Энергетические напитки не улучшают степень аэробной выносливости у здоровых взрослых независимо от состояния физической подготовки.

Румынский журнал Journal of Physical Education and Sport (JPES, http://www.efsupit.ro/) издательства Университета Питешти 31 января 2019 г. опубликовал результаты исследования группы бразильских учёных.

DOI:10.7752/jpes.2019.s1017

В течение последних двух десятилетий компании, занимающиеся вопросами питания и повышения эффективности, представили на потребительский рынок напитки, содержащие кофеин, таурин и углеводы (совместно известные как энергетические напитки).

Популярность этих напитков возросла, и как спортсмены, так и люди, занимающиеся рекреационным спортом, начали использовать напитки, чтобы извлечь выгоду из сообщаемых стимулирующих эффектов и потенциального повышения производительности. Этот факт был подкреплен исследованиями, которые демонстрируют, что энергетические напитки могут улучшить показатели езды на велосипеде, когда спортсмены употребляют напиток за 40 минут до 1-часового испытания на велосипеде. Другое исследование предполагает, что существует взаимосвязь между эффектами энергетических напитков (кофеина и таурина, в частности) и улучшениями профиля артериального давления во время стрессовых ситуаций. В дополнение к этому, до определенного момента отсутствовали дискуссии по поводу отрицательной взаимосвязь между сердечно-сосудистыми нарушениями и энергетическими напитками.

Одним из важнейших составных частей энергетических напитков является кофеин. Это компонент, который действует как стимулятор центральной нервной системы, который способствует активации симпатической системы. Симптомы, связанные с избыточным потреблением кофеина, включают бессонницу, расстройство желудочно-кишечного тракта, тремор, тахикардию, психомоторное возбуждение и др. в соответствии с данными Американской психиатрической ассоциации. Некоторые исследования показали, что спортсмены, которые принимают кофеин перед тренировкой, могут улучшить производительность. Тем не менее, другие исследования показывают, что постоянное употребление кофеина может вызывать зависимость и повышать тревожность по сравнению с субъектами, которые не имеют кофеиновую зависимость. Существует мало информации относительно правильного использования и дозировки кофеина у спортсменов и любителей спорта. Связь с эргогенными эффектами и состоянием здоровья при использовании кофеина заслуживает большего внимания.

Помимо кофеина в состав энергетических напитков входит таурин. Таурин является основной свободной внутриклеточной аминокислотой, которая может производить токсичные и окислительные вещества в организме. Его действие на симпатическую нервную систему заключается в снижении функции путем модуляции циклического нуклеотида. Однако таурин, по-видимому, влияет на мобилизацию кальция в сердечной мышце. Следовательно, таурин влияет на уровень холестерина, повышая уровни mRNA CYP7A1 в печени.

Потребление таурина также связано с повышением активности и концентрации внимания. Это может быть полезно для показателей выносливости путем изменения / влияния на восприятие усилия. В дополнение к этому, вполне вероятно, что таурин может снизить риск развития ишемической болезни сердца.

Многие исследования показали, что усталость во время упражнений, по-видимому, связана с истощением гликогена в работающих мышцах. Использование углеводных добавок демонстрирует улучшение работы человека по сравнению с водой и плацебо. Это привело к увеличению использования напитков, которые содержат углеводы, во время соревнований. Некоторые исследования показывают, что прием углеводов повышает уровень глюкозы в крови по сравнению с контрольными группами, не принимаемыми внутрь. Однако у бегунов на выносливость потребление экзогенных углеводов не влияет на работоспособность во время субмаксимальных состояний бега.

Влияние энергетических напитков на беговые качества до сих пор неясно. Таким образом, целью данного исследования было оценить влияние потребления энергетического напитка на аэробные показатели, оцениваемые по результатам полевых испытаний у здоровых взрослых. Кроме того, были проведены исследования для анализа любых различий в производительности на основе уровня физической подготовленности.

60 волонтеров-добровольцев мужского пола (20-45 лет) были набраны в клубе бега Общественного парка в городе Сан-Паулу, Бразилия. У всех участников были медицинские осмотры и медицинское обследование, выполненное врачом, и все заполнили анкету относительно истории болезни. Все протоколы испытаний были выполнены в соответствии с этическими стандартами Хельсинкской декларации (1964, с поправками в 1975 и 1983 гг). Исследование было одобрено Комитетом по этике исследований Университета Нове-де-Жюльо. Критерии исключения были следующими: симптоматическое кардиореспираторное заболевание или сердечные изменения, отмеченные во время протокола Брюса.

