Хайди Линч

1 Point Loma Nazarene University, Сан Диего, Калифорния 92106, САЩ

растителна

Карол Джонстън

Кристофър Уортън

Резюме

1. Въведение

Диетите на растителна основа (включително обикновено по-малко интензивни с храна за животни, вегетариански или вегански диети) представляват нарастваща област от интерес за насърчаване на физическото здраве и здравето на околната среда [1,2]. Намаляването на риска от развитие на хронични заболявания е свързано със спазването на диети на растителна основа [3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19, 20,21,22,23,24,25], а производството на растителни храни има тенденция да бъде по-малко ресурсоемко и разрушително за околната среда поради редица причини, особено поради по-ниските нива на емисии на парникови газове (ПГВ) в сравнение с повишаването животни за консумация от човека [26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40]. Въпреки добре документираните ползи за хората и околната среда от диети на растителна основа, сред населението, някои продължават да поставят под въпрос адекватността на диетите на растителна основа в подкрепа на изпълнението на упражненията. Този преглед разглежда тези проблеми, като изследва литературата за разликите между диетите на растителна и месна основа по отношение на състава на хранителните вещества, човешкото здраве, производителността и въздействието върху околната среда. Специален фокус е поставен върху разликите между растителните и животинските протеини, както и обсъждането на литература, сравняваща вегетариански, вегански и всеядни диети за изпълнение на упражненията.

2. Вегетариански диети и здраве

Диетичният избор влияе върху околната среда, както и върху човешкото здраве. Производството на растителен протеин обикновено изисква по-малко земя [29,30,33,34], вода [30,32,33,34] и енергия [27,29,32,33,34] в сравнение с производството на животински протеини и води до по-малко GHGE в съвкупност [34,37,38,50,51]. Месото и другите животински продукти изискват повече вложени в жизнения цикъл на килограм (кг) продукт, отколкото растителните продукти [52]. Следователно спазването на по-растителна диета често се счита за най-ефективната стратегия за системно намаляване на ПГЕ и използването на земеделска земя, свързано с производството и консумацията на храни [53]. Друга загриженост за околната среда, която е по-малко популяризирана, но със сигурност не по-малко важна, е бързото изчерпване на глобалните доставки на висококачествен, добиваем фосфор. Използвани като част от торове за производство на храни, известните запаси от фосфор са ограничени и могат да бъдат изчерпани в рамките на 50–100 години, ако тенденциите в потреблението продължат със същата скорост [28,54]. Вегетарианските диети изискват значително по-малко фосфор за производство, отколкото диетите, съдържащи месо; като такова, пренасочването на широкомащабни диетични модели към по-малко консумация на месо би могло да бъде жизненоважна стратегия за борба с очертаващия се недостиг на фосфор [28].

3. Качество на протеините и настоящи препоръки

Въпреки по-честата поява на антинутриционни фактори в протеиновите храни на растителна основа, консумирането на балансирана вегетарианска или веганска диета, която включва разнообразни източници на растителни протеини, постоянно се оказва адекватно в хранително отношение по отношение на осигуряването на достатъчно количество незаменими аминокиселини [85, 86]. Като такива, тези диети все още се подкрепят и популяризират от големи организации за хранене и хранене като Академията по хранене и диететика [86,87,88].

Променливите, които оказват влияние върху хранителните нужди за оптимизиране на MPS, включват възраст, разходи за физическа активност и енергиен баланс. Младите възрастни се нуждаят от по-малко протеини на хранене или закуска (0,24 g/kg), за да стимулират максимално MPS в сравнение с възрастните възрастни (0,40 g/kg) [95]. Нивото на физическа активност също влияе на нуждите от протеин. Въпреки че диетичните референтни дози не предвиждат конкретни разпоредби за спортисти, Американският колеж по спортна медицина, Академията по хранене и диетология и диетолозите на Канада в съвместна декларация препоръчват спортистите да консумират 1,2-1,7 g/kg/ден [85] . По време на енергийни ограничения, за да се насърчи задържането на чиста телесна маса, спортистите могат да бъдат насърчавани да консумират до 2,0 g/kg/ден [96].

