Нарушения метаболизма у профессиональных спортсменов

Синдром относительной энергодефицитности в спорте (REDs): Фундаментальный патологический процесс (дефицит энергии и перетренированность)

Понимание патофизиологии нарушений у спортсменов, особенно у бегунов, требует рассмотрения комплексного состояния, известного как синдром относительной энергодефицитности в спорте (REDs). Этот синдром представляет собой широкий спектр неблагоприятных последствий для здоровья и спортивных результатов, которые возникают у спортсменов обоих полов, когда их суточное потребление энергии недостаточно для удовлетворения совокупных потребностей организма в поддержании нормальной физиологии. Основополагающим механизмом, лежащим в основе всех проявлений REDs, является низкая доступная энергия (LEA). LEA определяется как дефицит энергии после вычета затрат на тренировки из общей энергии, поступающей с пищей. Другими словами, организм получает меньше энергии, чем ему необходимо для выполнения жизненно важных функций, роста, восстановления и адаптации к физическим нагрузкам. Энергодефицит может быть результатом целенаправленного или непреднамеренного снижения потребления калорий, чрезмерного увеличения физической активности или комбинации обоих факторов.

Низкая доступная энергия встречается у бегунов часто: в систематических обзорах доля спортсменов с признаками LEA измеряется десятками процентов и заметно различается между дисциплинами и методами оценки [1]. Проблема не ограничена элитным спортом, её находят и у полупрофессионалов, и у любителей. Это состояние рассматривается как системное заболевание, а не просто как нехватка калорий, поскольку оно запускает сложные адаптационные реакции во многих системах организма. Исследования показывают, что даже краткосрочные периоды LEA (4-5 дней) могут приводить к значительным нарушениям в работе различных органов и систем. Последствия могут быть как физическими, так и психологическими, включая повышенную уязвимость к травмам, заболеваниям, а также снижение спортивной производительности.

Патофизиологические механизмы воздействия LEA на метаболизм и общее состояние здоровья многогранны. Одним из ключевых звеньев является гормональная дисрегуляция. Дефицит энергии воспринимается гипоталамусом как стрессовый сигнал, что приводит к угнетению пульсирующего выброса гонадотропин-рилизинг гормона (GnRH). Это, в свою очередь, запускает каскад гормональных изменений, характерных для REDs. У женщин это выражается в снижении уровня эстрогена (гипоэстрогения), что приводит к нарушению менструальной функции (олиго- или аменорея). У мужчин наблюдается снижение уровня тестостерона, который играет важную роль в поддержании костной массы и мышечного анаболизма. Эти гормональные сдвиги напрямую влияют на костный метаболизм: у спортсменов с REDs отмечается повышенный уровень костной резорбции при одновременном снижении уровня образования костной ткани, что значительно увеличивает риск развития костных переломов и стрессовых повреждений, особенно у атлетов, занимающихся видами спорта с высоким ударным нагрузочным режимом, таких как бег.

Помимо костной системы, LEA оказывает глубокое воздействие на другие физиологические процессы. Организм, находящийся в состоянии энергодефицита, вступает в состояние экономии энергии, что проявляется в снижении базового метаболического уровня. Это адаптивный механизм, направленный на сохранение энергии, однако в долгосрочной перспективе он может замедлять обмен веществ и усложнять контроль веса. Также наблюдаются нарушения углеводного обмена. При недостатке глюкозы, особенно в условиях интенсивных упражнений, организм стремится компенсировать ее дефицит за счет стимуляции глюконеогенеза и гликогенолиза. Адреналин, выделяющийся в ответ на стресс, играет здесь важную роль, увеличивая продукцию глюкозы в печени. Однако при хроническом LEA эта система может стать дисрегулированной, что приводит к колебаниям уровня сахара в крови и ухудшению эффективности использования энергии. Кроме того, REDs ассоциирован с иммуносупрессией, что делает атлетов более уязвимыми к инфекциям верхних дыхательных путей и другим заболеваниям. Наконец, нельзя недооценивать психоэмоциональные последствия. Хронический дефицит энергии и связанные с ним постоянное чувство усталости, навязчивые мысли о еде, раздражительность и снижение настроения могут приводить к развитию расстройств пищевого поведения и других психологических проблем.

Таким образом, REDs следует рассматривать как центральную патологическую концепцию, которая создает фон, на котором развиваются и усугубляются другие специфические проблемы, в частности, нарушения функции желудочно-кишечного тракта. Частота и тяжесть ЖКТ-симптомов напрямую коррелируют с уровнем доступной энергии; низкий уровень EA ассоциирован со значительно повышенным риском развития GI-расстройств, что указывает на прямую связь между системным энергодефицитом и дисфункцией кишечника. Понимание этой связи является ключом к разработке комплексных стратегий управления здоровьем и производительностью бегунов.

