3 курс / Гигиена / Sportivnaya_nutritsiologia

с ЖКТ – наиболее частая и общая причина недо- статочной физической, а также и функциональ- ной подготовленности спортсменов. В частности, у 30–90% бегунов на длинные дистанции имеются нарушения функции кишечника в процессе тре-

нировок (Jeukendrup A.E. et al., 2000). У 37–89%

бегунов на сверхдлинные дистанции отмечалась тошнота, рвота, абдоминальные спазмы и диарея

(Hoffman M.D., Fogard K., 2011; Stuempfle K.J. et al., 2013).

С патогенетической точки зрения основные факторы изменений со стороны кишечника в усло-

виях интенсивных физических нагрузок сводятся

кследующему:

1)гипоперфузия и ишемия внутренних орга- нов (адренергическая вазоконстрикция), которая

может при интенсивных тренировках ограничивать кровоток в данной области на 80% в пользу кро- воснабжения работающих мышц (своеобразный «синдром обкрадывания»);

2)ишемия слизистой кишечника и нарушение ее интегративной функции, что влечет за собой повышение проницаемости;

3)нарушение перистальтики кишечника (слабо выражено при умеренных тренировках, но резко усиливается при тренировках высокой интенсив- ности);

4)нарушение абсорбции из-за причин, приве- денных ранее;

5)внешние причины нутритивного характера (постоянная дегидратация, несбалансированное по нутриентам питание, использование гиперо- смолярных напитков и напитков с низким рН).

Таким образом, после окончания действия

нагрузочного фактора готовность ЖКТ к приему пищи снижена: уменьшается переносимый объем пищи и переваривающая способность желудка; тормозится всасывание нутриентов. Особенно наглядно это представлено в обзоре G. Cox (2015), где приведен пример уменьшения усвоения макро-

нутриентов (аминокислот) сразу после тренировки почти в 4 раза, а по прошествии часа – в 2 раза; пол-

ное восстановление абсорбционной способности происходит только через 3–4 часа. Потенциально

дипептиды глутамина могут ускорять всасывание

иутилизацию макронутриентов, способствуя их анаболическому действию.

Ненутритивные эффекты длительного при- менения дипептидов L-глутамина. Известно,

что регулярные физические нагрузки вызывают существенное и разнонаправленное изменение иммунной функции, приводя к развитию синдрома вторичного иммунодефицита спортсменов. Как отмечено в обзоре M. Gleeson (2007), нагрузки

умеренной и средней интенсивности уменьшают количество инцидентов инфекционных заболе- ваний, однако пролонгированные интенсивные

повторяющиеся тренировки ведут к депрессии иммунной системы, которая длится от 3 до 24 часов. Посттренировочная иммунодепрессия осо-

бенно заметна при длительности нагрузок более 1,5 часов, высокой интенсивности (55–75% VO2max)

ипри неадекватном обеспечении нутриентами

иэнергией. Периоды таких нагрузок, длящиеся неделю и более, могут приводить к стойкой иммун- ной дисфункции. Хотя у элитных спортсменов может и не наблюдаться такой уровень иммуноде- фицита, который принято в клинических условиях считать выраженным, совокупность множества небольших изменений в отдельных звеньях имму-

нитета снижает устойчивость организма в целом к вирусным и бактериальным инфекциям. В сни- жении иммунитета при интенсивных и сверх- интенсивных тренировочных нагрузках суще- ственная роль отводится дефициту L-глутамина (Gleeson M., 2008). Продолжительные тренировки

ипериоды тяжелых физических нагрузок сни- жают концентрацию в плазме крови L-глутамина,

что коррелирует с ростом риска инфекционных заболеваний. Длительное введение дипептидов

L-глутамина в дозах 28 г (0,4 г×кг –1 массы тела)

втечение 14–28 дней хорошо переносится, вызы- вает стойкое повышение концентрации L-глута-

мина в виде свободной аминокислоты и связанной с белками формы. Однако превышение этой дозы (до 0,65 г×кг –1 массы тела) не сопровождается

доказанной эффективностью в плане регуляции иммунитета и считается на сегодняшний день нецелесообразной для применения в процессе подготовки спортсменов.

