Спорт, гени та харчування спалювання жиру, фітнес, нарощування м’язів, спорт, спортивне харчування
З точки зору еволюційної історії, Homo sapiens колись був мисливцем і збирачем. Його життя складалося з циклу надлишку і нестачі їжі, фаз фізичної активності та фаз відпочинку. Через 10 000 років наш генетичний склад істотно не змінився. Ендрю Гамільтон розглянув для нас нові результати досліджень на цю тему, а тепер повідомляє про переваги, які сьогоднішні спортсмени можуть отримати від цих висновків для своїх тренувань.
Сьогодні легко забути, що наш основний метаболізм і наша фізіологія навряд чи відрізняються від наших предків. Однак це не дивно, оскільки більшість обмінних процесів в організмі контролюються нашими генами. Є переконливі докази того, що наші гени майже не зазнали істотних змін протягом 10 000 років і що за останні 40–100 років змін точно не було. (1)
Вчіться у мисливців та збирачів
У пізньому палеоліті (коли наші предки бродили по цій території як мисливці-збирачі), фізичні вправи та відпочинок мали сильний вплив на вибір генів. Для того, щоб мати можливість вижити в періоди нестачі їжі, розробилися певні гени, які відповідали за оптимальне постачання енергії та її використання. Наука називає ці гени "економічними генами", завдяки яким наші предки кам'яного віку могли ефективніше використовувати енергію і навіть протягом тривалих періодів голоду шукати їжу та тікати від своїх ворогів. Без цих економних генів шанси на виживання, безумовно, були б значно нижчими.
Важливість "спортивних генів"
Чи має сенс щоденні тренування?
Щоб відповісти на це питання, датські вчені з Університету Копенгагена провели новаторське дослідження. Вони порівняли адаптацію тренувального заняття, яке виконувалося двічі на день через день, із пристосуванням, яке проводилося один раз на день поспіль. (5) У цьому дослідженні 7 робили здорових, нетренованих людей Чоловічі вправи на розгинання колін, причому одна нога здійснюється з порожнім запасом глікогену, а друга - з повним запасом глікогену. Тренувальний процес був таким:
- - Одного дня обидві ноги тренувались протягом однієї години при 75% максимального виходу, після чого відпочивали дві години, не приймаючи їжі. Потім одна нога (ніжка з низьким вмістом глікогену, оскільки вона була порожня з запасів глікогену) тренувалася ще годину, тоді як інша (багата глікогеном нога, оскільки вона була повна запасів глікогену) відпочивала.
- - На 2-й день нога з порожнім запасом глікогену зробила паузу, а нога з повним запасом глікогену тренувалася протягом години.
Цей дводенний тренувальний цикл повторювався протягом 10 тижнів з 2-ма днями відпочинку на тиждень.
Між тренувальними одиницями досліджувані їли дієту з високим вмістом вуглеводів, яка складалася з: 70% вуглеводів, 15% білків і 15% жиру. З цим планом, зрештою, обидві ноги тренувались з однаковим об’ємом та інтенсивністю тренувань. Однак, хоча багата глікогеном ніжка тренувалась один раз на день з високим початковим вмістом глікогену, половина тренувань для ніжки з низьким вмістом глікогену проводилась із низьким рівнем глікогену (тобто така, що проводилась на 2-й годині на 1-й день 2-денного циклу - див. Рис. 1).
ілюстрація 1
Через 10 тижнів випробовувані пройшли тест, в якому вимірювали “час до виснаження”. Це було проведено при 90% від максимального виходу і дало такі результати (див. Таблицю 1):
Як і слід було очікувати, 10-тижневе тренування призвело до значного підвищення продуктивності обох ніг. Однак було помітно, що ніжка з низьким вмістом глікогену має значно кращі показники як для «часу до виснаження», так і для «загальної роботи», ніж для ніжки з високим вмістом глікогену. Крім того, вчені зробили наступні висновки:
Цей останній пункт дуже важливий. Тренування з низьким рівнем глікогену призвели до того, що кількість глікогену, що зберігається в м'язі, що відпочиває, значно зросла порівняно з тренувальним протоколом із повними запасами глікогену, але це одне не пояснювало різних результатів у "часі до виснаження". Однак тест ефективності на 90% від максимального результату був настільки інтенсивним, що учасники добровольчого дослідження могли тримати цей рівень максимум 25 хвилин. За цей короткий проміжок часу дефіцит глікогену ще не справив значного впливу на доступність енергії.
Тренування з низьким вмістом глікогену = висока продуктивність?
Взаємодія між м’язами та генами
Недавні дослідження показують, що менший вміст глікогену в м’язах впливає на експресію генів, а отже, і на адаптацію до тренувань. (3,6) Відомо, що фізична активність впливає на експресію генів в організмі.
