"Мужик, ето для трапециі. Смотрі сюда, садішся, ***, “робиш” восемь раз. Для начала рекомендую трі падхода. Спіну пріжмі, ***. 
Халява, доступность і навящівость консультациі настораживала. Если ето не вєрбовка, то что тогда? І зачєм вєрбовать туда, гдє і так харашо?"

Так у своєму романі “Таинственный амбал” описує качалку на Гідропарку (Київ) Митець Лесь Подерв’янський (так, роман здебільшого написаний не українською мовою, однак, якщо Ви читали твір, то могли помітити, що всі адекватні персонажі у романі розмовляють українською, а не дуже адекватні… ви зрозуміли). 

Однак, як то кажуть, не Гідропарком єдиним. Дійсно, “вєрбовать туди, де і так харашо” не доводиться – спортивна культура в Україні продовжує рости та навіть у такі буремні часи спортивні клуби країни доволі часто бувають переповненими, а на вулиці все частіше можна зустріти людей, що бігають, їздять на велосипеді, практикують скандинавську ходу чи займаються іншими видами спорту. 

Спорт захоплює, доволі швидко “затягує” до своїх лав, особливо, якщо після кожного тренування відчувається прогрес. З кожним разом хочеться бігти швидше, стрибати вище та “жати” сильніше, тож рано чи пізно майже кожна особа, що більш-менш регулярно займається спортом, може зазирнути до світу спортивного харчування. Ринок спортивних добавок, які можуть “допомогти” досягти кращих результатів, на сьогодні є майже невичерпним: протеїни, гейнери, креатин, BCAA, карнітин, вітаміни та ще сотні й тисячі добавок доступні на ринку у швидкому доступі. 

Проте, щоб бажання “citius, altius, fortius” не перетворилось у нескінченне споживання капсул, змішування білого порошку з водою чи молоком та, що найголовніше, не нашкодило здоров’ю (та й гаманцю теж) у статті спробуємо розібратись з деякими найпопулярнішими спортивними добавками, їх складом, механізмом дії та ефективністю з точки зору доказовості та наявних досліджень.

Академічне (наукове) вивчення впливу харчування (та харчових добавок зокрема) на здоров’я спортсменів розпочалось близько 90 років тому. Вважається, що перші дослідження у галузі вуглеводів та метаболізму жирів були проведені у Швеції наприкінці 30-их років минулого сторіччя.

Наприкінці 1960-их скандинавські вчені розпочали вивчення впливу тривалих фізичних навантажень на депонування глікогену в м’язах, його використання та повторний синтез.

А вже у 1965-му році в Університеті Флориди група дослідників на чолі з Dr. Robert Cade створили перший науково-обгрунтований напій для команди з американського футболу – Gatorade, названий на честь маскота команди – Florida Gators Football (зараз навіть існує Gatorade Sport Science Institute, який займається, що очевидно, дослідженнями в області спорту). Основу Gatorade складають натрій (сіль), калій та вуглеводи (цукор), що дозволяє рідині більш швидко всмоктуватись у шлунково-кишковому тракті та насичує організм вуглеводами, що дуже важливо під час тривалих та інтенсивних фізичних навантажень (див. нижче).

Трохи згодом, особливо в Сполучених Штатах, почали створюватись цілі лабораторії для вивчення застосування вуглеводів у спортсменів, зокрема марафонців та велосипедистів.
Звичайно, наука спорту не зупинилась лише на вуглеводах, а пішла далі до вивчення впливу та метаболізму протеїнів (що особливо цікавило культуристів). Однак, вивчення протеїнів виявилось більш складним процесом, тому й сьогодні питання оптимальної кількості вживання білку спортсменами залишається відкритим (та ми все ж наведемо деяки цифри згодом).

Проте, сьогодні зайшовши до магазину спортивного харчування, можна знайти не лише спортивні напої та протеїни, але й іншу просто величезну кількість добавок у вигляді батончиків, гелів, капсул, таблеток, порошків і тому подібне. Що для чого потрібно? Чи це ефективно? Чи безпечно? Краще застосовувати в капсулах чи в порошку? Вживати перед, під час чи після тренування? Давайте розбиратись.

