Спорт-вики — википедия научного бодибилдинга
Редактирование: Донаторы оксида азота: научный подход
Внимание! Вы не авторизовались на сайте. Ваш IP-адрес будет публично видимым, если вы будете вносить любые правки. Если вы войдёте или создадите учётную запись, правки вместо этого будут связаны с вашим именем пользователя, а также у вас появятся другие преимущества.
Правка может быть отменена. Пожалуйста, просмотрите сравнение версий, чтобы убедиться, что это именно те изменения, которые вас интересуют, и нажмите «Записать страницу», чтобы изменения вступили в силу.
Текущая версия | Ваш текст | ||
Строка 3: | Строка 3: | ||
''Авторы'': д.м.н. [[Александр Дмитриев|А.В. Дмитриев]], врач-эндокринолог [[Участник:Алексей_Калинчев|А.А. Калинчев]] | ''Авторы'': д.м.н. [[Александр Дмитриев|А.В. Дмитриев]], врач-эндокринолог [[Участник:Алексей_Калинчев|А.А. Калинчев]] | ||
− | '''Окись азота''' – жирорастворимое соединение, которое образуется в процессе метаболизма в различных органах и тканях. Основной массив данных по эндогенному образованию и биологическому значению окиси азота выполнены в 80-х годах прошлого столетия. Первоначально NO была идентифицирована как сигнальная молекула в организме животных. Затем выделен специфический фермент '''синтаза окиси азота''' (nitric oxide synthase - NOS), катализирующий комплексную энзиматическую реакцию, ведущую к образованию NO из субстратов - [[аргинин|L-аргинина]] и молекулярного кислорода. Позднее был выявлен альтернативный путь образования NO за счет простой редукции | + | '''Окись азота''' – жирорастворимое соединение, которое образуется в процессе метаболизма в различных органах и тканях. Основной массив данных по эндогенному образованию и биологическому значению окиси азота выполнены в 80-х годах прошлого столетия. Первоначально NO была идентифицирована как сигнальная молекула в организме животных. Затем выделен специфический фермент '''синтаза окиси азота''' (nitric oxide synthase - NOS), катализирующий комплексную энзиматическую реакцию, ведущую к образованию NO из субстратов - [[аргинин|L-аргинина]] и молекулярного кислорода. Позднее был выявлен альтернативный путь образования NO за счет простой редукции нитратов и нитритов. Весь последующий период шло интенсивное изучение биологической роли NO, и в настоящее время оксид азота рассматривается как важный фактор регуляции (медиатор) норадренергической и нехолинергической нервной передачи. В спортивной нутрициологии пищевые добавки, способные повышать выработку оксида азота, рассматриваются как [[Эргогенные средства|эргогенные вещества]] (A.Petroczi, D.P.Naughton, 2010; R.Bescos и соавт., 2012). Для такого утверждения имеется ряд научных обоснований. Во-первых, в экспериментальных условиях показана роль NO в регуляции кровотока и митохондриального дыхания при физической нагрузке (W.Shen и соавт., 1994), а усиление кровотока в активных тканях за счет действия NO вызывает ускоренное восстановление (R.J.Bloomer, 2010). Во-вторых, у хорошо подготовленных спортсменов предтренировочное назначение пищевых добавок, содержащих такие стимуляторы образования NO как L-аргинин и L-цитруллин, улучшает физическую готовность (R.J.Bloomer и соавт., 2010), что прямо увязывается с возрастанием концентрации нитратов и нитритов крови и насыщением мышц кислородом. Дополнительно в последние несколько лет получены положительные результаты влияния растительных донаторов оксида азота на физическую форму лиц, ведущих активный образ жизни ([[свекольный сок]] и концентрат, сок красного [[шпинат]]а и концентрат). С 2016 года [[Журнал интернационального общества спортивного питания|Международное Общество Спортивного Питания (ISSN)]] внесло предложение включить темный шоколад в группу донаторов оксида азота. |
− | Известны пять классических оксидов азота — закись азота | + | Известны пять классических оксидов азота — закись азота N2O («веселящий» газ, к теме обзора отношения не имеет), '''окись азота NO''', оксид азота(III) N2O3, диоксид азота NO2 и оксид азота (V) N2O5. [[Пищевые добавки]] (БАДы), способствующие выработке в организме оксида азота подразделяются на прямые и непрямые донаторы NO: непрямые – аргинин и цитруллин; прямые – нитрат натрия, экстракты и соки растительного происхождения – свеклы и амаранта, эпикатехин (флаванол, содержащийся в какао-бобах) и некоторые другие. Роль NO в биохимических процессах в организме изучена достаточно подробно и кратко может быть сведена к нескольким основным механизмам: расслабление гладкой мускулатуры сосудистой стенки и усиление кровотока; стимуляция межнейрональной передачи в мозге и когнитивных функций; торможение агрегации и адгезии тромбоцитов – улучшение микроциркуляции; повышение сократительной активности миокарда; стимуляция и оптимизация митохондриальных энергетических процессов. |
== Непрямые донаторы оксида азота == | == Непрямые донаторы оксида азота == | ||
− | |||
К непрямым донаторам оксида азота относятся [[Аргинин|L-аргинин]] и [[Цитруллин|L-цитруллин]]. | К непрямым донаторам оксида азота относятся [[Аргинин|L-аргинин]] и [[Цитруллин|L-цитруллин]]. | ||
Строка 17: | Строка 16: | ||
==== Фармакокинетика L-аргинина и L-цитруллина ==== | ==== Фармакокинетика L-аргинина и L-цитруллина ==== | ||
− | Подробное исследование фармакокинетики L-аргинина при пероральном введении в различных дозах | + | Подробное исследование фармакокинетики L-аргинина при пероральном введении в различных дозах (O.Tangphao и соавт.,1999; R.W.Evans и соавт.,2004; B.Campbell и соавт.,2006; T.S.Alvares и соавт.,2012; F.Mariotti и соавт.,2013) позволило сделать следующие выводы: |
*Диапазон базовых значений концентрации L-аргинина (до его экзогенного введения) в плазме крови составляет от 70 до 125 мкмол/л. | *Диапазон базовых значений концентрации L-аргинина (до его экзогенного введения) в плазме крови составляет от 70 до 125 мкмол/л. | ||
*При введении разовой пероральной дозы L-аргинина 6 г. концентрация L-аргинина плазмы достоверно возрастает до 210 мкмол/л к 30-ой минуте после перорального введения этой аминокислоты и сохраняется на этом уровне с 60-ой по 120 минуту. Разовая доза 10 г. повышает концентрацию L-аргинина в плазме на 60-ой минуте до 300 мкмол/л с последующим постепенным снижением до исходных значений в течение 8-и часов. При любом количестве L-аргинина при однократном введении (1-10 г) его концентрация в плазме растет быстро и достигает максимальных значений в интервале от 1 до 1,5 часов. | *При введении разовой пероральной дозы L-аргинина 6 г. концентрация L-аргинина плазмы достоверно возрастает до 210 мкмол/л к 30-ой минуте после перорального введения этой аминокислоты и сохраняется на этом уровне с 60-ой по 120 минуту. Разовая доза 10 г. повышает концентрацию L-аргинина в плазме на 60-ой минуте до 300 мкмол/л с последующим постепенным снижением до исходных значений в течение 8-и часов. При любом количестве L-аргинина при однократном введении (1-10 г) его концентрация в плазме растет быстро и достигает максимальных значений в интервале от 1 до 1,5 часов. | ||
*Длительное (неделя, прием три раза в день) применение L-аргинина в суточных дозах 3 г. (1 г х 3 раза в день), 9 г (3 г х 3), 21 г (7 г. х 3) и 30 г (10 г х 3) в дополнение к ежедневной трехразовой стандартной диете выявило тенденцию к увеличению концентрации L-аргинина в плазме на 10% (статистически недостоверно), достоверное значительное (на 70%) возрастание концентрации L-аргинина в дозе 9 г/сутки, и отсутствие дальнейшего увеличения этого показателя в дозах 21-30 г/сутки. Таким образом, доза L-аргинина 9 г/сутки считается оптимальной, при которой также отсутствуют какие-либо побочные эффекты. Имеется прямая корреляционная связь (сохраняется только в диапазоне доз 4-10 г) между дозой перорально назначаемого L-аргинина при недельном применении (независимо от лекарственной формы аминокислоты – обычной или ретардной) и последующим возрастанием концентрации аминокислоты в крови: доза 4 г – увеличение до 140 мкмол/л; доза 6 г – до 210 мкмол/л; доза 10 г – до 300 мкмол/л. | *Длительное (неделя, прием три раза в день) применение L-аргинина в суточных дозах 3 г. (1 г х 3 раза в день), 9 г (3 г х 3), 21 г (7 г. х 3) и 30 г (10 г х 3) в дополнение к ежедневной трехразовой стандартной диете выявило тенденцию к увеличению концентрации L-аргинина в плазме на 10% (статистически недостоверно), достоверное значительное (на 70%) возрастание концентрации L-аргинина в дозе 9 г/сутки, и отсутствие дальнейшего увеличения этого показателя в дозах 21-30 г/сутки. Таким образом, доза L-аргинина 9 г/сутки считается оптимальной, при которой также отсутствуют какие-либо побочные эффекты. Имеется прямая корреляционная связь (сохраняется только в диапазоне доз 4-10 г) между дозой перорально назначаемого L-аргинина при недельном применении (независимо от лекарственной формы аминокислоты – обычной или ретардной) и последующим возрастанием концентрации аминокислоты в крови: доза 4 г – увеличение до 140 мкмол/л; доза 6 г – до 210 мкмол/л; доза 10 г – до 300 мкмол/л. | ||