Синдром перетренированности – это «состоя-

ние, характеризующееся снижением спортивной работоспособности, ухудшением нервно-психи- ческого и физического состояния занимающихся,

обширным комплексом нарушений регуляторных и исполнительных органов и систем, метаболизма, лежащих на грани патологии. Генерализованный их характер свидетельствует о том, что наруша- ется устоявшаяся в результате длительной тре-

нировки слаженность деятельности центральной нервной системы, двигательного аппарата и веге- тативных органов. Нерациональная тренировка неизбежно затрагивает кору головного мозга, нарушает баланс, установленный между возбуж- дением и тормозными процесами… Явление пере-

тренированности может наглядно проявляться

вэффекторных органах (сердце, печень, двигатель- ный аппарат и др.), несущих избыточную нагрузку

втренировочном процессе» (Платонов Владимир, 2015). В первую очередь перетренированность нервной системы относится к функции симпати- ческой нервной системы. Хотя в практическом

плане имеются многочисленные рекомендации по длительному курсовому применению L-глута-

мина для коррекции восстановления функций ЦНС при синдроме перетренированности, достаточных

научных оснований в доступной литературе нами не обнаружено. Как и в случае регуляции имму- нитета и состава тела, в первую очередь ТМТ,

отсутствуют исследования относительно влияния

длительного применения дипептидов L-глутамина на функции ЦНС при физических нагрузках, что

не позволяет давать практические рекомендации

вэтом плане до появления доказательных меди- цинских исследований.

L-глутамин и глутаминовая кислота (L-глута-

мат). В ряде публикаций, особенно в т. н. «науч- но-популярных» статьях, приходится сталкиваться с употреблением данных о свойствах L-глута-

мина при характеристике глутаминовой кислоты (глутамат). Глутаминовая кислота, в отличие от L-глутамина, не рассматривается в качестве фармаконутриента в спортивной медицине. Вся

доказательная база создана на основе исследований L-глутамина и его дипептидов. Принципиаль-

ные различия этих двух аминокислот достаточно велики (Newsholme Ph. et al., 2003). L-глутамат

(L-глутаминовая кислота) является наиболее рас- пространенной внутриклеточной аминокислотой, тогда как L-глутамин – наиболее распространен- ная аминокислота во внеклеточной жидкости. Кроме того, L-глутамат с большим трудом про- никает через клеточные мембраны, что делает

проблематичным устранение внутриклеточного дефицита этой аминокислоты во многих органах и тканях при дополнительном экзогенном ее вве- дении в организм. В противоположность этому, L-глутамин легко переносится через плазмалемму внутрь клеток, включаясь во внутриклеточные метаболические процессы, в том числе через ста- дию образования L-глутамата. Но и процессы вну- триклеточного метаболизма (как в качественном, так и в количественном отношении) L-глутамина и L-глутамата различаются: только часть экзогенно

введенной глутаминовой кислоты превращается

вL-глутамин (по разным данным, менее 20%). Значительная часть глутаминовой кислоты мета- болизируется с образованием ГАМК, орнитина и 2-оксоглутарата, которые не имеют свойств, характерных для L-глутамина. Таким образом,

включение в состав смесей для нутриционной поддержки L-глутаминовой кислоты (L-глута- мата) даже в высоких концентрациях обеспечивает исключительно дополнительное количество эле- ментов пластического материала, но не воспро- изводит специфические (срочные и отсроченные)

вышеперечисленные положительные эффекты L-глутамина и его дипептидов в отношении физи- ческой подготовленности спортсменов и лиц, веду- щих активный образ жизни.

