Изотоник: назначение и преимущества использования

Все прекрасно знают, что нужно ежедневно потреблять достаточное количество воды, особенно в период интенсивной физической активности. Поддержание уровня гидратации, регуляция температуры тела, нормализация работы сердечно-сосудистой системы и другие важные функции запускаются во время тренировки именно благодаря поступлению в организм воды. 

Однако немало спортсменов предпочитают заменять чистую воду спортивными изотоническими (электролитными) напитками – изотониками. Сейчас вы не только узнаете что это такое, но и получите ответ на главный вопрос: нужно ли мне пить изотоники во время тренировки или будет достаточно обычной воды?

Что такое изотоник

Если говорить максимально простым языком, то изотоник представляет собой воду, в которой есть вещества нацеленные на быстрое повышение энергетического потенциала, а также важнейшие макроэлементы, восстанавливающие баланс электролитов в организме. Состав изотоника можно разбить на три категории:

1. Жидкая составляющая – вода. В данном случае принцип воздействия на организм точно такой же, как и при обычном употреблении воды.
2. Энергетическая составляющая – быстрые углеводы. При силовых нагрузках обычный столовый сахар, мальтодекстрин и любые другие быстрые углеводы способствуют молниеносному пополнению запасов глюкозы в крови. Это позволяет в 1.5-2 раза продлить тренировку без потери ее результативности.
3. Изотоническая составляющая – макроэлементы. Изотоник не просто пополняет запас важнейших минералов, которые активно покидают организм в период физических нагрузок, а стабилизирует их концентрацию, создавая идеальный баланс. Этот момент чрезвычайно важен.

Многие задаются вопросом “А зачем покупать изотоник? Можно ведь просто взять обычную питьевую воду, которая не прошла очистку системой обратного осмоса (в ней немалое количество макроэлементов), добавить сахар и получить тот же эффект!”. И на первый взгляд идея вполне рабочая, но, к сожалению, такой самостоятельно приготовленный напиток будет просто водой с сахаром, а изотоник – это сложносоставная, высокоэффективная жидкость. Принцип действия электролитных спортивных напитков очень простой и сложный одновременно. Давайте более подробно разберем, какие процессы запускаются при употреблении изотонических добавок в виде жидкости и все встанет на свои места.

Для чего нужен изотоник

Мы уже выяснили из чего состоят электролитные спортивные напитки и приблизительно понимаем, какой смысл в их употреблении. Однако все гораздо интереснее, чем кажется.

Гидратация организма с помощью изотоника

Длительные физические упражнения приводят к потере жидкости в организме путем активного потоотделения. Когда потеря влаги превышает отметку в 2% от массы тела (при весе 80 кг это 1.6 литра), наступает обезвоживание. Это состояние приводит к снижению сердечного выброса (1, 2). Организм начинает реагировать следующим образом:

• головокружение с разной степенью интенсивности;
• головная боль;
• повышенное чувство усталости;
• скачки артериального давления.

И это вполне закономерно, ведь сердечный выброс представляет собой процесс перекачивания крови сердцем за одну минуту и здесь крайне важно, чтобы сохранялось оптимальное количество перекачиваемой плазмы. Потребность организма в кислороде меняется в зависимости от работы органов и центральных систем. Во время интенсивной физической активности сердечный выброс корректируется, изменяя частоту сердечных сокращений и ударного объема перекачиваемой крови. Таким образом обеспечивается требуемый приток крови к мозгу и другим жизненно важным органам в конкретный период нагрузки (3).

Соответственно, крайне важно вовремя восполнять объем потерянной жидкости, так как сниженный сердечный выброс нарушает способность клеток поглощать кислород и работа мышц, органов дестабилизируется. К слову, спортсмены могут терять в день аж до 10 литров жидкости (4).