− | Фармакокинетика L-цитруллина при экзогенном введении в течение курсового 7-дневного приема была изучена в прямом сравнении с кинетикой L-аргинина, учитывая их метаболическую связь, в работе E.Schwedhelm и соавторов | + | Фармакокинетика L-цитруллина при экзогенном введении в течение курсового 7-дневного приема была изучена в прямом сравнении с кинетикой L-аргинина, учитывая их метаболическую связь, в работе E.Schwedhelm и соавторов (2008). В двойном-слепом рандомизированном плацебо-контролируемом перекрестном исследовании у 20 здоровых добровольцев изучили шесть разных режимов дозирования с использованием плацебо, аргинина и цитруллина. Основные фармакокинетические параметры (Cmax, Tmax, Cmin, AUC) рассчитывались после недельного перорального приема пищевых добавок. Фармакодинамические эффекты оценивались по следующим показателям: соотношение L-аргинина в плазме к ассиметричному диметиларгинину – эндогенному ингибитору синтазы окиси азота (NOS) - (аргинин/ADMA соотношение); циклический гуанозин монофосфат (cGMP); скорость экскреции нитрата; флоу-вазодилятация (FMD). L-цитруллин дозо-зависимо увеличивал площадь под кривой «время-концентрация» и Cmax L-аргинина в плазме крови, причем более эффективно, чем сам L-аргинин при приеме внутрь (P < 0.01). Наибольшая доза L-цитруллина (3 г однократно) увеличивала Cmin L-аргинина в плазме и улучшала соотношение L-аргинин/ADMA с 186 ± 8 (исходное значение) до 278 ± 14 (P < 0.01). Более того, нитраты в моче и cGMP возрастали примерно на 30%. Эти данные показывают, что ''пероральный прием L-цитруллина дозо-зависимо увеличивает концентрацию L-аргинина в плазме крови и повышает сигнальную роль NO''. Детали фармакокинетики L-цитруллина и L-аргинина при 7-дневном приеме представлены в таблице 1. |
− | '''Таблица 1'''. Кинетические параметры L-цитруллина и L-аргинина в плазме крови 20 здоровых добровольцев после 7-дневного перорального применения. | + | '''Таблица 1'''. Кинетические параметры L-цитруллина и L-аргинина в плазме крови 20 здоровых добровольцев после 7-дневного перорального применения. Cmax – максимальная концентрация в плазме (мкмол/л); Тmax – время достижения Сmax (часы); Сmin – минимальная концентрация в плазме (мкмол/л); AUC – площадь под кривой «время-концентрация» (мкмол/час). Аргинин SR – форма с замедленным высвобождением; аргинин IR – форма с быстрым высвобождением. А – кинетика аргинина в плазме после 7 дней приема либо цитруллина, либо аргинина: * - Р<0,01 по сравнению с аргинином SR, + - Р<0,01 по сравнению с аргинином IR, # - Р=0,03 по сравнению с аргинином IR. В – кинетика цитруллина в плазме после 7 дней приема либо цитруллина, либо аргинина: * - Р<0,01 по сравнению с цитруллином 750 мг, + - Р<0,01 по сравнению с цитруллином 1500 мг (E.Schwedhelm и соавторы (2008). |
{| class="wikitable" | {| class="wikitable" | ||
|- | |- | ||
− | ! Вещество !! | + | ! Вещество !! Cmax мкмол/л !! Tmax (часы) !! Cmin мкмол/л !! AUC мкмол/час !! Доза мг |
|- | |- | ||
| Цитруллин || 750 || 54±5 || 2,3±0,7 || 19±4 || 271±38 | | Цитруллин || 750 || 54±5 || 2,3±0,7 || 19±4 || 271±38 | ||
Строка 51: | Строка 50: | ||
==== Метаболические эффекты L-аргинина в спорте ==== | ==== Метаболические эффекты L-аргинина в спорте ==== | ||
− | L-аргинин, помимо образования NO, участвует и в других метаболических процессах (цикл | + | L-аргинин, помимо образования NO, участвует и в других метаболических процессах (цикл мочевины, стимуляция выделения инсулина, глюкагона, гормона роста, пролактина и катехоламинов). Это также может иметь значение в комплексном влиянии этой аминокислоты на организм спортсменов. |
− | Эргогенные свойства изолированного применения L-аргинина были изучены в нескольких работах | + | Эргогенные свойства изолированного применения L-аргинина были изучены в нескольких работах (O.Fricke и соавт., 2008; K.Koppo и соавт., 2009; R.A.Olek и соавт., 2010). Эти исследования были чрезвычайно разноплановыми, включали совершенно разные группы лиц (преимущественно нетренированных), поэтому сделать какие-либо выводы не представлялось возможным. Другая группа работ была выполнена уже в специализированных спортивных сообществах: дзю-до (T.H.Liu и соавт., 2008; P.H.Tsai и соавт., 2009), теннис (R.Besco?s и соавт., 2009), велосипедный спорт (K.L.Sunderland и соавт., 2011). Несмотря на широкий диапазон применяемых доз (от 6 до 12 г в день) и разную длительность назначения (от 1 дня до 28 дней) ни в одной группе не отмечено положительных сдвигов в физической подготовке спортсменов (не было изменений физической силы и мощности, положительных сдвигов биохимии крови и т.п.). Более того, не отмечено и изменения содержания нитритов и нитратов в плазме крови. |
− | Исходя из отрицательных результатов изолированного применения L-аргинина в спорте, исследовано его влияние на показатели физической готовности в комбинации с другими нутриентами. Эти результаты оказались более обнадеживающими, причем как в отношении нетренированных, так и тренированных лиц. S.J.Bailey и соавторы | + | Исходя из отрицательных результатов изолированного применения L-аргинина в спорте, исследовано его влияние на показатели физической готовности в комбинации с другими нутриентами. Эти результаты оказались более обнадеживающими, причем как в отношении нетренированных, так и тренированных лиц. S.J.Bailey и соавторы (2010b) показали, что L-аргинин в дозе 6 г 3 раза в день в комбинации с другими аминокислотами и витаминами вызывает снижение VO2 при низких и средних по интенсивности циклах упражнений (6 минут при уровне 82–14 W), и увеличивает время работы до отказа (L-аргинин - 707 – 232 сек., плацебо - 562 – 145 сек., Р < 0.05) в процессе теста на велотренажере (A.Vanhatalo и соавт., 2010). C.L.Camic и соавторы (2010) выявили повышение мощности на 5,4% во время велоэргометрического теста на истощение при курсовом 28-дневном использовании дозы L-аргинина 3 г в сочетании с экстрактом зерен винограда. В то же время, указанные положительные сдвиги пока никак не могут быть объяснены с научной точки зрения, поскольку нет корреляции между ними и изменениями показателей NO, дилатацией сосудов и другими характерными для NO эффектами в организме. Более того, имеются четкие данные, что высокие дозы аргинина (более 10 г) неэффективны в увеличении кровотока у здорового человека (M.R.Adams и соавт., 1995; J.P.Chin-Dusting и соавт., 1996). В.Campbell и соавторы (2006) показали достоверное повышение количества отжиманий в положении лежа и пика мощности в процессе 30-секундного Wingate-теста после пищевых добавок L-аргинина в дозе 6 г/день в течение 56 дней в комбинации с альфа-кетоглутаратом. B.N.Buford и A.J.Koch (2004), а также B.R.Stevens и соавторы (2000), показали, что однократный прием L-аргинина в дозе 6 г в форме альфа-кетоизокапроата увеличивает среднюю мощность выполнения 10-секундного Wingate-теста. На хорошо тренированных спортсменах проведено два исследования L-аргинина в комбинации с аспартатом. Первое исследование - бегуны на длинные дистанции - марафон (доза 15 г/день в течение 14 дней подготовительного периода – Р.С.Colombani и соавт., 1999). Установлено, что уровни в плазме соматотропного гормона (STH), глюкагона, мочевины и аргинина достоверно повышались, а уровни аминокислот – снижались после марафонского бега под влиянием предварительного курсового применения аргинина, что позволило авторам сделать вывод о неэффективности пищевых добавок L-аргинина. Такой же вывод получен и в работе Т.Abel и соавторов (2005), но уже в группе хорошо тренированных велосипедистов при использовании сочетания аргинина и аспартата в высоких (5,7 г L-аргинина и 8,7 г аспартата) и низких (2,8 г L-аргинина и 2,2 г аспартата) дозах и курсовом назначении в течение 28 дней. |
− | Подводя итог исследованиям L-аргинина и его комбинаций с другими пищевыми добавками в спорте, R.Bescos и соавторы | + | Подводя итог исследованиям L-аргинина и его комбинаций с другими пищевыми добавками в спорте, R.Bescos и соавторы (2012b) делают совершенно справедливое заключение: ''«Существующие в настоящее время доказательства влияния L-аргинина на физическую готовность касаются, в основном, комбинированного использования этой аминокислоты. Эти сочетания оказывают определенное положительное влияние на нетренированных или умеренно тренированных лиц, улучшая переносимость аэробных и анаэробных физических нагрузок. Однако, в этих работах нет четко установленной взаимосвязи между пищевыми добавками L-аргинина и уровнем синтеза NO, а положительное влияние на физическую форму, обнаруженное в некоторых исследованиях, может быть обусловлено другими компонентами сложных составов. Кроме того, это может и не иметь отношения к образованию и действию NO, а осуществляться иными метаболическими путями. Данные о положительном влиянии L-аргинина на хорошо тренированных спортсменов отсутствуют. Исследования последних лет острого (однократного) или хронического (курсового) приема L-аргинина не позволяют дать однозначного ответа на вопрос об эффективности этой аминокислоты в повышении физических кондиций спортсменов»''. |
