Добавил:
kiopkiopkiop18@yandex.ru Вовсе не секретарь, но почту проверяю Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

3 курс / Гигиена / Sportivnaya_nutritsiologia

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
23.03.2024
Размер:
11.68 Mб
Скачать

Глава 6. Отдельные аминокислоты и их кетоаналоги

221

 

 

 

 

наступления болезненности мышц (2–3 дня после тренировки) и укорачивать продолжительность данного явления. В другой работе К. Nosaka и соав- торы (2006) исследовали влияние аминокислотной смеси (BCAA; 60% незаменимых аминокислот), принимаемой за 30 мин до и сразу после физиче- ской нагрузки, а также спустя 4 дня после нее (900 движений подъема гантели весом 1,8–3,4 кг рукой).

Хотя различий спортивных результатов между группами в сроки до и после нагрузки не обна- ружено, в течение четырех дней после проведе-

ния тренировки выявлено достоверное снижение активности креатинфосфокиназы сыворотки крови (от 48 до 96 часов), концентрации миоглобина (от 24 до 96 часов) и проявлений болезненности мышц (от 24 до 96 часов) в основной группе по сравнению с группой плацебо-контроля.

Сходные результаты получены в исследованиях С.Р. Sharp и D.R. Pearson (2010) при использовании

курсового назначения только ВСАА в классической пропорции (1,8 г лейцина, 0,75 г изолейцина и 0,75 г валина) в течение трех недель до и одной недели после высокоинтенсивной нагрузки, в которой были задействованы все группы мышц. Выяв- лено, что активность креатинфосфокиназы сыво-

ротки крови достоверно снижалась у испытуемых из группы ВСАА. В 2010 г. S.R. Jackman и соав-

торы применили более чем вдвое увеличенную суточную дозу ВСАА (3,5 г лейцина, 2,1 г изолей- цина и 1,7 г Валина, разделенные на 4 приема) при оценке влияния ВСАА на мышечные повреждения, вызванные эксцентрическими упражнениями. Особенностью этого исследования было исключе- ние любых других нутриентов из рациона, чтобы оценить влияние ВСАА «в чистом виде». Протокол

физической нагрузки в день тестирования включал 12 подходов по 10 повторений при 120% макси- мума мощности в каждом повторении. Протокол приема пищевых добавок: за 30 мин до нагрузки; через 1,5 часа после; между ланчем и обедом; перед

сном; в последующие 2 дня – 4 дозы, принимаемые между приемами пищи. Такой режим обеспечивал

более равномерное поступление ВСАА в организм

втечение дня и, следовательно, более равномер-

ное повышение их концентрации в сыворотке крови. Физическая нагрузка вызывала повышение

активности креатинфосфокиназы и содержания миоглобина, и прием ВСАА не влиял на эти про- цессы. Однако посттренировочная болезненность мышц под действием ВСАА снижалась на 64% по сравнению с плацебо-группой. Таким образом, ВСАА эффективны для снижения болезненно- сти мышц и микроповреждений, возникающих при интенсивных силовых нагрузках, вне связи с процессами воспаления. Этот феномен уско-

ряет процессы восстановления и оптимизирует готовность к следующему тренировочному циклу и в спортивной нутрициологии носит название «влияние на повторный цикл нагрузки» («repeated bout effect»). Курсовой профилактический прием пищевых добавок ВСАА в течение 1–3 недель

всредней дозе не менее 5–6 г в день (при класси- ческом соотношении лейцина, изолейцина и валина и разделении на 4 приема с равными промежутками времени в течение дня) является частью многоком- понентной стратегии предупреждения и смягче- ния болезненности и повреждения мышц (EIMD и DOMS), вызываемыми физическими нагрузками.

Эффективность ВСАА в отношении проявле- ний DOMS подтверждена у профессиональных спортсменов высшей квалификации. В РДСПКИ, проведенном G. Howatson и соавторами в 2012 г. у игроков Национальной лиги (регби и футбол) Великобритании (средний возраст – 23 года, рост 178 см, масса тела 79,6 кг), участники принимали ВСАА (соотношение лейцина, изолейцина и валина 2:1:1) дважды в день (утром и вечером) в разовой дозе 10 г (суммарно 20 г в день) в течение 12 дней

ввиде порошка с разведением каждой разовой порции в 300 мл воды ВСАА или плацебо. Доза

222

СПОРТИВНАЯ НУТРИЦИОЛОГИЯ

 

 

 

 

ВСАА основывалась как на инструкции к коммер- ческой форме ВСАА, так и на результатах преды-

дущих исследований (Blomstrand E. et al., 1995; Coombes J.S., McNaughton L.R., 2000). Дополни-

