Ізотонік: призначення та переваги використання

Всі чудово знають, що потрібно щодня споживати достатню кількість води, особливо у період інтенсивної фізичної активності. Підтримка рівня гідратації, регуляція температури тіла, нормалізація роботи серцево-судинної системи та інші важливі функції запускаються під час тренування саме завдяки надходженню в організм води. 

Однак чимало спортсменів воліють замінювати чисту воду спортивними ізотонічними (електролітними) напоями – ізотоніками. Зараз ви не тільки дізнаєтеся, що це таке, але й отримаєте відповідь на головне питання: чи потрібно мені пити ізотоніки під час тренування чи буде достатньо звичайної води?

Що таке ізотонік

Якщо говорити максимально простою мовою, то ізотонік є водою, в якій є речовини націлені на швидке підвищення енергетичного потенціалу, а також найважливіші макроелементи, що відновлюють баланс електролітів в організмі. Склад ізотоніка можна розбити на три категорії:

1. Рідка складова – вода. В даному випадку принцип впливу на організм такий самий, як і при звичайному вживанні води.
2. Енергетична складова – швидкі вуглеводи. При силових навантаженнях звичайний столовий цукор, мальтодекстрин та будь-які інші швидкі вуглеводи сприяють блискавичному поповненню запасів глюкози в крові. Це дозволяє в 1.5-2 рази продовжити час тренування без втрати його результативності.
3. Ізотонічна складова – макроелементи. Ізотонік не просто поповнює запас найважливіших мінералів, які активно залишають організм у період фізичних навантажень, а стабілізує їхню концентрацію, створюючи ідеальний баланс. Цей момент надзвичайно важливий.

Багато хто запитує "А навіщо купувати ізотонік? Адже можна просто взяти звичайну питну воду, яка не пройшла очищення системою зворотного осмосу (у ній чимала кількість макроелементів), додати цукор і отримати той же ефект!". І на перший погляд ідея цілком робоча, але, на жаль, такий самостійно приготований напій буде просто водою з цукром, а ізотонік – це високоефективна рідина зі складним складом. Принцип дії електролітних спортивних напоїв є дуже простим і складним одночасно. Давайте детальніше розберемо, які процеси запускаються при вживанні ізотонічних добавок у вигляді рідини і все стане на свої місця.

Для чого потрібен ізотонік

Ми вже з'ясували, з чого складаються електролітні спортивні напої і приблизно розуміємо, який сенс у їх вживанні. Проте все набагато цікавіше, ніж здається.

Гідратація організму за допомогою ізотоніка

Тривалі фізичні вправи призводять до втрати рідини в організмі шляхом активного потовиділення. Коли втрата вологи перевищує позначку 2% від маси тіла (при вазі 80 кг це 1.6 літра), настає зневоднення. Цей стан призводить до зниження серцевого викиду (1, 2). Організм починає реагувати так:

• запаморочення з різним ступенем інтенсивності;
• головний біль;
• підвищене почуття втоми;
• стрибки артеріального тиску.

І це цілком закономірно, адже серцевий викид є процесом перекачування крові серцем за одну хвилину і тут вкрай важливо, щоб зберігалася оптимальна кількість плазми, що перекачується. Потреба організму у кисні змінюється залежно від роботи органів та центральних систем. Під час інтенсивної фізичної активності серцевий викид коригується, змінюючи частоту серцевих скорочень та ударного об'єму крові, що перекачується. Таким чином забезпечується необхідний приплив крові до мозку та інших життєво важливих органів у конкретний період навантаження (3).

Відповідно, вкрай важливо вчасно поповнювати обсяг втраченої рідини, оскільки знижений серцевий викид порушує здатність клітин поглинати кисень і робота м'язів органів дестабілізується. До речі, спортсмени можуть втрачати за день аж до 10 літрів рідини (4).

Безумовно, в цьому випадку відмінно підійде і звичайна вода, проте при високоінтенсивних кардіо навантаженнях, а також тривалих силових вправах ізотонік буде найкращим вибором. Чому? Наступні компоненти складу дадуть відповідь на це запитання.