За одну неделю до теста Купера все испытуемые были подвергнуты испытанию на аэробную силу, которое проводили все испытуемые на беговой дорожке в соответствии с протоколом Брюса для оценки аэробной силы. Для определения сердечно-сосудистых нарушений и значений потребления кислорода были выбраны приросты скорости и уровня в 3-минутных интервалах для рандомизации субъектов в соответствии с физическим состоянием. Одну минуту разминки на скорости 10 миль в час без наклона беговой дорожки предшествовал протокол беговой дорожки Брюса, и все субъекты были полностью ознакомлены с процедурами тестирования до сбора данных. Скорость и наклон корректировали постепенно, как описано ранее. Субъективный уровень нагрузки оценивался по шкале Борг 6–20, а тест на физическую нагрузку прекращался, если субъекты проявляли симптомы истощения или были дисквалифицированы в соответствии с ранее описанными критериями. Тест считался удовлетворительным, если участник достиг максимального рекомендованного возраста с минимальной частотой сердечных сокращений без остановки. Максимум VO2 (максимальное потребление кислорода) рассчитывали в соответствии с предложением Американского колледжа спортивной медицины.

В соответствии с протоколом Брюса на беговой дорожке к субъектам был применен слепой метод, субъекты рандомизированы на приём плацебо (P) и энергетического напитка (D). Рассчитанные значения VO2max были использованы для случайного распределения субъектов в шести группах (10 субъектов в группе) в соответствии с физическим состоянием. Группы были - нижняя (<29,9 мл · кг-1 · мин-1), средняя (от 30 до 37,9 мл · кг-1 · мин-1) и высокая (> 38 мл · кг-1 · мин-1), согласно Американской кардиологической ассоциации.

Используя двойной слепой метод, субъекты группы D получали раствор: 500 мл воды, содержащей 27 г глюкозы, 30 г натрия, 1000 мг таурина, 600 мг глюкуронолактона, 80 мг кофеина, 50 мг инозитола, 16 мг витамина B3, 5 мг витамина B5, 1,3 мг, витамина В2, 1,3 мг витамина В6 и 2,4 мг витамина В12. Группы Р получили раствор плацебо, содержащий 27 г глюкозы, также растворенной в 500 мл воды. Все растворы были одинакового цвета, вкуса и консистенции, и их вводили всем группам за 60 минут до полевого испытания в соответствии с Dall'agnol и Souza.

Параметры окружающей среды.

Загрязнение воздуха и влажность, температура, давление, ветер и видимость оценивались так

параметры окружающей среды в день полевых испытаний согласно бюллетеню Secretaria Estadual do Meio Ambiente do Estado de São Paulo (www.ambiente.sp.gov.br).

Состав тела и антропометрия.

Состав тела и антропометрические параметры были оценены и соответствовали предыдущим методологиям, используемым нашей группой. Рост (м) и вес (кг) были измерены для расчета индекса массы тела (ИМТ = вес / рост 2). Процентное содержание телесного жира определяли с использованием толщины складок кожи, как описано ранее.

12-минутный тест ходьбы / бега (тест Купера).

12-минутный тест ходьбы / бега (Cooper, 1968) включал в себя бег и / или ходьбу на максимальное расстояние за 12 минут. Затем было записано пройденное расстояние, и VO2max было оценено по формуле: VO2max = расстояние –504 / 45. Испытания проводились на открытом воздухе в спортивном центре в Сан-Паулу.

До, сразу в конце и через одну, две и три минуты после теста ходьбы / бега сердечный ритм и артериальное давление оценивались с использованием мониторов сердечного ритма Polar (S150; Сан-Паулу, Бразилия) и ручного сфигмоманометра для измерения систолического давления. (САД) и диастолическое артериальное давление (ДАД). Артериальное давление измерялось в левой руке одним и тем же врачом на протяжении всех протокольных сеансов в сидячем положении. Среднее кровяное давление (MBP) рассчитывалось в соответствии с ранее проведенным исследованием (Moran et al., 1995), в котором рассматриваются изменения в диастолическом и систолическом периодах, вызванные физической тахикардией. Субъективный уровень нагрузки по шкале Борг 6–20 (Borg, 1982) использовался для оценки усталости и интенсивности упражнений после полевого теста.

Данные статистического анализа (средние значения ± SD) были проанализированы с использованием программного обеспечения Prism (версия 4.0, Сан-Диего, Калифорния, США). Двусторонний анализ ANOVA для анализа повторных измерений использовался для изучения различий между группами и с течением времени, а при необходимости использовался критерий Тьюки. Уровень значимости был установлен на уровне Р <0,05.

