Материал: Спортивная нутрициология

ВклиническомРДСПКИE.S. Prado исоавторов (2011) изучалосьвлияниеоднократногоприменения ВСКАнафизическуюподготовленностьпрофессиональных велосипедистов (n=13) в условиях гипераммониемии, вызваннойнагрузками. 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 углеводов. Тренировочные нагрузки составляли в день в среднем 70 км. Объем нагрузок и кетогенная диета применялись с целью снижения запасов мышечного гликогена и получения более высокого уровня аммониемии. В день тестирования участники сдавали лабораторные тесты натощак и затем 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). Суммарноеколичествокомпонентоввназначенной дозе Кетостерила составило: альфа-кетоаналог изолейцина 335 мг, альфа-кетоаналог лейцина 505 мг, альфа-кетоана- логфенилаланина430 мг, альфа-кетоаналогвалина 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 окружающей среды и влажности (23±2°C и 60±5%, соответственно). Регистрировались стандартные показатели функционального состояния (75–85% от максимальной ЧСС, в среднем 156 уд.×мин –1). В контрольной группе отмечалось нарастание концентрации аммиака с 30-й минуты тестирования, с достижением максимума на 60–90 мин и его 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 пролонгированной нагрузки снижался на фоне ВСКА почти

вдва раза по сравнению с контролем. Окончание нагрузкиприводило кбыстрому – в течениечаса – снижению уровня аммиака. Сходные различия отмечались и в отношении уровней мочевины

вкрови: ВСКА замедляли нарастание ее концентрации, хотя, вотличиеотконцентраций аммиака,

впериод отдыха не происходило нормализации показателей мочевины. Не отмечено различий между двумя группами в динамике концентраций глюкозы и лактата крови. Сопоставление результатов экспериментальных и клинических эффектов применения ВСКА позволяет сделать вывод обезусловнойспособностиВСКАприоднократном (остром) приеме уменьшать гипераммониемию, вызываемую физическими нагрузками, особенно при истощении глюкозы в плазме крови и запасов депо гликогена в печени и мышцах. Однако признаков эргогенного действия ВСКА при однократном применении не наблюдается. Наиболее вероятнымбиохимическим механизмомснижения образования аммиака при приеме ВСКА на фоне физических нагрузок является связывание кетоаналогами аммиака (образование хелатных соединений) или прямое включение кетоаналогов

вциклКребса. Крометого, ВСКАмогутповышать биодоступностьглюкозычерезглюконеогенез(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-

налог лейцина 101 мг; альфа-кетоаналог валина 86 мг; альфа-кетоаналог фенилаланина 68 мг) полностью устраняет повышение содержания аммиака по сравнению с плацебо-группой (+70%

вплазме крови в течение двухчасового интенсивного непрерывного тренинга с максимальной нагрузкойнавелотренажере). Толькокконцутеста

вгруппе с ВСКА отмечена тенденция к возрастанию концентрации уратов в крови. В обеих группах отмечалось одинаковое накопление лактата. Однако, как показано в данной работе, этот факт не отразился на когнитивных и моторных функциях спортсменов.

В РДСПКИ Y. Liu и соавторов (2012) у 33 молодых мужчин при курсовом (четырехнедельном) приеме ВСКА в дозе 0,2 г×кг –1 в день выявлено значительное увеличение переносимости тренировочных нагрузок, повышение основных показателей физической подготовленности (эргогенный эффект) и стрессоустойчивости. Каждая тренировочная сессия состояла из двух частей: 30-минут- ный бег на выносливость с последующими тремя спринтами по 3 мин (с максимальной скоростью для участников на беговой дорожке, ЧСС ≥ 95% от максимальной). Тренировочная программа продолжалась в течение четырех недель с пятью сессиями каждую неделю под врачебным контролем. После фазы тренировки участники получали неделю на восстановление. В работе использовались три вида пищевых добавок, которые принимались два раза в день весь период исследования от момента начала тренировок до окончания периода восстановления (5 недель) за 2 часа до и через 2 часа после тренировки. Смесь № 1 (группа 1) содержала: альфа-кетоглутарат (AKG, 0,2 г×кг –1 массы тела в день; смесь Na-AKG 144,66 мг×кг –1 в день, чтосоответствует127,6 мг×кг –1 в деньAKG, и 91,33 мг×кг –1 в день Ca-AKG, что соответствует 72,4 мг×кг –1 в день AKG). Смесь № 2 (группа 2) содержала три альфа-кетоаналога ВСАА (BCKA)

