Версия для печатиСпортивная медицина » Специалистам » Новости » Новости спортивной науки » Антиоксиданты в спорте применять нельзя отказаться

Антиоксиданты в спорте применять нельзя отказаться


Достоверно доказано, что высокий уровень активных форм кислорода (АФК), образующихся в скелетных мышцах во время физических упражнений связан с повреждением мышечных волокон и нарушением функции мышц, которое сопровождается развитием утомления. В связи с этим фармацевтические компании стали предлагать спортсменам всех уровней пищевые антиоксидантные добавки, которые сейчас в изобилии представлены на рынке. Реклама обещает, что антиоксиданты увеличат физическую работоспособность и предотвратят повреждение мышц, вызванное АФК. Однако в последнее время появляется все больше сообщений об отрицательном влиянии антиоксидантов на важные физиологические механизмы адаптации организма к физическим нагрузкам, лежащие в основе спортивного тренировочного процесса и на здоровье спортсменов в целом. В декабрьском выпуске журнала Sports Medicine, публикующем экспертные обзоры (peer review), вышла статья, в которой авторы обсудили имеющиеся на сегодня данные о влиянии АФК и антиоксидантов на организм спортсмена.

Активные формы кислорода, образующиеся в процессе восстановления вдыхаемого молекулярного кислорода, включают такие формы, как супероксид-анион радикал и синглетный кислород, а также продукты их превращений - пероксид водорода, гидроксильный радикал, липопероксиды и др. Они образуются в организме постоянно в дыхательной цепи митохондрий - было высказано предположение, что в норме фактическая доля образующихся в митохондриях АФК составляют всего 0,15% от общего объема потребляемого кислорода, что значительно меньше, чем 2-5% предложенных ранее. Если изначально этот небольшой процент расценивался как “ошибка”, сбой в работе митохондрий, то в последние десятилетия появляется все больше данных о различной сигнальной и регуляторной функции АФК. Они выступают в качестве внутриклеточных посредников в важных сигнальных процессах, в регуляции деятельности ферментов и активации генов. Экспрессия
экспрессия
Э. генов — это процесс, в ходе которого наследственная информация от гена (последовательности нуклеотидов ДНК) преобразуется в функциональный продукт — РНК или белок. Экспрессия генов может регулироваться на всех стадиях процесса: и во время транскри...
нажмите для подробностей..
большинства генов антиоксидантных ферментов регулируется чувствительными к АФК факторами. АФК играют важную роль в процессах клеточного роста и пролиферации. Недавно было показано, что физиологические уровни АФК необходимы для активации механизмов репарации ДНК для поддержания геномной стабильности в стволовых клетках. АФК участвуют в биосинтезе других молекул. Кроме того, АФК образуются в ходе воспалительных и иммунных ответов, являясь главным оружием лейкоцитов в борьбе с патогенными микроорганизмами и выступают в качестве медиаторов в воспалительных реакциях.

При всем при этом АФК крайне реакционно-способны и при возможности могут вступать в реакции с важными биомолекулами, такими как белки, липиды мембран, ДНК. Чтобы противостоять негативному влиянию АФК организм выработал эффективные средства антиоксидантной защиты – к ним относятся ферментные, неферментные и диетические антиоксиданты, а также ряд других мер (хелатирование ионов металлов переменной валентности, регулирование поступления кислорода и др.). Таким образом, в норме организм всегда поддерживает необходимый баланс между прооксидантной и антиоксидантной системами, позволяя АФК выполнять важные физиологические функции и предотвращая их избыточное образование и накопление.

В патологических условиях возможно нарушение этого баланса в сторону избыточного образования АФК. Такое состояние получило название окислительного стресса. Окислительный стресс сопровождает большое количество патологий, таких как сердечно-сосудистые, метаболические, онкологические, нейро-дегенеративные, а также процессы воспаления и старения. Не удивительно, что антиоксиданты были предложены как лекарственные средства от этих заболеваний. Однако доказательств эффективности антиоксидантных добавок для лечения этих заболеваний было получено немного. В ходе крупных эпидемиологических исследований с большим количеством участников и различных групп населения были показаны как полезные для здоровья эффекты, так и отсутствие таковых, или вовсе вредные воздействия антиоксидантов, особенно в отношении витамина Е, который в некоторых случаях увеличивал заболеваемость и смертность пациентов. Это привело к ожесточенной дискуссии о пользе для здоровья этого вида добавок с различными видами и формами антиоксидантов и для различных типов пациентов.

Во время физической работы скелетные мышцы является основным источником образования АФК, а также одной из главных их мишеней. Физические упражнения увеличивают общий объем потребляемого кислорода до 20 раз по сравнению с покоем. В митохондриях сокращающихся мышечных клеток эта цифра преобразуется в 200 раз большее потребление кислорода. Вызванный физическими упражнениями окислительный стресс был впервые описан в конце 1970-х годов. В 1982 году Дэвис и соавторами представили первые прямые доказательства того, что упражнения высокой интенсивности значительно увеличивают количество АФК в мышцах и печени крыс, которые вызывают повреждение мембраны митохондрий. Было высказано предположение, что это может, в то же время, стимулировать биогенез митохондрий, обеспечивая тем самым суперкомпенсацию и адаптацию к физическим нагрузкам. Тем не менее, большинство последующих исследований сосредоточились на разрушающем воздействии АФК и поиске потенциальной пользы антиоксидантов.

