновывают свои предпочтения тем, что в наш век хронической усталости многим людям часто остро не хватает энергии. В связи с этим одной из основных областей применения энергетических напитков в качестве элемента спортивного питания оказывается использование их в составе предтре-нировочных комплексов, то есть продуктов, потребляемых атлетами незадолго до тренировки. Энергетические напитки принимаются в данном случае для того, чтобы помочь преодо-
леть накопившуюся ранее усталость и снизить психологические затраты, связанные с необходимостью проявлять дополнительные физические и волевые усилия в процессе тренировки. Следует отметить, что роль факторов, связанных с психологической мотивацией и поведенческой адаптацией спортсменов, достигаемой при использовании энергетических напитков, может быть весьма значительной.
Исследования показывают, что по сравнению с приемом плацебо у спортсменов, потребляющих энергетические напитки, на фоне появляющейся усталости дольше сохраняется устойчивое настроение и способность поддерживать межличностные контакты, например, в команде [11-13]. Данные этих психологических исследований подтверждаются объективными результатами энцефалографической активности мозга [10].
Так, было установлено, что при приеме спортсменами перед тренировкой 120 мл энергетического напитка у них появлялось ощущение обладания запасом жизненной и эмоциональной энергии и возник-
новение состояния внутренней сосредоточенности [6]. Особенно наглядно этот эффект выражался по отношению к способности к поддержанию человеком состояния устойчивого внимания в течение длительного периода времени.
Вместе с этим, проводившиеся исследования позволили сделать однозначный вывод, что энергетические напитки, помимо воздействия, оказываемого на психологический статус спортсменов, обладают способностью влиять и на их физические показатели [14]. Такой вывод оказывается справедливым по отношению как к анаэробным, так и к аэробным видам мышечных нагрузок.
Было установлено, что при приеме энергетических напитков, которые обеспечивали потребление кофеина в количестве 2 мг/кг массы тела за 45-60 мин до тренировки, достигалось статистически регистрируемое улучшение силовых показателей спортсменов [3]. В другом исследовании при приеме энергетических напитков за 10-40 мин до проведения теста отмечалось увеличение выносливости спортсменов (на 7-10%),
ЩЖ ТЕХНОЛОГИЯ
1ТЕХНОЛОГИяЯ
П которое устанавливалось по результатам бега до полной остановки от усталости [15, 16].
В командных видах спорта, например, в футболе, хоккее или регби, при приеме игроками энергетических напитков, соответствующих потреблению 6 мг кофеина на кг массы спортсменов, у них примерно на 10% возрастала точность паса, который в условиях игры нужно отдавать быстро и точно, часто при условии силового противоборства. Такой эффект исследователи связывают с улучшением под влиянием энергетических напитков тонкой моторики движений спортсменов [12]. При приеме кофеина в количестве 4-6 мг/кг массы тела улучшались также спринтерские возможности спортсменов в футболе и хоккее на 8,5% в начале и на 7,6% в конце состязания [17].
Следует обратить внимание на то, что потребление энергетических напитков в качестве предтрениро-вочного средства для достижения их эффективности должно быть строго упорядочено во времени. При этом необходимо принимать во внимание предварительно индивидуально установленный период их активного воздействия на организм. Это, в частности, необходимо для того, чтобы не нарушать режим сна атлетов, так как может отрицательно влиять на их общее состояние.
В большинстве исследований по влиянию потребления энергетических напитков, содержащих кофеин, на результаты спортивной деятельности его прием осуществлялся за 60 мин до начала физических испытаний, для того чтобы обеспечить его достаточное усвоение организмом. Было, показано, что энергетические напитки могут усиливать физический и умственный потенциал атлетов и при приеме за 15-30 мин до начала тренировки или соревнования [6].
Исследователей интересовал также вопрос о том, как влияет дополнительный прием кофеина на спортсменов, которых можно считать кофеманами, то есть на тех, кто ежедневно потребляет более 300 мг кофеина, по сравнению с теми людьми, которые потребляют менее 50 мг кофеина в сутки.
Результаты исследований показали, что дополнительный прием кофеина перед испытаниями оказывал эрго-генное влияние на обе эти группы, но во втором случае эффект кофеина длился на 3 ч дольше [15].