Хелатные формы аминокислот

Аминокислоты могут образовывать прочные хелатные комплексы с ионами двухвалентных металлов. Устойчивость комплексов изменяется в следующей последовательности: Cu2+ > Ni2+ > Zn2+ > Co2+ > Fe2+ > Mn2+ > Mg2+ (Смирнов В.А.,

Климочкин Ю.Н., 2007). Способность к комп-

лексообразованию обеспечивает всасывание микроэлементов, таких как Cu 2+, Zn 2+, Fe 2+ и др., из кишечника в кровь. Аминокислоты обеспечи- вают нутритивный (минимальный по значимости при экзогенном введении в организм) и регулятор- ный эффекты, ионы металлов – каталитический (в отношении пептидов и аминокислот) и специ- фический микронутриентный эффекты. Хелатные соединения входят в состав многих комбиниро- ванных продуктов спортивного питания, причем

их количество варьирует в широких пределах (Каркищенко Н.Н. и соавт., 2014).

С точки зрения спортивной нутрициологии курсовой прием каждого хелатного соединения аминокислоты преследует несколько целей: во-пер- вых, увеличение биодоступности (всасывание, транспорт, утилизация органами и тканями) амино-

кислоты или пептида и снижение их минимальной эффективной дозы для получения конечного мета- болического результата; во-вторых, повышение физико-химической устойчивости принимаемого

продукта; в-третьих, профилактику микроэлемен- тозов (улучшение усвоения микроэлементов за счет связи с белками); и, наконец, в-четвертых, усиление

анаболических свойств пептидов и аминокислот

(Connolly P., 2013).

Компанией «Альбион» («Albion») создан ряд хелатных форм аминокислот, обладающих раз- нообразными свойствами, обусловленными как металлами, так и органическими соединениями. Среди них с точки зрения спортивной нутрици-

ологии наибольшее потенциальное применение могут иметь хелатные формы биглицината магния (анаболическое действие в отношении скелетных мышц), биглицината железа (железодефицитные состояния) и глицил-L-глутамин-магния хелат (составная часть комбинированных продуктов для

восстановления и наращивания мышечной массы совместно с нутраболиками). Однако объем факти-

ческого клинического материала по эффективности этих веществ и механизмам их влияния на орга- низм при физических нагрузках пока крайне мал.

Хелатный магниевый комплекс L-глутамина – Mg-глицил-L-глутамин (MgГГ), который рассма- тривается в качестве перспективного направле- ния в спортивной медицине, отличается высокой стабильностью в водном растворе и после перо-

рального приема очень быстро абсорбируется в кишечнике, увеличивая концентрацию свобод- ного L-глутамина в плазме крови к 30-й минуте наблюдения (Bynum S., 2000). Считается, что ион

магния в виде хелатного соединения с глицином

иL-глутамином не только стабилизирует полу- ченное вещество, но и уменьшает негативные эффекты со стороны ЖКТ, стимулирует абсорбцию

иувеличивает биодоступность аминокислот. Даже небольшие (240 мг) количества L-глутамина, вклю- ченные в состав хелатного соединения с магнием,

оказывают выраженное стимулирующее влияние на абсорбцию этой аминокислоты в кишечнике.

В ходе дальнейших исследований была проведена

сравнительная оценка влияния на тощую массу тела и ряд биохимических показателей крови перо- рального однократного ежедневного приема 400 мг хелата глицил-глутамина (MgГГ, хелатная группа, n=11) и запрещенного анаболического стероида тестостерона в дозе 2000 мкг (стероидная группа, n=12) в течение 56 дней у здоровых добровольцев

вусловиях ежедневных тренировок определенной постоянной интенсивности и продолжительности. Прирост ТМТ за 56 дней исследования в хелатной группе составил 3,2 кг, а в стероидной группе был несколько ниже – 3,0 кг. Кроме того, в хелатной группе не отмечено изменений АД, содержания холестерола, HDL-холестерола или триглицери- дов, в то время как в группе добровольцев, при- нимавших тестостерон, эти показатели оказались повышенными, что указывает на формирование метаболических нарушений со стороны сердеч- но-сосудистой системы. Эти результаты свидетель- ствуют, что включение относительно маленьких количеств глицил-L-глутамина (240 мг в пересчете на глутамин) в единый магниевый хелатный комп-

лекс сопровождается синергичным возрастанием положительного влияния L-глутамина на ТМТ, равным или даже превышающим эффект тесто- стерона в суточной дозе 2 мг, но без побочных эффектов, характерных для стероидов и опасных

вдолгосрочном плане. Таким образом, MgГГ может представлять собой реальную недопинговую аль-

тернативу стероидам в плане позитивного влияния на тощую массу тела, а следовательно, и общую физическую работоспособность.

