Wstęp

            Stosowanie suplementów diety oraz żywności funkcjonalnej przez sportowców jest sprawą nagminną. Szacuje się powszechność stosowania suplementów diety wśród sportowców na poziomie od 37% do 89%, przy czym chętniej po suplementy sięgają sportowcy doświadczeni¹. Branża suplementów diety to nieustannie rozwijająca się gałąź przemysłu, niemniej jednak brak regulacji prawnych dotyczących produkcji oraz wykorzystania środków reklamowych oznacza, że sportowcy mogą stać się ofiarami bezpodstawnych deklaracji oraz zapewnień producentów. Pomimo bardzo szerokiej oferty dostępnych w sprzedaży produktów tylko dla części z nich istnieje naukowe uzasadnienie ich faktycznej skuteczności². Będąc sportowcem, bądź nawet osobą aktywną fizycznie warto mieć świadomość, które produkty, a dokładniej substancje aktywne w nich zawarte mogą faktycznie pomóc poprawić wyniki sportowe. W dalszej części artykułu zostaną zatem po kolei omówione poszczególne suplementy diety powszechnie wykorzystywane przez sportowców w oparciu o dostępną w tym momencie fachową literaturę z tego zakresu.

Kreatyna

            Kreatyna (kwas β‑metyloguanidynooctowy) jest związkiem, który niewątpliwie należy do grupy najbardziej znanych suplementów diety w środowisku sportowców. Dotychczas przeprowadzono kilkaset badań, w których analizowano jej wpływ na wzrost masy i siły mięśniowej. Kreatyna jest uważana za najskuteczniejszy i najbardziej bezpieczny suplement diety dostępny obecnie na rynku³. Należy tutaj podkreślić, że obawy związane z jej negatywnym wpływem na nerki i wątrobę nie znalazły potwierdzenia w długofalowych badaniach z udziałem zdrowych osób⁴. Kreatyna od wielu lat jest jedną z najczęściej wykorzystywanych substancji o działaniu ergogenicznym przez sportowców i osoby aktywne fizycznie. Liczne badania naukowe dowiodły, że suplementacja tym związkiem organicznym skutecznie zwiększa stężenie kreatyny znajdującej się w komórkach mięśniowych, co wyjaśnia poprawę wyników sportowych w ćwiczeniach o wysokiej intensywności i prowadzi do lepszej adaptacji treningowej⁵. Ponadto kreatyna może korzystnie wpływać na regenerację powysiłkową, termoregulację, profilaktykę urazów sportowych, neuroprotekcję rdzenia kręgowego, rehabilitację, poprawę stanu zdrowia osób cierpiących z powodu chorób neurodegeneracyjnych, cukrzycy, choroby zwyrodnieniowej stawów, czy też wieku starszego i związanego z nim spadku beztłuszczowej masy ciała. Naukowcy zaobserwowali, że krótko- i długoterminowa suplementacja (do 30 g/dobę przez 5 lat) jest bezpieczna i dobrze tolerowana przez osoby zdrowe oraz w populacji od niemowląt po osoby starsze⁵. Co więcej uważa się, że znaczące korzyści zdrowotne można odnieść z regularnego przyjmowania kreatyny już nawet w ilości rzędu 3 g dziennie, niemniej jednak wciąż dawkowanie tej substancji jest przedmiotem licznych dyskusji, podobnie zresztą jak jej forma^5,6. Standardowe stanowisko zakłada stosowanie wysokich dawek kreatyny (20 gramów dziennie w tzw. „fazie ładowania”) przez zazwyczaj 5-7 dni, a następnie przyjmowanie dawki podtrzymującej, która wynosi od 3 do 6 gramów. Niewątpliwie korzyścią takiego postępowania jest szybkie zwiększenie stężenia kreatyny w mięśniach o około 20%, jednak identyczne efekty uzyskuje się także podczas suplementacji niższą dawką (nawet 3 g na dobę) lecz przez zdecydowanie dłuższy okres np. czterech tygodni⁶. Za optymalne rozwiązanie uważa się przyjmowanie kreatyny w małych porcjach do posiłków bogatych w węglowodany, szczególnie podczas tzw. „fazy ładowania”, ponieważ kreatyna z jednorazowej porcji powyżej 5 gramów nie będzie efektywnie wchłaniana do komórek mięśniowych³. Producenci suplementów diety oferują na rynku szereg rozmaitych form kreatyny, które nierzadko znajdują się nawet w jednym produkcie (tzw. „stack kreatynowy”). Odnosząc się jednak do dostępnych na ten moment dowodów naukowych, brakuje przekonywujących danych, które wykazały by wyższość którejkolwiek z nich nad najpopularniejszym i jednocześnie najtańszym monohydratem kreatyny⁷.