тельно участники получали болюс 20 г ВСАА за час до тренировки и сразу после нее. Для боль- шей стандартизации исследования участники при- держивались регулярной диеты, назначенной вра- чом, и не принимали каких-либо других пищевых добавок (протеинов, гейнеров, фармаконутриентов и др.). Протокол физической нагрузки (тренировки), вызывающей микроповреждения скелетных мышц, включал разработанный еще в СССР «Vertical Jump Plyometric Shock Training»: 100 прыжков с высоты

60 см с максимальной силой (drop-jumps, 5 сетов по 20 прыжков с 10 сек интервалом между прыж- ками и двумя минутами отдыха между сетами). Такой протокол нагрузки гарантированно дает уве- личение проявлений микротравматизации мышеч-

ных волокон (Jackman S.R. et al., 2010). В образцах сыворотки (плазмы) крови определяли активность креатинфосфокиназы, а также с помощью визу- альной аналоговой 200 мм шкалы оценивали уро-

вень болезненности мышц во время разгибания в коленном суставе под углом 90°. Оценивали также изометрическое максимальное произвольное сокра- щение (MVC) на разгибателях доминирующей ноги. Тестирующая физическая нагрузка вызывала микроповреждения мышц, что отображалось увели-

чением концентрации сывороточной креатинкиназы (СК) примерно в 4 раза. На фоне приема ВСАА все биохимические и физиологические изменения, вызванные нагрузкой, были существенно ниже по сравнению с плацебо: активность СК снижалась на 19%, уровень болезненности мышц на 30%, падение MVC составляло 12%.

Данная работа является первым доказатель-

ным с клинической точки зрения исследованием эффективности ВСАА у профессиональных спортсменов в игровых видах спорта в отношении

повреждений мышц в процессе специфических для футбола и регби упражнений. Особенностью

профессиональных спортсменов является гораздо меньший объем повреждений мышц во время тяжелых нагрузок по сравнению с любителями,

что обусловлено постоянными тренировками

иадаптацией к таким нагрузкам. Несмотря на это,

положительные эффекты ВСАА в высоких дозах проявляются достаточно четко на фоне приема ВСАА болезненность мышц возникает позже, чем в контрольной группе, а ее выраженность досто- верно меньше, что влечет меньшее ограничение подвижности в суставах; в результате ускоряется

ипроцесс восстановления.

Полученные результаты позволили предложить для профессиональных спортсменов, имеющих высокую квалификацию, новую высокодозную схему применения пищевых добавок ВСАА (лей- цин, изолейцин, валин в соотношении 2:1:1) с целью снижения повреждения и болезненности мышц, вызываемых интенсивными физическими нагруз- ками, предупреждения снижения функциональной

способности скелетной мускулатуры и ускорения восстановления после тренировочных занятий.

Схема включает курсовой семидневный прием ВСАА в высоких дозах – 20 г в день с разделением на две равные дозы в течение дня: до (с дополни- тельным приемом 20 г непосредственно перед

ипосле «повреждающей» нагрузки) и в тече-

ние четырех дней после цикла эксцентрических упражнений со смещением. Высокодозная дли-

тельная НМП с помощью пищевых добавок ВСАА в профессиональном спорте новое направление в спортивной нутрициологии, которое требует ретроспективного анализа, а также новых иссле- дований в отношении мышечной силы, мощности

ивыносливости.

На основании всего вышеизложенного ВСАА включены в современную классификацию средств предупреждения и лечения отсроченного пост-

Глава 6. Отдельные аминокислоты и их кетоаналоги

223

 

 

 

 

нагрузочного повреждения мышц (DOMS или

EIMD) в спорте (Contro V. et al., 2016) наряду с эпи-

галлокатехином 3-галлатом (в составе зеленого чая), N-ацетилцистеином, таурином, цитруллина малатом и L-глутамином и его производными (дипептидами).

Влияние ВСАА на иммунитет спортсменов.

Снижение иммунитета у спортсменов во многом обусловлено белковой недостаточностью, особенно вероятной у веганов и вегетарианцев. В условиях интенсивных и длительных тренировок необхо- димо избегать развития иммунодефицита и обе- спечивать адекватное поступление аминокислот.

Хотя в эксперименте показан позитивный эффект ВСАА на иммунную функцию, клинических иссле- дований в спорте крайне мало. В работе R.A. Bassit и соавторов (2002) показано, что пищевые добавки ВСАА в дозе 6 г в день в течение 15 дней до уча- стия в беге на 30 км у триатлонистов-мужчин способствовали предотвращению снижения про- лиферации лимфоцитов и увеличивали их продук- цию, а также обеспечивали прирост содержания IL-2 и γ-интерферона по сравнению с плацебо,

увеличивали поступление мышечного глутамина

вкровоток и предотвращали посттренировочное снижение глутамина в плазме, ослабляли прояв- ления снижения иммунологической реактивности.

ВСАА являются существенным источником азота для образования глутамина в мышечных клетках, однако прямых количественных данных об измене-

нии параметров иммунитета под влиянием ВСАА

вусловиях постоянных физических нагрузок нет.