Времето и разпределението на консумацията на протеин през деня също са важни фактори, влияещи върху MPS. Не е подходящо да се фокусирате само върху общото количество протеин на ден, без да се отчита разпределението и времето на приема на протеин. Консумацията на протеин равномерно през целия ден, вместо в изкривено разпределение, води до по-голяма MPS [68], което е изгодно за изграждане и запазване на чиста телесна маса. Освен това упражненията преди консумация на протеин подобряват анаболната реакция към консумацията на протеини в храната [97,98]. Разпределянето на консумацията на протеин през целия ден може да включва хранене с протеин преди сън. Неотдавнашната работа показа, че това насърчава MPS за една нощ, време, когато хората обикновено не са в анаболно състояние и реакцията се увеличава, когато се предшества от обучение за съпротива [99].

4. Прием на хранителни вещества и качество на диетата според диетичния модел

Въпреки забележимите разлики в консумацията на храна на вегетарианци, вегани и всеядни животни, литературата за ефекта на хранителните режими върху резултатите от спортните упражнения или упражненията е оскъдна. Полезна литература в тази област обаче може да дойде от наблюдателни изследвания. Въпреки че тези проучвания не могат да предоставят прозрения, които рандомизираните контролирани проучвания (RCT) могат да направят, наблюденията могат да бъдат все още полезни за сравняване на вегетариански и всеядни спортисти. Много упражнения или свързани със спорт RCT възлагат всеядни животни на вегетарианска диета за кратки периоди от време, но екстраполират заключения на спортисти, които следват вегетарианска диета в дългосрочен план. Вероятно кратките интервенции не отразяват напълно ефекта върху спортните постижения на растителните диетични модели, поддържани за по-продължителна продължителност. Съществуват широкомащабни разлики в приема на хранителни вещества и хранителните профили сред веганите, вегетарианците и всеядните животни, следователно продължителността на спазването на хранителния режим може също да бъде фактор за резултатите от упражненията и фитнеса, включително кардиореспираторна годност, сила и мощ.

5. Изпълнение на упражненията и диети на растителна основа

Спортистите, трениращи за спортове за издръжливост спрямо силови и ориентирани към мощност спортове, имат различни нужди от обучение и зареждане. Като такова, спазването на вегетарианска диета може да има различни ефекти върху резултатите от представянето на тези спортисти. Някои проучвания оценяват непряко потенциала на диетата за въздействие върху резултатите от измерването, като измерват максимално усвояване на кислород, сила, киселинно-алкален статус на кръвта, остър MPS и хроничен мускулен растеж вместо действителните резултати при спортни събития, докато други измерват резултатите от представянето като време до изтощение при колоездене. Следващите раздели ще опишат това, което е известно понастоящем за диетичните асоциации с резултати, свързани с упражнения за издръжливост и упражнения със сила или сила.

Неотдавнашен систематичен преглед от Craddock и колеги (2016) обобщи голяма част от литературата към днешна дата, отнасяща се до вегетарианска диета и сила, анаеробни и аеробни упражнения. Като се имат предвид използваните термини за търсене, в прегледа бяха включени само осем проучвания, подчертаващи недостига на литература, пряко изследващ въздействието на вегетарианската диета върху ефективността. Освен това само три от тези проучвания са фокусирани върху силовите тренировки и силата, четири оценяват както анаеробни, така и аеробни показатели, а само едно изследва въздействието на упражненията за издръжливост върху имунните маркери. От разгледаните проучвания (седем RCTs и едно проучване с напречно сечение) не са установени разлики в силата, анаеробните или аеробните показатели, което кара авторите да стигнат до заключението, че вегетарианската диета нито е подобрила, нито е намалила ефективността [107]. Тези изследвания, в допълнение към други по-нови допълнения към литературата, са описани по-долу.