Beta-alanina

Beta-alanina jest związkiem zaliczanym do grupy aminokwasów, który cieszy się dużym zainteresowaniem wśród sportowców i osób aktywnych fizycznie ze względu na poprawę zdolności wysiłkowych, szczególnie podczas treningów o wysokiej intensywności. Wraz z L-histydyną tworzy dipeptyd o nazwie karnozyna, która odpowiada za główne korzyści wynikające z suplementacji β-alaniny⁸. Stosowanie beta-alaniny podnosi poziom karnozyny w mięśniach i zwiększa zdolności buforujące, co redukuje poziom zakwaszenia mięśni, opóźnia odczucie zmęczenia mięśniowego podczas wysiłku oraz korzystnie wpływa na redukcję tkanki tłuszczowej i nieznaczny wzrost masy mięśniowej^9,10. Beta-alanina nie wykazuje działania doraźnego, dlatego konieczna jest jej suplementacja przez okres minimum jednego lub dwóch miesięcy, gdyż podobnie jak kreatyna, związek ten kumuluje się w mięśniach i dopiero po wyraźnym wzroście jego poziomu można spodziewać się oczekiwanych efektów. Efekt poprawy zdolności wysiłkowych wynikający z suplementacji beta-alaniny obserwowany jest w trakcie intensywnych ćwiczeń trwających od 60 do 240 sekund¹¹. Zastosowane w badaniach dawki 4 – 6,4 g na dobę wykazały zwiększenie koncentracji karnozyny w mięśniach aż do 64% po czterech tygodniach stosowania i do 80% po dziesięciu tygodniach suplementacji^9,12,13. Reakcja organizmu na podawane dawki β-alaniny zależy od wielu czynników, m.in.: wyjściowego poziomu karnozyny, różnic osobniczych, stopnia wytrenowania (nieco wyższa u osób wytrenowanych) czy spożycia karnozyny z dietą (znacznie wyższa u wegetarian)^9,14. Doniesienia naukowe wskazują także, że sportowcy dyscyplin wytrzymałościowych mają wyższą zawartość karnozyny w mięśniach¹⁵. Zdarza się, że osoby suplementujące beta-alaninę skarżą się na parestezje w postaci nieprzyjemnych mrowień i drętwień szczególnie okolic dłoni. Najczęściej jednak parestezje pojawiają się wtedy, gdy jednorazowo przyjęta dawka beta-alaniny jest zbyt duża i warto w takiej sytuacji rozłożyć optymalną dzienną dawkę (4 – 6 g) na kilka mniejszych porcji (np. 1 g), aby całkowicie wyeliminować niepożądane uczucie¹¹.