В связи с этим на данном этапе целесообразно комбинировать ВСАА с веществами, потенци-

ально способными стимулировать иммунитет при физических нагрузках.

Позиция Международного общества спор-

тивного питания (ISSN) (Campbell В. et al., 2007)

относительно применения ВСАА при физических нагрузках базируется на ряде положений:

1.ВСАА (лейцин, изолейцин, валин) состав- ляют примерно 1/3 всех аминокислот, содержа- щихся в мышечных протеинах (Mero A., 1999),

ииграют ключевую роль в стимулировании их синтеза (Kimball S.R., Jefferson L.S., 2006).

2.Пищевые добавки ВСАА оказывают эрго- генное действие у различных категорий трени- рующихся лиц. Даже в процессе отдыха ВСАА

улучшают баланс протеинов либо за счет снижения распада белка, либо за счет увеличения его син- теза, а также комбинации этих двух механизмов

(Louard R.J. et al., 1990; Blomstrand E. et al., 2006).

3.При постоянных нагрузках с отягощениями

умужчин дополнительный прием ВСАА в соче- тании с углеводами и протеином (тренировоч- ный комплекс) ведет к значительному увеличению

синтеза протеинов по сравнению с аналогичным количеством углеводов и белков, но без лейцина

(Koopman R. et al., 2005).

4. Пероральный прием ВСАА создает эргоген-

ный эффект в отношении аэробных физических нагрузок за счет торможения деградации протеинов

(Blomstrand E., Newsholme E.A., 1992).

5. Не менее важно, что прием ВСАА до и во

время аэробных физических нагрузок до развития состояния усталости (утомления), сопровождаю- щихся снижением запасов гликогена в мышцах,

может отсрочить наступление истощения запасов гликогена (Blomstrand Е. et al., 1996). Это проявля-

ется у определенной категории т. н. «медленных» марафонцев (со временем прохождения дистанции за 3,05–3,30 часа) по сравнению с «быстрыми» бегунами (время менее 3,05 часа) (Blomstrand E. et al., 1991).

6. Ряд исследований свидетельствует о способ-

ности ВСАА нивелировать некоторые причины развития усталости спортсменов, такие как сни-

жение содержания фосфокреатина и гликогена в мышцах, развитие гипогликемии, увеличение соотношения свободных триптофана/ВСАА.

224

СПОРТИВНАЯ НУТРИЦИОЛОГИЯ

 

 

 

 

В процессе пролонгированных аэробных нагрузок концентрация свободного триптофана и его посту- пление в мозг увеличиваются, вызывая усталость,

аВСАА может тормозить этот процесс.

7.В то же время в отношении анаэробных нагрузок действие ВСАА нельзя рассматривать как положительное. В работе H.T. Pitkanen и соав- торов (2003) показано, что прием лейцина в дозе 200 мг×кг–1 до и во время анаэробного бега на пре- деле, а также во время силовой тренировки в дозе 100 мг×кг–1 не приводит к улучшению трениро- вочных показателей.

8.ВСАА улучшает процессы восстановления после тренировки вследствие усиления синтеза мышечных белков и ресинтеза гликогена, а также отдаляет время наступления усталости и поддер- живает мeнтальные функции при выполнении аэробных упражнений. В связи с этим ISSN реко- мендует употребление ВСАА (в дополнение к угле- водам) до, во время и после тренировочных сессий.

9.Рекомендуемая суточная дозировка (RDA)

для применения лейцина в отдельности составляет 45 мг×кг–1 в день для людей, ведущих сидячий образ жизни, с повышением дозы для физически активных лиц (Mero A., 1999). В то же время необ- ходимо учитывать дозы лейцина и ВСАА, которые поступают в организм спортсмена вместе с проте- инами (особенно с усиленными формулами новых белковых смесей с добавлением ВСАА). Расчет дополнительных доз ВСАА производится, исходя из рациона, дополнительного приема пред- и пост- тренировочных белковых комплексов, объема,

интенсивности и характера физической суточной нагрузки, антропометрических данных и преды- дущего опыта приема ВСАА. Наиболее качествен- ные протеиновые составы содержат около 25% ВСАА от общего количества аминокислот.

10.У спортсменов-любителей, постоянных посетителей тренажерных залов и фитнес-цен-

тров потребности в ВСАА могут быть покрыты

с помощью высокобелковой функциональной пищи (корректировка диеты) в виде употребления гото- вых жидких смесей, содержащих сывороточный молочный белок, в промежутках между обычными приемами пищи и вечером перед сном.

11.У профессиональных атлетов (в 90% слу- чаев) полная компенсация потребности в ВСАА достигается whey-протеинами высокого качества (комбинациями) или иными протеинами с вклю- чением ВСАА дополнительно. При недостатке ВСАА в протеиновых смесях рекомендуется само-

стоятельный прием дополнительного количества этих аминокислот, исходя из расчетных величин их потребности.