Ряд экспериментов был связан с исследованием влияния кофеина, содержащегося в энергетических напитках, на состояние военнослужащих подразделений особого назначения, которые часто выполняют свои тренировки и боевые задания в условиях длительного поддержания боевой готовности, испытывая при этом острый недостаток в сне [2]. Во время проводившихся испытаний военнослужащие получали повышенное количество кофеина (выше установленных норм для обычных людей и даже спортсменов) в составе энергетических напитков и жевательных пластин. Как и ожидалось, их потребление оказывало наибольший ощутимый эффект при выполнении заданий, связанных с поддержанием постоянного чувства бдительности.
Анализировали также показатели физической готовности во время бега на длинные дистанции, при преодолении препятствий, ориентировании на местности и маскировке. В случае дополнительного потребления энергетических напитков все они статистически достоверно увеличивались.
Еще одна современная область применения энергетических напитков — их использование для контроля массы тела. Это связано с тем, что ряд компонентов, входящих в их состав, на основе использования тех или иных механизмов воздействия могут выполнять функции жиросжигателей. Так, один из основных компонентов энергетических напитков — кофеин, который, как отмечалось ранее, обладает явно выраженным термогенным эффектом, то есть представляет собой компонент, усиливающий энергетический обмен в организме и ускоряющий процессы метаболизма.
Исследования показывают, что кофеин во время интенсивных физических нагрузок усиливает участие внутриклеточных и свободных жиров в энергообеспечении организма и соответственно уменьшает расход гликогена, что дополнительно положительно сказывается на выносливости спортсменов [18].
Другие ингредиенты энергетических напитков — жиросжигатели, такие как синефрин [19], иохимбин, форсколин, нарингин и др. могут оказывать влияние на снижение аппетита, L-карнитин — способствовать окислению жирных кислот в митохондриях клеток и т. д.
Необходимо обратить внимание, что при потреблении энергетических напитков для снижения массы тела их калорийность или, по крайней мере, гликемический индекс, содержащихся в них углеводов, должны быть существенно снижены. Этого можно добиться, например, путем включения в состав таких напитков медленно усваиваемых видов углеводов типа изомальтулозы или применения новых видов природных сахарозамени-телей, таких как эритритол [20].
Фактором, во многом определяющим эргогенные характеристики энергетических напитков, служит количество содержащегося в них кофеина. Было, например, установлено, что потребление спортсменами напитков, содержащих до 100 мг кофеина, практически не приводит к росту спортивных результатов [3].
С другой стороны, было обнаружено и существование эффекта предельного насыщения. При увеличении количества потребленного кофеина свыше 300мг спортивные результаты, как правило, уже не растут. В связи с этим рекомендуемый уровень потребления энергетических напитков, содержащих кофеин, должен находиться в указанных выше пределах. Указанное количество кофеина способно гарантированно повысить отдачу тренинга без риска интоксикации организма, которая может приводить к негативным последствиям. Необходимо подчеркнуть, что оптимальный объем потребления кофеина спортсменами, во многом, зависит от их индивидуальных физиологических особенностей и эффекта привыкания. Чрезмерно большое количество потребляемого кофеина может приводить к таким побочным эффектам, как головокружение, нервозность, раздражительность, бессонница, учащенному сердцебиению, спазмам мышц и тошноте.
Однако, на основании большого количества исследований можно сделать вывод, что прием кофеина в количестве, составляющем 3-6 мг на кг массы тела безопасен для спортсменов и позволяет добиваться существенного подъема их физического и умственного потенциала во многих видах спорта.
По отношению к относительному содержанию кофеина в энергетических напитках регулирующим органом США (FDA) установлено, что его концентрация не должна превышать
'ТЕХНОЛОГИЯ
350 мг/л [6]. Обычное содержание кофеина в коммерческих энергетических напитках, присутствующих на рынках многих стран, находится в пределах от 100 до 290мг/л. Можно отметить, что обычная чашка кофе содержит 40-150мг кофеина.
Предельные и рекомендуемые нормы потребления кофеина, устанавливаемые регулирующими органами в разных странах могут значительно варьироваться. Они могут составлять от 150 (РФ) до 400 мг/сут (США и Канада) [21].
Международным Олимпийским Комитетом (МОК) установлено ограничение, согласно которому верхний допустимый уровень содержания кофеина в моче действующих спортсменов не должен превышать 12 мкг/мл.
