Версия для печатиСпортивная медицина » Специалистам » Новости » Новости спортивной науки » Влияние связанных с оксидом азота пищевых добавок

Влияние связанных с оксидом азота пищевых добавок на физическую работоспособность


Обзор группы испанских авторов, опубликованный в февральском номере журнала Спортивная медицина (Sports Medicine), посвящен актуальной теме влияния добавок, связанных с метаболизмом оксида азота на работоспособность и переносимость физических нагрузок при выполнении упражнений спортсменами и любителями. Авторы обзора сжато, но достаточно глубоко и точно излагают установленные факты о роли и путях синтеза оксида азота, используя полученные в разных областях физиологии, фармакологии и медицины данные. В данном обзоре анализируются противоречия в имеющихся литературных данных и предлагаются пути и ряд методических подходов, позволяющих более ясно и однозначно определить влияние оксида азота на результативность и переносимость физических нагрузок спортсменами и любителями.

Обнаружение оксида азота и его роли в живых системах стало революционным открытием в физиологии и фармакологии в течение последних двадцати лет. Оксид азота (NO) является одним из самых сильных вазодилятаторов и играет ключевую роль во многих значимых процессах – регуляции сосудистого тонуса, давления, агрегации тромбоцитов, дыхания митохондрий, нервной регуляции и ряда других. Синтез NO осуществляется двумя основными путями – связанным с активностью специального фермента NO-синтазы (NOS) и независимым от активности NO-синтазы способом. Основным предшественником NOS-зависимого синтеза NO является аминокислота L-аргинин, другим важным предшественником является L-цитруллин. Нитриты и нитраты являются основными предшественниками NOS-независимого синтеза NO. Предполагается, что глицин пропионил-L-карнитин также способствует увеличению уровня NO в организме, однако механизмы этого процесса еще не установлены. Формирование NO и его значительная роль в организме были исследованы в серии работ в 1980 г, и в результате трое американских ученых получили в 1988 году Нобелевскую премию в области физиологии и медицины. В последующие годы также было сделано в этой области и исследования и новые открытия в разных направлениях продолжаются.

NO и его предшественники пристально изучаются учеными в самых разных областях физиологии и медицины, однако авторов данного обзора в основном интересует аспект влияния NO на выполнение физических упражнений. Исходя из свойств и механизмов действия NO, было предположено, что оксид азота может увеличивать доставку кислорода и питательных веществ к работающим мышцам и таким образом улучшать переносимость физических нагрузок и способствовать восстановлению мышц после нагрузки. Авторами обзора было обнаружено 42 статьи, непосредственно связанные с влиянием пищевых добавок, меняющих уровень NO, на физические нагрузки.

Было проведено несколько исследований по влиянию доноров NO на выполнение упражнений здоровыми тренирующимися людьми, однако выводы оказались несколько противоречивыми. Существуют доказательства, что NO является важным модулятором кровообращения и дыхания митохондрий при физических нагрузках и выполнении упражнений. Также предполагается, что улучшение кровообращения вследствие синтеза NO способствует улучшению процессов восстановления активно работающих тканей. Появилось много промышленных пищевых добавок, влияющих на метаболизм NO, однако при внимательном рассмотрении оказалось, что в их состав входят вещества, оказывающие собственное действие на энергетику (например, креатин, карбогидраты, аминокислоты), и при этом часто положительные эффекты этих коктейлей не были научно доказаны. Только в одном исследовании было проверены эффекты некоторых из этих продуктов и показано, что положительные эффекты увеличения NO при физических нагрузках имеют свои ограничения. Было также обнаружено, что количество предшественников NO (в основном аргинин и цитруллин), содержащееся в NO-стимулирующих добавках, слишком низкое и недостаточное для выраженного изменения уровня NO. Поэтому часто для выяснения влияния NO на выполнения физических нагрузок в исследованиях используют доноры NO. В последние годы было выполнено несколько исследований, в которых использовали натуральные продукты, богатые донорами NO – например свекольный сок. И здесь результаты исследований очень неоднозначны. Многие противоречия в результатах, вероятно, связаны с методическими различиями, протоколом нагрузок и упражнений, физическим состоянием обследуемых добровольцев. К тому же во многих исследованиях используют NO-доноры в комбинации с другими веществами, увеличивающими биодоступность NO – малат, глутамат, аспартат, что создает дополнительные трудности интерпретации, поскольку эти вещества могут вызывать в организме не связанные с NO эффекты. Авторы данного обзора пытаются критически разобрать имеющиеся данные и прояснить пути синтеза NO и эффекты NO -доноров на выполнение физических упражнений.