Авторы обзора изучили более 150 статей, опубликованных на тему вызванного физическими упражнениями окислительного стресса и антиоксидантов в спорте. Почти все из них являются мелкими исследованиями низкого качества. Исследования значительно различаются по протоколу исследования и физической нагрузке испытуемых, исследуемым группам, режиму приема антиоксидантов и методам анализа данных. В подавляющем большинстве авторы не придерживались всех принятых стандартов качественных исследований высокого уровня (например, плацебо-контролируемое исследования, двойное слепое, рандомизирование на выборке пациентов, начавших получать лечение). Низкое качество большинства работ в этой области повышает вероятность систематической ошибки и должно быть всегда принято во внимание при оценке результатов.

На фоне определенного количества исследований, показавших положительное влияние антиоксидантных добавок на вызванный физическими упражнениями окислительный стресс, существует большое количество работ, не показавших какого-либо значимого влияния, а также ряд публикаций, показывающих, что антиоксиданты увеличивают окислительный стресс при физических упражнениях. Кроме того, факт снижения уровня окислительного стресса, определяемого по таким маркерам, как уровень малонового диальдегида или окисленных липопротеидов низкой плотности в плазме крови, не доказывает положительного влияния на физическую работоспособность. В большинстве исследований было показано отсутствие положительного эффекта антиоксидантных добавок на спортивных показатели – они не влияли на выносливость, работоспособность, силу и мышечное утомление различных групп спортсменов в разных видах спорта.

Известно, что интенсивная и/или длительная мышечная активность, особенно для нетренерованного человека, является серьезным стрессом для мышц, который приводит к образованию АФК и повреждению мышц. Повреждающая мышцы физическая работа, например повторяющиеся эксцентрические упражнения, также вызывает воспалительную реакцию, которая еще больше увеличивает образование АФК. Однако нет достоверных данных о том, что непосредственно АФК вызывают повреждение мышечных волокон. Также отсутствуют веские доказательства защитных свойств антиоксидантных добавок против повреждений мышц, вызванных физическими упражнениями.

За последние 30 лет исследователи заметно продвинулись в понимании источников образования АФК при физических упражнениях и механизмов их влияния на организм. Теперь ясно, что АФК играют важную роль в функции скелетных мышц и обмене веществ. Редокс-сигналы в сокращающейся мышце считается одним из основных элементов в биологии физических упражнений.

Клетки организма приспосабливаются к повышенному образованию АФК, чтобы стать более устойчивыми к неблагоприятному воздействию окислительного стресса в будущем. Следует подчеркнуть, что эффекты острого воздействия одного упражнения и регулярных физических упражнений являются весьма различными. Регулярная физическая активность вызывает многочисленные положительные эффекты и организм адаптируется к повышенному уровню АФК, в то время как в остром эксперименте адаптация отсутствует. Адаптация достигается за счет целого ряда различных механизмов, таких как регуляция редокс-чувствительной экспрессии генов, увеличение уровня и активности антиоксидантных ферментов, стимуляция белкового обмена, улучшение ДНК-репарационных систем, увеличение биогенеза митохондрий и содержания в мышце белков теплового шока. Кроме того, адаптация положительно влияет на ремоделирование скелетных мышц после травм, уменьшает воспаление и апоптоз
апоптоз
- (греч. apoptosis — опадание листьев) — явление программируемой клеточной смерти, сопровождаемой набором характерных цитологических признаков (маркеров апоптоза) и молекулярных процессов, имеющих различия у одноклеточных и многоклеточных орга...
нажмите для подробностей..
.

Особое внимание авторы обзора сфокусировали на 23 работах, в которых показано вредное влияние антиоксидантов на адаптацию к физическим нагрузкам. Одной из первых таких работ наверное можно считать исследование Шармана и его коллег в начале 1970-х годов, в которой показано, что в экспериментальной группе, принимавшей витамин Е, прирост кардиореспираторной функции в процессе тренировок был меньшим, чем в плацебо-группе. В других исследованиях показано, что антиоксиданты могут увеличивать уровень окислительного стресса и усиливать повреждение клеток при физической нагрузке, снижать уровень антиоксидантных ферментов в плазме, замедлять восстановление и адаптацию к физическим тренировкам. Показано, антиоксидантные добавки инактивируют АФК-чувствительные транскрипционные факторы, ответственные за экспрессию защитных белков, таких как белок теплового шока, антиоксидантные ферменты (супероксиддисмутаза, глутатионпероксидаза) и др. В недавнем исследовании показано, что антиоксидантные добавки снижают биогенез митохондрий в мышечных клетках.

Отрицательные результаты применения потенциально полезных добавок подчеркивают сложный характер влияния окислительного стресса на организм спортсмена. Активные формы кислорода в скелетных мышцах формируются в ответ на физиологические и патофизиологические раздражители и не являются исключительно побочными продуктами аэробного обмена веществ. Попытки снизить их уровень, например с помощью антиоксидантов, может привести к притуплению положительных эффектов физических упражнений и даже принести вред здоровью спортсмена.

В заключение своего обзора авторы пишут о необходимости дополнительных исследований в данной области, чтобы спортсменам и любителям спорта можно было давать обоснованные рекомендации по приему антиоксидантных добавок. Также они дают рекомендации по сбалансированному питанию, богатому природными антиоксидантами, что остается наилучшим подходом для формирования оптимального антиоксидантного статуса, необходимого для успешных занятий физическими упражнениями и спортом.

Ключевые слова: антиоксиданты, окислительный стресс, питание спортсменов, физиология

18 Ноя 2011 г.

Источник


  • Peternelj TT, Coombes JS. Antioxidant supplementation during exercise training: beneficial or detrimental? Sports Med. 2011, vol.41, №12, pp.1043-1069. [Fulltext PDF]




Реклама на сайте









Rambler's Top100

Кодекс этики врачей Рунета