− | В то же время, данные последних двух лет показали потенциальную перспективность комбинированного применения креатина и нитратов в виде креатина нитрата (первые результаты его применения в спорте рассматривается подробно в обзоре, посвященному | + | В то же время, данные последних двух лет показали потенциальную перспективность комбинированного применения креатина и нитратов в виде креатина нитрата (первые результаты его применения в спорте рассматривается подробно в обзоре, посвященному креатину). |
==== Другие формы L-аргинина ==== | ==== Другие формы L-аргинина ==== | ||
+ | |||
+ | Одной из новейших форм L-аргинина является инозитол-стабилизированный силикат аргинина - ИССА (коммерческое название «Нитросигин» Nitrosigine®). Направленное создание такой формы L-аргинина обусловлено поиском более эффективного способа повышения концентрации аргинина в плазме крови по сравнению с использованием аминокислоты в чистом виде (S.D.Proctor и соавт., 2007). Кроме того, соединения кремния сами активно участвуют в повышении адаптивных функций организма. D.Kalman и соавторы (2015) провели комплексное изучение безопасности, фармакокинетики и фармакодинамики ИССА в дозе 500 мг/день (капсулы)у здоровых взрослых мужчин (n=10, 26,7±5,4 года) в течение 14 дней. Тестирование осуществлялось в первый и в 14-ый дни. Образцы слюны и крови отбирались до приема ИССА, а также через 30 минут, 1 час, 1,5 часа, 2 часа, 3 часа, 4 часа, 5 часов и 6 часов после приема ИССА. Анализировались такие показатели в плазме крови как аргинин и силикат, а в слюне – оксид азота + нитриты. Графики изменения концентрации указанных параметров приведены на рис.2 и 3. Исходные значения показателей в первый день составили: Cmax (максимальная концентрация в сыворотке) аргинина 30,06±7,80 мкг/мл, Tmax (время достижения Cmax) – 1,13±0,52 часа, а Т? (время полужизни) – 15,93±9,55 часа; для кремния Cmax – 2,99±0,63 мкг/мл, Tmax – 2,44±2,05 часа и Т? - 34,56±16,56 часа. После приема ИССА в первый день показатели уровня аргинина в плазме возрастали уже после 30 минут, продолжали быть повышенными в течение последующих часов (P=0,01), а показатели кремния возрастали через час и сохранялись повышенными 1,5 часа (P=0,05). На 14-ый день прием ИССА приводил к увеличению уровня аргинина в течение 1,5 часа, а кремния – в течение 3-х часов. Умеренное увеличение содержания NO в слюне (определялось по содержанию нитратов) отмечалось как в первый, так и в 14-ый день приема ИССА. | ||
[[Image:Ris_2_donatory_oxida_azota.jpg|250px|thumb|right|Рис.2. Изменение концентрации L-аргинина (мкг/мл, ось ординат) в плазме крови мужчин в течение 6-и часов наблюдения после приема ИССА в дозе 500 мг (ось абсцисс, от 0 до 6) во время двух визитов (зеленая и синяя линии)]] | [[Image:Ris_2_donatory_oxida_azota.jpg|250px|thumb|right|Рис.2. Изменение концентрации L-аргинина (мкг/мл, ось ординат) в плазме крови мужчин в течение 6-и часов наблюдения после приема ИССА в дозе 500 мг (ось абсцисс, от 0 до 6) во время двух визитов (зеленая и синяя линии)]] | ||
− | |||
[[Image:Ris_3_donatory_oxida_azota.jpg|250px|thumb|right|Рис.3. Изменение концентрации кремния (мкг/мл, ось ординат) в плазме крови мужчин в течение 6-и часов наблюдения после приема ИССА в дозе 500 мг (ось абсцисс, от 0 до 6) во время двух визитов (зеленая и синяя линии)]] | [[Image:Ris_3_donatory_oxida_azota.jpg|250px|thumb|right|Рис.3. Изменение концентрации кремния (мкг/мл, ось ординат) в плазме крови мужчин в течение 6-и часов наблюдения после приема ИССА в дозе 500 мг (ось абсцисс, от 0 до 6) во время двух визитов (зеленая и синяя линии)]] | ||
Фармакокинетические исследования показали, что ИССА хорошо абсорбируется в кишечнике, концентрация нарастает уже через 30 минут, достигает пика примерно через час и сохраняется в пределах предполагаемой терапевтической эффективности около 5 часов. Особенности фармакокинетики одиночной дозы ИССА сохраняются в течение 14-дневного применения. Никаких побочных эффектов в течение 2-х недель не выявлено, что говорит о безопасности применения ИССА. | Фармакокинетические исследования показали, что ИССА хорошо абсорбируется в кишечнике, концентрация нарастает уже через 30 минут, достигает пика примерно через час и сохраняется в пределах предполагаемой терапевтической эффективности около 5 часов. Особенности фармакокинетики одиночной дозы ИССА сохраняются в течение 14-дневного применения. Никаких побочных эффектов в течение 2-х недель не выявлено, что говорит о безопасности применения ИССА. | ||
− | S.Rood-Ojalvo и соавторы | + | S.Rood-Ojalvo и соавторы (2015) в двойном-слепом плацебо-контролируемом перекрестном исследовании у здоровых взрослых людей (n=16) показали, что прием ИССА в дозе 1500 мг перед интенсивной тренировкой снижает уровень биомаркеров мышечных повреждений, увеличивает кровоток в мышцах, предупреждает развитие отечности после тренировки, снижает лактат крови, увеличивает синтез креатин-фосфата мышц и ускоряет восстановление. В работе P.Harvey и соавторов (2015) показано увеличение кровотока в мозговой ткани под влиянием ИССА, улучшение когнитивных функций и замедление процесса их нарушения в процессе физического утомления. |
=== Метаболические эффекты L-цитруллина в спорте === | === Метаболические эффекты L-цитруллина в спорте === | ||
− | Эта аминокислота может поступать с пищей (в том числе, в качестве пищевых добавок в составе многих комплексных смесей для | + | Эта аминокислота может поступать с пищей (в том числе, в качестве пищевых добавок в составе многих комплексных смесей для спортивного питания), а также синтезироваться в организме двумя основными путями: из глутамина в энтероцитах (конденсация орнитина и карбамил-фосфата в реакции, катализируемой орнитин-карбамил-трансферазой); в процессе конверсии в тканях L-аргинина до NO в реакции, катализируемой NOS-ферментами. Среднее значение концентрации L-цитруллина в сыворотке крови у обычных людей составляет 25 мкмол/л, однако у спортсменов этот показатель может снижаться до 10-15 мкмол/л (профессиональные велосипедисты, A.Sureda и соавт., 2009). Интерес к L-цитруллину, несмотря на наличие L-аргинина (в который он на 80% превращается в почках), обусловлен тем, что он, во-первых, минует печеночный метаболизм, а, во-вторых, не является субстратом для действия фермента аргиназы (как аргинин), что, как предполагается, делает его более устойчивым в организме. Изолированное применение L-цитруллина имело место только в одном исследовании (R.C.Hickner и соавт., 2006). Работа выполнена с использованием теста на беговой дорожке (бег до отказа) у молодых здоровых субъектов. Вопреки ожиданиям авторов, результат был парадоксальным – ухудшение показателей физической готовности по сравнению с плацебо. Было предложено следующее объяснение: L-цитруллин снижает секрецию инсулина поджелудочной железой или усиливает экскрецию инсулина, поскольку параллельно достоверно (L-цитруллин vs плацебо) снижалась концентрация этого гормона в крови. Пониженными в плазме оказались и маркеры NO (нитриты/нитраты). |
− | |||
− | |||
− | Подводя итог исследованиям L-цитруллина и его комбинаций с другими пищевыми добавками в спорте, R.Bescos и соавторы | + | Большинство остальных работ касаются, как и в случае L-аргинина, действия комбинаций этой аминокислоты с другими нутриентами. Так, использовалось сочетание L-цитруллина с малатом, который, как известно, участвует в цикле трикарбоновых кислот (ТСА). Первая работа этого плана (D.Bendahan и соавт., 2002) была расценена специалистами как очень слабая с уровнем доказательности не более «D». Хотя результаты были получены очень хорошие (34% увеличение продукции АТФ, 20% рост восстановления креатинфосфата в мышцах в процессе отдыха после нагрузки при приеме L-цитруллин+малат 6 г/день в течение 16 дней), отсутствие в работе соблюдения принципов доказательной медицины (без плацебо и слепого контроля) не позволило принимать результаты всерьез. Две последующие работы с добавлением малата выполнялись уже на более высоком уровне. В группе хорошо тренированных велосипедистов, которые предварительно (за 2 часа до начала) принимали 6 грамм комбинации цитруллина и малата, выявлено повышение в плазме метаболитов NO после велосипедных соревнований (A.Sureda и соавт., 2009; 2010). Кроме того, увеличивалась биодоступность L-аргинина (A.Sureda и соавт., 2009). В другой работе (J.Perez-Guisado, P.M.Jakeman, 2010) показано, что однократная доза L-цитруллина с малатом (8 г) увеличивает работоспособность в среднем на 19%, что определялось по возрастанию количества повторяющихся упражнений для брюшного пресса до истощения. Однако эти положительные сдвиги авторы не могли связать с увеличением доставки NO, поскольку маркеры NO в данной работе не определялись. Таким образом, сегодня нет достаточных оснований для объяснения взаимосвязи эффектов L-цитруллина с возрастанием NO в крови. Улучшение физической готовности под влиянием комбинации L-цитруллина с малатом может объясняться взаимодействием этих молекул с другими метаболическими путями, не опосредованными системой NO. Например, повышением уровня креатина через стимуляцию синтеза L-аргинина. Уже давно показано, что пищевые добавки аргинина могут увеличивать концентрацию внутримышечного креатина (M.L.Minuskin и соавт., 1981). |
