Нейростимуляторы и нейропротекторы в спортивном питании: научный обзор 5

Полифенолы

Самая большая группа полифенолов – флавоноиды. Существует 6 групп флавоноидов: 1) флавоны (например, апигенин, лютеолин), которые содержатся в петрушке и сельдерее; 2) флаваноны/флавонолы (например, гесперетин, нарингенин/астильбин, энгелетин), которые содержатся в основном в цитрусовых, травах (орегано) и вине; 3) изофлавоны (например, даидзеин, генистеин, глицитин), содержащиеся в сое и ее продуктах; 4) флавонолы (например, кемпферол, кверцетин), содержащиеся в луке, луке-порее и брокколи); 5) флаванолы (например, (+)-катехин, (−)-эпикатехин, эпигаллокатехин и эпигаллокатехин галлат (EGCG), который преобладает в зеленом чае, красном вине и шоколаде; 6) антоцианидины (например, пеларгонидин, цианидин и мальвидин) из красного вина и ягод. Существует также два класса полифенолов, которые не относятся к флавоноидам: 1) феноловые кислоты (гидроксибензойные кислоты и гидроксикоричные кислоты); 2) стильбены. Кофейная кислота – наиболее распространенная феноловая кислота (содержится в сливах, киви, яблоках и чернике). Главным представителем стильбенов является ресвератрол (resveratrol), который существует в двух формах – цис- и транс-изомерической (содержится в вине, ананасах и грейпфруте).

Механизмами защитного (нейропротективного) действия флавоноидов являются: 1) повышение устойчивости нейронов к чрезмерному возбуждающему действию нейромедиаторов; 2) снижение реакции на окислительный стресс; 3) ускорение восстановления нейроной сети после физических и психических нагрузок. Так, экстракты Гинко Билоба (Ginkgo biloba) защищают нейроны гиппокампа от нейротоксического воздействия ряда химических соединений (Y.Luo и соавт., 2002).

На сегодняшний день считается, что полифенолы обладают хорошим потенциалом в плане улучшения когнитивных функций (память, обучаемость и т.д.). Большинство работ затрагивает вопросы снижения мнестических и иных функций ЦНС в процессе старения. Тем не менее, накоплен определенный материал по отдельным представителям полифенолов в спортивной медицине.

Кверцетин (Quercetin)

Рис.15. Изменение концентрации кверцетина в плазме крови (мкг/л, ось ординат) после приема кверцетина в дозе 1000 мг/день в течение 2-х недель (темные столбики: pre – до приема БАДа, post – после приема) и плацебо (светлые столбики: pre – до плацебо, post – после). 2-wk – двухнедельный «отмывочный» период между курсами кверцетина и плацебо для одних и тех же участников исследования. Из D.C.Nieman и соавт., 2010.

Читайте основную статью: Кверцетин

D.C.Nieman и соавторы (2010) в рандомизированном двойном-слепом плацебо-контролируемом перекрестном исследовании у молодых нетренированных мужчин показали, что двухнедельный прием кверцетина в дозе 1000 мг/день, в отличие от плацебо, вызывает небольшое, но достоверное улучшение показателей в 12-минутном беговом тесте (целевой показатель – преодоление максимально возможной дистанции), и среднее по величине достоверное возрастание уровней митохондриальной ДНК и мессенджеров РНК четырех генов, связанных с митохондриальным биогенезом (рис.15,16,17).

Рис.16. Изменения пройденной дистанции (метры, ось ординат) в 12-минутном тесте на беговой дорожке под влиянием кверцетина в дозе 1000 мг/день в течение 2-х недель приема внутрь (левый столбик) или плацебо (правый столбик) по сравнению с исходными показателями. Из D.C.Nieman и соавт., 2010.

Рис.17. Изменения уровней мышечной митохондриальной ДНК (количество копий, ось ординат) в vastus lateralis четырехглавой мышцы бедра после 2-х недельного приема кверцетина в дозе 1000 мг/день (левый столбик) или плацебо (правый столбик) по сравнению с исходными показателями (метод биопсии). Из D.C.Nieman и соавт., 2010.

Результаты мышечной биопсии (vastus lateralis четырехглавой мышцы бедра) до и после 2-х недель приема кверцетина) показали, что курсовое назначение кверцетина достоверно увеличивает содержание в мышечных клетках ДНК, связанной с митохондриальным биогенезом. В целом, эффекты кверцетина у человека оказались существенно ниже по количественным параметрам, чем наблюдалось ранее в эксперименте. Авторы связывают это с меньшей биодоступностью кверцетина в организме человека и высказывают предположение, что более эффективным может быть применение изокверцетина, включая его комбинации с другими флавоноидами (C.Manach и соавт., 2005; D.C. Nieman и соавт., 2009).