Azotany

Liczne warzywa (np. szpinak, burak, rukola, roszponka) oraz popularny sok z buraka są bardzo cenionym źródłem azotanów, które Australijski Instytut Sportu będący najbardziej wiarygodną instytucją zajmującą się standaryzacją suplementów diety, zaliczył w 2014 roku do grupy A, czyli suplementów o potwierdzonym działaniu w sporcie¹⁶. Azotany (NO3-) przekształcane są w naszym organizmie w azotyny (NO2-), a następnie w najbardziej pożądaną w tym przypadku przez sportowców substancję, a więc tlenek azotu (NO). Tlenek azotu jest kluczowym fizjologicznie związkiem chemicznym, który może modyfikować funkcje tkanki mięśniowej poprzez regulację pracy obwodowego układu nerwowego, przepływu krwi, dostarczenie do mięśni tlenu i substratów energetycznych, wpływ na proces kurczenia się mięśni, homeostazę glukozy i wapnia, a także oddychanie mitochondrialne oraz poprawę pracy mięśnia sercowego¹⁷. Suplementacja azotanów wydaje się być obiecująca w dyscyplinach sportowych, w których zawodnicy charakteryzują się dużym udziałem włókien mięśniowych szybkokurczliwych (włókien typu II), np. piłka nożna, siatkówka, piłka ręczna, koszykówka, bieganie na krótkich dystansach, sporty walki, sporty siłowe oraz chociażby squash czy crossfit, gdzie dominuje wysiłek interwałowy^18,19. Ponadto okres trwania treningów o wysokiej intensywności, wykonywanych w sposób ciągły, w których suplementacja azotanami może być skuteczna wynosi od 5 do 30 minut²⁰. Azotany zwiększają osoczowe stężenie azotynów, które nasilają syntezę tlenku azotu, oddziałującego na układ krwionośny, mięśniowy, a także na poziomie metabolicznym, zmniejszając koszt tlenowy wykonywanych ćwiczeń. Ponadto przyjmowanie azotanów poprawia ekonomię wysiłku fizycznego oraz tolerancję wysiłkową, a także zwiększa zdolności wysiłkowe wśród sportowców średnio wytrenowanych oraz amatorów dyscyplin wytrzymałościowych¹⁷. Przewlekła suplementacja azotanów wydaje się być bardziej efektywna, aniżeli ich jednorazowa podaż^20,21. Pojedyncza dawka azotanów jest bardzo istotnym elementem prognozującym efektywność suplementacji i z dostępnych badań wynika, że najskuteczniejsza dawka azotanów mieści się w przedziale 321 – 1140 mg na dobę^17-22. Jednorazowy efekt najlepiej obserwowany jest po 2-3 godzinach od spożycia soku, dlatego powinien być on wypijany przez sportowców właśnie w takim odstępie od jednostki treningowej. Azotany podane w małej objętości płynów lub w formie stałej wydają się być dużo bardziej efektywniejsze w porównaniu do porcji zaserwowanej w dużej objętości. Warto także podkreślić, że dieta bogata w warzywa będące dobrym źródłem azotanów okazuje się być tak samo skutecznym rozwiązaniem mającym na celu poprawę wyników sportowych jak skoncentrowana forma soku z buraka²².

Kofeina

Kofeina jest substancją zaliczaną do grupy alkaloidów purynowych, które znajdują się nie tylko w powszechnie wypijanej kawie, lecz także w herbacie (pod postacią teiny), yerba mate (pod postacią mateiny), produktach bogatych w kakao oraz napojach energetycznych i typu cola. Sportowcy i osoby aktywne fizycznie najczęściej dostarczają kofeinę z suplementów przedtreningowych, żeli energetycznych, kawy, bądź kapsułek zawierających ten związek organiczny. Kofeina jest antagonistą receptorów adenozyny, a więc neurotransmitera, który reguluje aktywność mózgu poprzez działanie hamujące w ośrodkowym układzie nerwowym i odpowiada za poczucie zmęczenia. Działanie kofeiny oddziałuje na wiele tkanek w organizmie, a szczególnie na centralny układ nerwowy, dzięki czemu zwiększa uwagę oraz koncentrację i zmniejsza postrzeganie zmęczenia²³. Kofeina pozwala na kontynuowanie ćwiczeń z optymalną intensywnością przez dłuższy czas, a w kontekście sportów siłowych obserwowany pożądany efekt jest bardziej widoczny w wytrzymałości siłowej, aniżeli w sile maksymalnej²⁴. Kofeina przyjmowana przed (3 – 6 mg na kilogram masy ciała) lub podczas (1 – 2 mg na kilogram masy ciała) wysiłku wytrzymałościowego poprawia wydajność w wyniku stymulacji ośrodkowego układu nerwowego i bezpośredniego wpływu na tkankę mięśniową²⁵. Szczyt działania tego alkaloidu purynowego przypada na około godzinę od jego spożycia, co jest bardzo istotne dla sportowców, którzy potrzebują w odpowiednim czasie przed jednostką treningową pobudzić organizm lub planują na którym etapie zawodów przyjąć żel energetyczny będący również źródłem kofeiny²³.