Гемодинамическая дисфункция желудочно-кишечного тракта при интенсивных нагрузках

Одним из наиболее значимых и хорошо изученных механизмов, вызывающих нарушения функции желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) у бегунов, является гемодинамический сдвиг, происходящий во время интенсивных и продолжительных физических нагрузок. Этот феномен, известный как спортивно-ассоциированные расстройства ЖКТ (Ex-GIS), затрагивает огромную часть атлетов, занимающихся марафонским спортом, триатлоном и другими видами длительной аэробной деятельности, с частотой от 30% до 90%. Клинически это проявляется в виде тошноты, боли в животе, спазмов, диареи, вздутия живота и усиленного метеоризма, которые могут серьезно ограничивать спортивные результаты и даже заставлять некоторых участников сняться с дистанции. Основной причиной этих явлений является перераспределение кровотока в организме, которое происходит в пользу работающих мышц и кожи для терморегуляции.

Во время высокоинтенсивного бега до 70-80% минутного объема сердца направляется к скелетным мышцам, а значительная часть оставшейся крови перераспределяется к коже для теплоотдачи. Это приводит к резкому и существенному снижению (гипоперфузии) кровотока ЖКТ и органов брюшной полости. Измерения у людей показывают, что уже при субмаксимальной нагрузке кровоток в спланхнической области падает примерно на 40-50%, а в отдельных сосудистых бассейнах и сильнее [3]. При максимальной интенсивности снижение ещё выраженнее, и слизистая кишечника оказывается на голодном пайке. Такая гипоперфузия является ключевым событием, запускающим каскад патофизиологических нарушений.

Первичным последствием гипоперфузии является ишемия и гипоксия клеток слизистой оболочки кишечника. Отсутствие адекватного снабжения кислородом и питательными веществами приводит к повреждению эндотелиальных клеток, выстилающих внутреннюю поверхность кровеносных сосудов, а также к повреждению энтероцитов, клеток, образующих эпителиальный барьер кишечника. Целостность этого барьера обеспечивается сложным комплексом белковых структур, известных как плотные контакты, которые соединяют соседние энтероциты, предотвращая прямой доступ содержимого кишечника в системный кровоток. Гипоксия и воспалительные медиаторы, высвобождающиеся в ответ на ишемию, нарушают функцию плотных контактов, делая кишечный барьер более проницаемым. Это состояние, известное как "проницаемый кишечник" (дырявый кишечник), позволяет бактериям, их фрагментам (например, липополисахаридам) и другим потенциально патогенным веществам из просвета кишечника выходить в кровоток, что может провоцировать системный воспалительный ответ.

Помимо повышения проницаемости, гипоперфузия напрямую влияет на функцию ЖКТ. Кишечник это орган, чья работа (перистальтика, секреция ферментов) требует значительных энергетических затрат. Гипоксия и гипоперфузия нарушают нормальное функционирование мышечных клеток и нервной системы кишечника, что приводит к нарушению его моторики. Это может проявляться в виде задержки желудочной эвакуации, замедления продвижения пищи по кишечнику (что способствует брожению и вздутию). Последние, наоборот, приводят к диарее. Также нарушается секреция пищеварительных ферментов и слизи, что ухудшает переваривание пищи и защитные функции слизистой оболочки. Исследования показывают, что уже 90-минутный забег может вызывать повреждение тонкого кишечника и повышение его проницаемости, а интенсивность бега является прямым фактором, влияющим на степень увеличения проницаемости.

Таким образом, гемодинамическая дисфункция, вызванная гипоперфузией спланхнической кровеносной системы во время интенсивных упражнений, является первопричиной большинства острых спортивно-ассоциированных ЖКТ-симптомов. Этот механизм объясняет, почему такие симптомы чаще встречаются у бегунов и атлетов, занимающихся длительными и интенсивными нагрузками, по сравнению с представителями других видов спорта. Для бегунов, особенно любителей, не имеющих возможности контролировать интенсивность нагрузок, эта проблема может быть особенно актуальной. Понимание этого механизма подчеркивает важность тактики управления интенсивностью тренировок, адекватной гидратации и возможного использования стратегий, направленных на улучшение адаптации кишечника к таким нагрузкам («тренировка кишечника»), чтобы минимизировать эти остро протекающие расстройства.