5.1. Упражнение за издръжливост

Единственото изследване на напречното сечение, прегледано от Craddock, е от Hanne и колеги (1986), сравняващо вегетариански и всеядни спортисти (предимно спортисти за издръжливост), съчетани по вид спорт по редица параметри. Максималното поглъщане на кислород (VO2 max) беше индиректно предсказано чрез стрес тест на велоергометър, а анаеробният тест на Wingate предостави измервания на общата мощност, върхова мощност и процент на умора. Нито аеробният, нито анаеробният капацитет се различават значително между вегетарианците и всеядните животни [108]. Докато това проучване е едно от малкото, които сравняват вегетарианците, които са се придържали към диетата си в продължение на поне 2 години, недостатък е, че максималното усвояване на кислород се оценява само косвено. Освен това няма анализ на хранителния състав на диетата.

Прегледаните от Craddock интервенционни проучвания включват вегетариански интервенции, които са продължили 4 дни (Hietavala 2012), 5 седмици (Baguet 2011), 6 седмици (Richter 1991, Raben 1992) и 12 седмици (Campbell 1999, Wells 2003, Haub 2005). В рандомизиран дизайн на кръстосано преминаване с 16-дневен период на измиване, Hietavala и колеги (2012) изследват въздействието на приемането на вегетарианска диета в продължение на четири дни преди попълването на степенуван тест за упражнения на велоергометър в сравнение с придържането към нормалните условия на участниците диети. Участниците на вегетарианска диета са имали по-висока консумация на кислород при дадено натоварване, въпреки че това не е намалило максималното им аеробно представяне. Въпреки това, не само че източникът на хранителния протеин е променен за участниците в това проучване, но и техният ежедневен прием на протеин от 1,59 g/kg е намален с почти наполовина до 0,8 g/kg. По този начин не беше възможно да се определи дали количеството протеин в храната, източникът или друга диетична промяна (като едновременното намаляване на общите калории и хранителните мазнини) може да са повлияли на тези резултати [109].

Тъй като способността да тренирате добре по време на боледуване, наличието на силна имунна система е важно за спортистите. 6-седмичен дизайн на кросоувър с 4-седмичен период на измиване, сравняващ имунната функция сред спортистите от мъжки пол, които консумират или лакто-ово вегетарианска (LOV), или смесена диета, е проведен от Richter и колеги (1991) и е включен в рецензията на Craddock [110] . Приносът на макронутриенти към диетата съответства на диетичните модели (57% въглехидрати, 14% протеини, 29% мазнини). Диетата, съдържаща месо, осигурява 69% от протеина от животински източници, докато вегетарианската диета съдържа 18% от протеина от животински източници. Обемът на тренировките е сходен по време на двете диети и максималното усвояване на кислород не се променя с течение на времето. Кръвна проба беше събрана 36 часа след последния тренировъчен период и за двата диетични периода, за да се определи концентрацията на различни мононуклеарни клетки и активността на естествените клетки убийци. Броят на CD3 +, CD4 +, CD8 +, CD14 + и CD16 + клетки са сходни между групите, както и активността на естествените клетки убийци.

12-седмичните интервенции, прегледани от Craddock (Campbell 1999, Wells 2003, Haub 2005), сравняват усилването на силата след 12-седмична тренировъчна програма за съпротива между участници, рандомизирани на диета LOV или на диета, съдържаща месо. Във всеки случай не е имало значителни разлики между групите за сила по нито един тест, с изключение на разширенията на коляното в проучването на Уелс (2012), при което групата на LOV е имала по-голямо увеличение на силата. Въпреки че тези проучвания не измерват пряко специфичните за спорта резултати, развитието на силата е критичен компонент за постигане на успех в много спортни начинания на високо ниво и следователно е свързано със спортните успехи. Един недостатък обаче е, че състоянието на обучение на участниците е неуточнено в проучванията на Уелс и Хауб.