Глутатион

Глутатион – трипептид, состоящий из амино- кислотных остатков глутамата, цистеина и глицина (γ-L-глутамил-L-цистеинглицин), первично син- тезируется в клетках печени. Его запасы в окис-

ленной или восстановленной формах хранятся

во всех клетках организма. Глутатион участвует во многих метаболических процессах, среди кото-

рых еще в прошлом веке особо были выделены антиоксидантная и дезинтоксикационная функ-

ции (Tedeschi M. et al., 1990; Meister A., 1994), что

было на новом методическом уровне подтверждено

исегодня (Zhang Y. et al., 2018), в том числе одним

из авторов данной книги в ходе исследований на клеточных мембранах эритроцитов у квали-

фицированных спортсменов в масштабе времени real-time (Gunina L., 2015; Гуніна Л.М., 2015; Гунина Лариса, 2016; Гунина Л.М. и соавт., 2016).

Механизмы реализации этих функций подробно изложены в соответствующих руководствах по био- химии человека. В клетках глутатион уменьшает образование дисульфидных связей в цитоплазма- тических белках с цистеинами, служа в качестве донора электронов. В ходе этого процесса глута- тион преобразуется в свою окисленную форму – глутатион дисульфид (GSSG). После окисления

глутатион может быть снова восстановлен при помощи глутатионредуктазы до GSH. Незамени- мым нутриентом глутатион не является, поскольку синтезируется в организме.

Сточки зрения теории спортивной биохимии

ифизиологии глутатион как экзогенный фарма- конутриент при приеме внутрь должен поддер- живать иммунитет, способствовать выведению токсинов, повышать устойчивость к нагрузкам

иоксидативному стрессу. Именно так он позицио-

нируется большинством производителей продуктов спортивного питания, что, однако, не подкрепля- ется результатами клинических исследований.

Количество публикаций с позиций доказательной медицины крайне малó, учитывая большой срок пребывания разных форм глутатиона на рынке.

Физические нагрузки снижают содержание восстановленной формы глутатиона и увеличивают количество окисленной формы (Gambelunghe C. et al., 2001). При увеличении продолжительности

тренировок сверх определенного периода времени отмечается снижение концентраций глутатиона

вплазме крови и тканях (Lew H. et al., 1985; Pyke S. et al., 1986; Georgakouli K. et al., 2017), что под-

тверждает связь глутатионовой системы с аэроб-

ным энергетическим метаболизмом и процессом мышечного сокращения. Не вызывает сомнений,

что в этих условиях увеличение внутриклеточного содержания глутатиона – необходимый фактор

повышения устойчивости организма спортсмена к длительным интенсивным нагрузкам (Zalavras A. et al., 2015). Однако ключевой вопрос остается открытым: насколько экзогенное пероральное потребление глутатиона эффективно, обеспечи- вает ли такой способ реальное увеличение кон-

центрации глутатиона внутри клеток скелетных мышц, мозга и других органов, или глутатион

впросвете кишечника будет распадаться на отдель-

ные аминокислоты и целесообразно использовать именно их? Существует точка зрения, что альтер- нативой глутатиону (более действенной и менее дорогой) является N-ацетилцистеин. Достаточно подробно эти проблемы описаны еще 13 лет назад

вработе C. Kerksick и D. Willoughby (2005) в кон-

тексте механизмов и практического применения глутатиона и N-ацетил-цистеина в спортивной практике. Однако дискуссии по данному вопросу продолжаются и по сей день.