Влияние стресса и катехоламинов на ось "мозг-кишечник"

Помимо прямого гемодинамического воздействия физической нагрузки, на функцию желудочно-кишечного тракта у бегунов существенное влияние оказывает стресс, как физиологический (вызванный самой нагрузкой), так и психологический (связанный с тренировками, подготовкой к соревнованиям и давлением). Этот эффект реализуется через сложную взаимосвязанную систему, известную как ось "мозг-кишечник". Эта ось включает в себя центральную нервную систему, автономную нервную систему, энтеральную нервную систему (нервную систему кишечника), эндокринную систему и микрофлору кишечника. Ключевую роль в этом взаимодействии играют стрессовые гормоны, в первую очередь катехоламины, адреналин (эпинефрин), и норадреналин (норэпинефрин).

Активация симпатической части автономной нервной системы в ответ на стресс приводит к выбросу этих гормонов в кровь. Они оказывают многочисленные эффекты на различные отделы ЖКТ. Одним из наиболее заметных является влияние на моторику. Исследования, проведенные как на человеке, так и на животных моделях, показывают, что адреналин оказывает преимущественно ингибирующее действие на перистальтику кишечника. Он действует через альфа-адренорецепторы, которые подавляют высвобождение нейромедиаторов, инициирующих сокращения, тем самым замедляя работу кишечника. Хотя это может быть адаптивным механизмом в контексте "боя или бегства", при хроническом стрессе или во время длительных тренировок это может приводить к задержке пищевого комка, что способствует брожению, газообразованию и дискомфорту. Норадреналин также оказывает сложное двойное действие на моторику, в зависимости от типа рецепторов и локализации в кишечнике. Таким образом, стресс может напрямую влиять на жалобы, характерные для функциональных расстройств кишечника, таких как вздутие, боль и изменение стула.

Важным последствием воздействия стресса является изменение проницаемости кишечного барьера. Исследования показывают, что стресс-гормоны, в частности норадреналин, могут напрямую повышать проницаемость кишечника. Этот эффект был продемонстрирован как в экспериментах на животных, так и в исследованиях на людях. Например, показано, что стресс может приводить к изменениям в проницаемости кишечника, которые связаны с тревожными и депрессивными состояниями. Механизмы этого влияния включают модуляцию функции плотных контактов между энтероцитами и изменение секреции слизи, которая служит дополнительным защитным барьером. Интересно, что β2-адренорецепторы расположены не только в сердце и легких, но и на апикальной мембране энтероцитов кишечника, где они могут чувствовать наличие сахаров и стимулировать их всасывание. Это указывает на сложную двунаправленную связь, где катехоламины не только нарушают, но и могут модулировать функции кишечника в зависимости от контекста и локализации рецепторов.

Психоэмоциональный стресс, такой как тревога перед соревнованиями или хроническое напряжение, также может влиять на ЖКТ. Он может вызывать задержку желудочной эвакуации, что приводит к чувству переполнения и дискомфорта. Кроме того, хронический стресс может изменять состав и функцию кишечной микробиоты, что, в свою очередь, влияет на иммунный ответ, метаболизм и даже настроение через ось "мозг-кишечник". Например, данные показывают, что использование гормональных контрацептивов у женщин-атлетов может приводить к снижению количества бактерий, производящих полезные короткоцепочечные жирные кислоты, что может быть связано с гормональными изменениями, вызванными стрессом. Таким образом, стресс является мощным модулятором функции ЖКТ, действуя через несколько параллельных путей: изменяя моторику, повышая проницаемость барьера и модулируя микробиом. Для бегунов, особенно в преддверии важных соревнований, управление стрессом становится не менее важной задачей, чем тренировочный план и диета..

Роль нерационального высокобелкового питания в дисбиозе и дисфункции кишечника

Питание спортсменов, особенно тех, кто занимается силовыми видами спорта и бегом на длинные дистанции, часто характеризуется повышенным потреблением белка. Это обусловлено его важной ролью в восстановлении и росте мышечной ткани после тренировок. Международное общество спортивного питания рекомендует тренирующимся людям 1,4-2,0 г белка на килограмм массы тела в сутки; при дефиците калорий или высоких нагрузках верхняя граница может подниматься [4]. Однако, если такое питание является нерациональным, то есть не сбалансированным с достаточным количеством других нутриентов, в первую очередь сложных углеводов и клетчатки, оно может стать источником проблем для желудочно-кишечного тракта и негативно влиять на его микробиом.