Единственото проучване за оценка на мускулния буферен капацитет, важна функция за активност с висока интензивност, прегледано от Craddock et al. сравнява ефекта от 5-седмични спринтови тренировки, съчетани със спазването на вегетарианска или смесена диета (Baguet 2011) [112]. Съдържанието на мускулен карнозин в солеуса, gastrocnemius lateralis и tibialis anterior се измерва чрез протонно-магнитно-резонансна спектроскопия (H-MRS), а не-бикарбонатната мускулна буферна способност, съдържанието на карнозин и експресията на иРНК на карнозин синтаза се определят чрез истинска биопсия на gastrocnemius lateralis. Средната изходна мощност по време на шест повторни 6-секундни спринта на велоергометър също беше измерена преди и след диетична намеса. Имаше значително време чрез групово взаимодействие за съдържанието на мускулен карнозин в солеуса, при което вегетарианската група имаше незначително намаление и смесената диета имаше незначително увеличение. Въпреки това, капацитетът за буфериране на мускулите in vitro и върховата мощност не се различават между групите.

След публикуването на рецензията на Craddock са публикувани няколко други проучвания, сравняващи представянето на вегетариански и всеядни спортисти. От тях едно изследване в напречно сечение сравнява максималното поглъщане на кислород (VO2 max), върховия въртящ момент с използване на изокинетичен динамометър за удължаване и сгъване на коляното и телесен състав между 27 вегетариански и 43 всеядни мъже и жени спортисти за издръжливост. Това проучване включва и 7-дневен дневник на храната за сравняване на приема на хранителни вещества между групите. Резултатите показват, че макар общият прием на протеини да е по-нисък сред вегетарианците, протеинът като функция от телесното тегло (грама/кг) не се различава значително по групи (1,2 ± 0,3 и 1,4 ± 0,5 g на kg телесна маса за вегетарианци и всеядни животни, съответно) и двете групи консумираха протеин в рамките на препоръчания за издръжливост спортисти [85]. Максималният въртящ момент при извършване на удължаване и сгъване на крака не се различава значително по диетични групи, а максималното усвояване на кислород не се различава значително при мъжете (съответно 62,6 ± 15,4 и 55,7 ± 8,4 ml/kg/min). Въпреки това жените вегетариански спортисти са имали по-високи стойности на VO2max (съответно 53,0 ± 6,9 и 47,1 ± 8,6 ml/kg/min за вегетарианци и всеядни животни) [113].

Освен това неотдавнашните казуси също подчертаха възможностите на изтъкнати вегански спортисти за издръжливост [115,116]. Проучване на казус от Wirnitzer и Kornexel (2017) съобщава данни за енергийния прием и ефективност за жена веганка-велосипедистка, състезаваща се в 8-дневното предизвикателство Transalp Challenge 2004 (662 км, обща надморска височина: 22 500 м). Предвид изтощителния характер на състезанието, състезателите трябва да се състезават в отбори по двама от съображения за безопасност. Преди състезанието спортистът е тренирал около 25 часа седмично в продължение на 1 година. Относителната пикова мощност по време на лабораторна оценка преди състезанието при допълнителен тест за колоездене е 4,6 вата на кг. Процентът на върховата изходна мощност и максимумът на сърдечната честота се наблюдават непрекъснато по време на състезанието. По време на състезанието телесното й тегло остава стабилно, което показва подходящи практики за зареждане и хидратация и тя завършва на 16-то място от 64 отбора в смесената категория, като постига целта си да завърши в топ 20 [115].

5.2. Упражнение за сила и сила

Нивата на креатина представляват друга важна физиологична разлика между вегетарианците и всеядните, която може да повлияе по-специално на силата и силата. Вегетарианците обикновено имат по-ниски общи нива на креатин. Тази разлика обаче изглежда ги прави по-възприемчиви към добавката на креатин и неговите ефекти, тъй като вегетарианските участници, получаващи креатинова добавка, показват по-голямо увеличение на общия креатин, фосфокреатин, чиста телесна маса и общата работа, извършена при удължаване на краката и флексии на изокинетичен динамометър в сравнение с всеядни животни, получаващи добавки с креатин и преминаващи същата програма за обучение [118]. Няма значителни разлики в общата работа на изходно ниво между групите, въпреки по-ниските нива на общия креатин.