Безусловно, в этом случае отлично подойдет и обычная вода, однако при высокоинтенсивных кардио нагрузках, а также продолжительных силовых упражнениях до отказа изотоник будет лучшим выбором. Почему? Следующие компоненты состава дадут ответ на этот вопрос.

Энергетический потенциал изотоника

Для функционирования организма требуется энергия и аденозинтрифосфат (АТФ) является нашим главным источником энергии для ее использования и хранения на клеточном уровне. Транспорт ионов, распространение нервных импульсов, фосфорилирование, химический синтез и в массе других процессов используется АТФ. Естественно аденозинтрифосфат нужен и для сокращения мышц (5). И здесь есть один важный момент – запасов АТФ в организме хватает буквально на несколько секунд! Да, наш главный источник энергии восполняется исключительно за счет ресинтеза аденозинтрифосфата. Сложно? Сейчас объясним простым языком:

1. Наш организм не хранит АТФ, а просто синтезирует его по мере необходимости. Чем выше потребность тела в энергии, тем активнее синтезируется аденозинтрифосфат.
2. Каждая молекула АТФ расщепляется до АДФ (аденозиндифосфата) и повторно синтезируется тысячи раз в день (6). АТФ служит основным источником энергии для клеточных процессов, тогда как АДФ является продуктом разложения АТФ и может быть снова преобразован в АТФ. Что собственно и происходит.

Для понимания масштабов: в организме человека с минимальной физической активностью АТФ ресинтезируется каждый день в массе, соответствующей примерно весу тела. А если мы говорим о высокоинтенсивных нагрузках, то там цифры могут ввести в легкий шок. Есть один очень яркий пример – это Халид Ханнуши (обладатель мирового рекорда 1999 года на Чикагском марафоне). С помощью нехитрой формулы ученые смогли рассчитать приблизительный вес молекул АТФ, которые были синтезированы мышцами Ханнуши за время установленного им рекорда 2:05 и 42 секунды – около 60 кг всего за чуть более чем 2 часа времени (7). Это доказало лишь одно – невозможно сохранить требуемое количество АТФ в организме для его существования. Восполнение этой энергетической молекулы – это исключительно ресинтез.

С этим разобрались, а теперь переходим к потерям АТФ во время тяжелых физических нагрузок, принципа его синтеза и преимуществах в этом всем изотоника:

• при работе с “железом”, которая включает в себя высокий темп и работу с отягощениями до отказа, организм в первую очередь использует глюкозу для ресинтеза АТФ;
• когда запасы глюкозы заканчиваются, тело начинает использовать для производства АТФ гликоген, находящийся непосредственно в нагруженных мышцах. Здесь важный момент: если вы тренируете, например, икроножную мышцу, то запасы гликогена для синтеза аденозинтрифосфата будут исчерпываться именно в ней. Организм не будет брать гликоген из того же бицепса для активизации ресинтеза АТФ. Исключительно из мышц, которые в конкретную единицу времени находятся под нагрузкой.

Когда и запасы гликогена на исходе, то продолжать силовую тренировку не имеет смысла, ведь энергии неоткуда браться. Утомляемость достигает своих пиковых значений, а эффективность тренировок резко падает. Можно, конечно, прибегнуть к кардио, тем самым запустив процесс окисления жирных кислот, а вместе с ним и ресинтез АТФ, однако такой подход не особо эффективен при тяжелых силовых тренировках. По этой причине и есть аргументированное мнение, что силовые продолжительностью более 40-50 минут бессмысленны, так как за это время истощаются запасы глюкозы, гликогена и, соответственно, энергетический потенциал становится нулевым.

Но что делать, если хочется тренироваться дольше и при этом с высокой эффективностью? Пить во время тренировки не воду, а изотоник. Благодаря наличию в составе быстрых углеводов в оптимальной концентрации ваше тело не будет использовать мышечный гликоген для ресинтеза АТФ. Поступление быстрых углеводов практически мгновенно будет пополнять запасы глюкозы в крови и, следовательно, запускать синтез АТФ.