Много это или мало? В результате специальных исследований было установлено, что такое количество кофеина реально достигается в моче при приеме 6-8 чашек кофе с содержанием около 100 мл кофеина в одной чашке примерно за 1 ч до взятия пробы. Всемирное антидопинговое агентство ^АБА), ставшее широко известным в последнее время, пока не рассматривает кофеин в качестве запрещенного вещества, но, вместе с тем, оно включило его в программу своего мониторинга с целью выявления фактов возможного неправомерного использования в спортивных состязаниях.
Следует отметить, что несмотря на популярность среди широких слоев населения, энергетические напитки в средствах массовой информации и в кругах медицинской общественности характеризуются в настоящее время все же негативной коннотацией. Это связано с опасениями возникновения отрицательных последствий в результате потребления больших количеств кофеина и растворимых углеводов, содержащихся в значительных количествах в составе многих энергетических напитков.
В действительности, существуют только единичные данные, которые свидетельствуют о случаях отрицательного влияния энергетических напитков на здоровье человека [18, 22, 23]. Следует при этом обратить внимание на то, что любое вещество, включая обычную воду или поваренную соль, при чрезмерном их потреблении могут превращаться в токсические вещества и даже приводить к летальному исходу.
Наиболее длительные испытания по потреблению энергетических напитков в пределах установленных норм, проводившиеся в течение нескольких недель, не выявили у здоровых испытуемых каких-либо изменений в исследовавшихся значениях маркеров биологической безопасности [24]. Вместе с тем, учитывая высокую физиологическую активность энергетических напитков, людям, имеющим определенные проблемы со здоровьем, особенно связанные с сердечно-сосудистой системой или усвоением углеводов, а также детям и подросткам, следует придерживаться определенных ограничений при потреблении энергетических напитков.
В целом, на основании проведенных исследований и обобщения опыта спортивной практики можно сделать вывод, что энергетические напитки — разрешенное и действенное эргогенное средство, они способны эффективно улучшать спортивные показатели атлетов во многих видах спорта. Следует обратить внимание, что опасно поэтом не потребление энергетических напитков, а злоупотребление их чрезмерно большим количеством.
ЛИТЕРАТУРА
1. Линден, Д. Мозг и удовольствия / Д. Лин-ден; пер. с англ. — М.: Эксмо, 2012. — 288 с.
2. Штерман, С.В. Продукты спортивного питания / С. В. Штерман. — М.: АП «Столица», 2017. — 482 с.
3. Goldstein, E.R. International Society of sports nutrition position stand: caffeine and performance /E. R. Goldstein, T. Ziegenfuss, D. Kaiman [et al.] // Journal of the Intrnational Society of Sports Nutrition. — 2010. — Vol. 7:5 (15 pp).
4. Jeukendrup, A. E. Carbohydrate intake during exercise and performance / A. E. Jeukendrup // Nutrition. — 2004. — Vol. 20. — Pp. 669677.
5. Волков, Н. И. Биоэнергетика спорта / Н. И. Волков, В. И. Олейников. — М.: Советский спорт, 2011. — 160 с.
6. Campbell, B. International Society of Sports Nutrition position stand: energy drinks / B. Campbell, C. Wilborn, P. Bounty [et al] // Journal of the Intrnational Society of Sports Nutrition. — 2013. — Vol. 10:14 (6 pp).
7. Раджабкадиев, Р. М. L- карнитин : свойства и перспективы применения в спортивной практике / Р. М. Раджабкадиев, М. М. Коро-стелева, В. С. Евстратова [и др.] // Вопросы питания. — 2015. — № 3. — С. 4-12.
8. Штерман, С. В. L-карнитин: биоэнергия в каждой клетке / С. В. Штерман. — М.: Издательство «Спорт и культура-2000», 2011. — 128 с.
9. Chaban, R. In-vitro examination of the positive inotropic effect of caffeine and taurine, the two most frequent active ingredients of energy drinks / R. Chaban, A. Kornberger, N. Branski [et al.] // BMC Cardiovascular Disorders. — 2017. — Vol. 17. — Pp. 220-227.
10. Seild, L. A taurine and caffeine-containing drink stimulates cognitive performance and well-being / L. Seild, A. Peyrl, R. Nicham [et al.] // Aminoacids. — 2000. — Vol. 19. — Pp. 635-642.
11. Rao, A. The effects of combined caffeine and glucose drinks on attention in the human brain / A. Rao, H. Hu, A. C. Nobre [et al.] // Nutritional Neuroscience. — 2005. — Vol. 8. — Pp. 141-153.