+ | Подводя итог исследованиям L-цитруллина и его комбинаций с другими пищевыми добавками в спорте, R.Bescos и соавторы (2012b) сделали следующее заключение: изолированное применение L-цитруллина неэффективно в повышении физической формы тренирующихся лиц; включение в пищевые добавки к L-цитруллину малата может повышать уровень NO-метаболитов, однако этот механизм не ведет к значимому повышению физической формы спортсменов. | ||
== Прямые донаторы оксида азота == | == Прямые донаторы оксида азота == | ||
− | К прямым донаторам оксида азота относятся нитрат натрия, растительные БАДы – соки и экстракты | + | К прямым донаторам оксида азота относятся нитрат натрия, растительные БАДы – соки и экстракты свеклы и амаранта, эпикатехин (флаванол, содержащийся в какао-бобах). Эту группу еще иначе называют NOS-независимые донаторы оксида азота, поскольку их действие не зависит от фермента синтазы окиси азота. |
− | |||
=== Изучение эргогенных эффектов нитрата натрия === | === Изучение эргогенных эффектов нитрата натрия === | ||
− | Первое исследование нитрата натрия выполнено F.J.Larsen и соавторами в 2007 году | + | Первое исследование нитрата натрия выполнено F.J.Larsen и соавторами в 2007 году. Они показали, что прием этого соединения (0,1 ммол/кг веса в течение 3-х дней) снижает VO2 (~160 мл/мин) при интенсивности физической работы на уровне 40–80% от пика VO2 на велоэргометре. Перекрестная эффективность, определяемая как соотношение выполненной механической работы к затратам энергии, также повышалась на 0,4%. Это действие не сопровождалось изменениями других кардио-респираторных параметров (вентиляции, продукции углекислого газа, сердечного ритма и показателей дыхательных движений), концентрации лактата. Последующая работа F.J.Larsen и соавторов в 2010 году показала, что пищевые добавки нитрата натрия (0,1 ммол/кг в течение 2-х дней) редуцируют пик VO2 (примерно 100 мл/мин) при максимальной интенсивности тренировок. Как считают авторы, механизмами влияния нитрата натрия в процессе тренировок на выносливость являются модуляция митохондриального дыхания через синтез NO, т.к. в обоих исследованиях наблюдалось значительное возрастание в плазме метаболитов NO (нитраты/нитриты). Эта гипотеза получила в дальнейшем подтверждение в работе этих же авторов в 2011 году. В эксперименте in vitro выявлена способность нитрата натрия повышать эффективность митохондриального дыхания (измерялась как количество потребляемого молекулярного кислорода на единицу продукции АТФ – соотношение Р/О). Несмотря на это, никаких прямых доказательств влияния нитрата натрия на физическую готовность (мощность, силу, выносливость) в спорте получено не было. |
− | |||
=== Растительное сырье как источник нитратов === | === Растительное сырье как источник нитратов === | ||
− | Выбор того или иного растения для создания БАДов, которые могут рассматриваться как донаторы оксида азота для целей спортивной медицины, определяется количественным содержанием нитратов. Ниже приведена таблица с данными по различным растениям, хотя диапазон колебаний для любого растительного сырья бывает достаточно велик (данные SDA – Австралийское Общество Спортивных Диетологов) | + | Выбор того или иного растения для создания БАДов, которые могут рассматриваться как донаторы оксида азота для целей спортивной медицины, определяется количественным содержанием нитратов. Ниже приведена таблица с данными по различным растениям, хотя диапазон колебаний для любого растительного сырья бывает достаточно велик (данные SDA – Австралийское Общество Спортивных Диетологов) (F.J.Larsen и соавт., 2007). |
'''Таблица 2.''' Содержание нитратов в различных растительных источниках (данные Института Спорта Австралии). | '''Таблица 2.''' Содержание нитратов в различных растительных источниках (данные Института Спорта Австралии). | ||
Строка 96: | Строка 93: | ||
| Очень высокий || 2500 мг/40 ммол || [[Свекольный сок]], [[Шпинат|красный шпинат]] (амарант), сельдерей листья, зеленый салат, руккола | | Очень высокий || 2500 мг/40 ммол || [[Свекольный сок]], [[Шпинат|красный шпинат]] (амарант), сельдерей листья, зеленый салат, руккола | ||
|- | |- | ||
− | | Высокий || 1000-2500 мг/18-40 ммол || Китайская капуста, [[Сельдерей| | + | | Высокий || 1000-2500 мг/18-40 ммол || Китайская капуста, корень [[Сельдерей|сельдерея]], эндивий зимний, лук-порей, кольраби |
|- | |- | ||
− | | Средний || 500-1000 мг/9-18 ммол || Капуста, [[Укроп огородный|укроп]], | + | | Средний || 500-1000 мг/9-18 ммол || Капуста, [[Укроп огородный|укроп]], морковный сок |
|- | |- | ||
| Низкий || 200-500 мг/3-9 ммол || Брокколи, огурцы, тыквенный сок | | Низкий || 200-500 мг/3-9 ммол || Брокколи, огурцы, тыквенный сок | ||
Строка 107: | Строка 104: | ||
=== Фармакокинетика прямых донаторов оксида азота === | === Фармакокинетика прямых донаторов оксида азота === | ||
− | K.L. Jonvik и соавторы | + | K.L. Jonvik и соавторы (2016) провели в Голландии прямое сравнение фармакокинетики различных представителей группы прямых донаторов оксида азота у здоровых нормотензивных мужчин и женщин по динамике изменений концентрации нитратов и нитритов в плазме крови и артериального давления после перорального приема. Исследование было рандомизированным перекрестным, в него включены 11 мужчин и 7 женщин (возраст 28 ± 1 год, индекс массы тела ИМТ - 23 ± 1 кг/м2). Анализировались данные по 4 группам, принимавшим следующие напитки, которые были эквивалентны по нитратам, и содержали их в количестве 800 мг (примерно 12,9 ммол/л): нитрат натрия (NaNO3); концентрат свекольного сока; сок рукколы; сок шпината. Концентрация нитратов и нитритов плазмы крови, кровяное давление определялись до и в процессе 300 минут после приема напитков. После приема всех напитков концентрации нитратов и нитритов достоверно возрастали (P < 0,001). Пик концентрации нитратов был примерно одинаковым для всех напитков: NaNO3 - 583 ± 29 мкмол/л, свекольный сок - 597 ± 23 мкмол/л, сок рукколы - 584 ± 24 мкмол/л, сок шпината - 584 ± 23 мкмол/л. Однако пик концентрации нитритов различался: NaNO3 - 580 ± 58 нмол/л, свекольный сок - 557 ± 57 нмол/л, сок рукколы - 643 ± 63 нмол/л, сок шпината - 980 ± 160 нмол/л, P = 0.016). По сравнению с исходными значениями систолическое АД снижалось через 150 минут после приема свекольного сока (со 118 ± 2 до 113 ± 2 мм Hg; P < 0,001) и сока рукколы (со 122 ± 3 до 116 ± 2 мм Hg; P = 0,007) и к 300 минуте после приема сока шпината (со 118 ± 2 до 111 ± 3 мм Hg; P < 0,001), но не изменялось в течение всего периода наблюдения под влиянием раствора NaNO3. Диастолическое давление достоверно снижалось после приема всех напитков к 150-ой минуте (P < 0,05), и сохранялось пониженным до 300-ой минуты наблюдения для приема двух напитков – с рукколой и шпинатом. Кроме данных о динамике изменений концентрации нитратов и нитритов (пик на 120-150 минутах с постепенным снижением к 300 минуте), полученные результаты свидетельствуют о слабой функциональной эффективности нитрата натрия, что, в целом, согласуется с результатами других исследований данного соединения в спорте. Кроме того, далеко не всегда функциональный результат растительных донаторов оксида азота коррелирует с содержанием в них нитратов и изменениями нитратов/нитритов в плазме крови. В целом ''период полураспада прямых донаторов азота растительного происхождения составляет 4-5 часов, что следует учитывать при определении временных параметров однократного и курсового назначения.'' |
== Механизм действия и функциональные эффекты растительных донаторов оксида азота в спорте == | == Механизм действия и функциональные эффекты растительных донаторов оксида азота в спорте == | ||
+ | '''Механизм действия всех прямых донаторов окиси азота (не только свекольного сока) заключается в снижении потребности организма в поступлении кислорода и оптимизации расхода энергии на единицу выполненной работы'''. Пищевые нитраты метаболизируют в организме до нитритов и оксида азота, особенно в условиях недостаточного обеспечения кислородом и ацидоза, которые возникают в процессе тренировок. Концентрат свекольного сока отнесен к нутриентам с высокой степенью доказанной эффективности, при этом максимальные эргогенные свойства отмечаются при повторяющихся циклах упражнений короткой продолжительности, но высокой интенсивности, чередующихся с короткими восстановительными периодами. Эффект свекольного сока или его концентрата носит дозо-зависимый характер: концентрация нитритов в крови при увеличении дозы свекольного сока прогрессивно возрастает. | ||