С помощью изотоника можно повысить время эффективной силовой тренировки до полутора часов.

Восполнения электролитного (минерального) баланса в крови с помощью изотоника

Начнем с того, что вместе с потом из тела выводится не только вода, запасы которой нужно восполнять, но также и критически важные макроэлементы, в частности натрий, калий, магний, железо и т.д. (8). И их баланс в организме тоже нужно возвращать на место. Здесь и раскрывается весь потенциал изотоника на все 100%, так как он это делает безупречно. За счет чего? Изотонического осмотического давления. Система осмоса в организме является естественным процессом и чтобы понять ее принцип действия и роль, давайте рассмотрим ее поближе:

• есть клетка, в которой содержатся определенные макроэлементы (калий, магний и т.д.);
• есть внеклеточное пространство (кровь, интерстициальная жидкость, вода и т.д.) – в общем все, что за пределами клетки. И там тоже содержатся макроэлементы.

У клетки есть полупроницаемая мембрана, которая пропускает воду. Идеально, когда концентрация растворенных макроэлементов одинакова в клетке и в межклеточном пространстве, такой баланс называется изотоническим. А когда концентрация где-то выше, то в игру вступает наш внутренний осмос:

1. Если концентрация минералов выше в клетке, то через ее полупроницаемую мембрану внутрь поступает вода из межклеточного пространства, чтобы разбавить концентрацию веществ до равных значений. В этот момент клетка начинает разбухать.
2. Если концентрация макроэлементов в клетке ниже, то из нее в межклеточное пространство начинает поступать вода, чтобы, опять-таки, выровнять концентрацию веществ. В данном случае клетка начинает усыхать.

Процесс осмоса не прекратится, пока не будет достигнута равная концентрация растворенных веществ с обеих сторон, а изотоник как раз помогает быстро достичь электролитного баланса (9). Само название этого спортивного напитка исходит от понятия “изотонический раствор”. При высокоинтенсивных силовых упражнениях вместе с потом из межклеточного пространства выводится большое количество электролитов (минералов). Вследствие чего тело сталкивается с первым вышеупомянутым пунктом – клетки начинают наполнятся водой. Такой электролитный дисбаланс приводит к следующим последствиям:

• отеки;
• риск сгущения крови;
• повышенная нагрузка на сердце.

Подытожим. При интенсивных физических нагрузках продолжительностью более часа нужно обязательно не только восстанавливать водный баланс, но и минеральный (электролитный). При этом важна и быстрая, мощная энергетическая поддержка для своевременного синтеза АТФ. Изотоники выполняют эти задачи на 100% практически мгновенно после употребления (10). 

Изотоник: состав и дополнительные компоненты

Если рассматривать изотонические спортивные напитки с точки зрения их прямого предназначения, то независимо от того это готовый к употреблению изотоник или порошковая форма для разведения, состав в себя включает два главных компонента:

1. Быстрые углеводы.
2. Комплекс минералов в таком же осмотическом давлении, как внеклеточная жидкость.

В итоге в обоих случаях всасывание ингредиентов моментальное. Однако можно рассмотреть изотонии с дополнительным широким набором полезных нутриентов. Это может быть витаминный комплекс (группа B, а также витамины A, C, D, E, K), аминокислоты – лейцин, валин и т.д. В некоторых изотониках в составе встречается коензим Q10. В общем здесь уже каждый выбирает продукт под себя и свои пожелания. Но в данном случае гнаться за богатым составом не обязательно, главное чтобы углеводная и электролитная составляющая этого спортивного напитка была качественной.

Кому и когда нужно пить изотоник

Давайте сразу коснемся случаев, когда изотонические напитки не нужны:

1. Похудение. Когда идет борьба с ожирением энергетическая часть изотоника лишняя.
2. После выхода из сушки. В этот период очень высокая чувствительность к инсулину и так же, как в первом случае лишние быстрые углеводы ни к чему.
3. Обычные тренировки. Если ваш тренировочный процесс имеет классический режим (без сверхтяжелых нагрузок) и длится 35-50 минут, то будет достаточно пить во время занятий простую воду.