12.Для веганов и вегетарианцев, исходя из рас-

четных потребностей необходимого количества ВСАА, их поступление в организм базируется на основе растительных протеинов, усиленных добавлением аминокислот с разветвленной цепью.

13.При заболеваниях ЖКТ у спортсменов, если имеются нарушения переваривания белка, ВСАА может добавляться в чистом виде, исходя из ука- занной выше потребности.

Кетоаналоги незаменимых аминокислот

Кетоаналоги незаменимых аминокислот (α-ке- тоновые аналоги аминокислот, ВСКА от англ.

Branched Chain Ketone Analogs) – кетокислоты,

которые дают полноценное субстратное обеспе- чение белкового синтеза при минимальном вве- дении азота. Кетоновые аналоги аминокислоты в организме трансаминируются в соответствую- щие L-аминокислоты, тормозя при этом синтез мочевины. Они способствуют утилизации азо- тосодержащих продуктов метаболизма, синтезу белков (при одновременном снижении содержа- ния мочевины в сыворотке крови), улучшению азотистого баланса, снижению концентрации

Глава 6. Отдельные аминокислоты и их кетоаналоги

225

 

 

 

 

K+, Mg2+, фосфатных ионов. ВСКА применяются

вклинической медицине, чаще всего в нефрологии

для обеспечения НМП пациентов с хронической болезнью почек с целью отсрочить начало диа-

лизной терапии и уменьшить симптомы уремии у пациентов на диализе.

Идея применения ВСКА в спорте возникла совсем недавно. Как известно, интенсивные про- лонгированные тренировки вызывают катабо- лические процессы, проявляющиеся распадом белков мышечной ткани, а образующиеся при этом аминокислоты идут на получение энергии.

Параллельно быстро и выраженно растет в крови и в мышцах уровень аммиака. Эти изменения сохраняются в течение часа после окончания физи- ческой нагрузки. Накопление аммиака негатив- ный фактор, снижающий переносимость трени- ровок, повышающий усталость и, как следствие, снижающий спортивные результаты. Включение ВСКА в состав НМП спортсменов высокой квали-

фикации с целью замещения части незаменимых аминокислот для снижения образования азотистых «отходов» метаболизма одно из новых перспек-

тивных направлений повышения выносливости и переносимости тяжелых и продолжительных тренировок.

Накопление продуктов азотистого обмена

впроцессе интенсивных и продолжительных тренировок. Проблема нарастающего накопле- ния продуктов азотистого обмена (ПАО) в крови,

мозге и мышцах в процессе больших физических нагрузок является предметом пристального вни- мания еще с начала 60-х годов ХХ века. Аккуму-

ляция аммиака рассматривается в качестве одной из существенных причин усталости нейроген- ного происхождения в спорте (Lowenstein J.M.,

1972; Much B.J.C., Banister E.W., 1983; Brouns F. et al., 1990). Эти биохимические изменения сочета- ются с такими факторами развития утомления, как накопление лактата, снижение рН и дисба-

ланс электролитов. Согласно «аммониевой тео- рии развития усталости» (цит. по: Wilkinson D.J. et al., 2010), избыточный аммиак, образующийся в организме в процессе жизнедеятельности, дол- жен максимально быстро быть удален, поскольку является естественным «отходом» обмена веществ. Усталость синоним широкого спектра хорошо

известных физиологических проявлений в спорте высших достижений и обычного тренировочного процесса при включении нагрузок высокой интен- сивности и объема, в основе чего лежат следующие механизмы (Wilkinson D.J. et al., 2010):

накопление периферических токсинов/метабо- лических субпродуктов;

центральная (нейрогенная) саморегуляция адаптивная защитная реакция;

продукция провоспалительных цитокинов;

нарушение нейромедиаторных механизмов;

периферический регуляторный контроль управ- ления метаболизмом органов и тканей.

Идея о том, что накопление аммиака играет

значительную роль в развитии усталости, далеко не нова и берет свое начало с 20-х годов прошлого столетия установления факта образования амми- ака из аденозинмонофосфата (АМФ) в мышцах при

интенсивной стимуляции мышечных сокращений (Parnas J.K., 1929). Последующие работы выявили

очень важную в теоретическом и практическом плане зависимость уровня накопления аммиака в плазме крови от интенсивности физической нагрузки: минимальные изменения NH3 концен- трации при интенсивности ниже 50–60% VO2max, но быстрое нарастание концентраций при увели- чении нагрузок, особенно на уровне истощения

(Babij Р. et al., 1983; Buono M.J. et al., 1984). Однако не только интенсивность, но и продолжительность физической нагрузки определяет нарастание кон- центрации аммиака. Продолжительные (более одного часа) субмаксимальные тренировки (60–75% VO2max) способствуют накоплению аммиака за счет