Дисклеймер: дана стаття носить ВИКЛЮЧНО ознайомчий та пізнавальний характер та ні в якому разі не спонукає до застосування будь-яких з далі перелічених продуктів. Перед застосування будь-яких з добавок, ОБОВ’ЯЗКОВО проконсультуйтесь з лікарем.

Якщо ми все ж вирішили говорити про спортивне харчування з академічної точки зору (а не “мужік, ето для трапеціі”), то й почнемо “академічно” – з класифікації. 

Як вже було зазначено, науковий інтерес до спортивного харчування в людства прокинувся вже доволі давно, тож і класифікацій з того часу з’явилось немало. Проте на дворі 21 сторіччя, а отже у підходах до здоров’я панує… (що, знову?) доказовість. Тож і спортивне харчування будемо розбирати з точки зору доведеної у дослідженнях (на щастя, таких дуууже багато) ефективності та безпеки. 

Найвичерпнішою, на думку авторів статті, є класифікація, та й підхід до спортивного харчування загалом, Австралійського інституту спорту (Australian Institute of Sport), згідно якої всі спортивні добавки можна розділити на 4 групи в залежності від наявних наукових даних щодо безпеки, ефективності та дозволу на використання серед професійних атлетів: група A, група B, група C, група D.
 

Звичайно, розбирати абсолютно ВСІ добавки ми не будемо (та й фізично не зможемо), тому зупинимось на тих, що мають доведену ефективність. 

Огляд деяких спортивних добавок з доведеною у випробуваннях ефективністю 

Ізольовані протеїни (сироватковий протеїн, альбумін, казеїн, соєвий та інший білок рослинного походження – з гороху, нуту, рису).
Протеїни (вони ж білки, вони ж молекули з послідовності амінокислот) присутні у всіх клітинах організму, та складають приблизно 15-20% ваги людини. Білки в організмі людини виконують величезну кількість функцій. Приблизно половина білку організму знаходиться в скелетних м’язах, а тому протеїни та їх роль у побудові та відновленні м’язів викликають особливий інтерес у спортсменів та тренерів. 
Переваги від застосування протеїнів: ріст та підтримка м’язової маси, відновлення, насичення.
Застосування:

• в момент, коли споживання протеїну, що швидко засвоюється, є надважливим, наприклад, одразу після тренування;
• на додачу до прийомів їжі, що зазвичай не багаті на протеїни (наприклад, сніданок, або снек перед сном);
• замість основного прийому їжі за умови відсутності апетиту;
• за умови, коли відсутня можливість адекватного споживання протеїну з їжею (наприклад, у дорозі);
• протягом програм з зниження ваги (велика кількість протеїну задня “ефективного зниження ваги” – жирова маса зменшується, м’язова залишається).

Дозування: дозування залежить від ваги, потреб в енергії та цілей (наприклад, потреба у протеїні для спортсмена з високоінтенсивними фізичними навантаженнями складає 1.2-1.6 грам/кг маси тіла на добу, що в два рази більше ніж середня потреба в популяції). Однак, зазначається, що приблизно 20-40 грам протеїну на один прийом їжі є цілком достатньою кількістю для більшості ситуацій в спорті. Інститут Gatorade також зазначає, що максимальна доза протеїну для забезпечення максимального синтезу білку в м’язах складає 20-40 грам протеїну після тренування.

Можливі ризики:
Австралійський інститут спорту наголошує на важливості філософії “Спочатку їжа” стосовно абсолютно ВСІХ спортивних добавок. Цей підхід передбачає можливість отримання та засвоєння ВСІХ необхідних для нормального функціонування елементів з їжі. З метою уникнення “перенасичення білком” такий підхід особливо стосується застосування протеїну, продукти багаті на який є доволі поширеними (яйця, молоко, тверді та м’які сири, йогурти, цільнозерновий хліб, тофу, курка, червоне м’ясо, бобові). І хоча сублімований протеїн у вигляді напою чи батончику може дозволити атлету з’їсти більше білка, ніж дозволяє апетит, така стратегія далеко не завжди є корисною та виправданою.