А вот если вы сильно потеете в период тренировки или ваши упражнения на силу/выносливость крайне интенсивные, а также если хочется повысить время тренировки до ± полутора часов, то изотоник точно необходим. Что касается вопроса, когда лучше и как пить изотоник правильно, то ответ очевиден: обязательно во время тренировки. Некоторые спортсмены пьют электролитные напитки и после тренировочного процесса, но тут уже следует в индивидуальном порядке решать нужна ли такая потребность конкретно в вашем случае или нет.

Кому не рекомендуется пить изотоник: противопоказания и побочные эффекты

Как таковых противопоказаний к изотоникам нет, равно как и явных побочных эффектов от их употребления. Здесь нужно исходить из состояния здоровья. Например, тем же диабетикам, конечно же, нельзя пить изотонические спортивные напитки с быстрыми углеводами в составе. Также, если у вас есть проблемы со здоровьем сердечно-сосудистой системы или ЖКТ, то перед приемом лучше проконсультируйтесь с врачом. Проблем при употреблении быть в принципе не должно, но лучше, как говорится, перестраховаться.

Изотоник, как и любое другое спортивное питание, будет превосходно работать лишь в случае правильного применения. При занятиях йогой, легким кардио или при непродолжительной пробежке изотонические напитки излишни. А вот при занятиях кроссфитом, высокоинтенсивных силовых тренировках, продолжительных упражнениях на выносливость изотоник раскроет свой потенциал на полную и поможет раскрыться вашему.

Литература

1. J González-Alonso, R. Mora-Rodríguez, P. R. Below, E. F. Coyle. “Dehydration reduces cardiac output and increases systemic and cutaneous vascular resistance during exercise”, 1995 – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8594004/
2. S. J. Montain, M. N. Sawka, W. A. Latzka, C. R. Valeri. “Thermal and cardiovascular strain from hypohydration: influence of exercise intensity”, 1998 – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9562215/
3. Jordan King, David R. Lowery. “Physiology, Cardiac Output”, 2023 – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK470455/
4. Michael N. Sawka, Susan M. Shirreffs. “Fluid and electrolyte needs for training, competition, and recovery”, 2011 – https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/02640414.2011.614269
5. Jacob Dunn, Michael H. Grider. “Physiology, Adenosine Triphosphate”, 2023 – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31985968/#:~:text=ATP%20is%20consumed%20for%20energy,a%20high%20demand%20for%20ATP
6. Durgavati Yadav, Raj K. Keservani. “Sustained Energy for Enhanced Human Functions and Activity”, 2017 – https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/adenosine-triphosphate#:~:text=It%20is%20a%20small%20packet,is%20only%20a%20few%20seconds
7. Buono Michael J. and Kolkhorst Fred W. “Estimating ATP resynthesis during a marathon run: a method to introduce metabolism” – https://bionumbers.hms.harvard.edu/bionumber.aspx?s=n&v=9&id=105606
8. C. Frank Consolazi, LeRoy O. Matoush, Richard A. Nelson, Richard S. Harding, John E. Canham. “Excretion of Sodium, Potassium, Magnesium and Iron in Human Sweat and the Relation of Each to Balance and Requirements” – https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022316623141836
9. Songjie Zheng,Yan Li,Yingfeng Shao, Long Li, Fan Song. “Osmotic Pressure and Its Biological Implications”, 2024 – https://www.mdpi.com/1422-0067/25/6/3310
10. Yanelis Ruiz, Mario A. García. “Isotonic sports drinks: formulation and physiological effects of their consumption”, 2022 – https://www.researchgate.net/publication/363195890_Isotonic_sports_drinks_formulation_and_physiological_effects_of_their_consumption