Один из главных рисков высокобелковой диеты это ее потенциальное негативное воздействие на состав кишечной микробиоты. В то время как сложные углеводы (полисахариды) являются основной пищей для полезных бактерий, производящих короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК), белки могут служить субстратом для ферментации бактериями в толстом кишечнике. Когда количество полисахаридов в рационе ограничено, а белка много, бактерии начинают активнее расщеплять белки и аминокислоты. Этот процесс, называемый протеолитической ферментацией, приводит к образованию ряда продуктов, которые могут быть потенциально токсичными для клеток кишечника. Среди них могут быть фенолы, индолы, скатол и сероводород. Некоторые исследования показывают, что эти метаболиты могут снижать целостность кишечного барьера. Таким образом, высокобелковая диета в сочетании с низким потреблением клетчатки может привести к дисбиозу нарушению баланса микрофлоры в сторону преобладания условно-патогенных бактерий и подавления полезных, что само по себе является фактором риска для развития воспалительных процессов в кишечнике.

Помимо влияния на микробиом, прямое потребление большого количества белка, особенно в форме добавок, может вызывать ряд неприятных симптомов. Некоторые люди испытывают вздутие живота, метеоризм, запоры или даже боль в животе после приема высокобелковых диет. Запоры могут быть связаны с несколькими факторами: высокобелковые диеты часто бывают бедны клетчаткой, которая необходима для формирования нормального стула, а также требуют больше воды для метаболизма, что без адекватной гидратации может приводить к обезвоживанию и затруднению дефекации. Некоторые типы белковых порошков, например, содержащие лактозу или искусственные подсластители, также могут вызывать дискомфорт у людей с непереносимостью этих компонентов. С другой стороны, некоторые источники указывают, что высокобелковые диеты могут ускорять желудочную эвакуацию. Хотя это может показаться положительным, очень быстрая эвакуация большого объема белковой пищи в тонкий кишечник может перегрузить его всасывающую способность и вызвать осмотический дисбаланс и дискомфорт.

Важно отметить, что не все исследования единодушны. Некоторые данные показывают, что при правильном планировании высокобелковая диета не обязательно приводит к ухудшению состояния ЖКТ. Например, одно исследование показало, что у атлетов, использующих пробиотики, положительный эффект от физических упражнений на микробиом зависел от адекватного потребления белка и клетчатки. Другое исследование не выявило значительных изменений в микробиоте у атлетов, следовавших высокобелковой диете в сочетании со силовыми тренировками, хотя это может быть связано с особенностями самого исследования. Тем не менее, преобладающая часть данных указывает на потенциальные риски, особенно при несбалансированном потреблении. Поэтому для бегунов, особенно любителей, которые могут самостоятельно подбирать диеты, крайне важно понимать, что "больше белка лучше" не всегда верно. Успешная стратегия должна заключаться в обеспечении адекватного, но не избыточного потребления белка, сочетающего его с большим количеством источников сложных углеводов, клетчатки (фрукты, овощи, цельнозерновые крупы) и достаточным количеством жидкости. Это позволит получить пользу от белка для восстановления мышц, не подвергая при этом свой ЖКТ и микробиом опасному стрессу.

Комплексный подход к восстановлению: принципы функционального и специализированного питания после бега и нагрузок

Основываясь на анализе патофизиологических механизмов, лежащих в основе метаболических и желудочно-кишечных нарушений у бегунов, можно сформулировать ряд общих принципов применения функционального и специализированного питания в периоды восстановления. Цель такого подхода не просто "заправить" топливом, а целенаправленно воздействовать на ключевые звенья патологического цикла, прерывая его и способствуя полному восстановлению организма. Эти принципы должны быть индивидуализированы, но их основные положения применимы как к полупрофессионалам, так и к любителям.

Первый и самый важный принцип: обеспечение адекватной энергетической доступности (EA). Как было показано, REDs является фундаментальным звеном, создающим системный фон для множества проблем. Поэтому первый шаг к восстановлению это коррекция исходного дефицита энергии. Это означает, что необходимо оценить суточную потребность атлета в энергии (учитывая базовый метаболизм и объем тренировок) и скорректировать рацион таким образом, чтобы обеспечить достаточный запас калорий. Только при соблюдении этого условия организм сможет выполнять свои жизненно важные функции, нормализовать гормональный фон, укрепить иммунную систему и снизить системный стресс. Это, в свою очередь, поможет уменьшить гипоперфузию ЖКТ во время отдыха и повысить его устойчивость к нагрузкам.