− | + | Суммарно, механизмы положительного влияния растительных донаторов оксида азота на сегодняшний день сводятся к следующему (A.M.Jones, 2014): | |
− | |||
− | Суммарно, механизмы положительного влияния растительных донаторов оксида азота на сегодняшний день сводятся к следующему | ||
*Расширение сосудов и улучшение кровотока через мышцы и другие органы | *Расширение сосудов и улучшение кровотока через мышцы и другие органы | ||
*Снижение потребности в кислороде в процессе физической нагрузки и последующее изменение энергетического метаболизма мышц | *Снижение потребности в кислороде в процессе физической нагрузки и последующее изменение энергетического метаболизма мышц | ||
Строка 120: | Строка 116: | ||
*Активация и оптимизация внутриклеточных экстра-митохондриальных процессов, связанных с обменом и переносом Са. | *Активация и оптимизация внутриклеточных экстра-митохондриальных процессов, связанных с обменом и переносом Са. | ||
− | В более поздней работе A.M.Jones и соавторы | + | В более поздней работе A.M.Jones и соавторы (2016) провели подробное исследование в экспериментальных условиях и у человека влияния нитратов на конкретные типы мышечных волокон. Как хорошо известно, тип мышечного волокна (I тип – медленно-сокращающиеся, II тип – быстро-сокращаюшиеся) определяет различие в параметрах функциональной активности мышц и может вносить вклад в конечный результат действия пищевых добавок, влияющих на показатели силы, мощности и выносливости. Авторы показали преимущественную направленность влияния нитратов на II тип мышечных волокон, что имеет непосредственное прикладное значение: применение при тех видах физического напряжения, где состояние «быстрых» мышечных волокон наиболее важно. |
− | Однако, было бы неправильным рассматривать механизм действия растительных БАДов – донаторов оксида азота (по классификации) – только с позиций изменения функционирования системы NO. Более того, очень часто невозможно объяснить качественные и количественные изменения в организме спортсменов при приеме растительных соков и экстрактов с нитратами вмешательством в метаболизм NO. | + | Однако, было бы неправильным рассматривать механизм действия растительных БАДов – донаторов оксида азота (по классификации) – только с позиций изменения функционирования системы NO. Более того, очень часто невозможно объяснить качественные и количественные изменения в организме спортсменов при приеме растительных соков и экстрактов с нитратами вмешательством в метаболизм NO. В связи с этим, в данном обзоре мы сочли необходимым рассмотреть и другие метаболические эффекты и механизмы действия основных прямых донаторов окиси азота в спорте – свекольного сока и сока шпината (амаранта) (см. далее в этом разделе). |
== Применение растительных донаторов оксида азота в различных видах спорта == | == Применение растительных донаторов оксида азота в различных видах спорта == | ||
− | Выполнен ряд исследований, посвященных анализу эргогенных эффектов пищевых нитратов в разных спортивных дисциплинах. Установлено, что выраженность биологического действия нитратов зависит от базового уровня физической подготовки со снижением результата по мере повышения физической формы и степени тренированности | + | Выполнен ряд исследований, посвященных анализу эргогенных эффектов пищевых нитратов в разных спортивных дисциплинах. Установлено, что выраженность биологического действия нитратов зависит от базового уровня физической подготовки со снижением результата по мере повышения физической формы и степени тренированности (R.Bescos и соавт., 2012; O.Peacock и соавт., 2012; D.P.Wilkerson и соавт., 2012; M.W.Hoon и соавт., 2014; J.T.Arnold и соавт., 2015). Ряд авторов подтвердили, что нитраты повышают аэробную и анаэробную физическую готовность у определенных категорий спортсменов (например, снижают потребление кислорода при субмаксимальных и максимальных нагрузках, увеличивают время наступления усталости, ускоряют прохождение некоторых дистанций (V.Borutaite и соавт., 1995; K.E.Lansley и соавт., 2011; F.J.Larsen и соавт., 2010; S.J.Bailey и соавт., 2009, 2010; K.E.Lansley и соавт., 2011; M.Murphy и соавт., 2012; M.Pinna и соавт., 2014). |
− | === | + | === Гребной спорт === |
− | H.Bond и соавторы | + | H.Bond и соавторы (2012) показали, что пищевые добавки нитратов в течение 6-и дней улучшают показатели 500-метрового спринта у элитных гребцов, особенно на поздних стадиях тренировки (4-6 повторения). |
− | === | + | === Плавание === |
− | М.Pinna и соавторы | + | М.Pinna и соавторы (2014) выявили положительный эффект 6-дневного приема свекольного сока (5.5 ммол NO3 - ) на переносимость нагрузок и аэробную энергию на уровне анаэробного порога, но не в процессе выхода на максимум в возрастающем плавательном тесте. В условиях интервальных тренировок эффекты добавления пищевых нитратов более выражены в поздних циклах повторений. Тренировки пловцов и высокая конкуренция обусловливают частые выступления, иногда с коротким интервалом в течение одного соревнования, что требует высокой как аэробной, так и анаэробной физической готовности. |
− | В работе B. Pospieszna и соавторов | + | В работе B. Pospieszna и соавторов (2016) свекольный сок оказывал положительное влияние на физическую готовность женщин-пловцов. Как известно, пищевые добавки свекольного сока, содержащего примерно 5-8 ммол неорганических нитратов (NO-3), увеличивают концентрацию окиси азота плазмы (NO-2), снижают кровяное давление и теоретически могут позитивно влиять на физиологические эффекты тренировок пловцов за счет уменьшения потребности в кислороде во вдыхаемом воздухе. В двойном-слепом перекрестном исследовании польские спортивные медики исследовали эргогенные эффекты пищевых нитратов (свекольного сока с добавлением сока черноплодной рябины) у женщин-пловцов. Сравнивалось действие двух пищевых добавок с одинаковым содержанием окислов азота (5,1 ммол NO3-) при приеме в течение 8-и дней: 1) морковный сок и 2) смесь свекольного сока и сока черноплодной рябины. В таблице 4 приведены сравнительные данные состава этих двух видов пищевых добавок по наличию активных веществ. |
− | '''Таблица 4'''. Биохимические характеристики смеси свекольного и черноплодного сока (СЧС) с морковным соком (МС) | + | '''Таблица 4'''. Биохимические характеристики смеси свекольного и черноплодного сока (СЧС) с морковным соком (МС) (по B. Pospieszna и соавт., 2016) |
{| class="wikitable" | {| class="wikitable" | ||
|- | |- | ||
− | ! !! | + | ! !! СЧС !! МС |
|- | |- | ||
| Экстракт сока % || 10,5 ± 0,2 || 10,5 ± 0,2 | | Экстракт сока % || 10,5 ± 0,2 || 10,5 ± 0,2 | ||
Строка 164: | Строка 160: | ||
|} | |} | ||
− | В исследовании приняло участие 11 женщин-пловцов среднего уровня мастерства (возраст 20.9 ± 1.3 года; масса тела 64,4 ± 8.62 кг; рост 167,4 ± 4,76 см), регулярно тренирующихся (три сессии в неделю) и участвующих в соревнованиях регионального уровня. Плавательный тест состоял из двух частей: 1) анаэробная часть – шесть 50-метровых максимальных спринта; 2) задание на выносливость – непрерывное плавание на 80 метров. В течение всего теста измерялись артериальное давление и частота сердечных сокращений. Пищевые интервенции представляли два периода по 8 дней для всех участников с перерывом на 3 недели для смены принимаемой пищевой добавки («отмывочный» период). Объем сока составлял 0,5 литра ежедневно с 7 до 12 часов утра. В дни тестирования время потребления было ограничено: сразу после тренировочных тестов и за три часа до них.(в первый и восьмой дни, соответственно). Оба тестируемых сока были получены путем разведения концентрата при одинаковом содержании нитратов – 10,2 ммол/л (5,1 ммол на порцию). Состав описан в таблице. СЧС представлял собой смесь свекольного сока и сока черноплодной рябины в соотношении 7:3. Морковный сок имел начальный уровень нитратов 4,5 ммол/л, поэтому для уравнивания содержания нитратов с СЧС в него дополнительно вводились неорганические соли нитратов ( | + | В исследовании приняло участие 11 женщин-пловцов среднего уровня мастерства (возраст 20.9 ± 1.3 года; масса тела 64,4 ± 8.62 кг; рост 167,4 ± 4,76 см), регулярно тренирующихся (три сессии в неделю) и участвующих в соревнованиях регионального уровня. Плавательный тест состоял из двух частей: 1) анаэробная часть – шесть 50-метровых максимальных спринта; 2) задание на выносливость – непрерывное плавание на 80 метров. В течение всего теста измерялись артериальное давление и частота сердечных сокращений. Пищевые интервенции представляли два периода по 8 дней для всех участников с перерывом на 3 недели для смены принимаемой пищевой добавки («отмывочный» период). Объем сока составлял 0,5 литра ежедневно с 7 до 12 часов утра. В дни тестирования время потребления было ограничено: сразу после тренировочных тестов и за три часа до них.