До того ж, іноді протеїнові добавки можуть мати у своєму складі непотрібні, а іноді навіть небезпечні та заборонені інгредієнти (кадмій, ртуть, арсен, BPA – продукт переробки пластмаси). Для запобігання надмірного потрапляння цих сполук до організму необхідно обмежити споживання протеїнових добавок до 1-2 порцій на добу та купляти добавки перевірених виробників у перевірених постачальників. 

Також важливим є питання можливого розвитку алергічних реакцій на продукти, що можуть входити до складу протеїнових добавок (соя, горіхи, молоко).
https://www.ais.gov.au/nutrition/supplements/group_a#isolated_protein_supplement

Вуглеводні добавки (гелі, тоніки, батончики).
Вживання вуглеводів (зокрема, цукру – сахарози) до, під час та після тренування забезпечує організм необхідною кількістю енергії для підтримки сталої ефективності або її підвищення двома шляхами: безпосередньо забезпеченням м’язів енергією та за рахунок активації центральної нервової системи через рецептори ротової порожнини. Також вживання спортивних напоїв допомагає атлету швидко відновити воду та енергію під час  тривалих інтенсивних тренувань (на думку деяких експертів концентрація 4-8% (4-8 г / 100 мл) вуглеводів та 23-29 мг/л (10-30 ммоль/л) натрію у напої є найкращою, адже максимально добре толерується шлунково-кишковим трактом та дозволяє максимально швидко провести регідратацію).
Таблиця рекомендацій щодо вживання вуглеводів під час тренувань:

Вуглеводні добавки існують у багатьох формах – напоях, батончиках, гелях, жувальних гумках, що робить можливим швидке насичення вуглеводами у будь-якій ситуації, особливо під час високоінтенсивних навантажень.
Однак, як і у випадку з протеїнами, щодо вуглеводів рекомендовано застосувати підхід “Спочатку їжа” (банани, фініки, білий хліб, апельсиновий сік, жувальні цукерки), адже це значно дешевше та дозволяє отримати не тільки вуглеводи, а й інші нутрієнти.
Можливі ризики: щоб уникнути зубної ерозії рекомендується ополіскувати ротову порожнину водою після вживання солодких добавок, не чистити зуби протягом 30 хвилин після вживання солодкого, аби дати емалі відновитись. Також, коли це можливо, одразу після застосування добавки, рекомендується вживати молочні продукти чи жувальну гумку без цукру 

Також існують вже готові комплекси мікронутрієнтів (Mixed macronutrient supplement), які можуть містити різну кількість білків, вуглеводів, жирів та інших елементів, в залежності від цілей, яких хоче досягти атлет (наприклад, “гейнери” з високим вмістом вуглеводів для набору маси та/або забезпечення енергії протягом тренувань, чи комплекси з протеїнами для набору м’язової маси). Однак, з такими добавками варто бути дуже уважним та ретельно вивчати склад кожного комплексу, адже часто вони мають у своєму складі цілу купу елементів, деякі з яких можуть бути непотрібними чи навіть шкідливими. 
 
Згідно з Консенсусом Міжнародного Олімпійського Комітету щодо спортивного харчування від 2018-го року (International Olympic Committee Sports Nutrition Consensus Statement) на даний момент існує 5 добавок, які підвищують продуктивність атлетів: креатин, кофеїн, нітрати, бета-аланін та соди бікарбонат. Коротко зупинимось на кожному з них.

Креатин
Креатин походить з трьох амінокислот: метіоніну, гліцину та аргініну. Приблизно 95% креатину депонується в скелетних м’язах, інші частина в головному мозку, яєчках та нирках.
Близько 65% креатину знаходиться в м’язах у формі фосфокреатину. Під час під час високоінтенсивних короткотривалих навантажень фосфокреатин стає донатором фосфату, який швидко ресинтезується у аденозинтрифосфат (АТФ) – джерело енергії для м’язів.
Вживання креатину збільшує темпи відновлення фосфокреатину між вправами, таким чином сприяючи відновленню та покращенню результатів. Також креатин може впливати безпосередньо на клітини, змінюючи регуляцію генів, й таким чином збільшуючи активність ферментів, які задіяні до процесу синтезу білків. 