12. Scholey, A. B. Cognitive and physiological effect of an «energy» drink: an evaluation of the whole drink and of glucose, caffeine and herbal flavouring fractions / A. B. Scholey, D. O. Kennedy // Psychopharmacology (Berl). — 2004. — Vol. 176. — Pp. 320-330.
13. Smit, H. J. Mood and cognitive performance effects of energy drink constituents: caffeine, glucose and carbonation / H. J. Smit, J. R Cotton, S. C. Hughes [et al.] // Nutritional Neuroscience. — 2004. — Vol. 7. — Pp. 127-139.
14. Forbes, S. C. Effect of Red Bull energy drink on repeated Wingate cycle performance and bench-press muscle endurance /S. C. Forbes, D. G. Candow, J. P. Little [et al.] // International Journal of Sport Nutrition & Exercise Metabolism. — 2007. — Vol. 17. — Pp. 433-444.
15. Hoffman, J.R. Examination of a pre-exercise, high energy supplement on exercise performance / J. R. Hoffman, J. Kang, N. A. Ratamess // Journal of the Intrnational Society of Sports Nutrition. — 2009. — Vol. 6: 2 (8 pp).
16. Kammeret, M. Effects of energy drinks major bioactive compounds on the performance of young adults in fitness and cognitive tests: a randomized controlled trial / M. Kammeret, J. A. Jaramillo, A. Garcia [et al.] // Journal of the Intrnational Society of Sports Nutrition. — 2014. — Vol. 11: 44 (7 pp).
17. Walsh, A. L. Improved time to exhaustion following ingestion of the energy drink «Ami-no Impact» / A. L. Walsh, A. M. Gonzalez, N. A. Ratamess // Journal of the Intrnational Society of Sports Nutrition. — 2010. — Vol. 7: 14 (5 pp).
18. Duchan, E. Energy drinks: a review of use and safety for athletes / E. Duchan, N. D. Patel, C. Feucht // The Physician and sportsmedi-cine. — 2010. — Vol. 38. — Pp. 171-179.
19. Jung, Y. P. Effects of acute ingestion of a pre-workout dietary supplement with and without p-synephrine on resting energy expenditure, cognitive function and exer-
ТЕХНОЛОГИЯ'
cise performance / Y. P. Jung, C. P. Earnest, M. Koozechachian [et al.] // Journal of the Intrnational Society of Sports Nutrition. — 2017. — Vol. 14: 3 (15 pp).
20. Штерман, С.В. Эритритол — натуральный сахарозаменитель XXI века / С. В. Штерман, В. И. Тужилкин, Ю. И. Манеров // Пищевая промышленность. — 2008. — № 8. — С. 24-25.
21. Бессонов, В.В. Кофеин в питании. Сообщение I. Поступление с питанием и регулирование / В. В. Бессонов, Р.А. Ханферьян // Вопросы питания. — 2015. — № 4. — С. 119-127.
22. Clauson, K. A. Safety issues associated with commercially available energy drinks / K. A. Clauson, K. M. Shields, C. E. McQueen [et al.] // Journal of American Pharmaceutical Association. — 2008. — Vol. 48. — Pp. 55-63.
23. Petit, A. Energy drinks: an unknown risk / A. Petit, F. Levy, M. Lejoyeux // La Revue Du Praticien. - 2012. - Vol. 62. - Pp. 673-678.
24.Roberts, M. D. Efficacy and safety of a popular thermogenic drink after 28 days of ingestion / M. D. Roberts, V. J. Dalbo, S. E. Hassell [et al.] // Journal of the Intrnational Society of Sports Nutrition. - 2008. - Vol. 5: 19 (11 pp). &
Энергетические напитки в спортивном питании
Ключевые слова
гликемический индекс; кофеин; спортивное питание; углеводы; энергетические напитки; эргогенные свойства.
