6 курс / Диетология и нутрициология / Спортивная_нутрициология_Дмитриева_А_В_,_Гунина_Л_М_2020

Методы

Написание пищевого дневника (регистрация диеты)

Проспективные

Второй сценарий, часто называемый «пищевой трекинг» (ПТ), или «самостоятельное отслеживание приема пищи», имеет место при ограниченности многих методов оценки потребления пищи иоснованнаиндивидуальныхменяющихсявовремени параметрах поступления пищи у спортсмена завесьпериоднаблюдения. Ключевыминструментомоказанияпомощиспортсменувулучшенииего пищевой практики является повышение уровня самоанализаспортсменомсвоегопищевогоповеде-

ния и выявленияфакторов, которые это поведение определяют. При этом спортсмен в режиме реального времени сопоставляет качество и количество потребляемойпищи, проводиткоррекциюобъемов и частоты приемов пищи, что способствует улучшению пищевого поведения в прямой ассоциации со спортивными результатами (установление прямойпозитивнойсвязимеждуулучшениемпищевой практики иуровнемфизическойготовности). Протоколы и инструменты, используемые в процессе

ПТ, могутотличатьсяоттаковыхвовремяДОиз-за различия целей и задач».

24-часовое (суточное) воспроизведение пита-

ния – рутинный оценочный метод, который наименее часто используется в спортивной медицине, посколькуситуациивспортивнойнаукеипрактике фокусируются, как правило, на одном конкретном дне (до тренировки/выступления, в день тренировки/выступления, после тренировки/выступления и др.); причем в зависимости от этапа/периода подготовки в динамике годичного макроцикла характеристика этого дня может варьировать в очень широких пределах.

Пищеваяистория, илипищевойанамнез(dietary history – DH), является традиционным методом, применяемым спортивными диетологами для получения начального представления о пищевой практике спортсмена. Хотя сам по себе этот метод не дает гарантий точной количественной оценки потребления нутриентов, он представляет ценностьдляформированияпредставленийопищевом паттерне, распределении приемов пищи (включая «перекусы») в течение дня, изменениях пищевого поведения в зависимости от этапа/периода подготовки в динамике годичного макроцикла, атакжеприемепищевыхдобавок(oral nutriceuticals supplements – ONS).

Анкеты о частоте самостоятельного приема пищи (Food Frequency Questionnaires – FFQ) могут бытьпримененыкакспециально подготовленным интервьюером, такисамимспортсменом, используя электронныйформатанкетыдляэкономиивремени. Опрос спортсмена направлен на идентификацию того, какчастоонест, диапазонблюдсиндивидуальнымипредпочтениямитехилииныхпродуктов/ напитков, составляющихегодиету. Однаковходе опроса часто отмечается тенденция к завышению потребленияулицснизкимпотреблениемэнергии (калорий) и, наоборот, занижению потребления у лиц с большим объемом потребляемой пищи.

Анкеты FFQ наиболее полезны для оценки потребления особых компонентов, представляющих специальныйинтерес– например, антиоксидантов, кальция и др.

К проспективным методам измерения потребления пищи относятся пищевые дневники (food diary – FD), которые предполагают отслеживание

ификсацию потребления пищи за конкретный период, представляющий интерес для исследователя и спортсмена. Этот период может варьировать от короткой пищевой программы (например, 48 часов до проведения научного исследования или в течение многодневной велогонки) до типовой (базовой) диеты спортсмена в течение месяца или года. Варианты ведения пищевых дневников включают количество дней регистрации и метод количественной оценки потребляемой пищи (например, прямое взвешивание или описание качественных и количественных особенностей приготовления дома). Педантичность ведения дневника очень важна, поэтому спортсмен должен быть достаточно мотивирован, чтобы не воспринимать эту процедуру как простую и ненужную формальность. К сожалению, существует высокая вероятность ошибок при заполнении пищевых дневников, связанная с завышением потребления компонентов пищи, ошибками в качественной

иколичественной оценке, зависимостью от уровня общего образования атлета и др. Наиболее типичный срок ведения дневника для научных и практических целей – 3–4 дня; с увеличением срока возрастает стабильность получаемых результатов. Для научных исследований и рандомизации требуется не менее 7 дней.