в дозе 0,2 г×кг –1 массы тела в день: α-кетоизо-

капроат (α-ketoisocaproate, KIC) – 47,4%; α-ке- тоизовалериат (α-ketoisovalerate, KIV) – 30,0% и α-кетометилвалериат (α-ketomethylvalerate, KMV) – 22,6%). Смесь № 3 (группа 3) содержала плацебо, эквивалентное смесям 1 и 2 по энергетической ценности, содержанию натрия и кальция. Все параметры фиксировались трижды: перед тренировкой (Тест 1) – исходные значения; после четырех недель тренировок (Тест 2); в конце первой недели восстановления (Тест 3). На велоэргометре определялось VO2max (тест «до истощения») и максимальная мощность (Pmax). Беговая подготовленность оценивалась в стандартном тесте на беговой дорожке. Диета для всех трех групп была одинаковой (выравнивание диет – обязательноеусловиепроведенияисследованийтакогорода): общая калорийность 2509±115 ккал в день, обеспеченная на 49,2% углеводами, на 30,3% жирами; остальное – протеинами. В течение первых двух недель тренировокмежду группами не отмечалось различий в регистрируемых показателях. Однако, начиная с третьей недели, в контрольной группе все временны́е показатели в группе, получавшей плацебо, начинали снижаться, оставаясь неизменными в группах с AKG и ВСКА. Сходные изменения получены и в отношении производительности мышц по результатам изокинетических измерений. По данным RESTQ-Sport-а- нализа уровень стресса существенно возрастал в контрольной группе в течение третьей недели тренировок, нонеизменялсявВСКА- иAKG-груп- пах. Очень похожим образом эмоциональные (субъективные) показатели усталости достигали максимальных значений на третьей неделе тренировок в контрольной группе, но достоверно не изменялись в группе, принимавшей ВСКА. В AKG-группе отмечено умеренное повышение значений показателей во все периоды тренировок, а также в фазе отдыха. Авторы делают

заключение, что четырехнедельные пищевые интервенции альфа-кетоаналогов незаменимых аминокислот в составе диеты в дозе 0,2 г×кг –1

вдень (соответствует 14 г аминокислот/белка на 70 кг веса тела) оказывают, начиная с третьей недели тренировок, достоверное и выраженное положительное влияние на объем выполняемой тренировочной работы, максимальную мощность и общее функциональное состояние мышц, снижают субъективные негативные эмоциональные ощущения от физической нагрузки и чувство усталости и ускоряют восстановление. Все эти факторы улучшают переносимость максимальных тренировочных нагрузок.

Исследования ВСКА в профессиональном спорте находятся только в начальной стадии. Требуются исследования в разных видах спорта,

вразных периодах/на этапах подготовки, при различных тренировочных режимах и условиях, при сочетании с другими макро- и фармаконутриентами. Важно определить, какая суммарная доля белка (включая аминокислоты) может быть заменена на ВСКА для максимизацииэргогенного эффекта протеиновой составляющей в диете.

L-аргинин

Аргинин (2-амино-5-гуанидинпентановая кислота) – алифатическая основная α-аминокислота. Она оптически активна и существует в виде L- и D-изомеров; в состав пептидов и белков входит лишь L-аргинин. С теоретической точки зрения фармакологические эффекты L-аргинина как потенциального эргогенного вещества могут быть обусловлены следующими биохимическими механизмами, проявляющимисяприостром(однократном) и/или хроническом (курсовом) приеме:

1) L-аргинин является незаменимой аминокислотой для синтеза белка в мышцах (малая вероятность существенной роли в эргогенном действии);

2)является прекурсором креатина, что потенциально подразумевает наличие анаболических свойств в мышечной ткани;

3)увеличивает образование эндогенного гормона роста с последующим косвенным стимулированием анаболических процессов;

4)оказывает непрямое стимулирующее действие(основнойпрекурсорNO c участиемNO-син- тазы) насинтезоксидаазота(расширениесосудов, включая сосуды скелетных мышц и миокарда), что снижает потребность в кислороде, ускоряет восстановление и замедляет развитие усталости;

5)снижаетобразованиеаммиакаприинтенсивныхидлительныхнагрузках, отодвигаяпорогвозникновения усталости. Общепринятым считается ежедневный прием L-аргинина или его дериватов/ комбинаций в суточной дозе 3–9 г (в ряде работ –