В2014 г. J. Kovacs-Nolan и соавторы на моде-

лях in vitro и in vivo показали, что глутатион может транспортироваться через кишечные эпи- телиальные клетки в неизмененном виде, и этот процесс является протон-независимым. Сам про-

цесс поступления глутатиона в клетки является быстрым: уже через 60 мин трипептид обнару- живается в кишечной стенке. В исследованиях in vivo после приема внутрь глутатион быстро окисляется и накапливается в эритроцитах и клет- ках печени, а в плазме остаются небольшие его количества. Авторы пришли к заключению, что

прием глутатиона внутрь – эффективный способ

улучшения системной антиоксидантной защиты и повышения устойчивости организма человека к оксидативному стрессу. В дополнение к этим данным E.Y. Park и соавторы (2014) в исследовании на здоровых добровольцах показали, что после перорального приема глутатиона в дозе 50 мг×кг –1

отмечается транзиторное достоверное увеличение концентрации этого трипептида в плазме крови через 60–120 мин; причем этот прирост касался связанной с белками формы глутатиона, но не его свободной формы. Полученные результаты одно-

значно свидетельствует о способности трипептида глутатиона проникать в неизмененном виде через слизистую оболочку кишечной стенки, тканевые

клеточные барьеры и пополнять эндогенные запасы трипептида в общей системе антиоксидантной защиты.

Вышеописанные доказательства биодоступ-

ности глутатиона при приеме внутрь открывают возможности для его реального клинического при- менения. На этом основании W. Aoi и соавторы (2015) высказали гипотезу, что пищевые добавки глутатиона могут оказывать положительное вли-

яние на мышечный аэробный энергетический метаболизм в условиях физических нагрузок. Они провели двухэтапное экспериментально-клини- ческое исследование, в котором четко показали следующее.

Во-первых, в двухнедельных экспериментах на четырех группах мышей (контрольная без физи- ческих нагрузок; контрольная с физическими воз- растающими нагрузками в течение 30 мин; опытная с пищевыми добавками глутатиона 1 раз в день; опытная с пищевыми добавками глутатиона + физические нагрузки) под влиянием глутатиона

в группах с физическими нагрузками в плазме крови снижалось содержание неэстерифициро- ванных жирных кислот (820±44 мЭкв×л –1 про- тив 1152±61 мЭкв×л –1 в контроле с физическими

упражнениями). Тренировки вызывали снижение рН мышц до значения 7,17±0,01, а глутатион пре- дотвращал это явление, сохраняя рН на уровне 7,23±0,02. Кроме того, глутатион на 53% повышал содержание ДНК в митохондриях мышей, даже

не подвергавшихся влиянию физических нагрузок (Aoi W. et al., 2015), что в самое последнее время подтверждено на других экспериментальных моде-

лях (Mojena M. et al., 2018).

Во-вторых, в РДСПК перекрестном двухне- дельном исследовании у здоровых мужчин (n=8, возраст 35,9±2,0 года; рост 172,6±1,9 см; масса тела 70,6±3,2 кг; ИМТ 23,8±1,2 кг×м –2) на фоне ежеднев- ного приема глутатиона в дозе 1,0 г в день (капсулы, сравнение – плацебо) оценивали показатели выпол- нения теста на велотренажере (при 40% HRmax в течение 60 мин), а также субъективные показатели психологического состояния (Profile of Mood State test), отражающие уровень усталости и энергич- ности. С помощью визуальной аналоговой шкалы (VAS) оценивался уровень расслабления. Установ- лено, что по сравнению с плацебо глутатион снижал

субъективную выраженность чувства усталости и повышал тонус и уровень энергичности после окончания тренировочного занятия. Эти данные позволили авторам сделать заключение о поло-

жительном влиянии курсового двухнедельного приема пищевых добавок глутатиона: он улучшает аэробный метаболизм в скелетной мускулатуре, что

приводит к снижению мышечной усталости под влиянием физических нагрузок. Одним из механиз-

мов действия глутатиона в условиях физических нагрузок, как предполагают авторы, может являться интенсификация утилизации жирных кислот, при- водящая к снижению потребления главного источ- ника энергии для мышц – углеводов (Aoi W. et al., 2015) и, соответственно, уменьшению накоплению лактата в миоцитах.