Енергетичний потенціал ізотоніка

Для функціонування організму потрібна енергія та аденозинтрифосфат (АТФ), який є нашим головним джерелом енергії для її використання та зберігання на клітинному рівні. Транспортувння іонів, поширення нервових імпульсів, фосфорилювання, хімічний синтез та в масі інших процесів використовується АТФ. Звичайно, аденозинтрифосфат потрібен і для скорочення м'язів (5). І тут є один важливий момент – запасів АТФ в організмі вистачає буквально на кілька секунд! Так, наше головне джерело енергії поповнюється виключно за рахунок ресинтезу аденозинтрифосфату. Важко зрозуміти? Зараз пояснимо простою мовою:

1. Наш організм не зберігає АТФ, а просто синтезує його за необхідності. Чим вища потреба тіла в енергії, тим активніше синтезується аденозинтрифосфат.
2. Кожна молекула АТФ розщеплюється до АДФ (аденозиндифосфату) і повторно синтезується тисячі разів на день (6). АТФ є основним джерелом енергії для клітинних процесів, тоді як АДФ є продуктом розкладання АТФ і може бути знову перетворений на АТФ. Що, власне, і відбувається.

Для розуміння масштабів: в організмі людини з мінімальною фізичною активністю АТФ ресинтезується щодня в масі, що відповідає приблизно вазі тіла. А якщо ми говоримо про високоінтенсивні навантаження, там цифри можуть ввести в легкий шок. Є один дуже яскравий приклад – це Халід Ханнуші (володар світового рекорду 1999 на Чиказькому марафоні). За допомогою нехитрої формули вчені змогли розрахувати приблизну вагу молекул АТФ, які були синтезовані м'язами Ханнуші за час встановленого ним рекорду 2:05 та 42 секунди. близько 60 кг всього за трохи більше ніж 2 години часу (7). Це довело лише одне – неможливо зберегти потрібну кількість АТФ в організмі для його існування. Відновлення цієї енергетичної молекули – це виключно ресинтез.

З цим розібралися, а тепер переходимо до втрат АТФ під час важких фізичних навантажень, принципу його синтезу та переваг у цьому всьому ізотоніка:

• при роботі з “залізом”, яка включає високий темп та роботу з обтяженнями до відмови, організм в першу чергу використовує глюкозу для ресинтезу АТФ;
• коли запаси глюкози закінчуються, тіло починає використовувати для виробництва АТФ глікоген, що знаходиться безпосередньо у навантажених м'язах. Тут важливий момент: якщо ви тренуєте, наприклад, литковий м'яз, то запаси глікогену для синтезу аденозинтрифосфату вичерпуватимуться саме в ньому. Організм не братиме глікоген з біцепса для активізації ресинтезу АТФ. Виключно з м'язів, які у конкретну одиницю часу перебувають під навантаженням.

Коли і запаси глікогену закінчуються, то продовжувати силове тренування не має сенсу, адже енергії нема звідки братися. Втома досягає своїх пікових значень, а ефективність тренувань різко падає. Можна, звичайно, вдатися до кардіо, тим самим запустивши процес окислення жирних кислот, а разом з ним і ресинтез АТФ, однак такий підхід не є особливо ефективним при важких силових тренуваннях. З цієї причини є аргументована думка, що силові тривалістю понад 40-50 хвилин є безглуздими, оскільки за цей час виснажуються запаси глюкози, глікогену і, відповідно, енергетичний потенціал стає нульовим.

Але що робити, якщо хочеться тренуватись довше і при цьому з високою ефективністю? Пити під час тренування не воду, а ізотонік. Завдяки наявності у складі швидких вуглеводів в оптимальній концентрації ваше тіло не використовуватиме м'язовий глікоген для ресинтезу АТФ. Надходження швидких вуглеводів практично миттєво поповнюватиме запаси глюкози в крові і, отже, запускатиме синтез АТФ.

За допомогою ізотоніка можна підвищити час ефективного силового тренування до півтори години.

Поповнення електролітного (мінерального) балансу в крові за допомогою ізотоніка

Почнемо з того, що разом із потом із тіла виводиться не лише вода, запаси якої потрібно поповнювати, а й критично важливі макроелементи, зокрема натрій, калій, магній, залізо тощо. (8). І їхній баланс в організмі теж потрібно повертати на місце. Тут і відкривається потенціал ізотоніка на всі 100%, оскільки він це робить ідеально. За рахунок чого? Ізотонічний осмотичний тиск. Система осмосу в організмі є природним процесом і щоб зрозуміти її принцип дії та роль, давайте розглянемо її ближче:

• є клітина, у якій містяться певні макроелементи (калій, магній тощо);
• є позаклітинний простір (кров, інтерстиціальна рідина, вода і т.д.) – загалом усе, що поза клітини. І там також містяться макроелементи.