Отже, взаємодія між генами та фізичною активністю є двостороннім процесом (див. Рис. 2). Розуміння цього процесу є дуже важливим моментом, оскільки лише тоді можна сказати, чи слід враховувати вплив економних генів на обмін речовин в оптимальній навчальній адаптації. Тому вчені намагаються розгадати задіяні процеси.
Економічні гени: нові дослідження
Як вміст глікогену впливає на ріст м’язів?
Зв'язок між генами та рівнем вуглеводів
Австралійське дослідження вивчило ефект дієти з низьким вмістом вуглеводів (0,7 г/кг маси тіла) порівняно з дієтою з високим вмістом вуглеводів (10 г/кг маси тіла) протягом 48 годин після виснажливих тренувань, поки запаси глікогену в м’язах не вичерпались. (10) Дослідників цікавила концентрація мРНК у підмножині генів, що беруть участь у вуглеводному та жировому обміні.
Зокрема, вони вивчили кількість генів GLUT4 та глікогеніну, який бере участь у поглинанні клітин глюкози та синтезі глікогену. Крім того, вони також досліджували кількість генів, що беруть участь у втраті жиру та окисленні жиру.
Вони виявили, що описані маніпуляції фізичними вправами та дієтою помітно вплинули на активність усіх пов'язаних з вуглеводами генів. Після дієти з високим вмістом вуглеводів спостерігалося збільшення концентрації GLUT 4 та мРНК глікогеніну та зниження активності PDK-4. Зниження активності PDK-4 тут цікаве, оскільки PDK-4 означає фермент, який сприяє зменшенню та пригніченню окислення глюкози. Це відіграє важливу роль, якщо, викликане голодом, метаболічне паливо використовується по-різному, тобто вимикає метаболізм вуглеводів і включає жировий обмін. Тому він є добрим кандидатом на "економічний ген"!
Яку практичну користь ви можете отримати від цього?
Було показано, що тренування з меншим вмістом глікогену в м’язах прискорює адаптацію тренувань. Подальша комбінація з повними запасами глікогену може призвести до значного підвищення продуктивності. Але тут також застосовується загальновідомий принцип, згідно з яким необхідні більш комплексні дослідження, щоб мати можливість відповідати на питання без відповіді, наприклад, як часто слід тренуватися з меншим вмістом глікогену та чи переважують недоліки можливі переваги (див. Посилання "Недоліки") ). Крім того, цитовані дослідження показують, що жодним чином не з'ясовано, які механізми сприяють кращій адаптації. А коли справа стосується силових тренувань, принаймні одне дослідження не виявило взагалі ніякої користі.
Навіть якщо деякі тренування призводять до кращої адаптивності з точки зору показників витривалості, коли запаси глікогену порожні, доцільно порадити надзвичайну обережність на даний момент. Якщо ви хочете випробувати наслідки тренувань двічі на день у дні, що чергуються, ви повинні робити це недовго, бажано не під час фаз змагань, а також під час стресу чи втоми. Зверніть пильну увагу на симптоми перетренованості та втоми. І пам’ятайте, наші предки просто хотіли вижити. Їх не цікавило досягти особистих рекордів чи побити рекорди на витривалість чи швидкість!
Гени - є основними одиницями спадкування. Ген - це сегмент ДНК, який описує структуру білка або молекули РНК.
Експресія гена - "включення" генів
РНК месенджера - ланцюг рибонуклеїнової кислоти, яка синтезується, коли гени «включаються» і стають активними
Гормони та інші сигнальні молекули - Молекули, які «підказують» клітинам, що робити
Глікоген - нерозчинна, сильно розгалужена форма вуглеводів, яка зберігається в м’язах і печінці
Ферменти - великі білкові молекули, які каталізують важливі біохімічні реакції, які в іншому випадку взагалі не відбувалися б або проходили занадто повільно
капілярний - найменша кровоносна судина, яка транспортує поживні речовини та кисень у клітини та виводить відходи метаболізму
Ендрю Гамільтон Член Королівського хімічного товариства Американського коледжу спортивної медицини та радник фітнес-індустрії, що спеціалізується на спортивному харчуванні
Подальші статті:
Список літератури
1. Журнал прикладної фізіології, 2004, том 96 (1), с. 3-10
2. Journal of Physiology, 2002, т. 538, с. 911-917
3. Журнал FASEB, 2001, т. 15, с. 2748-2750
4. Journal of Physiology, 2002, том 541, с. 261-271
5. Журнал прикладної фізіології, 2005, том 98, стор. 93-99
6. Journal of Physiology, 2003, том 546, с. 851-858
7. Журнал прикладної фізіології, 2007, т. 103, с. 1536-1542
8. Журнал біологічної хімії, 2005, с. 33588-8
9. Журнал прикладної фізіології, 2007, том 102, стор. 1604-1611
10. Am Journal of Physiology - Endocrinology and Metabolism, 2004, том 287 (1), стор. E25-31