Ряд работ был посвящен применению кверцетина в составе комбинированных смесей. Так, те же авторы в рандомизированном двойном-слепом плацебо-контролируемом исследовании у 39 тренированных велосипедистов (D.C. Nieman и соавт., 2009) применили комбинацию БАДов с условной аббревиатурой Q-EGCG курсом 2 недели с суточными дозами: 1000 мг кверцетина, 120 мг эпигаллокатехин-3-галлата, 400 мг изокверцетина и 400 мг смеси эйкозапентаеновой (ЕРА) и докозагексаеновой (DHA) кислот. Изучалось влияние Q-EGCG на биохимические показатели спортсменов в тесте 3-х часового интенсивного пробега 3 дня подряд. Двухнедельный ежедневный прием комбинации БАДов увеличивал концентрацию кверцетина в плазме, окислительную активность гранулоцитов, значительно снижал на 3-ий день нагрузок по сравнению с плацебо уровень С-реактивного белка (маркера воспаления), интерлейкина-6 (IL-6) и интерлейкина-10 (IL-10). Редукция маркеров воспаления сохранялась в течение 14 часов после окончания тренировки. Таким образом, у тренированных лиц эффект кверцетина был более выраженным, однако делать окончательный вывод нельзя, поскольку ряд компонентов комбинации при приеме в течение 2-х недель сами по себе могли вызвать положительные изменения в биохимических показателях в ответ на нагрузку (в частности, омега-3 ПНЖК рыбного жира, эпикатехин – см. соответствующие разделы).

Еще одно рандомизированное перекрестное исследование, выполненное той же группой авторов через год (M.Konrad и соавт., 2011), показало, что острое (однократное) применение кверцетина неэффективно. Так, прием бегунами (n=20) кверцетина однократно внутрь в дозе 1000 мг в сочетании с другими компонентами (120 мг эпигаллокатехина-3-галлата, 400 мг изокверцетина, по 400мг EPA и DHA, 1 г витамина С и 40 мг ниацинамида), достоверно повышал содержание кверцетина в плазме крови, но никак не влиял на биохимические показатели посттренировочного воспаления или изменений иммунитета.

Дополнительное подтверждение эффективности именно курсового применения кверцетина в спорте получено в работах J.M.Davis и соавторов (2009a,b; 2010). Авторы считают основой регуляторных механизмов этого вещества влияние на митохондриальный биогенез. Природные флавоноиды, такие как кверцетин и ресвератрол могут увеличивать митохондриальный биогенез через внутриклеточные сигнальные пути, что доказано в доклинических экспериментальных исследования, и, тем самым, повышать выносливость при физических нагрузках (Lagouge et al., 2006; Narkar et al., 2008; Rasbach & Schnellmann, 2008). Существенная роль в действии кверцетина отводится его кофеино-подобному психостимулирующему эффекту. Кверцетин, как и кофеин, является антагонистом аденозин—А1-рецепторов (S.P.Alexander, 2006), и таким образом, потенциально может снижать утомляемость. J.M.Davis и соавторы (2010) в рандомизированном двойном-слепом плацебо-контролируемом перекрестном исследовании показали, что кверцетин при 7-дневном ежедневном приеме внутрь два раза в день по 500 мг, с одной стороны, повышает максимальную аэробную способность, с другой – тормозит развитие утомляемости в процессе пролонгированных тренировок у здоровых нетренированных субъектов. Авторы считают, что полученные данные являются основанием для включения кверцетина в программу подготовки спортсменов и военнослужащих.

Определенную черту под выполненными клиническими исследованиями кверцетина в спорте в плане повышения выносливости подвел систематический обзор и мета-анализ, проведенные J.Kressler и соавторами (2011). Анализ включил 11 работ и 254 участника, а дозы кверцетина составляли преимущественно 1000 мг. В результате эффект кверцетина по влиянию на потребление кислорода и выносливость у тренирующихся лиц был признан достоверным, но небольшим по величине. Таким образом, курсовое применение кверцетина целесообразно в дозах 500-1000 мг/день в сочетании с другими эргогенными добавками продолжительностью от 7 дней.

Рис.18. Влияние кверцетина на интенсивность гиперальгезии у мышей (ось ординат, в баллах) после плавательного теста в течение 48 часов (время в часах – ось абсцисс). Эффективность нарастает по мере повышения дозы от 1 до 10 мг/кг до практически полного подавления болей.