226

СПОРТИВНАЯ НУТРИЦИОЛОГИЯ

 

 

 

 

разрушения ВСАА в мышцах для получения допол-

нительной энергии (Wagenmakers A.J. et al., 1990; van Hall G. et al., 1995). Результаты серии исследо-

ваний лаборатории E.W. Banister и его сотрудников

(см. обзорные статьи Mutch B.J.C., Banister E.W., 1983; Banister E.W. et al., 1985; Banister E.W., Cameron B.J.C., 1990) доказали прямую зависи-

мость интенсивности физической нагрузки, разви-

тия усталости и накопления азотистых продуктов метаболизма на периферии и в ЦНС. Накопившийся

вбольших количествах аммиак повышает скорость (снижает время) наступления усталости, увеличи- вает риск развития мышечных судорог, уменьшает сократительную способность скелетных мышц, замедляет восстановление после нагрузки.

Роль ВСАА в накоплении продуктов азотистого обмена в процессе интенсивных и продолжи-

тельных тренировок. Давно известно, что ВСАА

впроцессе продолжительных тренировок может обеспечивать до 10% общей расходуемой спортс- меном энергии (Brookes G.A., 1987). Длинноцепо- чечные незаменимые АК с разветвленной цепью ВСАА лейцин, изолейцин и валин, составляют примерно 40% всех ЕАА, поступающих с пищей,

и играют важную роль в поддержании структуры глобулярных и мембранных протеинов, особенно

вмышечной ткани (Brosnan J.T., Brosnan M.E., 2006). В митохондриях скелетных мышц ВСАА

подвергаются метаболическим изменениям за счет двух ферментов: во-первых, аминотрансферазы АК с разветвленной цепью (ВСАТ) и, во-вторых, дегидрогеназы альфа-кето-АК с разветвленной цепью (ВСКDH). В результате этого образуются соединения с коэнзимом А, которые могут утили- зироваться в цикле трикарбоновых кислот (ТСА- cycle) для получения энергии в процессе окисления

(Shimomura Y. et al., 2004, 2006; Wilkinson D.J. et al., 2010).

Под влиянием ВСАТ от ВСАА отщепляется аминогруппа, которая взаимодействует с 2-оксо-

глутаратом, образуя глутамат, а ВСАА превра- щаются в кето-форму (ВСКА), лишенную азота. Все эти реакции до определенного этапа сопро-

вождаются минимальным образованием аммиака (минимальное деаминирование ВСАА), который является естественным метаболитом участником

нормально протекающих биохимических реакций

втренировочном и соревновательном процессе.

Но с нарастанием интенсивности мышечных движений и их продолжительности биохимиче-

ские реакции сдвигаются в сторону избыточного образования аммиака, что влечет за собой воз- никновение дисфункции ЦНС. Патогенетиче-

ские механизмы гипераммониемии заключаются

вследующем:

1.Ткань мозга, лишенная (в отличие от печени) биохимического цикла утилизации мочевины,

получает аммиак из циркулирующей крови после его прохождения через ГЭБ.

2.Первичным звеном взаимодействия с амми- аком в ткани мозга являются астроциты, которые

защищают нейроны и выполняют вспомогательную функцию в передаче нервных импульсов и мета- болизме нейронов.

3.Обычные концентрации аммиака играют положительную метаболическую роль в мозговой ткани, обеспечивая функционирование, в частно- сти, ГАМК-эргической системы.

4.Превышение определенных концентраций аммиака в ЦНС ведет к нарушению функции астро- цитов и нейронов.

5.В условиях интенсивных пролонгированных физических нагрузок установлена положительная корреляция между возрастанием концентрации аммиака в крови и в мозге (Nybo L. et al., 2005).

6.Повышенная концентрация аммиака в астро- цитах ведет к их отеку, функциональным и мор- фологическим изменениям; нарушается функция

митохондрий и их чувствительность к реактивным окислительным субстанциям.

Глава 6. Отдельные аминокислоты и их кетоаналоги

227

 

 

 

 

7.Снижается скорость межнейрональной пере-

дачи.

8.Нарушаются процессы обучения и памяти (гипераммониемия нарушает функционирование соответствующих структур мозга), фокусировка внимания, снижается реакция на большинство видов стимуляции.

9.Ослабляется регулирование моторных функ- ций (нарушение глутаматергической передачи).