Следуя протоколу Брюса, шестнадцать добровольцев были исключены из исследования из-за сердечно-сосудистых нарушений. Таким образом, наши наборы данных основаны на пятидесяти пяти субъектах, рандомизированных в нижнем (P: 34 ± 5; D: 33 ± 6, лет); среднем (P: 31 ± 9; D: 31 ± 8, лет) и верхнем (P: 35 ± 7; D: 34 ± 7, лет) в зависимости от состояния физической активности. Не было обнаружено статистических различий по возрасту между группами.

Таблица 1. Биометрические параметры.

Значения представлены как среднее значение ± стандартное отклонение. Различные буквы представляют статистические различия (P <0,05) по критерию ANOVA-Tukey.

Антропометрические параметры приведены в таблице 1. Различий между соответствующими группами по статусу физической активности не обнаружено. Однако в группе с более низким статусом была представлена более высокая (p <0,01) масса жира по сравнению с группами со средним и более высоким статусом.

Аналогичные результаты наблюдались для ИМТ и процентного содержания телесного жира, значения группы с более высоким физическим статусом статистически отличались (р <0,01) от группы среднего и более низкого статуса, которая была меньше (р <0,05), чем группа среднего. Значения мышечной массы в группах с более низким статусом были меньше (р <0,001), чем в других группах. Однако только группа энергетических напитков в группе с более высоким статусом отличалась (p <0,05) от групп со средним статусом, которые были аналогичны плацебо в группе с более высоким статусом. Не было обнаружено различий в весе и росте между группами.

Таблица 2. Параметры окружающей среды в день испытаний на выносливость

Значения представлены как среднее значение ± стандартное отклонение. Разные буквы представляют статистические различия статистические различия между группами (р <0,05).

Не было обнаружено различий в параметрах окружающей среды в день полевых испытаний во всех группах, указанных в таблице 2.

Рисунок 1. Физические возможности в группах плацебо (пустой столбец) и энергетического напитка (заполненный столбец) в зависимости от физического состояния. Панель A: тестирование расстояния пробега. Панель B: максимальное потребление кислорода. Панель В максимальный расход кислорода в пересчете на массу тела. Значения средние ± SEM. Разные буквы представляют статистическое различие с помощью двустороннего теста ANOVA-Tukey (P <0,05).

Как показано на рисунке 1А, статистически внутригрупповых различий не было. Однако пройденная дистанция для более высокой группы (P: 3168 ± 167; ED: 3228 ± 218, метров) была больше (p <0,001), чем для средней (P: 1962 ± 75; ED: 2035 ± 105, метров) и ниже (P : 1422 ± 74; ED: 1440 ± 62, метры) (р <0,01). Как показано на рисунке 1B, не было никаких различий между группами в отношении физического состояния к максимальному потреблению кислорода. Однако значения нижней группы (P: 20 ± 1,4; ED: 23 ± 1,4, мл / кг-1 / мин-1) были меньше (p <0,001) по сравнению со средними группами (P: 35 ± 1,0; ED : 34 ± 0,9, мл / кг-1 / мин-1), которые также были меньше в отношении более высоких групп (P: 54 ± 3,7; ED: 60 ± 4,8, мл / кг-1 / мин-1).

Рисунок 2. Частота сердечных сокращений (панель A); систолическое артериальное давление (Панель B); диастолическое артериальное давление и среднее артериальное давление (Панель C), полученные от групп в соответствии с физическим состоянием. Нижнее/плацебо (); нижняя/энергетик (); средняя/плацебо (∆); средняя/энергетик (▲); высшая/плацебо(); высшая/энергетик (). Значения средние ± SEM. * указывают статистические различия (р <0,05) от средней и высокой групп.

На рисунке 2 приведены параметры гемодинамики после, сразу после и после одного, двух и трех минут после восстановления после теста на выносливость. Не было обнаружено различий во всех параметрах артериального давления между группами (панели B, C и D). Однако в течение периода восстановления сердечного ритма (Панель A) у высоких групп (1 минута: P: 123 ± 2; D: 120 ± 2, уд / мин; 2 минуты: P: 99 ± 3,4; D: 97 ± 4,4, уд / мин; Через 3 минуты: P: 76 ± 1,7; D: 76 ± 1,9, уд. / Мин.) после тренировки наблюдалась брадикардия, которая была более выраженной (p <0,001), чем у средней группы (1 минута: P: 144 ± 2,5; D: 144 ± 3,3 уд. / Мин; 2 минуты: P: 123 ± 1,5; D: 122 ± 2,2, уд / мин; 3 минуты: P: 82 ± 1,6; D: 83 ± 1,5, уд / мин) и нижней (1 минута: P: 176 ± 2,5; D: 172 ±) 2,6, ударов в минуту; 2 минуты: P: 163 ± 1,8; D: 161 ± 2,2 ударов в минуту; 3 минуты: P: 116 ± 1,6; D: 115 ± 2,1 ударов в минуту). Никаких различий по частоте сердечных сокращений в покое и сразу после упражнений обнаружено не было.