Второй принцип: сбалансированный подход к потреблению белка. Восстановление мышечной ткани требует достаточного количества качественного белка, но его избыток может навредить. Необходимо обеспечить адекватное количество белка для ремонта мышц, которое для большинства тренирующихся укладывается в 1,4-2,0 г/кг массы тела, и не увлекаться дозами сверх этого без необходимости [4]. Критически важно сочетать потребление белка с достаточным количеством сложных углеводов и клетчатки. Употребление продуктов, богатых клетчаткой, таких как фрукты, овощи и цельнозерновые крупы, помогает поддерживать здоровье кишечной микробиоты, предотвращает запоры и обеспечивает энергией для восстановления. Это помогает избежать дисбиоза и накопления токсичных продуктов ферментации, которые могут повреждать кишечный барьер.

Третий принцип: "тренировка кишечника". Для атлетов, у которых есть проблемы с ЖКТ во время тренировок и соревнований, важно постепенно адаптировать его к приему пищи в движении. Эта стратегия включает в себя практику повторяющихся "питательных вызовов" во время тренировок, имитируя условия соревнований. Цель постепенно увеличивать дозу легкоусвояемых углеводов (например, глюкозы и сахарозы), чтобы организм адаптировал скорость желудочной эвакуации и всасывания в тонком кишечнике. Такая адаптация может помочь снизить осмотический дисбаланс и механическую нагрузку на ЖКТ, что в конечном итоге уменьшает частоту и тяжесть симптомов. Также эффективной стратегией может быть избегание продуктов с высоким содержанием FODMAP (короткоцепочечные олиго-, ди-, моносахариды и полиолы), которые плохо всасываются и могут вызывать вздутие и боль.

Четвертый принцип: поддержка микробиома и кишечного барьера. Включение в рацион пробиотиков (живые бактерии) и пребиотиков (пища для бактерий) может быть полезным инструментом восстановления. Пробиотики, такие как Lactobacillus и Bifidobacterium, могут помочь снизить частоту и тяжесть GI-симптомов, модулировать иммунный ответ и укреплять кишечный барьер, предотвращая "утечку" бактерий в кровоток. Систематический обзор с метаанализом показал, что приём пробиотиков у спортсменов связан со снижением частоты и длительности респираторных инфекций; по влиянию на ЖКТ-симптомы данные пока менее однозначны [5,6]. Пребиотики, представленные в основном клетчаткой, служат "топливом" для полезных бактерий, способствуя их росту и производству полезных метаболитов, таких как короткоцепочечные жирные кислоты.

Пятый принцип: адекватная гидратация и электролитный баланс. Восстановление после интенсивных тренировок и соревнований невозможно без восполнения потерь жидкости и электролитов. Достаточное потребление воды критически важно для поддержания нормального функционирования ЖКТ, предотвращения запоров (особенно на фоне высокобелкового питания) и транспортировки питательных веществ. После интенсивных нагрузок рекомендуется потреблять жидкости с электролитами для быстрого восстановления водно-солевого баланса.

Материал носит информационный характер и не является медицинской рекомендацией. При стойких нарушениях пищеварения на фоне нагрузок стоит обратиться к врачу

1. Low energy availability and relative energy deficiency in sport: a systematic review and meta-analysis. Sports Medicine. 2025. — DOI · PubMed

2. Mountjoy M, Ackerman KE, Bailey DM, et al. 2023 International Olympic Committee's (IOC) consensus statement on Relative Energy Deficiency in Sport (REDs). British Journal of Sports Medicine. 2023;57(17):1073-1097. — DOI

3. Perko MJ, Nielsen HB, Skak C, et al. Mesenteric, coeliac and splanchnic blood flow in humans during exercise. The Journal of Physiology. 1998;513(3):907-913. — DOI · PubMed (источник цифр по кровотоку)

4. Jäger R, Kerksick CM, Campbell BI, et al. International Society of Sports Nutrition position stand: protein and exercise. Journal of the International Society of Sports Nutrition. 2017;14:20. — DOI · PubMed (источник нормы белка)

5. Probiotic supplementation and respiratory infection and immune function in athletes: systematic review and meta-analysis. Journal of Athletic Training. 2021;56(11):1187-1199. — DOI · PubMed

6. Do probiotics mitigate GI-induced inflammation and perceived fatigue in athletes? A systematic review.Journal of the International Society of Sports Nutrition. 2024;21(1):2388085. — DOI · PubMed

7. Романцова Т.И. Жировая ткань: цвета, депо и функции. Ожирение и метаболизм. 2021;18(3):282-301. — doi.org/10.14341/omet12748