Аммониевый порог (ammonia threshold) уро-

вень физической нагрузки (определяемый, как правило, в лабораторных условиях), при котором

вплазме крови появляется аммоний с последую- щим градуальным нарастанием его концентра- ций в соответствии с возрастающей нагрузкой. Примером определения аммониевого порога (АТ) может служить типичное исследование C. Yges и соавторов (1999) с участием 26 тренированных спортсменов, выполняющих тесты субмаксималь-

ной и максимальной интенсивности на беговой дорожке, а также «полевой» тест, который вклю- чает три различных скоростных режима. В про-

цессе субмаксимального теста АТ был определен у 23 (88,5%) испытуемых по анализу образцов капиллярной крови, которые показывали наличие (содержание) аммиака и лактата. Важным резуль- татом было совпадение у большинства испытуе- мых аммониевого и лактатного порогов, которые

вцелом коррелируют между собой. Однако при увеличении продолжительности и интенсивно- сти нагрузок содержание аммиака в крови про- грессивно нарастало, в то время как уровень лак- тата оставался достаточно стабильным (не менее 4 ммол×л–1). Результаты целого ряда аналогич- ных работ показали, что АТ является адекватным

показателем мощности физической нагрузки при тренировках высокой интенсивности и продолжи-

тельности и должен использоваться в практической деятельности спортивных врачей и тренеров наряду

соценкой накопления лактата.

Клинические исследования гипераммониемии у спортсменов высшей квалификации. В работе

W.S. Coelho и соавторов (2016) исследовали метабо- лический ответ у элитных каноистов (участников чемпионатов мира, Олимпийских и Панамерикан- ских игр) в ходе комбинированной тренировочной сессии. В ходе исследования спортсмены поддер-

живали обычный режим гидратации и потребления пищи. Для оценки физического статуса фиксирова-

лись антропометрические данные и лабораторные показатели биохимического и гематологического гомеостаза. Тренировочный протокол состоял

из нескольких спринтерских заездов на различных дистанциях и интенсивностях с трехминутными интервалами между ними. Общая протяженность дистанции – 16 км. Эта часть протокола продолжа- лась 210 мин с последующим 20-минутным отды- хом (Т2–Т3), во время которого участники выпи- вали 500 мл напитка, содержащего 20% углеводов, 2% липидов, 5% протеинов (whey-протеин+казеин). С 230 минуты по 280 минуту проводилась силовая тренировка (подъем тяжестей) для больших верх- них и нижних мышечных групп, затем 70-минут- ный отдых. В процессе исследования установлено:

значительное повышение активности аспартат аминотрансферазы (AST, АСТ, АсАТ) на 30% в ходе тренировки и до 40% после нее, увеличение на 170% содержания миоглобина, на 160–170%показателей мышечных повреждений, прирост числа лейкоцитов на 42–60%, преимущественно за счет нейтрофилов (до 166%), а также на 30% количества тромбоцитов. Чрезвычайно показа-

тельным было изменение концентрации в плазме крови ВСАА. Концентрации ВСАА важнейшего «топливного» и метаболического (для синтеза протеинов) субстрата, снижаются сразу же под воздействием обоих видов физической нагрузки.

Особенно заметным было снижение содержания лейцина (до 50%) во время гребного спринта, а также во время силовых тренировок (до 22%).

228

СПОРТИВНАЯ НУТРИЦИОЛОГИЯ

 

 

 

 

Выявленное снижение продолжалось и в период отдыха. Содержание ароматических АК про- грессивно уменьшалось на 15–20% в динамике нагрузки, с тенденцией быстрого восстановления во время отдыха. Очень динамичным и показатель- ным был уровень аммиака в процессе тренировоч- ного цикла: его концентрация в крови нарастала по мере прохождения дистанции (до 80% к концу серии спринтов) и завершения силовых упражне- ний (до 70% к концу нагрузочного периода). Эти

изменения носили гораздо более динамичный характер по сравнению с изменениями концен- трации других нитрогенных веществ (мочевины, мочевой кислоты, креатинина). И, что не менее важно, высокие концентрации аммиака, в отли- чие от других показателей, сохранялись и после окончания всего тренировочного цикла.

В работе S.R. Camerino и соавторов (2016)

показано увеличение содержания аммиака на 70%

вплазме крови в течение двухчасового интенсив-

ного непрерывного тренинга при максимальной нагрузке на велотренажере у велосипедистов. В исследовании E.S. Prado и соавторов (2011)

впроцессе двухчасового теста на велотренажере прирост аммониемии достигал 35% от исходных значений (на 30-й минуте более 20%, с 60-й по 120-ю минуты 30–35%) с последующим рез- ким снижением к 150–180 минутам (30–60 минут периода отдыха после нагрузки). Параллельно

вте же временны́е периоды нарастала концентра- ция мочевины (до 30–35%), но без снижения зна- чения этого показателя после окончания нагрузки.

Экзогенное поступление кетоаналогов амино-

кислот как стратегия уменьшения образования продуктов азотистого обмена при интенсивных и продолжительных тренировках. Эксперимен-

тальные и клинические исследования показали, что

кетоаналоги аминокислот имеют такой же эффект

вотношении азотистого баланса, как и сами ВСАА, несмотря на то что содержат меньше азота, чем

ВСАА. Поэтому в формуле ВСКА целесообразно соблюдать те же пропорции, что и при использова- нии ВСАА, то есть в соответствии с потребностями организма в незаменимых аминокислотах.