Не было обнаружено различий в воспринимаемой нагрузке сразу и после теста между группами, однако период восстановления в более высокоих (1 минута: P: 12 ± 0,2; D: 12 ± 0,3; 2 минуты: P: 10 ± 0,2; D: 10 ± 0,3; 3 минуты: P: 7 ± 0,2; D: 7 ± 0,3) и средних (1 минута: P: 13 ± 0,2; D: 14 ± 0,2; 2 минуты: P: 11 ± 0,2; D: 12 ± 0,1 ; 3 минуты: P: 10 ± 0,1; D: 10 ± 0,1) группах были более явными, чем в нижних группах (1 минута: P: 12 ± 0,2; D: 12 ± 0,3; 2 минуты: P: 10 ± 0,2; D : 10 ± 0,3; 3 минуты: P: 7 ± 0,2; D: 7 ± 0,3).

Прием энергетических напитков не вызывал улучшения производительности, несмотря на уровень физической подготовки. Тем не менее, пробег группы L был больше (P: 3168 ± 167; ED: 3228 ± 218, метров), чем M (P: 1962 ± 75; ED: 2035 ± 105, метров) и H (P: 1422 ± 74; ED: 1440 ± 62, м) (р <0,01). Тот же результат был получен после использования уравнения для расчета потребления кислорода (L группа P: 20 ± 1,4; BE: 23 ± 1,4; мл.кг-1 мин-1; M группа P: 35 ± 1,0; BE: 34 ± 0,9 мл / кг-1 мин-1 и H группа Р: 54 ± 3,7; ЭД: 60 ± 4,8 мл / кг -1 / мин).

Данные настоящего исследования продемонстрировали, что использование энергетических напитков не повышает работоспособность бегунов-любителей, независимо от уровня физической подготовки. Результаты этого исследования показали, что прием энергетического напитка перед полевым беговым тестом не приводил к повышению производительности у бегунов-любителей с различным физическим состоянием. Кроме того, никаких изменений в восстановлении сердечного ритма, артериальном давлении, ощущаемой нагрузке и боли не наблюдалось в состоянии энергетического напитка по сравнению с плацебо. Таким образом, энергетический напиток, содержащий 80 мг кофеина, 1 г таурина, 27 г углевода и витаминный комплекс В за 60 минут до пробного теста, не оказывал благоприятного влияния на физическую работоспособность, гемодинамические свойства или восприятие реакции на физические упражнения у здоровых субъектов.

Хотя популярность употребления энергетических напитков в последние десятилетия возросла (Higgins et al., 2018), потенциал его потребления для повышения физической работоспособности у бегунов-любителей недостаточно изучен. Основные результаты настоящего исследования предполагают, что потребление энергетического напитка до начала полевого теста не оказывает влияния на физическую работоспособность, гемодинамические параметры и воспринимаемое напряжение и боль. Аналогичные результаты были получены Candow et al. (Candow et al., 2009), оценивая влияние потребления энергетических напитков у 17 любителей бега университетского уровня, используя ту же дозировку, что и в нашем исследовании.

Одна из гипотез этого результата могла быть связана с низкой дозировкой, используемой для некоторых ингредиентов. Например, мы можем сразу же указать концентрацию кофеина, которая составляла 80 мг, что составляет менее 1,05 мг / кг, принимая во внимание средний вес участников, которые принимали энергетический напиток.

Это значение ниже, чем значения, использованные в других исследованиях, со значениями в диапазоне от 3 до 6 мг (Graham & Spriet, 1995; Silva-Cavalcante et al., 2013, которые обнаружили улучшения в производительности велосипедистов (Graham & Spriet, 1995). Silva-Cavalcante, 2013), когда напиток употребляли за 60 минут до тренировки. Кроме того, исследования (Candow et al., 2009; Schubert & Azevedo, 2013) с использованием доз ниже 3 мг / кг не выявили существенных различий в производительности. Поэтому представляется, что более высокие дозы могут оказывать существенное влияние на показатели выносливости.