ивыше) для улучшения физической готовности. Однако с позиций современной спортивной

нутрициологии такой недифференцированный подходсучетомтолькоточкизренияотносительно изменения отдельных биохимическихмеханизмов не позволяет определить место и роль аргинина в практической работе тренеров, врачей и спортсменов. Требуетсядетальнаяоценкаэффективности L-аргинина при аэробных и анаэробных упражнениях, силовых видах спорта и др. Тем более что имеющиесяданныелитературыпоиспользованию аргинина в спорте достаточно противоречивы, асамиисследованиясточкизрениядоказательной медицины лишены последовательности и часто относятся к категории уровня «В» или «С».

Еще в 2011 г. в систематическом обзоре T.S. Álvares и соавторов на основании обобщения существующих в научной литературе данных была выдвинута точка зрения относительно возможности и рациональности применения диетических добавок, содержащих L-аргинин, в качестве эргогенного средства для здоровых физически активных субъектов. По мнению

авторов, добавки, содержащие L-аргинин, являются одними из последних эргогенных средств, предназначенных для повышения силы, скорости и мощности мышечных сокращений, а также ускорения процессов мышечного восстановления, связанных как с ростом насыщения тканей кислородом, так и с увеличением резистентности к нагрузкам. L-аргинин, как утверждали авторы, способствует вазодилатации путем увеличения образования оксида азота (NO) в работающей мышце во время физических упражнений, росту силы, мощности и мышечной регенерации за счет увеличения использования субстрата и элиминации токсических метаболитов, таких как лактат и аммиак. Таким образом, основным механизмом эргогенного действия аргинина считается образование оксида азота и последующие вазодилататорные его эффекты. Авторы сообщают, что на тот момент было проведено только 5 острых исследований, в которых оценивалась эффективность упражнений после приема L-аргинина, в трех из которых сообщалось о значительных улучшениях физических качеств. Что касается исследований по хроническим эффектам, то было обнаружено 8 исследований: в 4-х сообщениях есть данные относительно улучшения эффективности упражнений, вто времякакв остальных 4-х отчетах не было установлено никаких изменений изучаемых показателей (Álvares T.S. et al, 2011).

Позиция по L-аргинину в спорте высказана в 2012 г. в обзоре A. Sureda и A. Pons и сводится к следующему: «Эргогенный ответ на пищевые добавки L-аргинина и L-цитруллина зависят от тренировочного статуса субъекта. Исследования с участием нетренированных лиц или лиц со средней степенью физической подготовки показали, что употребление этих непрямых донаторов оксида азота увеличивает переносимость аэробныхианаэробныхнагрузок. Однакоухорошо тренированных лиц (спортсменов высшей ква-

лификации) не выявлено позитивного влияния аргинина и цитруллина». С другой стороны, дан-

ные последних лет по применению аргинина при нагрузках не позволяют согласиться с заключительной частью этого утверждения. Кроме того, представляется неверной однобокая трактовка механизма действия аргинина только с позиций изменения образования оксида азота. Последний фактор – только часть сложной картины метаболических изменений в организме под влиянием аргинина, особенно при его курсовом назначении.

В спортивной нутрициологии в составе смесей (пищевых добавок) применяются как отдельная форма аминокислоты – L-аргинин, так и ее соли и комплексы с другими веществами: L-ар- гинин-альфа-кетоглутарат (AAKG), L-аргинина сульфат, L-аргинина аспартат, L-аргинина глутамат и др. К другой категории пищевых добавок относятся комбинации L-аргинина с другими нутриентами и фармаконутриентами (L-цитрул- лин, L-орнитин и др.), включая сложные составы многоцелевого назначения. Суточная потребность в L-аргинине составляет 4,0 г у детей, до 6,0 г у взрослых.

Фармакокинетика L-аргинина. Подробные исследования фармакокинетики L-аргинина при пероральном введении в различных дозах

(Tangphao O. et al., 1999; Evans R.W. et al., 2004; Campbell B. et al., 2006; Alvares T.S. et al., 2012; Mariotti F. et al., 2013) позволили сделать следую-

щие выводы:

•ДиапазонбазовыхзначенийконцентрацииL-ар- гинина (до его экзогенного введения) в плазме крови составляет от 70 до 125 мкмоль×л –1.