У клітини є напівпроникна мембрана, яка пропускає воду. Ідеально, коли концентрація розчинених макроелементів однакова в клітині та міжклітинному просторі, такий баланс називається ізотонічним. А коли концентрація десь вища, то в гру входить наш внутрішній осмос:

1. Якщо концентрація мінералів вища у клітині, через її напівпроникну мембрану всередину надходить вода з міжклітинного простору, щоб розбавити концентрацію речовин до рівних значень. У цей момент клітина починає розбухати.
2. Якщо концентрація макроелементів у клітині нижче, то з неї в міжклітинний простір починає надходити вода, щоб знову вирівняти концентрацію речовин. У разі клітина починає усихати.

Процес осмосу не припиниться, доки не буде досягнуто рівної концентрації розчинених речовин з обох боків, а ізотонік саме допомагає швидко досягти електролітного балансу (9). Сама назва цього спортивного напою походить від поняття “ізотонічний розчин”. При високоінтенсивних силових вправах разом із потім із міжклітинного простору виводиться велика кількість електролітів (мінералів). Внаслідок чого тіло стикається з першим вищезгаданим пунктом – клітини починають наповнюються водою. Такий електролітний дисбаланс призводить до таких наслідків:

• набряки;
• ризик згущення крові;
• підвищене навантаження на серце.

Підсумок. При інтенсивних фізичних навантаженнях тривалістю понад годину потрібно обов'язково не лише відновлювати водний баланс, а й мінеральний (електролітний). При цьому важлива і швидка потужна енергетична підтримка для своєчасного синтезу АТФ. Ізотоніки виконують ці завдання на 100% практично миттєво після вживання (10). 

Ізотонік: склад та додаткові компоненти

Якщо розглядати ізотонічні спортивні напої з точки зору їх прямого призначення, то незалежно від того це готовий до вживання ізотонік або порошкова форма для розведення, склад включає два головні компоненти:

1. Швидкі вуглеводи.
2. Комплекс мінералів у такому ж осмотичному тиску як позаклітинна рідина.

У результаті в обох випадках всмоктування інгредієнтів миттєве. Однак, можна розглянути ізотоніки з додатковим широким набором корисних нутрієнтів. Це може бути вітамінний комплекс (група B, а також вітаміни A, C, D, E, K), амінокислоти – лейцин, валін і т.д. У деяких ізотоніках у складі зустрічається коензим Q10. Загалом тут уже кожен вибирає продукт під себе та свої побажання. Але в даному випадку гнатися за багатим складом не обов'язково, головне, щоб вуглеводна та електролітна складова цього спортивного напою була якісною.

Кому і коли потрібно пити ізотонік

Давайте відразу торкнемося випадків, коли ізотонічні напої не потрібні:

1. Схуднення. Коли триває боротьба з ожирінням, енергетична частина ізотоніка зайва.
2. Після виходу із сушіння. У цей період дуже висока чутливість до інсуліну і так само, як у першому випадку, зайві швидкі вуглеводи ні до чого.
3. Звичайні тренування. Якщо ваш тренувальний процес має класичний режим (без надважких навантажень) і триває 35-50 хвилин, достатньо пити під час занять просту воду.

А ось якщо ви сильно потієте в період тренування або ваші вправи на силу/витривалість вкрай інтенсивні, а також якщо хочеться підвищити час тренування до ± півтори години, то ізотонік точно необхідний. Щодо питання, коли краще і як пити ізотонік правильно, то відповідь очевидна: обов'язково під час тренування. Деякі спортсмени п'ють електролітні напої і після тренувального процесу, але тут вже слід в індивідуальному порядку вирішувати, чи є така потреба конкретно у вашому випадку чи ні.

Кому не рекомендується пити ізотонік: протипоказання та побічні ефекти

Як таких протипоказань до ізотоніка немає, так само як і явних побічних ефектів від їх вживання. Тут потрібно виходити із стану здоров'я. Наприклад, тим самим діабетикам, звичайно, не можна пити ізотонічні спортивні напої зі швидкими вуглеводами у складі. Також, якщо у вас є проблеми зі здоров'ям серцево-судинної системи або ШКТ, перед прийомом краще проконсультуйтеся з лікарем. Проблем при вживанні бути в принципі не повинно, але краще, як-то кажуть, перестрахуватися.

Ізотонік, як і будь-яке інше спортивне харчування, чудово працюватиме лише у разі правильного застосування. При заняттях йогою, легким кардіо або нетривалою пробіжкою ізотонічні напої зайві. А ось при заняттях кросфітом, високоінтенсивних силових тренуваннях, тривалих вправах на витривалість ізотонік розкриє свій потенціал на повну і допоможе розкритися вашому.

Література

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