Другим веществом, содержащимся в энергетическом напитке, является таурин. Это вещество связано с улучшением показателей выносливости, как на животных моделях (Yatabe et. Al., 2003; Sajid et al., 2017), так и в исследованиях на людях (Warnock et al., 2017; Lim et al., 2018). Однако принятая доза, такая как кофеин, оказывает решающее влияние на улучшение показателей. Исследования показали, что улучшение физической работоспособности может происходить при попадании в организм от 2 до 6 г таурина (Baum & Weis, 2001; Zhang et al., 2004). Дозировки ниже 2 г, используемые в настоящем исследовании, по-видимому, не оказывают существенного влияния на производительность (Rutherford & Stellingwerff, 2010).

Также было показано, что количество глюкозы, присутствующей в нашем протоколе добавок (26 г), ниже необходимого для улучшения показателей выносливости (Candow et al., 2009; Higgins & Higgins, 2010). Для улучшения показателей выносливости были предложены добавки с гораздо более высокими дозами углеводов (т.е. от 60 до 70 г) (Jeukendru & Moseley, 2005).

Наконец, поливитамины, присутствующие в энергетическом напитке, не оказали положительного влияния на результаты бегунов. Этот результат был ожидаемым, поскольку в предыдущих исследованиях не сообщалось о связи между добавлением витамина B и улучшением показателей выносливости (Higgins & Higgins, 2010; Doherty & Smith, 2005).

Стоит отметить, что даже при использовании энергетического напитка, содержащего ~ 2-кратную концентрацию кофеина, таурина и углеводов (160 мг, 2 г и 57 г соответственно) по сравнению с теми, которые использовались в настоящем исследовании, также не сообщалось улучшение выносливости к нагрузкам у тренированных велосипедистов мужского пола, участвующих в 25-мильной симулированной гонке (Ivy et al .; 2009). Тест, использованный в исследовании (тест Купера), хотя и признан полевым тестом для косвенного измерения выносливости, время, затрачиваемое на выполнение теста, меньше, чем в исследованиях, в которых сообщалось о значительном улучшении показателей физической нагрузки, которые превышали 20 минут (Campbell et al. al., 2013; Nelson & Dengel, 2014).

Когда мы говорим о влиянии энергетического напитка на гемодинамические параметры, литература все еще противоречива в отношении показателей результатов, продемонстрированных, что потребление 250 мл Red Bull® у взрослых не меняет частоту сердечных сокращений (Lovallo et al., 1991; Nelson & Dengel 2014; Wiklund et al.,2009).

Yamakoshi et al., (2013) продемонстрировали, что потребление 80 мг кофеина, потребляемого водителями при длительной монотонной езде, вызывало значительные изменения среднего артериального давления. Lovallo et al. (1991) указали, что количества от 200 до 250 мг могут вызывать значительные изменения сердечно-сосудистых параметров, таких как САД и ДАД, однако дозировки ниже этих значений могут быть недостаточными для значительных различий.

Тем не менее, результаты этих предыдущих исследований относятся к условиям отдыха или физической активности низкой интенсивности (Nelson & Dengel, 2014; Lovallo et al .; 1991; Yamakoshi et al., 2013; Wiklund et al., 2009). Насколько нам известно, мало что изучено о влиянии энергетических напитков на гемодинамические параметры во время или сразу после физической нагрузки, поэтому наши результаты первыми проанализировали влияние энергетического напитка на гемодинамические параметры у бегунов.

Кроме того, результаты этого исследования среди бегунов подтверждают другие исследования, в которых не сообщается об эффекте потребления энергетических напитков и субъективном восприятии усилий во время езды на велосипеде (Ivy et al .; 2009; Candow et al .; 2009; Nelson & Dengel, 2014). Наше исследование оценило влияние энергетического напитка после упражнений, любопытно, что мы не обнаружили никакого влияния энергетического напитка, однако, уровень физической подготовки вмешивался в реакцию. Причина этого результата, вероятно, связана с большим физическим истощением, которое эти люди представляют по отношению к более подготовленным группам.

--------------------

Keywords: sports supplements, caffeine, taurine, exercise performance, running

Ключевые слова: спортивные добавки, кофеин, таурин, физические упражнения, бег

Дисклеймер отказа от ответственности: ORO Sport не несёт ответственность за достоверность указанных в материале данных и не несет ответственности за последствия или ущерб от использования текстов, документов, изображений или другой информации.

Поделитесь материалом с тем, кому это может быть полезно!

Обложка статьи: www.pixabay.com