Деякі дослідження демонструють ефективність креатину для покращення результатів під час високоінтенсивних, короткотривалих навантажень тривалістю від 6 до 30 секунд з короткими періодами відпочинку від 20 секунд до 5 хвилин (спринт, підняття значної ваги). 

Результати мета-аналіз 7 досліджень за участі чоловіків віком <36 років свідчать, що застосування креатину збільшує максимальну вагу, яку може підняти спортсмен, під час жиму лежачи та присідань (для жінок та дорослих чоловіків таких ефектів відмічено не було).
Однак, інший огляд показав, що застосування креатину у спортсменок покращує силу та показники протягом аеробних та анаеробних вправ.
Подальші рандомізовані випробування продемонстрували, що креатин збільшує вихідну силу м'язів. 

Існує два способи застосування креатину: швидке навантаження – 20-25 г, поділені на чотири дози протягом 5 днів (5 г чотири рази на добу протягом 5 днів) та тривале навантаження – 3 г на добу протягом 28 днів. Тривале навантаження вважається більш ефективним. 
Варто зазначити, що приблизно 30% осіб не є чутливими до добавок з креатину, а тому в них не буде спостерігати суттєве збільшення концентрації креатину в м‘язах.
Можливі побічні реакції: збільшення маси тіла (внаслідок затримки води в організмі, вага повертається до нормальної протягом 4-5 тижнів після відміни креатину), зниження мобільності суглобів.

Ефекти від довготривалого застосування креатину невідомі, тому Американський коледж спортивної медицини (American College of Sports Medicine – ACSM) рекомендує застосовувати креатин лише повністю фізично сформованим та розвиненим атлетам, та не рекомендує для застосування підліткам.

Також варто додати, що єдина рекомендована до застосування форма креатину – креатину моногідрат. Інші форми креатину не мають переваг, можуть мати більшу вартість та містити домішки.

Підхід “Спершу їжа” має бути застосований до всіх добавок, однак, лише дієтою неможливо досягти концентрацій креатину, достатніх для покращення результатів. Однак, для максимального засвоєння креатину рекомендовано вживати їжу, багату та вуглеводи (50 г на один прийом) та білок (50 г на один прийом).

Кофеїн
Після надходження до організму у будь-якому вигляді (напої, продукти харчування або добавки), кофеїн майже повністю абсорбується в шлунково-кишковому тракті -- приблизно 99% абсорбується протягом 45 хвилин, пікова концентрація – через годину після надходження, тривалістю до 3-4 годин. Кофеїн підвищує ефективність під час тренувань за рахунок декількох механізмів:

• Стимуляція викиду адреналіну
• Позитивний інотропний ефект (підвищення сили скорочення серцевого м’яза)
• Підвищення скоротливості скелетний м’язів
• Зменшення втоми та підвищення продуктивності
• Заощадження глікогену та мобілізація жирової тканини (хоча, цей ефект може бути короткотривалим та непостійним)

Дані випробувань демонструють, що застосування кофеїну ефективне у багатьох видах спорту (як при довготривалих фізичних навантаженнях тривалістю понад 90 хвилин, при високоінтенсивних тренуваннях тривалістю 20-60 хвилин, так і при високоінтенсивних короткотривалих навантаженнях). Дані 12 рандомізованих досліджень за участі 151 особи демонструють, що застосування кофеїну підвищує швидкість при вправах на опір, як у нижній, так і верхній частинах тіла. Отже, вважається, що застосування кофеїну ефективне у видах спорту, які потребують силових рухів (пауерліфтинг, стрибки, кидки). 

Застосування кофеїну рекомендують починати з мінімальної дози – 1,5 мг/кг або 100 мг. Вважається, що при дозування 3 мг/кг або 200 мг настає плато, тож більші дози не призводять до підвищення продуктивності.

Можливі ризики: в цілому кофеїн вважається безпечним, однак, рекомендується не перевищувати дозування у 200 мг за один раз та 400 мг за день.  До кофеїну, як до стимулятора, з часом може розвиватись толерантність.