Сточки зрения спортивной диетологии на сегодняшний день считается оптимальным использование сразу нескольких методов оценки «пищевогоповедения» спортсмена, аадекватность «пищевого поведения» оценивается в сопоставлении с нутритивным статусом и его динамикой.

Наиболее распространенный подход к определению достоверности пищевых дневников – сравнение поступления энергии по отношению к теоретически рассчитанному или измеренному расходу энергии, используя изменения состава тела для оценки избытка или дефицита потребления энергии. Эти данные служат маркером того, имеет ли место занижение или завышение спортсменом потребления пищи по сравнению с его реальным потреблением.

Что касается современных компьютеризированных методов оценки «пищевого поведения» спортсмена, то имеется широкий выбор

программ на всех этапах сбора информации, занесения данных в протоколы, обработки данных и их анализа на электронных устройствах (см. табл. 16). Многие из этих опций адаптированы для оценки пищевых паттернов в пищевых дневниках и решения практических и научных задач. Проводятся специальные исследования для определения, насколько хороши данные методики для улучшения сбора и анализа информации в области пищевого поведения в разных целевых группах, включая спортсменов (см. обзоры

Illner А.К. et al., 2012; Lieffers J.R., Hanning R.M., 2012; Stumbo P.J., 2013).

Экспериментальные и клинические исследования показали, что регулярные умеренные физическиенагрузкиувеличиваютвидовойсостав микробиома кишечника человека по типу т. н.

альфа-диверсификации (alpha diversity) (Cerdá B. et al., 2016). Такая терминология заимствована из экологической науки. Экологическая диверсификация между обитающими совместно, т. е. симпатрическими, видами в большинстве случаев осуществляется по следующим трем параметрам: пространственному размещению, пищевому рациону и распределению активности во времени. В экологии выделяют три типа диверсификации – альфа-, бета- и гамма.

Альфа- (alpha diversity, α-diversity) – дивер-

сификация видов происходит в пределах мест их постоянного обитания. Этот термин введен

R.H. Whittaker (1972), как и термины бета-дивер- сификации(beta diversity – β-diversity) игамма-ди- версификации (gamma diversity – γ-diversity). Как хорошо известно и описановбольшомколичестве работ(Petersen L.M. et al., 2017), микробиомкишеч-

никачеловека(МБ) играетжизненноважнуюроль в физиологии, метаболизме, питании и иммунной функции и может рассматриваться как отдельный органнавходевсистемыорганизма. Желудочно-ки- шечный тракт (ЖКТ) человека содержит около 100 триллионовмикробов, большинствоизкоторых

находится в толстом кишечнике. На долю компонентов микробиома приходится около 1,5–2 кг от массы тела человека. Такие масштабные иссле-

дования, как Human Microbiome Project (HMP) и MetaHIT (Metagenomics of the Human Intestinal Tract), показали, что МБ включает тысячи видов бактерий, архей(одноклеточныемикроорганизмы, неимеющиеядра, атакжекаких-либомембранных органелл), эукариотов и вирусов (Qin J. et al., 2010; Consortium THMP, 2013). МБ является высокоди-

намичнойсистемой, деятельностькоторойзависит от стиля жизни, возраста, генетических факторов и диеты (Costello E.K. et al., 2009; Yatsunenko T. et al., 2012; Zhou Y. et al., 2014; Duffy L.C. et al., 2015; Donovan S.M., 2017). Краткая характеристика МБ человека представлена в таблице 17.

Микробиом спортсмена

Физические нагрузки и изменения микробиома.

В специальных исследованиях последних лет процессувеличенияколичественногоикачественного состава МБ в организме спортсменов обозначен термином «биодиверсификация» (Hold G.L., 2014; Ray K., 2014; Allen J.M. et al., 2015). C.C. Evans

исоавторы(2014) вэкспериментевыявиливысокую эффективность сочетания физических нагрузок

идиеты в отношении состава МБ по сравнению

с диетой в отдельности. Аналогичные результаты получены в экспериментальных работах других авторов, где уровень диверсификации МБ был существенно выше у животных, находящихся под влиянием физических нагрузок, по сравнению с теми, которые вели обычный образ жизни

(Choi J.J. et al., 2013; Queipo-Ortuño M.I. et al., 2013; Petriz B.A. et al., 2014).