S. McKinley-Barnard и соавторы (2015) исследо-

вали влияние глутатиона в комбинации с цитрулли-

ном in vitro и in vivo у 66 здоровых тренированных мужчин в возрасте от 18 до 30 лет, специализи- рующихся в силовых видах спорта, и показали

синергичность действия этих нутриентов в плане повышения содержания оксида азота в организме. Как известно, цитруллин и аргинин являются непрямыми донаторами оксида азота, и их при-

менение способствует расширению кровеносных сосудов мышц и снижению потребности в кисло-

роде (Rochette L. et al., 2013; Le Roux-Mallouf T. et al., 2017; Stepanova Y.I. et al., 2017; Kim K. et al., 2018).

Образование NO и действие глутатиона биохими- чески взаимосвязаны, что потенциально может

усиливать положительное действие оксида азота на состояние мышц при комбинировании этих двух веществ.

Глутатион достаточно часто включается

всостав поликомпонентных смесей для спортив- ного питания, особенно в силовых видах спорта. Имеются немногочисленные работы, показываю- щие эффективность таких составов (Hoffman J.R. et al., 2009; Jagim A.R. et al., 2016). Однако, поскольку

всостав смесей вместе с глутатионом входят такие нутраболики с подтвержденным эргогенным действием, как кофеин, ВСАА, креатин и β-ала- нин, вычленить собственно действие глутатиона не представляется возможным.

Существенные шаги сделаны и в направлении увеличения биодоступности глутатиона. Создана сублингвальная форма трипептида, фармакоки-

нетические РДСПК перекрестные исследования которой проведены B. Schmitt и соавторами (2015)

на группе пациентов с метаболическим синдромом (n=20, три недели приема и наблюдения). Выявлены

преимущества сублингвальной формы глутатиона по сравнению с пероральной формой в плане био- доступности и положительных эффектов в адап- тации к оксидативному стрессу. Исследований

вспортивной нутрициологии на эту тему пока не проводилось.

Место короткоцепочечных пептидов в нутритивно-метаболической поддержке подготовки спортсменов

Главным вариантом применения смесей с короткими пептидами является восстанов-

ление в процессе и особенно после окончания физических нагрузок. Это позволяет сократить срок пополнения энергетических запасов орга- низма и время, необходимое для полного вос- становления к следующему циклу тренировок/ соревнований. Кроме того, пептидный компо-

нент уменьшает микроповреждения скелетных мышц (EIMD) и уровень отсроченной болезнен- ности мышц (DOMS). Для глутатиона, особенно в комбинации с цитруллином, целесообразно

включение в предтренировочные комплексы для усиления образования оксида азота и снижения потребности в кислороде во время физических нагрузок. В позиционировании некоторых про- дуктов спортивного питания с короткими пепти-

дами четко видна тенденция к распространению показаний на область клинического питания

(табл. 46).

Короткие пептиды будущего

Одним из новых перспективных направле-

ний создания БАД для медицинской и пищевой промышленности являются гидролизаты белка морских водорослей (морских и искусственно выращенных), которые содержат разнообразные короткие пептиды. Описание и анализ механиз-

мов действия таких пептидов даны в недавнем обзоре S. Bleakley и M. Hayes (2017). Отличитель-

ной особенностью водорослей является высокое содержание белка с полноценным аминокислот- ным профилем, включая ВСАА, и эффективным перевариванием в ЖКТ человека и животных.

Ферментативный гидролиз, в зависимо-

сти от степени его глубины, позволяет полу-

чать пептиды с разной длиной аминокислотной цепи – от двух до 30 аминокислот, изучение которых только начинается. Среди них ди-, три-

и тетрапептиды с очень важными для спорта аминокислотами: лейцин-аргинин-тирозин; валин-глутамин-глицин; валин-тирозин; аланин- изолейцин-тирозин-лизин; фенилаланин-тирозин; изолейцин-триптофан; аланин-глутамин-лейцин (sic!) и другие. Важно, что эти короткие пептиды получаются исключительно из природного сырья, что имеет практическое значение. Пептиды с анти- оксидантными свойствами выделены из микроводо-

рослей Chlorella vulgaris, Navicula incerta и Chlorella ellipsoidea, некоторых морских бурых водорослей.