(в первый и восьмой дни, соответственно). Оба тестируемых сока были получены путем разведения концентрата при одинаковом содержании нитратов – 10,2 ммол/л (5,1 ммол на порцию). Состав описан в таблице. СЧС представлял собой смесь свекольного сока и сока черноплодной рябины в соотношении 7:3. Морковный сок имел начальный уровень нитратов 4,5 ммол/л, поэтому для уравнивания содержания нитратов с СЧС в него дополнительно вводились неорганические соли нитратов ( ?KNO3). Это не меняло органолептических свойств морковного сока. В начале этого перекрестного исследования добровольцы были рандомизированы в две подгруппы: одна стартовала с СЧС, другая – с МС. После трех недель «отмывочного» периода пловцы меняли принимаемый сок и пили его также в течение 8-и дней. На неделе до исследования участники проходили регулярное медицинское освидетельствование, в котором, кроме всего прочего, измерялся рост и масса тела. В процессе всего исследования участники избегали приема алкоголя и табака. Диета была стандартной для обычных дней тренировок и отдыха. Плавательный тренировочный тест (свободный стиль) состоял из двух частей: анаэробная – шесть 50-метровых максимальных спринта, и аэробная на выносливость – непрерывное плавание на 800 метров. Между этими двумя частями имелся 10-минутный перерыв на пассивное восстановление. После каждой части теста измерялся пик повышения сердечного ритма. Результаты не выявили отличий во влиянии СЧС на изменения показателей сердечно-сосудистой системы в условиях физической нагрузки по сравнению с МС, что согласуется с данными более ранних исследований. В то же время, существенные преимущества выявлены при применении СЧС в отношении показателей физической готовности. Авторы делают заключение, что 8-дневное назначение свекольного сока с добавлением сока черноплодной рябины (соотношение 7:3) в дозе 0,5 л/день повышает тренировочную готовность пловцов как в плане развития максимальной мощности, так и выносливости (аэробный и анаэробный компоненты). В то же время, морковный сок, даже с высоким содержанием нитратов (равным таковому в свекольном соке), не оказывал аналогичного действия, что наводит на мысль о наличии дополнительных механизмов положительных свойств нитратов в составе СЧС (синергизм нитратов с другими веществами в составе свекольного сока; особая физико-химическая форма нитратов). С практической точки зрения, необходимо помнить, что свекольный сок дает окрашивание мочи в красный цвет ("beeturia" - red-hued urine), которое исчезает по мере выведения сока из организма. |
== Официальные рекомендации по применению прямых донаторов оксида азота в спорте и их безопасности == | == Официальные рекомендации по применению прямых донаторов оксида азота в спорте и их безопасности == | ||
Строка 174: | Строка 170: | ||
Основываясь на результатах исследований с успешным применением нитратов в спорте рекомендуемые дозы составляют ~ 5-6 ммол (или примерно 300 мг), что эквивалентно 250-300 г овощей с высоким содержанием нитратов (см. таблицу 2 в данном обзоре). Однако, остается вопрос выбора: использовать ли просто овощи в дозе 250 г/день, или более концентрированную форму, например, свекольный сок или его концентрат? Частично ответ дан в разделе « Диета с повышенным содержанием нитратов как альтернатива пищевым добавкам прямых донаторов окиси азота» (см ниже). Другой важный аспект – время приема и выбор однократного (острого) или курсового (хронического) применения. В продаже в специализированных магазинах имеются все формы растительных нитратов. Соки и концентраты обеспечивают немедленный быстрый эффект при приеме за 2 часа до тренировки или соревнования. Доза подбирается заранее во время тренировочного процесса для получения оптимального результата, а затем используется во время соревнований. | Основываясь на результатах исследований с успешным применением нитратов в спорте рекомендуемые дозы составляют ~ 5-6 ммол (или примерно 300 мг), что эквивалентно 250-300 г овощей с высоким содержанием нитратов (см. таблицу 2 в данном обзоре). Однако, остается вопрос выбора: использовать ли просто овощи в дозе 250 г/день, или более концентрированную форму, например, свекольный сок или его концентрат? Частично ответ дан в разделе « Диета с повышенным содержанием нитратов как альтернатива пищевым добавкам прямых донаторов окиси азота» (см ниже). Другой важный аспект – время приема и выбор однократного (острого) или курсового (хронического) применения. В продаже в специализированных магазинах имеются все формы растительных нитратов. Соки и концентраты обеспечивают немедленный быстрый эффект при приеме за 2 часа до тренировки или соревнования. Доза подбирается заранее во время тренировочного процесса для получения оптимального результата, а затем используется во время соревнований. | ||
− | '''При хроническом применении установлено, что дозировка 5-9 ммол/день растительных нитратов в течение 15 дней оказывает благоприятное воздействие на результаты тренировок''' (позиция Gatorade Sports Science Institute – GSSI | + | '''При хроническом применении установлено, что дозировка 5-9 ммол/день растительных нитратов в течение 15 дней оказывает благоприятное воздействие на результаты тренировок''' (позиция Gatorade Sports Science Institute – GSSI; A.M.Jones, 2014, Великобритания). В зависимости от имеющихся возможностей, такое количество может быть обеспечено за счет функциональной пищи (с повышенным содержанием нитратов), а при недостатке такой пищи – добавками свекольного сока или сока амаранта (или соответствующих экстрактов). Нет данных, что дальнейшее повышение дозы может усиливать позитивное действие нитратов. Литературные данные показывают, что достаточно уже 2-6 дней приема 5-9 ммол нитратов в день для повышения физической формы при постоянных высокоинтенсивных тренировках и максимальных упражнениях возрастающей интенсивности. При однократном использовании в тех же условиях результаты были примерно 50:50 (эффективно или неэффективно). ''Однократное применение нитратов вызывает быстрое изменение сосудистого тонуса и периферической оксигенации тканей, но для получения стойких изменений функции митохондрий и сократительных белков (система актин-миозин) для повышения физической формы, требуется большее время''. Продолжительность непрерывных упражнений максимальной интенсивности, в которых нитраты проявляют свои эргогенные свойства, составляет 5-30 минут. Доказательства их эффективности при продолжительности нагрузки более 40 минут весьма ограничены. |
Для целей практического применения и обоснования выбора протоколов для донаторов оксида азота в спорте приводим точные ''рекомендации Австралийского Института Спорта (2011) (часть Государственной Программы развития пищевых добавок в Австралии)'': | Для целей практического применения и обоснования выбора протоколов для донаторов оксида азота в спорте приводим точные ''рекомендации Австралийского Института Спорта (2011) (часть Государственной Программы развития пищевых добавок в Австралии)'': | ||
Строка 206: | Строка 202: | ||
С точки зрения безопасности существует официальное мнение «Европейского Общества по Безопасности Пищи», где указывается: «польза от потребления овощей и фруктов с высоким природным содержанием нитратов перевешивает потенциальный риск для здоровья человека». Эта точка зрения основывается на потреблении 400 г смеси овощей и фруктов в день. Эпидемиологические исследования также подтвердили, что нитраты из пищи и воды не повышают риск возникновения онкологических заболеваний (World Health Organization “Guidelines for Drinking-water Quality. Nitrates and nitrites in drinking-water”. Geneva, Switzerland: WHO, 2004). В то же время, нет данных о безопасности потребления овощей и фруктов с искусственно повышенным (удобрения) содержанием нитратов. Поэтому важно обращать внимание на источник сырья и экологичность выращивания растений. В процессе хронического (курсового) использования свекольного сока надо контролировать функцию ЖКТ, т.к. сок может вызывать дискомфорт в желудке, избегать превышения рекомендованных доз. Надо понимать, что изучение нитратов как эргогенных веществ в спорте, находится в ранней стадии. | С точки зрения безопасности существует официальное мнение «Европейского Общества по Безопасности Пищи», где указывается: «польза от потребления овощей и фруктов с высоким природным содержанием нитратов перевешивает потенциальный риск для здоровья человека». Эта точка зрения основывается на потреблении 400 г смеси овощей и фруктов в день. Эпидемиологические исследования также подтвердили, что нитраты из пищи и воды не повышают риск возникновения онкологических заболеваний (World Health Organization “Guidelines for Drinking-water Quality. Nitrates and nitrites in drinking-water”. Geneva, Switzerland: WHO, 2004). В то же время, нет данных о безопасности потребления овощей и фруктов с искусственно повышенным (удобрения) содержанием нитратов. Поэтому важно обращать внимание на источник сырья и экологичность выращивания растений. В процессе хронического (курсового) использования свекольного сока надо контролировать функцию ЖКТ, т.к. сок может вызывать дискомфорт в желудке, избегать превышения рекомендованных доз. Надо понимать, что изучение нитратов как эргогенных веществ в спорте, находится в ранней стадии. | ||