•При введении разовой пероральной дозы L-ар- гинина 6 г концентрация L-аргинина плазмы достоверно возрастаетдо210 мкмоль×л –1 к30-й минуте после введения и сохраняется на этом уровнес60-йпо120-юминуту. Разоваядоза10 г повышает концентрацию L-аргинина в плазме

на 60-й минуте до 300 мкмоль×л –1 с последующим постепенным снижением до исходных значений в течение восьми часов. При любом количествеL-аргининаприоднократномвведе- нии (1–10 г) его концентрация в плазме растет быстро и достигает максимальных значений

винтервале от 1 до 1,5 часов.

•Длительное (неделя, прием три раза в день) применение L-аргинина в разных суточных дозах – 3 г (1 г × 3 раза в день), 9 г (3 г × 3), 21 г (7 г × 3) и 30 г (10 г × 3) – в дополнение к ежедневномутрехразовомустандартномупитанию выявило тенденцию к увеличению концентрации L-аргинина в плазме на 10%, достоверное значительное (на 70%) возрастание концентрации L-аргинина в дозе 9 г в сутки и отсутствиедальнейшегоувеличенияэтогопоказателя

вдозах 21–30 г в сутки. Таким образом, доза

L-аргинина 9 г в сутки считается оптимальной, при которой также отсутствуют какие-либо побочные эффекты. Имеется прямая корреляционная связь, сохраняемая только в диапазоне доз перорально назначаемого аргинина от 4 до 10 г, между дозой этого БАВ при недельном применении (независимо от лекарственной формыаминокислоты– обычнойилиретардной) и последующим возрастанием концентрации аминокислоты в крови: доза 4 г – увеличение до 140 мкмоль×л –1; доза 6 г – до 210 мкмоль×л –1; доза 10 г – до 300 мкмоль×л –1.

Фармакокинетика L-цитруллина как предшественника L-аргинина при экзогенном введении в течение курсового 7-дневного приема была изучена в прямом сравнении с кинетикой L-арги- нина, учитываяихметаболическуюсвязь, вработе E. Schwedhelm и соавторов (2008). В перекрестном РДСПКИ у 20 здоровых добровольцев изучили шесть разных режимов дозирования с использованием плацебо, аргинина и цитруллина. Основные фармакокинетические параметры (Cmax, Tmax,

Cmin, AUC) рассчитывали после недельного перорального приема пищевых добавок. Показано, что L-цитруллин дозозависимо увеличивал площадь под кривой «время – концентрация» и Cmax L-ар- гинина в плазме крови, причем более эффективно, чем сам L-аргинин при приеме внутрь (P < 0,01). Наибольшая доза L-цитруллина (3 г однократно) увеличивалаCmin L-аргининавплазмеиулучшала соотношение L-аргинин/ADMA с 186±8 (исходное значение) до278±14 (P < 0,01). Болеетого, содержание нитратов в моче возрастало примерно на 30%. Эти данные показывают, что пероральный прием L-цитруллина дозозависимо увеличивает концентрацию L-аргинина в плазме крови и повышает сигнальную роль оксида азота (NO).

Вспортивнойнутрициологиипищевыедобавки, способныеповышатьвыработкуоксидаазота, рассматриваютсякакэргогенныевещества(Petroczi A., Naughton D.P., 2010; Bescos R. et al., 2012a, b). Для такого утверждения имеется ряд научных обоснований. Во-первых, в экспериментальных условиях показана роль NO в регуляции кровотока и митохондриального дыхания при физической нагрузке(Shen W. et al., 1994), аусилениекровотока в активных тканях за счет действия NO вызывает ускоренноевосстановление(Bloomer R.J., 2010a, b). Во-вторых, ухорошоподготовленныхспортсменов предтренировочноеназначение пищевых добавок, содержащих такие стимуляторы образования NO, как L-аргинин и L-цитруллин, улучшает физиче-

скую подготовленность (Bloomer R.J. et al., 2010a, b), что прямо коррелирует с возрастанием концентрации нитратов и нитритов крови и насыщением мышцкислородом. РольNO вбиохимическихпроцессах в организме изучена достаточно подробно

икратко может быть сведена к нескольким основным механизмам: расслабление гладкой мускулатуры сосудистой стенки и усиление кровотока; стимуляция межнейрональной передачи в мозге

икогнитивных функций; торможение агрегации