У здоровых людей резкое возрастание в плазме содержания ВСКА (в 5 раз) отмечается через 10 мин

после приема внутрь пищевых добавок на основе ВСАА или ВСКА (Schauder Р., 1985). Пик концен- траций приходится на 20–60 мин, а нормализация уровней наблюдается через 90 мин, но кривые

изменений и их величина различны для каждой аминокислоты и ее кетоаналога. В плазме крови отмечается сходное увеличение уровней кетоана- логов и соответствующих аминокислот, показы- вающих, что процесс трансаминирования кетоа- налогов очень быстрый. Кроме того, автор данной работы считает, что если добавки, содержащие кетокислоты, даны для увеличения концентрации лейцина, изолейцина или валина, концентрация кетокислот в дозе должна быть значительно выше, чем для добавок, содержащих ВСАА.

Таким образом, экзогенное поступление ВСКА приводит к их ускоренной интеграции в естествен- ные процессы метаболизма. Трансаминирование

ВСКА сопровождается возрастанием плазменных уровней соответствующих аминокислот. Актив- ность фермента аминотрансферазы, осуществля- ющего превращение ВСКА в ВСАА, увеличива- ется, когда поступление аминокислоты снижается, а поступление энергии остается адекватным. Если эти условия не соблюдаются, вместо трансамини-

рования происходит процесс декарбоксилирования кетоаналогов. Декарбоксилирование необратимо и катализируется специфической дегидрогена- зой ВСКDH. Вещества, образующиеся в процессе декарбоксилирования, будут включаться в мета-

болические пути цикла трикарбоновых кислот (цикла Кребса), где они используются как суб-

страты для продукции энергии или сохраняются в форме гликогена и жиров. Важно отметить, что

Глава 6. Отдельные аминокислоты и их кетоаналоги

229

 

 

 

 

содержание (и, соответственно, активность) обоих ферментов, участвующих в метаболизме кето- аналогов аминокислот с разветвленной цепью, в печени низко, в то время как в мышечной ткани эти энзимы присутствуют в большом количестве. У кетоаналогов и аминокислот, которые имеют разветвленную углеродную структуру, транса-

минирование и декарбоксилирование происходят преимущественно в мышцах. Поэтому по крайней мере часть этих веществ, вводимых перорально, поступает через кровеносное русло в мышцы. Фар- макокинетические исследования показали, что

оптимальная эффективность работы трансаминазы кетоаналогов аминокислот проявляется в условиях значимого снижения поступления незаменимых аминокислот с диетой.

ВСКА, как и соответствующие АК, поддер-

живают нормальный синтез белка в организме (анаболическое действие). Такая компенсация ведет к уравновешиванию позитивного азоти- стого баланса. Экспериментальные и клиниче- ские исследования показали, что ВСКА имеют такой же эффект в отношении азотистого баланса, что и ВСАА, несмотря на то что не содержат ами- ногруппу. Поэтому при формировании потреб-

ляемой формулы ВСКА количества и пропорции кетоаналогов целесообразно устанавливать в соот- ветствии с потребностями организма в незамени- мых аминокислотах, а потребность определять из необходимого количества белка в сутки (ВСКА включаются в общий расчет потребности).

Альфа-кетокислоты являются акцепторами аминогрупп и могут восстанавливаться в соответ- ствующие аминокислоты в организме. В реакции трансаминирования, которая ведет к такой транс- формации, мочевино-образующие аминокислоты, такие как глутамин и аланин, используются как доноры аминогрупп. Таким способом эти ами-

нокислоты уводятся с их мочевинообразующего метаболического пути. Этот процесс вовлекает

аминогруппы во вторичную переработку и под- держивает постоянство количества азота. Такой механизм делает возможным захват азота в коли- честве примерно 35,6 мг на 322 мг ВСКА. Особая роль в этих процессах отводится кетолейцину.

Наряду с анаболическим и антикатаболическим действием при относительном снижении обра-

зования азотистых продуктов ВСКА оказывают влияние и на другие метаболические процессы: они

усиливают всасывание кальция и потенцирование действия витамина D; повышают чувствительность тканей к инсулину; снижают ацидоз; тормозят процесс перекисного окисления липидов (ПОЛ), проявляют антиоксидантное действие; нормали- зуют липидный профиль плазмы крови.