+ | == Диета с повышенным содержанием нитратов как альтернатива пищевым добавкам прямых донаторов окиси азота == | ||
+ | |||
+ | Интересное исследование выполнено S.Porcelli и соавторами (2016) совсем недавно в рамках развития современного подхода «функциональная пища» вместо «пищевых добавок к диете». По аналогии с противопоставлением «пищевых добавок протеинов» и «высокопротеиновой диеты», они поставили задачу исследовать потенциальный эргогенный эффект повышенного потребления нитратов в диете, основанной на овощах и фруктах, и биодоступность оксида азота из таких источников. Предпосылками этой работы явились данные о способности высоконитратной функциональной овощной диеты увеличивать концентрацию в плазме крови NO3- и NO2- до величин, сходных с результатом применения добавок свекольного сока или нитрата натрия (C.P.Bondonno и соавт., 2014; А.Ashworth и соавт., 2015). В рандомизированном перекрестном исследовании приняли участие 7 здоровых молодых мужчин, занимающихся баскетболом. Для оценки функционального состояния применялся велоэргометрический тест «до истощения» с регистрацией стандартных показателей. Диета соблюдалась в течение 7 дней до начала тестирования, контролировалась диетологом. Каждый участник получал оба варианта диеты последовательно (участвовал в обеих группах) с временным интервалом, необходимым для выведения веществ из первой диеты. Обе диеты отличались только по количеству потребляемых нитратов. Остальные параметры макронутриентов были следующими: калорийность 2200 ккал, 55% углеводов, 15% протеинов, 30% жиров. Характеристика различий контрольной диеты и диеты с высоким содержанием нитратов в исследовании приведена в таблице 6. | ||
+ | |||
+ | '''Таблица.6'''. Состав диет в исследовании S.Porcelli и соавторов (2016). | ||
+ | |||
+ | '''Контрольная диета (КД)''' | ||
+ | {| class="wikitable" | ||
+ | |- | ||
+ | ! Пища !! Примерное количество в порциях на день !! Содержание NO3- ммол | ||
+ | |- | ||
+ | | Салатная смесь || 180 г || 2,4 | ||
+ | |- | ||
+ | | Брокколи || 60 г || 0,4 | ||
+ | |- | ||
+ | | Апельсиновый сок || 150 г || 0,0 | ||
+ | |- | ||
+ | | Клюквенный сок || 0,5 л || 0,1 | ||
+ | |} | ||
+ | |||
+ | '''Диета с повышенным содержанием нитратов (ПН)''' | ||
+ | |||
+ | {| class="wikitable" | ||
+ | |- | ||
+ | ! Пища !! Примерное количество в порциях на день !! Содержание NO3- ммол | ||
+ | |- | ||
+ | | Сырой шпинат || 40 г || 4,8 | ||
+ | |- | ||
+ | | Приготовленная огородная капуста || 80 г || 3,2 | ||
+ | |- | ||
+ | | Бананы || 130 г || 0,1 | ||
+ | |- | ||
+ | | Гранатовый сок || 0,5 л || 0,1 | ||
+ | |} | ||
+ | |||
+ | Перед экспериментом исходные концентрации в плазме NO3- и NO2- составляли 24±8 мкмол и 118±32 мкмол, соответственно. В конце эксперимента в контрольной группе они составили 23±10 мкмол и 240±100 мкмол, соответственно (нет достоверных отличий от исходных цифр). В группе ПН показатели значительно воозросли - 127±64 мкмол и 350±120 мкмол, соответственно. По тесту велоэргометрии объемы VO2 и VE в ПН группе были достоверно ниже, чем в контрольной примерно на 15-18%, сердечный ритм и лактат крови практически не отличались. В прерывистых субмаксимальных упражнениях на утомляемость в ПН группе суммарные показатели превышали контроль примерно на 25%. Существенно лучше выглядели и результаты повторных спринтов в группе ПН, особенно в 3,4 и 5 подходах (на 8-9%). | ||
+ | |||
+ | Авторы работы делают заключение, что «потребление нитрат-обогащенной функциональной пищи может увеличивать концентрацию нитратов/нитритов в плазме крови и повышать физическую готовность. В частности, такие нутриционные интервенции редуцируют энергетические потребности в процессе тренировок средней интенсивности, улучшают работу мышц в ходе утомительных прерывистых субмаксимальных сокращений, и улучшают готовность к выполнению повторяющихся спринт-тестов. В то же время, максимальная изометрическая сила или пик мощности не изменяются. Т.о. высоконитратная диета – гибкий стратегический нутритивный метод выбора для повышения в плазме уровней нитратов/нитритов и улучшения выполнения аэробных упражнений средней интенсивности или готовности к высокоинтенсивным прерывистым упражнениям». | ||
+ | |||
{{сп|1=1}} | {{сп|1=1}} | ||
Строка 217: | Строка 252: | ||
== Ссылки == | == Ссылки == | ||
− | + | *Abel T., Knechtle B., Perret C. et al. Influence of chronic supplementation of arginine aspartate in endurance athletes on performance and substrate metabolism - a randomized, double-blind, placebo-controlled study. Int. J. Sports Med., 2005; 26 (5): 344-349. | |
+ | *Adams M.R., Forsyth C.J., Jessup W. et al. Oral L-arginine inhibits platelet aggregation but does not enhance endothelium- dependent dilation in healthy young men. J. Am. Coll. Cardiol., 1995, 26 (4): 1054-1061. | ||
+ | *Alvares T.S., Conte-Junior C.A., Silva J.T., Paschoalin V.M.F. Acute L-Arginine supplementation does not increase nitric oxide production in healthy subjects. Nutrition and Metabolism 2012, 9:54 (8 pp). | ||
+ | *Arnold J.T., Oliver S.J., Lewis-Jones T.M. et al. Beetroot juice does not enhance altitude running performance in well-trained athletes. Appl. Physiol. Nutr. Metab., 2015; 40(6): 590-595. | ||
+ | *Ashworth A., Mitchell K., Blackwell J.R. et al. High-nitrate vegetable diet increases plasma nitrate and nitrite concentrations and reduces blood pressure in healthy women. Public Health Nutr., 2015, 18, 2669–2678. | ||
+ | *Australian Government, Australian Sports Commission, Australian Institute of Sport. Beetroot juice/Nitrate. Supplement Overview. 2011. AIS sports supplement Program. | ||
+ | *Bailey S.J., Winyard P., Vanhatalo A. et al. Dietary nitrate supplementation reduces the O2 cost of low-intensity exercise and enhances tolerance to high-intensity exercise in humans. J. Appl. Physiol., 2009; 107: 1144-1155. | ||
+ | *Bailey S.J., Fulford J., Vanhatalo A. et al. Dietary nitrate supplementation enhances muscle contractile efficiency during knee-extensor exercise in humans. J. Appl. Physiol., 2010; 109: 135-148. | ||
+ | *Bailey S.J., Winyard P.G., Vanhatalo A. et al. Acute L-arginine supplementation reduces the O2 cost of moderate-intensity exercise and enhances high-intensity exercise tolerance. J. Appl. Physiol., 2010b, 109 (5): 1394-1403. | ||
+ | *Bendahan D., Mattei J.P., Ghattas B. et al. Citrulline/malate promotes aerobic energy production in human exercising muscle. Br. J. Sports Med., 2002, 36 (4): 282-289. | ||
+ | *Bescos R, Gonzalez Haro C, Pujol P, et al. Effects of dietary L-Arginine intake on cardiorespiratory and metabolic adaptation in athletes. Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab., 2009, 19: 355-365. | ||
+ | *Bescos R., Ferrer-Rocca V., Galilea P.A. et al. Sodium nitrate supplementation does not enhance performance of endurance athletes. Med. Sci. Sport Exer., 2012a; 44(12): 2400-2409. | ||
+ | *Bescos R., Sureda A., Tur J.A. et al. The Effect of Nitric-Oxide-Related Supplements on Human Performance. Sports Medicine, 2012b, 42(3):1-19. | ||
+ | *Bloomer R.J. Nitric oxide supplements for sports. J. Strength Cond. Res., 2010; 32 (2): 14-20 | ||
+ | *Bloomer R.J., Farney T.M., Trepanowski J.F. et al. Comparison of pre-workout nitric oxide stimulating dietary supplements on skeletal muscle oxygen saturation, blood nitrate/nitrite, lipid peroxidation, and upper body exercise performance in resistance trained men. J. Int. Soc. Sports Nutr., 2010, 7: 16. | ||
+ | *Bond H., Morton L., Braakhuis A.J. Dietary nitrate supplementation improves rowing performance in welltrained rowers. Int.J. Sport Nutr. Exerc. Metab., 2012; 22(4): 251-256. | ||
+ | *Bondonno C.P., Liu A.H., Croft K.D. et al. Short-term effects of nitrate-rich green leafy vegetables on blood pressure and arterial stiffness in individuals with high-normal blood pressure. Free Radic. Biol. Med., 2014, 77, 353–362. | ||
+ | *Borutaite V., Mildaziene V., Brown G.C., Brand M.D. Control and kinetic analysis of ischemia-damaged heart mitochondria: which parts of the oxidative phosphorylation system are affected by ischemia? BBA-Mol Basis Dis., 1995; 1272(3): 154-158. | ||