Реферат
Проведен анализ основных принципов формирования состава современных энергетических напитков. Высокая физиологическая активность этих продуктов объясняется наличием в их составе кофеина и(или) содержащих его растительных экстрактов, а также углеводов с различными значениями гликемического индекса. В составе напитка они могут быть при этом представлены в виде целой группы веществ. В нее могут входить глюкоза, фруктоза, сахароза, изомальтулоза (стереоизомер сахарозы), мальтодекстрины - продукты неполного гидролиза крахмала и ряд других. Исследования показывают, что потребление углеводов, включенных в состав энергетических напитков, перед или непосредственно во время физических упражнений, длительность которых превышает 45 мин, оказывает положительное влияние на скоростно-силовые возможности и выносливость спортсменов. Биохимические механизмы, с помощью которых достигается этот эффект, основываются на стабилизации содержания глюкозы в крови, поддержании высокой скорости окисления углеводов и, соответственно, выработки большого количества биоэнергии, а также обеспечении сохранности запасов гликогена в печени и скелетных мышцах. Ввод других биологически активных компонентов в рецептуру энергетических напитков, таких как таурин, глюкоронолактон, креатин, L-карнитин, водорастворимых витаминов и витаминоподобных веществ, антиок-сидантов и адаптогенов ставит своей целью усилить их положительное воздействие на организм спортсменов. Желательно также достижение синергетического эффекта при подборе действующих компонентов. На основе анализа результатов проведенных исследований показано, что при потреблении энергетических напитков в качестве элемента спортивного питания их прием перед и во время тренировки положительно влияет на психологическое состояние спортсменов, способствует усилению их скоростно-силовых качеств при аэробных и анаэробных видах нагрузок, обеспечивает повышение выносливости, а также ускоряет процесс восстановления организма после интенсивных физических упражнений. Энергетические напитки с пониженной калорийностью и обоснованным подбором компонентов могут применяться в программах для эффективного снижения массы тела. В статье рассмотрены вопросы безопасности потребления энергетических напитков спортсменами и проанализированы существующие ограничения по нормам их потребления.
Авторы
Штерман Сергей Валерьевич, д-р техн. наук; Сидоренко Михаил Юрьевич, д-р техн. наук, доцент ООО «ГЕОН»,
142279, Россия, Московская обл., Серпуховской р-н, п. г. т. Оболенск, Оболенское ш., стр. 1, [email protected] Штерман Валерий Соломонович, канд. хим. наук, доцент; Сидоренко Юрий Ильич, д-р техн. наук, профессор Московский государственный университет пищевых производств, 125080, Россия, г. Москва, Волоколамское ш., д. 11, [email protected]
Energy Drinks in Sports Nutrition
Key words
glycemic index; caffeine; sports nutrition; carbohydrates; energy drinks; ergogenic properties.
Abstract
It was carried out the analysis of the basic principles of the formation of the composition of modern energy drinks. The high physiological activity of these products is mainly due to the presence of caffeine and / or plant extracts containing it, as well as carbohydrates with different glycemic index values. In the composition of the drink, they can be represented as a whole group of substances. It may include glucose, fructose, sucrose, isomaltulose (stereoisomer of sucrose), maltodextrins - products of incomplete hydrolysis of starch and a number of others. Studies show that the intake of carbohydrates included in energy drinks, before or immediately during exercise, which lasts more than 45 minutes, has a positive effect on the speed and strength capabilities and endurance of athletes. The biochemical mechanisms by which this effect is achieved are based on the stabilization of glucose in the blood, maintaining a high rate of oxidation of carbohydrates and, accordingly, producing more amount of bioenergy, as well as ensuring the preservation of glycogen stores in the liver and skeletal muscles. The introduction of other biologically active components into the formulation of energy drinks, such as taurine, glucoronolactone, creatine, L-carnitine, water-soluble vitamins and vitamin-like substances, antioxidants and adaptogens aims to enhance their positive effects on the athletes. It is also desirable to achieve a synergistic effect when selecting the active components. Based on the analysis of the results of the many studies, it is shown that when using energy drinks as an element of sports nutrition, their reception before and during training positively affects the psychological condition of athletes, enhances their speed-strength qualities in aerobic and anaerobic loads, provides endurance, and also accelerates the process of recovery of the body after intensive physical exercises. Energy drinks with reduced caloric content and justified selection of components can be used in programs to effectively reduce body weight. In the article the questions of safety of energy drinks consumption by sportsmen are considered and the existing restrictions on volumes of their consumption are analyzed.
Authors
Shterman Sergey Valeryevich, Doctor of Technical Science;
Sidorenko Michail Yureyvich, Doctor of Technical Science, Associated Professor
LLC «GEON»,
I Obolensk highway, Obolensk urban village, Serpuhov district, Moscow region, 142279, Russia, [email protected] Shterman Valeriy Solomonovich,
Candidate of Chemical Science, Associated Professor; Sidorenko Yuriy Ilich, Doctor of Technical Science, Professor Moscow State University of Food Production,
II Volokolamskoe highway, Moscow, 125080, Russia, [email protected]
46 ПИВО и НАПИТКИ 1•2018