Изследване на Новакова (2016) сравнява запасите от карнитин в тялото и физическите показатели между вегетарианци и всеядни животни, които не са специално спортисти. Вегетарианците имат по-ниски запаси от карнитин в плазмата, но съпоставими с карнитин в скелетните мускули с всеядни животни. Освен това нивата на фосфокреатин в скелетните мускули, гликоген, лактат и ATP не се различават значително между групите. Резултатите от резултатите също не се различават по диетични групи. Максималната извършена работа и максималното усвояване на кислород спрямо телесното тегло не се различават съществено, както и нивото на дихателен обмен, нивата на лактат в кръвта или други мускулни метаболити по време на субмаксимално упражнение [119].

Shomrat и колеги (2000) също проведоха проучване за добавяне на креатин сред вегетарианци и всеядни животни и сравниха пиковата и средната мощност по време на модифицирани тестове на Wingate, плазмения креатин и промените в чистата телесна маса. В началото единствената разлика между вегетарианците и всеядните животни е плазмените нива на креатин, разлика, която не оказва значително влияние върху средната или пиковата мощност по време на модифицираните тестове на Wingate. След добавянето и двете групи са имали сходни увеличения на средната изходна мощност, но само всеядните са увеличили пиковата си изходна мощност [120].

5.3. Други аспекти

Все по-често здравните специалисти и обществеността осъзнават важността на качеството на живот като част от здравето и благосъстоянието. За да сравни резултатите за качество на живот между вегани, вегетарианци и всеядни мъже и жени, Boldt и колеги (2018) въведоха кратък въпросник на Световната здравна организация за качество на живота на 281 бегачи. Този въпросник разглежда физическото здраве, психологическото благосъстояние, социалните взаимоотношения и околната среда (напр. Удовлетворение от това къде се живее и работи, финансова свобода и достъп до здравни грижи), като в общи линии представлява цялостното удовлетворение от живота. Всички групи с диети съобщават за високо качество на живот, без значителни разлики между групите, което води до заключението, че веганската и вегетарианската диета представляват жизнеспособни възможности в подкрепа на високото качество на живот, подобно на диетите, съдържащи месо [121].

Ясно е, че упражненията са важни за насърчаване на оптималното здраве, но също така произвеждат свободни радикали, съединения, за които е известно, че играят роля при някои състояния като сърдечно-съдови заболявания и развитието на някои видове рак. Антиоксидантите, открити в плодовете и зеленчуците, помагат за неутрализирането на свободните радикали. Като такава се предполага, че растителната диета с по-високо съдържание на плодове и зеленчуци може да помогне за борба с производството на свободни радикали, генерирано по време на тренировка. За да изследват това твърдение, Трап и колеги (2010) проведоха преглед на литературата по тази тема. Въпреки че обикновено вегетарианците и веганите консумират повече антиоксиданти като витамини С, Е и бета-каротин, това не е окончателно преведено до по-висок антиоксидантен статус и намалени нива на оксидативен стрес в отговор на упражненията. Повечето проучвания просто са изследвали приема на хранителни вещества и не са разглеждали ефекта върху оксидативния стрес, предизвикан от упражнения, което е ключова област за бъдещи изследвания [122].

6. Заключения

Въпреки разликите в приема на макро- и микроелементи между вегетарианци и всеядни животни, както и някои физиологични разлики като по-нисък общ креатин в тялото и плазмен карнитин сред вегетарианците, резултатите от упражненията изглежда не се различават между диетичните групи при множество мерки и видове дейности . Тъй като голяма част от това изследване е направено със спортисти за развлечение; следва да се извърши допълнителна работа сред елитни спортисти, за да се установи дали може да се появят разлики на по-високи нива на обучение и състезание.

Принос на автора

Разследване, H.L .; H.L .; писане - изготвяне на оригинален проект, C.J. и C.W .; писане - преглед и редактиране.

Финансиране

Това изследване не получи външно финансиране.