+ | *Buford B.N., Koch A.J. Glycine-arginine-alpha-ketoisocaproic acid improves performance of repeated cycling sprints. Med. Sci. Sports Exerc., 2004; 36 (4): 583-587. | ||
+ | *Camic C.L., Housh T.J., Zuniga J.M. et al. Effects of arginine based supplements on the physical working capacity at the fatigue threshold. J. Strength Cond. Res., 2010; 24 (5):1306-1312. | ||
+ | *Campbell B., Roberts M., Kerksick C. et al. Pharmacokinetics, safety, and effects on exercise performance of L-arginine alpha-ketoglutarate in trained adult men. Nutrition, 2006; 22 (9): 872-881. | ||
+ | *Chin-Dusting J.P., Alexander C.T., Arnold P.J. et al. Effects of in vivo and in vitro L-arginine supplementation on healthy human vessels. J. Cardiovasc. Pharmacol., 1996, 28(1): 158-166. | ||
+ | *Close G.L., Hamilton L., Philp A. et al. New strategies in sport nutrition to increase exercise performance. Free Radical Biology and Medicine, 2016, 98:144–158. | ||
+ | *Colombani P.C., Bitzi R., Frey-Rindova P. et al. Chronic arginine aspartate supplementation in runners reduces total plasma amino acid level at rest and during a marathon run. Eur. J. Nutr., 1999, 38 (6): 263-270. | ||
+ | *Evans R.W., Fernstrom J.D., Thompson J. et al. Biochemical responses of healthy subjects during dietary supplementation with L-arginine. J. Nutr. Biochem. 2004, 15(9):534-539. | ||
+ | *Fricke O., Baecker N., Heer M. et al. The effect of L-arginine administration on muscle force and power in postmenopausal women. Clin. Physiol. Funct. Imaging, 2008; 28 (5):307-311. | ||
+ | *Harvey P. et al. Abstracts: 56th Annual Conference Translational Nutrition: Optimizing Brain Health - The Effects of Inositol-Stabilized Arginine Silicate on Cognitive Function. J. Amer. Coll. Nutr., 2015, 34(6):544-547. | ||
+ | *Hickner R.C., Tanner C.J., Evans C.A. et al. L-citrulline reduces time to exhaustion and insulin response to a graded exercise test. Med. Sci. Sports Exerc., 2006; 38 (4): 660-666. | ||
+ | *Hoon M.W., Hopkins W.G., Jones A.M. et al. Nitrate supplementation and high-intensity performance in competitive cyclists. Appl. Physiol. Nutr. Metab., 2014; 39(9): 1043-1049. | ||
+ | *Jones A.M. Dietary Nitrate Supplementation and Exercise Performance. Sports Med., 2014, 44 (Suppl 1):S35–S45. | ||
+ | *Jones A.M., Ferguson S.K., Bailey S.J. et al. Does the ergogenicity of dietary nitrate depend on specific effects on type II muscle? Exer.Sport Sci.Rev.,2016, 30 pp. | ||
+ | *Jonvik K.L., Nyakayiru J., Pinckaers P.J.M. et al. Nitrate-Rich Vegetables Increase Plasma Nitrate and Nitrite Concentrations and Lower Blood Pressure in Healthy Adults. J.Nutrition, 2016, doi: 10.3945/jn.116.229807. | ||
+ | *Kalman D. et al. A clinical evaluation to determine the safety, pharmacokinetics and pharmacodynamics of an inositol-stabilized arginine silicate dietary supplement in healthy adult males.” Clin. Pharmacol., 2015,7:103-109. | ||
+ | *Koppo K., Taes Y.E., Pottier A. et al. Dietary arginine supplementation speeds pulmonary VO2 kinetics during cycle exercise. Med. Sci. Sports Exerc., 2009; 41 (8):1626-1632. | ||
+ | *Lansley K.E., Winyard P.G., Bailey S.J. at al. Acute dietary nitrate supplementation improves cycling time trial performance. Med. Sci. Sport Exer., 2011a; 43(6): 1125-1131. | ||
+ | *Lansley K.E., Winyard P.G., Fulford J. et al. Dietary nitrate supplementation reduces the O2 cost of walking and running: a placebo-controlled study. J. Appl. Physiol., 2011b; 110: 591-600. | ||
+ | *Larsen F.J., Weitzberg E. et al. Effects of dietary nitrate on oxygen cost during exercise. Acta Physiologica, 2007, 191(1): 59-66. | ||
+ | *Larsen F.J., Weitzberg E., Lundberg J.O., Ekblom B. Dietary nitrate reduces maximal oxygen consumption while maintaining work performance in maximal exercise. Free Radical Bio. Med., 2010; 48: 342-347. | ||
+ | *Larsen F.J., Schiffer T.A., Borniquel S. et al. Dietary inorganic nitrate improves mitochondrial efficiency in humans. Cell Metab., 2011, 13 (2): 149-159. | ||
+ | *Liu T.H., Wu C.L., Chiang C.W. et al. No effect of short-term arginine supplementation on nitric oxide production, metabolism and performance in intermittent exercise in athletes. J. Nutr. Biochem., 2008, 20 (6): 462-468. | ||
+ | *Mariotti F., Petzke K.J., Bonnet D. et al. Kinetics of the utilization of dietary arginine for nitric oxide and urea synthesis: insight into the arginine–nitric oxide metabolic system in humans. Am. J. Clin. Nutr. 2013, 97:972–979. | ||
+ | *Masschelein E., Van Thienen R., Wang X. et al. Dietary nitrate improves muscle but not cerebral oxygenation status during exercise in hypoxia. J Appl Physiol. 2012, 113(5): 736–745. | ||
+ | *Minuskin M.L., Lavine M.E., Ulman E.A. et al. Nitrogen retention, muscle creatine and orotic acid excretion in traumatized rats fed arginine and glycine enriched diets. J. Nutr., 1981, 111 (7): 1265-1274. | ||
+ | *Murphy M., Eliot K., Heuertz R.M., Weiss E. Whole beetroot consumption acutely improves running performance. J. Acad. Nutr. Diet., 2012; 11(4): 548-552. | ||
+ | *Olek R.A., Ziemann E., Grzywacz T. et al. A single oral intake of arginine does not affect performance during repeated Wingate anaerobic test. J. Sports Med. Phys. Fitness, 2010; 50 (1): 52-56. | ||
+ | *Peacock O., Tj?nna A.E., James P. et al. Dietary nitrate does not enhance running performance in elite crosscountry skiers. Med. Sci. Sport Exer., 2012: 44(11): 2213- -2219. | ||
+ | *Perez-Guisado J., Jakeman P.M. Citrulline malate enhances athletic anaerobic performance and relieves muscle soreness. J. Strength Cond. Res., 2010, 24 (5):1215-1222. | ||
+ | *Petroczi A., Naughton D.P. Potentially fatal new trend in performance enhancement: a cautionary note on nitrite. J. Int. Soc. Sports Nutr., 2010; 7 (1): 25. | ||
+ | *Pinna M., Roberto S., Milia R. et al. Effect of beetroot juice supplementation on aerobic response during swimming. Nutrients, 2014; 6: 605-615. | ||
+ | *Pospieszna B., Wochna K., Jerszynski D. et al. Ergogenic effects of dietary nitrates in female swimmers. Trends in Sport Sciences, 2016, 1(23): 13-20. | ||
+ | *Proctor S.D., Kelly S.E., Vine D.F., Russell J.C. Metabolic effects of a novel silicate inositol complex of the nitric oxide precursor arginine in the obese insulin-resistant JCR:LA-cp rat. Metabolism. 2007, 52: 1318–1325. | ||
+ | *Rood-Ojalvo S. et al. The benefits of inositol-stabilized arginine silicate as a workout ingredient. J. Int. Soc. Sports Nutr., 2015, 12(Suppl 1):P14. | ||
+ | *Schwedhelm E., Maas R., Freese R. et al. Pharmacokinetic and pharmacodynamic properties of oral L-citrulline and L-arginine: impact on nitric oxide metabolism. Br. J. Clin. Pharmacol., 2008, 65(1): 51–59. | ||
+ | *Shen W., Xu X., Ochoa M. et al. Role of nitric oxide in the regulation of oxygen consumption in conscious dogs. Circ.Res 1994, 75 (6): 1086-1095. | ||
+ | *Stevens B.R., Godfrey M.D., Kaminski T.W. et al. High intensity dynamic human muscle performance enhanced by a metabolic intervention. Med. Sci. Sports Exerc., 2000, 32 (12): 2102-2108. | ||
+ | *Sunderland K.L., Greer F., Morales J. VO2max and ventilator threshold of trained cyclists are not affected by 28-day l-arginine supplementation. J. Strength Cond. Res., 2011; 25 (3): 833-837. | ||
+ | *Sureda A., Cordova A., Ferrer M.D. et al. Effects of L-citrulline oral supplementation on polymorphonuclear neutrophils oxidative burst and nitric oxide production after exercise. Free Radic. Res., 2009, 6: 1-8. | ||
+ | *Sureda A., Cordova A., Ferrer M.D. et al. L-Citrulline malate influence over branched chain amino acid utilization during exercise. Eur. J. Appl. Physiol., 2010; 110 (2):341-351. | ||
+ | *Tangphao O., Grossman M., Chalon S., Hoffman B.B., Terrence F. Pharmacokinetics of intravenous and oral L-arginine in normal volunteers. Br. J. Clin. Pharmacol. 1999, 47:261–266. | ||
+ | *Tsai P.H., Tang T.K., Juang C.L. et al. Effects of arginine supplementation on post-exercise metabolic responses. Chin. J. Physiol., 2009, 52 (3): 136-142. | ||
+ | *Vanhatalo A., Bailey S.J., Blackwell J.R. et al. Acute and chronic effects of dietary nitrate supplementation on blood pressure and the physiological responses to moderate-intensity and incremental exercise. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol., 2010; 299 (4): 1121-1131. | ||
+ | *Vanhatalo A., Fulford J., Bailey S.J. et al. Dietary nitrate reduces muscle metabolic perturbation and improves exercise tolerance in hypoxia. J. Physiol., 2011, 589(Pt 22): 5517–5528. | ||
+ | *Wilkerson D.P., Hayward G.M., Bailey S.J. et al. Influence of acute dietary nitrate supplementation on 50 mile time trial performance in well-trained cyclists. Eur. J. Appl. Physiol., 2012; 112(12): 127-134. | ||
[[Категория:Спортивное_питание]] | [[Категория:Спортивное_питание]] |