Первые доказательные исследования МБ у спортсменов появились только в последние несколько лет. S.F. Clarke и соавторы (2014) выявили более высокую диверсифицированность МБ у ирландских игроков в регби по сравнению с контрольной группой лиц, ведущих активный здоровый образ жизни. Однако неясным остался вопрос причин такого явления: влияние тренировок как таковых, или особенностей диеты, или сочетания обоих факторов. Картина изме-

нений МБ заключалась в более низком содержа-

нии Bacteroides и Lactobacillus при увеличении Akkermansia muciniphila – микроорганизмов,

участвующих в деградации муцина. Количество последних отрицательно коррелирует с развитием ожиренияиметаболическогосиндрома(Everald A. et al., 2013; Борщев Ю.Ю., Ермоленко Е.И., 2014).

Детальный анализ показал, что МБ у этих спортсменов меняется в сторону большей способности усиливать метаболизм (биосинтез) аминокислот, углеводов и короткоцепочечных жирных кис-

лот (Barton W. et al., 2017). По данным S.F. Сlarke

исоавторов (2014) у профессиональных регби- стов-мужчин сверхинтенсивные тренировочные нагрузки на этапе подготовки к соревнованиям зачастую сочетаются с усиленной диетой в это время. Обафактораспособствуютдиверсификации

иколичественному увеличению МБ.

Эти изменения отличают профессиональных атлетов от лиц-неспортсменов того же возраста ипола, новедущихактивныйобразжизнииимеющих такой же ИМТ. Анализ кала показал наличие

вкишечнике спортсменов 22 типов микроорганизмов по сравнению с 11 и 9 типами микробов

вгруппеобычныхлюдейснизкимивысокимИМТ соответственно. Параллельносэтимуспортсменов отмечен более низкий уровень маркеров воспаления и улучшенные показатели метаболизма. Однако и уровень потребления пищи у исследуемых двух групп кардинально различался. Потребление всех видов макро- и микронутриентов у спортсменов-регбистов было значительно выше. Уровень диверсификации кишечной микрофлоры положительно коррелировал в первую очередь с поступлением белка и энергии; отмечена также положительнаякорреляцияпотребленияпротеинов с повышением уровня креатинкиназы (маркерный фермент плазмы крови, отображающий ответную реакцию скелетной мускулатуры на интенсивные физические нагрузки). С другой стороны, как справедливо отмечает в своей обзорной статье K. Counsell (2015), ответ на вопрос, имеют ли тре-

нировки прямое диверсифицирующее влияние насоставМБ(независимо отдиеты), требуетдальнейших исследований.

М. Estaki и соавторы (2016) при изучении взаимосвязи изменений МБ в процессе кардиореспираторного фитнеса обнаружили, что пик потребления кислорода коррелирует с уровнем альфа-диверсификации МБ. В свою очередь, эта диверсификациякоррелируетсосновнымимикробными метаболическими функциями: хемотаксисом, подвижностью и активизацией биосинтеза жирных кислот, что соответствует результатам ранее выполненных экспериментальных иссле-

дований (Matsumoto M. et al., 2008). Увеличение содержания бутирата в фекалиях соответствует росту количеств таких микробов, как Clostridiales,

Roseburia, Lachnospiraceae и Erysipelotrichaceae

(Estaki M. et al., 2016). Положительное влияние бутирата при разных заболеваниях и процессе воспаления достаточно изучено, как и его прямое питательное воздействие на колоноциты и субъективное ощущение насыщения у человека; кроме того, бутират может снижать суточную потребность в калориях примерно на 10% (den Besten G. et al., 2013).

Особый интерес представляет определение той роли, которую играет МБ в повышении эффективности соревновательной деятельности в целом (улучшении физической и функциональной подготовленности спортсмена, соревновательных результатов), а также ускорении процессов восстановления. Кроме того, состояние микробиома может определять склонность к заболеваниям общего характера (ОРЗ и др.), которые снижают работоспособность, «выключают» спортсмена на некоторое время из тренировочного и соревновательного процессов и требуют дополнительного времени и ресурсов организма на восстановление.

Тренировки на выносливость и МБ кишечника.