У зв’язку з генетичною різноманітністю, кофеїн впливає на всіх по-різному – є  як особи, що не чутливі до впливу кофеїну, так і ті, що можуть мати порушення сну, тремор, тахікардію та інші ускладнення при вживанні кофеїну навіть у низьких дозах. Тому кожен спортсмен має приймати рішення щодо застосування та дозування кофеїну індивідуально.
“Спочатку їжа” – 200 мг кофеїну можна отримати з продуктів харчування (приблизно 2 есперсо). Кофеїн у вигляді добавок краще вживати у чистому вигляді, а не у складі  передтренувальних комплексів, які можуть містити шкідливі або заборонені речовини.

Харчові нітрати (буряковий сік)
Після потрапляння до організму харчові нітрати (NO3–) беруть часть у шляху NO3—-нітрити-NO. NO (оксид азоту) відіграє важливу роль у вазодилятації (розширення судин), агрегації тромбоцитів, функціонуванні мітохондрій, гормональній регуляції. Також вважається, що NO збільшує захоплення м’язами глюкози. Оксид азоту може утворюватись за участі кисню з L-аргініну, так і без участі кисню, вірогідно, навіть у кислому середовищі (останнє дуже важливо, беручи до уваги гіпоксію у деяких тканинах під час фізичних навантажень).

Мета-аналіз 80 рандомізованих, плацебо-контрольованих досліджень за участі 1179 чоловіків та 156 жінок продемонстрував ефективність нітратів для покращення результатів серед молодших, здорових, не професійних спортсменів протягом вправ на витривалість. Цікаво, що за результатами інших досліджень, не було знайдено доказів ефективності застосування нітратів у професійних спортсменів.

Вживання харчових нітратів може бути корисним для спортсменів, що задіяні до високоінтенсивних фізичних навантажень тривалістю від 4 до 8 хвилин (спринт, веслування, велосипедний спорт).

Однак, хоча покращення результатів дійсно спостерігається після вживання нітратів, воно є незначним – приблизно 3% у не професійних спортсменів чоловічої статі.
Застосування: максимальна концентрація нітратів в плазмі крові спостерігається приблизно через 2,5 години після потрапляння до організму. Тож рекомендується вживати 350-600 мг нітратів за 2-3 години до занять спортом (швидке навантаження) або 350-600 мг нітратів протягом 3-15 днів та ще 300-600 мг безпосередньо до спортивної події. 

Філософія “Спочатку їжа” спрацьовує і тут, адже 400 мг нітратів (якраз передтренувальна доза) це або 1 великий буряк (200 грам) чи 500 мл бурякового соку, або 2 стакани руколи (150 грам), або 2 стакани петрушки (150 грам), або 150 грам шпинату. В цілому харчові нітрати є безпечними, однак, продукти з буряка можуть викликати відчуття дискомфорту у шлунково-кишковому тракті та підфарбовувати сечу й стул.

Також варто зазначити, що нітритна сіль може бути токсичною та викликати метгемоглобінемію (перехід двовалентного заліза у гемоглобіні у тривалентне, в результаті чого гемоглобін втратить здатність віддавати кисень тканинам, що призведе до гіпоксії). Тому ні в якому разі не можна використовувати нітритну сіль в якості джерела нітратів. Eритроцити такого не пробачають, особливо, коли майже весь рік доступні старі добрі овочі.

Бета-аланін, карнозин
Під час інтенсивних фізичних навантажень в м’язах накопичуються іони H+, як наслідок двох реакцій – розпад глікогену до лактату та H+, розпад АТФ до АДФ та H+. В результаті в м’язах формується кисле середовище, що пов’язують з розвитком м’язової втоми (чим більше іонів H+, тим нижче pH, тим більш кисле середовище).

Карнозин та натрію бікарбонат (харчова сода) виступають в ролі буферних систем, які захищають м’язи від надмірного накопичення іонів H+.
Карнозин – це дипептид, який складається з бета-аланіну та L-гістидину. Карнозин виступає в ролі внутрішньоклітинного буфера, який зв’язує іони H+ й таким чином запобігає їх надмірну накопиченню в м’язовому волокні.