Синтез NO с участием NO синтазы в основном происходит из аминокислоты L-аргинина, и как предполагают из L-цитруллина, поскольку он может увеличивать уровень L-аргинина. L-аргинин входит в состав белков и присутствует в обычной белковой пище. Много этой аминокислоты в морепродуктах, арбузном соке, орехах, семечках, водорослях, концентрате белков риса и соевых белках. Обычное дневное потребление L-аргинина приблизительно 4-5 г в день. Кроме того L-аргинин может синтезироваться в организме из цитруллина, например в почках. Он также синтезируется в печени, правда полностью реутилизируется в цикле мочевины. Содержание L-аргинина в плазме (обычно 70-115 мкМ/л) зависит от возраста и обмена веществ, и в основном зависит от катаболизма - поступления этой аминокислоты в организм. Внеклеточный L-аргинин быстро поглощается эндотелиальными клетками сосудов и в присутствии молекулярного кислорода и NADP быстро окисляется до NO. Это целая цепь событий, которая катализируется ферментом NO синтазой, имеющей центр связывания аргинина. Существует несколько форм NO синтазы – нейрональная, индуцибельная и эндотелиальная. Эндотелиальная и индуцибельная NO синтазы являются конституциональными и контролируются уровнем внутриклеточного кальция и кальмодулином. Нейрональная NO синтаза является индуцибельной и требует генной транскрипции (синтез de novo), не зависит от кальция и экспрессируется при мышечной активности в процессе развития, а также макрофагами и другими тканями в ответ на медиаторы воспаления. Кроме того L-аргинин участвует в других метаболических процессах, не связанных с NO синтазой, например в цикле мочевины, также он обладает сильным сокогонным действием. Инфузия аргинина в покое увеличивает уровень инсулина, глюкагона, ростового фактора, пролактина и катехоламинов. Такие гормональные изменения влияют на метаболизм, в частности уровня глюкозы и жиров. Предполагается, что ростовой фактор влияет на выполнение упражнений, увеличивая окисление жиров и экономит запасы гликогена, а также стимулируя выделение инсулиноподобного ростового фактора способствует поглощению аминокислот и синтезу белков. Это также улучшает выполнение упражнений через увеличение мышечной массы и силы.

Авторы обзора обнаружили 7 статей, в которых исследовали влияние добавки одного аргинина на физические упражнения. В двух из них обследовали здоровых, но не тренированных мужчин и в одном – женщин в период постменопаузы. Было обнаружено, что потребление женщинами большой дозы аргинина в течение 6 месяцев значительно увеличивает максимальную силу-мощность-энергию по отношению к весу тела. У мужчин было обнаружено влияние аргинина на дыхательный ответ (увеличение потребления кислорода) при умеренных циклических нагрузках. Более быстрая кинетика потребления кислорода снижает его дефицит при нагрузке и уменьшает внутриклеточные нарушения (уровень молочной кислоты, фосфокреатина). Однако эти улучшения не были связаны с увеличением синтеза NO, поскольку в этих работах не приведены данные по маркерам NO (соотношение уровня аргинина и цитруллина в плазме, уровень нитратов и нитритов). В другой работе показано, что однократный прием аргинина перед выполнением упражнений не оказывает никаких улучшений при выполнении упражнений, ни изменения уровня маркером NO. Другие исследования были проведены на тренированных спортсменах, и в этих исследованиях никаких существенных улучшений при выполнении упражнений обнаружено не было. Кроме того показатели метаболических тестов (уровень лактата или аммония) не менялся при употреблении аргинина, также не менялся и уровень нитратов-нитритов. В некоторых исследования использовали внутривенное введение аргинина для увеличения его биодоступности (в норме она около 60%), поскольку известно, что аргинин разрушается в печени ферментом аргиназой, активность которого еще и увеличивается при выполнении упражнений. Однако и в этом случае существенных положительных эффектов обнаружено не было.