В обзоре N. Mach и D. Fuster-Botella (2016) сумми-

рованыданныеовзаимоотношениитренировочной активности в видах спорта, требующих повышеннойвыносливости, исостоянияМБвэксперименте на животных и у человека (табл. 18).

Качественные и количественные характеристики МБ спортсмена

Как отмечается в работе А.С. Попенко (2014),

«первым шагом в изучении микробиомов является определение их видового состава. Классические биологические подходы, такиекакбактериальный посев или выделение отдельных клонов, весьма затруднительно использовать дляэтойцеливвиду большогоколичествавидов, составляющихотдельныймикробиом, иневозможностикультивировать

до 99% бактерий. Поэтому действительно широкоераспространение микробиомных исследований сталовозможнымоколо10 летназадспоявлением высокопроизводительных секвенаторов нового поколения, которые позволяют за короткие сроки массово секвенировать совокупный геном микробиомов – метагеном».

С этих позиций исследования МБ спортсменов только начинаются. Большой интерес с научной и прикладной точки зрения представляет пилотное исследование L.M. Petersen и соавторов (2017)

из лаборатории Jackson Laboratory for Genomic Medicine (Farmington, США). Авторы у професси-

ональных велосипедистов (n=33, 11 женщин и 22 мужчины, возраст 19–49 лет, в среднем 33 года) выявили достоверную корреляцию между таксономическим составом МБ у спортсменов и интенсивностью физических нагрузок: чем выше тренировочные нагрузки, тем разнообразнее состав МБ и количественные показатели отдельных микроорганизмов. Авторы работы сформулировали гипотезу, согласно которой качественные

иколичественные показатели состава МБ спортсменазависятоттипа, объемаипродолжительности физических нагрузок, диеты, уровня иммунитета

иметаболизмахозяина(спортсмена), особенностей физиологии кишечника, включая секрецию желчи

имоторику кишки (время прохождения содержимоговтонкомитолстомкишечнике) (Petersen L.M.

et al., 2017). Однакоэтипервичныеданныетребуют дальнейших расширенных исследований.

Особое значение на сегодняшний день с точки зрения формирования физической подготовленности спортсменов могут иметь исследования роли таких микроорганизмов, как Prevotella

(геномы Prevotella: bryantii, buccae, copri, disiens, melaninogenica, salivae, stercorea; род Prevotella; отдел Bacteroidetes) и Methanobrevibacter (геном Methanobrevibacter smithii, род Methanobrevibacter,

отдел Euryarchaeota). Определение таксономиче-

скогосоставаметагеномныхобразцов, полученных от здоровыхлиц, ведущих активный образ жизни, иотпрофессиональныхспортсменов, последующее сравнение с международной и российской базами данных метагеномов – перспективный инновационный метод получения объективных данных для спортивной медицины и нутрициологии в плане дальнейшего формирования НМП.

Кроме того, некоторые результаты и выводы исследования L.M. Petersen и соавторов (2017), хотя и носят весьма предварительный характер (включая ограниченную выборку группы сравнения – велосипедистов-любителей), вызывают несомненный интерес, в частности:

1. Достоверная корреляция между тренировочной нагрузкой велосипедистов и преобладанием микробов Prevotella. При нагрузке более 20 часов в неделю увеличение микроорганизмов составило в среднем 14,75%, при нагрузке 16–20

часов – 12,12%.

2.Преобладание микробов Prevotella позитивно коррелирует с уровнем биосинтеза аминокислот – лизина, аланина, аспартата, глутамата

иD-глутамина.

3.ПреобладаниемикробовPrevotella негативно

коррелирует с метаболическими процессами для ряда других аминокислот, углеводов, короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК, SCFA), а также с обменом азота, серосодержащих соединений

иметана.

4.Наличие у профессиональных велосипедистовмикробовAkkermansia, причемусемиспортс-

менов эта категория микроорганизмов составляет более 2% от всего микробиома, что согласуется с более ранними данными S.F. Clarke и соавторов

(2014).

5. Ранее выполненные исследования показали незначительныйпроцентмикробовPrevotella уздоровых жителей Америки и Европы (Qin J. et al., 2010; Zhou Y.et al., 2014; Human Microbiome Project