Экспериментальные и клинические исследования ВСКА при физических нагрузках. В эксперимен-

тальном исследовании R.D. de Almeida и соавторов (2010) оценивалось влияние однократного (острого)

введения ВСКА на биохимические показатели крови в ответ на физическую нагрузку. Прове- дена рандомизация животных (крысы) в 4 группы: 1) альфа-кетоаналоги незаменимых аминокис- лот ВСКА (0,1 г в 0,5 мл воды, исходя из дозы 0,3 г×кг–1 коммерческого препарата Кетостерил, код фармакотерапевтической группы АТХ V06D D) без тренировок; 2) тренировки (ежедневно в течение 6 дней); 3) ВСКА + тренировки; 4) контрольная интактная (без ВСКА и тренировок). Тренировки увеличивали содержание аммиака во всех груп- пах, однако на фоне ВСКА оно составило 40%,

вто время как в группе без ВСКА – 100%. Парал-

лельно прием ВСКА снижал уровень мочевины

вкрови и усиливал клиренс креатинина. Таким образом, однократный прием ВСКА непосред-

ственно перед физической нагрузкой значительно (в 2,5 раза) снижает гипераммониемию и содержа- ние мочевины в плазме крови. Однако этого недо-

статочно для выводов о положительном эргогенном влиянии ВСКА при однократном применении.

230

СПОРТИВНАЯ НУТРИЦИОЛОГИЯ

 

 

 

 

В клиническом РДСПКИ E.S. Prado и соавторов (2011) изучалось влияние однократного применения ВСКА на физическую подготовленность професси- ональных велосипедистов (n=13) в условиях гипе- раммониемии, вызванной нагрузками. Необходимо отметить, что все участники в течение двух дней

до тестирования и день после него находились на кетогенной диете с пониженным содержанием углеводов: 35% общей потребляемой энергии от протеинов, 55% – от жиров и 10% – от углево- дов. Тренировочные нагрузки составляли в день в среднем 70 км. Объем нагрузок и кетогенная

диета применялись с целью снижения запасов мышечного гликогена и получения более высо- кого уровня аммониемии. В день тестирования

участники сдавали лабораторные тесты натощак

изатем получали завтрак и легкий ланч. Через час после ланча участники получали либо 5 таблеток ВСКА (Кетостерил – Ketosteril®; Fresenius, Bad Homburg, Germany), либо 5 таблеток по 200 мг лактозы (контрольная группа). Суммарное количе-

ство компонентов в назначенной дозе Кетостерила составило: альфа-кетоаналог изолейцина 335 мг, альфа-кетоаналог лейцина 505 мг, альфа-кетоана- лог фенилаланина 430 мг, альфа-кетоаналог валина 340 мг, альфа-гидроксианалог метионина 295 мг; аминокислоты L-лизина ацетат 75 мг, L-треонин 265 мг, L-триптофан 115 мг, L-гистидин 190 мг, L-тирозин 150 мг. Исследование начиналось через

час после приема пищевых добавок и включало физическую нагрузку на велотренажере в течение двух часов при нормальной температуре окру- жающей среды и влажности (23±2°C и 60±5%, соответственно). Регистрировались стандартные показатели функционального состояния (75–85% от максимальной ЧСС, в среднем 156 удмин–1).

В контрольной группе отмечалось нарастание концентрации аммиака с 30-й минуты тестиро- вания, с достижением максимума на 60–90 мин

иего сохранением до 120 мин. В группе с кето-

аналогами АК изменения развивались позже и не превышали (максимум на 120 мин) на 17% от исходных значений. Таким образом, уровень аммониемии в процессе физической пролонгиро-

ванной нагрузки снижался на фоне ВСКА почти

вдва раза по сравнению с контролем. Окончание нагрузки приводило к быстрому в течение часа снижению уровня аммиака. Сходные различия

отмечались и в отношении уровней мочевины

вкрови: ВСКА замедляли нарастание ее концен- трации, хотя, в отличие от концентраций аммиака,

впериод отдыха не происходило нормализации показателей мочевины. Не отмечено различий

между двумя группами в динамике концентраций глюкозы и лактата крови. Сопоставление резуль- татов экспериментальных и клинических эффек-

тов применения ВСКА позволяет сделать вывод о безусловной способности ВСКА при однократном (остром) приеме уменьшать гипераммониемию, вызываемую физическими нагрузками, особенно при истощении глюкозы в плазме крови и запа- сов депо гликогена в печени и мышцах. Однако признаков эргогенного действия ВСКА при одно- кратном применении не наблюдается. Наиболее

вероятным биохимическим механизмом снижения образования аммиака при приеме ВСКА на фоне физических нагрузок является связывание кето- аналогами аммиака (образование хелатных сое- динений) или прямое включение кетоаналогов

вцикл Кребса. Кроме того, ВСКА могут повышать биодоступность глюкозы через глюконеогенез (что менее вероятно, учитывая отсутствие изменений концентраций ее в крови под действием ВСКА).

Висследовании S.R. Camerino и соавторов (2016) у 16 профессиональных велосипедистов показано, что употребление в течение двух дней, предшествующих тренировочному заезду, ВСКА

ввиде препарата Кетостерил (12–24 таблеток

вдень; содержание ВСКА в одной таблетке: аль- фа-кетоаналог изолейцина 67 мг; альфа-кетоа-