В нескольких статьях также было показано, что аргинин в комбинации с другими добавками (аминикислоты, витамины, экстракт виноградных семечек, цитруллин, антиоксиданты, альфа-кетоглютарат) влияет на некоторые показатели физической работоспособности у нетренированных и малотренированных людей. Наблюдаемое в некоторых статьях снижение продуктов метаболизма (например лактата, аммония, калия) связывают с увеличением разбавления этих продуктов из-за увеличения тока крови вследствие синтеза NO. Однако это вероятно спекуляция, поскольку нет доказательств влияния высоких доз потребляемого с пищей аргинина на поток крови у здоровых людей. Исследования на хорошо тренированных спортсменах показали, что комбинация аргинина с аспартатом, может вызывать биохимические изменения в крови, которое не всегда подтверждается другими исследователями, но все же высказывается общее заключение – эти добавки не влияют существенно на выполнение упражнений. Отсутствие выраженного эффекта у тренированных спортсменов связывают с физиологической и метаболической адаптаций вследствие регулярной физической нагрузки. Хорошо установлен факт влияния упражнений на функцию эндотелия - регулярные упражнения в течение недели увеличивают активность эндотелиального оксида азота. Вероятно активация функции эндотелия является системной, а не локальной реакцией, при значительной мышечной нагрузке. И вероятно активация легочной, сердечно-сосудистой и нервной систем вследствие регулярных тренировок значительно превышает возможность активации, вызванной приемом аргинина с пищей. Однако есть другие факторы, которые могут снижать эффективность аргинина - это соотношение аргинин/лизин. Лизин конкурирует с аргинином за вход в клетку (внутриклеточный активный транспорт) и ингибирует аргиназу, при нормальных условиях соотношение в пище аргинин/лизин не должно превышать 2,5. Во всех упомянутых исследованиях есть существенный недостаток – практически отсутствуют данные об уровне метаболитов NO. Только в одной работе показано, что уровень нитритов в плазме значительно увеличивается после приема аргинина. Однако этого недостаточно, чтобы утверждать об этом эффекте уверенно.

Есть основания считать, что положительные эффекты аргинина на физическую работоспособность могут быть не связаны с NO. Как уже было сказано, аргинин с цитруллином снижает уровень аммония и молочной кислоты в плазме. К тому же аргинин участвует в синтезе креатина, и именно это может объяснять положительные эффекты при выполнении непрерывного цикла анаэробных упражнений.

Таким образом, аргинин в комбинации с другими добавками может оказывать положительный эффект у нетренированных и малотренированных людей увеличивая переносимость аэробных и анаэробных упражнений, однако не показана надежно связь между потреблением аргинина и увеличением синтеза NO. Влияние аргинина на упражнения может быть связано с другими ингредиентами и другими метаболическими путями. Нет достаточного количества убедительных фактов о положительном влиянии аргинина у хорошо тренированных спортсменов. В недавнем обзоре о влиянии аргинина на энергетику также не было сделано каких-либо однозначных выводов. Кроме того, в основном все исследования проводились на юных и молодых мужчинах, и поэтому необходимы дополнительные исследования на добровольцах обоих полов и более старшего возраста. Возможно будут выявлены положительные эффекты на людях с ослабленным вследствие возраста или других причин метаболизмом NO, также важно исследовать зависимость эффекта от уровня половых гормонов.

Также отсутствуют убедительные данные о положительном влиянии цитруллина - аминокислоты, которая является предшественником синтеза аргинина, на выполнение упражнений. Добавление малата к цитруллину вызывает увеличение метаболитов NO в крови, однако это увеличение не влияло на выполнение упражнений спортсменами.

Авторы обзора считают, что необходимы дальнейшие, более комплексные и продуманные исследования для убедительной демонстрации влияния веществ, повышающих уровень NO, на выполнение физических упражнений и доказательства связи между уровнем NO и физической работоспособностью.

Ключевые слова: биологически активные добавки (БАД), выносливость, оксид азота, питание спортсменов, работоспособность

12 Май 2012 г.

Источник


  • Bescós R, Sureda A, Tur JA, Pons A. The effect of nitric-oxide-related supplements on human performance. Sports Med. 2012, vol.42, №2, pp.99-117. [Fulltext PDF]




Реклама на сайте









Rambler's Top100

Кодекс этики врачей Рунета