Wodorowęglan sodu

            Wodorowęglan sodu (NaHCO3), a więc dobrze znana i powszechnie wykorzystywana w przemyśle spożywczym soda oczyszczona to nieorganiczny związek chemiczny z grupy wodorowęglanów. Związek ten jest ostatnim z pięciu suplementów diety o udowodnionej skuteczności w sporcie w kontekście poprawy zdolności wysiłkowych, które znajdują się na liście opracowanej przez Australijski Instytut Sportu¹⁶. Według rzetelnych doniesień naukowych wodorowęglan sodu działa ergogenicznie podczas wysiłków, które są ograniczone w wyniku zaburzenia równowagi kwasowo-zasadowej wywołanej wysokim poziomem glikolizy beztlenowej²⁶. Najlepiej zatem wodorowęglan sodu sprawdzi się w wydarzeniach sportowych o wysokiej intensywności, gdzie wysiłek trwa od 1 do 7 minut (np. powtarzalne, bardzo intensywne sprinty). Wodorowęglan sodu spożyty w znacznej ilości (0,2 – 0,4 g na kilogram masy ciała) na 1 – 2 h przed planowanym wysiłkiem prowadzi do zwiększenia zewnątrzkomórkowej pojemności buforowej^26,27. Związek ten bywa najczęściej stosowany w wioślarstwie oraz biegach na krótkim dystansie, niemniej jednak pojawiają się również doniesienia o jego skutecznym działaniu w sportach siłowych²⁸. Zespół naukowców z Coventry University zaobserwował, że wodorowęglan sodu przyjmowany przez wytrenowanych sportowców na godzinę przed wysiłkiem pomógł im zwiększyć ilość wykonanych powtórzeń w pierwszym ćwiczeniu (przysiadach z obciążeniem). Warto także podkreślić, że niestety związek ten nie należy do najlepiej tolerowanych środków przez sportowców i w związku z tym może wywoływać dolegliwości żołądkowo-jelitowe prowadząc tym samym do pogorszenia zamiast poprawy zdolności wysiłkowych.

Podsumowanie

            W dzisiejszych czasach rynek suplementów diety dla sportowców i osób aktywnych oferuje szereg produktów będących źródłem rozmaitych substancji aktywnych. Jak się jednak okazuje stosunkowo niewielka grupa suplementów, którym producenci przypisują właściwości poprawiające zdolności wysiłkowe może faktycznie udokumentować swoje deklaracje wiarygodnymi dowodami naukowymi. Wiarygodnych informacji z tego obszaru dostarcza niewątpliwie Australijski Instytut Sportu, który opracował system klasyfikacji suplementów diety oraz żywności dedykowanej sportowcom, szeregując je w oparciu o wagę dowodów naukowych oraz uwzględniając kwestie bezpieczeństwa, legalności oraz ich skuteczności w kontekście poprawy zdolności wysiłkowych.

Piśmiennictwo:

1. Braun H., Koehler K., Geyer H., Kleiner J., Mester J., Schanzer W..: Dietary supplement use among elite young German athletes. Int J Sports Nutr Exerc Metab. 2009;19(1):97-109.
2. ACSM, DC, AND. Nutrition and Athletic Performance. Medicine & Science in Sports & Exercise: March 2016;48(3):543–568.
3. Buford T.W., Kreider R.B., Stout J.R. i wsp.: International Society of Sports Nutrition position stand: creatine supplementation and exercise, J Int Soc Sports Nutr. 4(1), 2007, 6.
4. Poortmans J.R., Francaux M.: Long-term oral creatine supplementation does not impair renal function in healthy athletes, Med Sci Sports Exerc. 31(8), 1999, 1108–1110.
5. Kreider R.B., Kalman D.S., Antonio J. i wsp.: International Society of Sports Nutrition position stand: safety and efficacy of creatine supplementation in exercise, sport and medicine. J Int Soc Sports Nutr. 2017 Jun 13; 14: 18.
6. Kreider R.B.: Effects of creatine supplementation on performance and training adaptations, Mol Cell Biochem. 244(1−2), 2003, 89–94.
7. Jäger R., Purpura M., Shao A., Inoue T., Kreider R.B.: Analysis of the efficacy, safety and regulatory status of novel forms of creatine, "Amino Acids." 40(5), 2011, 1369–1383.
8. Trexler E.T., Smith-Ryan A.E., Stout J.R. i wsp.: International society of sports nutrition position stand: Beta-Alanine. J Int Soc Sports Nutr. 2015 Jul 15;12:30.
9. Harris R.C., Tallon M.J., Dunnett M. i wsp.: The absorption of orally supplied beta-alanine and its effect on muscle carnosine synthesis in human vastus lateralis, Amino Acids. 30(3), 2006, 279–289.
10. Hobson R.M., Saunders B., Ball G. i wsp.: Effects of β-alanine supplementation on exercise performance: a meta-analysis. Amino Acids. 2012 Jul;43(1):25-37.
11. Quesnele J.J., Laframboise M.A., Wong J.J. i wsp.: The effects of beta-alanine supplementation on performance: a systematic review of the literature. Int J Sports Nutr Exerc Metab. 2014;24(1):14-27.
12. Hill C.A., Harris R.C., Kim H.J. i wsp.: Influence of beta-alanine supplementation on skeletal muscle carnosine concentrations and high intensity cycling capacity. Amino Acids. 2007 Feb;32(2):225-33.
13. Baguet A., Reyngoudt H., Pottier A. i wsp.: Carnosine loading and washout in human skeletal muscles. J Appl Physiol. 2009;106(3):837–42.
14. Harris RC., Jones G., Hill C.H. i wsp.: The carnosine content of vastus lateralis in vegetarians and omnivores. FASEB J. 2007;21:76.20.
15. Baguet A., Everaert I., Hespel P. i wsp.: A new method for non-invasive estimation of human muscle fiber type composition. PLoS One. 2011;6(7), e21956.
16. https://www.ausport.gov.au/ais/sports_nutrition/supplements/groupa [dostęp 06.04.2018 r.]
17. Jones A.M.: Influence of dietary nitrate on the physiological determinants of exercise performance: a critical review. Appl Physiol Nutr Metab. 2014;39(9):1019-1028.
18. Nyakayiru J., Jonvik K.L., Trommelen J. i wsp.: Beetroot Juice Supplementation Improves High-Intensity Intermittent Type Exercise Performance in Trained Soccer Players. Nutrients. 2017 Mar; 9(3): 314.
19. Wylie L.J., Mohr M., Krustrup P. i wsp.: Dietary nitrate supplementation improves team sport-specific intense intermittent exercise performance. Eur J Appl Physiol. 2013 Jul;113(7):1673-84.
20. Cermak N.M., Gibala M.J, van Loon L.J.: Nitrate supplementation’s improvement of 10-km time-trial performance in trained cyclists. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2012;22:64–71.
21. Wylie L.J., Bailey S.J., Kelly J. i wsp.: Influence of beetroot juice supplementation on intermittent exercise performance. Eur J Appl Physiol. 2016; 116: 415–425.
22. Porcelli S., Pugliese L., Rejc E.: Effects of a Short-Term High-Nitrate Diet on Exercise Performance. Nutrients. 2016 Sep; 8(9): 534.
23. Burke L., Desbrow B., Spriet L.: Caffeine for Sports Performance. Human Kinetics; 2013.
24. Warren G.L., Park N.D., Maresca R.D. i wsp.: Effect of caffeine ingestion on muscular strength and endurance: A meta-analysis, Med Sci Sports Exerc. 42(7), 2010, 1375–1387.
25. Tarnopolsky M.A.: Caffeine and creatine use in sport. Ann Nutr Metab. 2010;57 Suppl 2:1-8.
26. Carr A.J., Hopkins W.G., Gore C.J.: Effects of acute alkalosis and acidosis on performance: a meta-analysis. Sports Med. 2011;41(10):801-814.
27. Peart D.J., Siegler J.C., Vince R.V.: Practical recommendations for coaches and athletes: a meta-analysis of sodium bicarbonate use for athletic performance. J Strength Cond Res. 2012 Jul;26(7):1975-83.
28. Duncan M.J., Weldon A., Price M.J.: The effect of sodium bicarbonate ingestion on back squat and bench press exercise to failure. J Strength Cond Res. 2014 May;28(5):1358-66.

Artykuł został opublikowany na portalu Medycyna Praktyczna:

https://dieta.mp.pl/sport/184639,suplementy-diety-o-udowodnionym-dzialaniu-poprawiajacym-zdolnosci-wysilkowe-sportowcow