Синтез карнозину обмежується концентрацію бета-аланіну (якого з їжею надходить значно менше, ніж L-гістидину). Дані досліджень демонструють, що тривале (протягом 4-24 тижнів) вживання бета-аланіну стабільно підвищує концентрацію карнозину в м‘язах.
При потраплянні в організм, сам карнозин швидко метаболізується до бета-аланіну та L-гістидину, тому харчові добавки з карнозином не збільшують концентрацію карнозину в м’язах.
Мета-аналіз 40 досліджень тривалого застосування бета-аланіну за участі 1461 осіб продемонстрував незначну, однак, статистично значущу, ефективність (0.18, 95% ДІ 0.08-0.28) добавки при фізичних навантаженнях тривалістю від 30 секунд до 10 хвилин. В огляді Міжнародного Олімпійського Комітету також зазначається незначна (0.2%-3%), одна значуща, ефективність.

Застосування: хоча бета-аланін входить до багатьох передтренувальних комплексів, немає даних щодо “швидкого навантаження” бета-аланіном. Рекомендоване Австрійським інститутом спорту дозування: 6.4 грами бета-аланіну на добу, розділені по 1.6 грами на прийом під час їжі мінімум 4 тижні.

Побічні реакції: дозування понад 800-1000 мг може викликати парестезії та свербіж. Цього можна уникнути, якщо вживати бета-аланін у формах з повільним виділенням, тобто не у порошкових формах.

Натрію бікарбонат (NaHCO3-)
Натрію бікарбонат є потужним позаклітинним буфером, який підвищує рівень pH в позаклітинному середовищі (H+ + HCO3- ↔ CO2 + H2O). Як наслідок, створюється градієнт, який за участі ко-транспортерів, зменшує концентрацію іонів H+ в м’язових волокнах.
Дані досліджень свідчать про ефективність (близько 2%) застосування натрію бікарбонату при короткотривалих високоінтенсивних (60 секунд) фізичних навантаженнях, з зменшенням ефективності при навантаженнях тривалістю понад 10 хвилин.
Також існує обмежена кількість даних щодо вищої ефективності тривалого застосування комбінації бета-аланіну й натрію бікарбонату, порівнюючи лише з бета-аланіном.
Застосування: за 120-150 хвилин до занять спортом, 200-400 мг/кг маси тіла, тривалий прийом (протягом 30-60 хвилин), запиваючи достатньою кількістю води (10 мл/кг), з вуглеводів їжею (1.5 г вуглеводі/кг маси тіла).

Вітаю, ви витримали забіг-огляд по основним харчовим добавкам, що застосовуються в спорті та мають часто й незначну, але доведену ефективність. Тож, підіб’ємо підсумки та окремо винесемо основні джерела, щоб ви, за бажання, могли ще глибше познайомитись з світом спортивного харчування:

1. Спортивні добавки відіграють малу, але часто важливу роль в досягненні кращих результатів, особливо серед професійних спортсменів.
2. Рішення про прийом спортивних добавок має бути чітко виваженим та обдуманим. Ще раз нагадаємо, що стаття носить ВИКЛЮЧНО ознайомчий характер та в жодному разі не спонукає до вживання спортивних добавок.
3. Перед вживанням будь-яких добавок ОБОВ’ЯЗКОВО проконсультуйтесь з лікарем.
4. Щодо майже всіх добавок варто дотримуватись філософії “Спочатку їжа”, адже велику кількість елементів можна отримати з продуктів харчування.
5. Варто уважно вивчати склад кожної добавки (особливо, якщо мова йде про комплексні добавки; шукати креатин монофосфат, бета-аланін у формах повільного вивільнення), купувати добавки лише у перевірених постачальників та лише перевірених брендів.
6. Уникати добавок з сумнівною та не доведеною ефективністю (BCAA, фосфор, HMB).

Джерела для поглибленого вивчення:

• Australian Institute of Sport - https://www.ais.gov.au/nutrition/supplements 
• Огляд спортивних добавок Міжнародного Олімпійського Комітету - https://bjsm.bmj.com/content/52/7/439.long
• Огляд спортивних добавок на UpToDate: https://cutt.ly/nLHZP4u
• Gatorade Sport Science Institute - https://www.gssiweb.org/en
• World Anti-Doping Agency (WADA) - https://www.wada-ama.org/en