Новые перспективы для применения нейропротективных свойств кверцетина открываются в результате экспериментальных исследований способности этого БАДа тормозить ноцицептивные (болевые) системы спинного мозга и, тем самым, редуцировать интенсивные мышечные боли при физических нагрузках. В экспериментальной работе S.M. Borghi и соавторов (2016) использовалась специальная модель плавательного теста, вызывающая гиперальгезию. Гиперальгезия оценивалась по шкале в баллах. В результате исследования установлено, что интраперитонеальное введение кверцетина в дозах 1,3 и 10 мг/кг веса за 30 минут до плавательного теста, дозо-зависимо и значительно снижает уровень гиперальгезии (рис.18).

Рис.19. Химическая структура некоторых флавоноидов Гинко Билоба

Кверцетин является компонентом достаточно популярных в спортивном питании растительных добавок, таких как Гинко Билоба (Gingko Biloba). В своей позиционной статье, посвященной энергетическим напиткам, Международное Общество Спортивного Питания (ISSN) подтверждает позитивное влияние Гинко Билоба на память и ментальную концентрацию (B.Campbell и соавт., 2013) у лиц старшей возрастной категории и в эксперименте, однако не приводит доказательств для тренирующихся молодых лиц. Кроме того, существующие коммерческие смеси с Гинко Билоба из-за недостаточной строгости по контролю по сравнению с лекарственными препаратами, не рекомендованы Канадской Академией Спорта для применения в качестве стимулятора деятельности мозга (M.S.Koehle и соавт., 2014), т.к. могут содержать запрещенные вещества.

L-Теанин (L-theanine)

Рис.20. Химическая структура L-теанина (THE)

L-теанин (гамма-глутамил-этиламид) – аминокислота, содержащаяся в разных видах зеленого чая (Camellia sinensis), а также в грибах Xerocomus badius. Содержание L-теанина колеблется в пределах 1%-2% в высушенных листьях, а одна чашка зеленого чая содержит около 25 мг вещества. L-теанин также получают синтетическим путем. Максимальная суточная доза, допускаемая FDA США составляет 1200 мг.

Читайте основную статью L-Тианин (L-Теанин)

Фармакокинетика L-теанина у человека

При приеме L-теанина в диапазоне доз 25-100 мг в составе чая через 10 мин наблюдается дозо-зависимое повышение концентрации вещества в плазме крови (P.C.van der Pijla и соавт., 2010). Максимальная концентрация в плазме достигалась через 50 мин и составила 1-4,4 мг/л соответственно принятой дозе (дозо-зависимость). Период полувыведения составил 65 мин. L-теанин проникает через ГЭБ, создавая пик концентрации в мозге в течение 60-120 мин (D.J.White и соавт., 2016).

Фармакодинамика L-теанина

Будучи сходным по химической структуре с глутаматом, L-теанин связывается с определенными типами глутаматных рецепторов при невысоком уровне аффинитета к ним (T.Kakuda и соавт., 2002). При этом угнетается обратный захват глутамата, возрастает уровень ГАМК в мозге и концентрации допамина и глицина в стриатуме (H.Yokogoshi и соавт.,1998). Уровни серотонина глобально снижаются, но увеличиваются в стриатуме, гиппокампе и гипоталамусе. Долгосрочное применение L-теанина в течение 3-4 недель усиливает метаболизм нейромедиаторов в мозге, обеспечивая нейропротективное действие (X.Di и соавт., 2010; T.Kakuda, 2011).

Исследования L-теанина как анксиолитического и стресс-протективного средства

K.Lu и соавторы (2004) в плацебо-контролируемом исследовании применяли дозу L-теанина 200 мг и выявили наличие способности снимать страх и тревогу, сопоставимой по величине алпразоламу — классическому бензодиазепиновому транквилизатору (входит в список запрещенных WADA веществ). K.Kimura и соавторы (2007) сообщили о достоверном снижении субъективного стресса и страха в ответ на когнитивные стимулы под влиянием L-теанина в дозе 200 мг. Сходные результаты были получены и в ряде других работ.

В нескольких небольших работах избирательно оценивалось влияние L-теанина на когнитивные функции, но без особого успеха.

L-теанин в спортивной подготовке

Несмотря на вышеописанные эффекты у здоровых лиц, прямых исследований изолированного применения L-теанина в дозах 50-250 мг/день в плане спортивной подготовки не проводилось (L.Baker, 2013). Таким образом, на сегодняшний день имеются лишь теоретические предпосылки для применения L-теанина в спорте, не подкрепленные клиническими доказательствами. Несмотря на это, L-теанин не только включен в состав многих комплексных смесей для бодибилдеров, но и рекомендован для практического применения рядом спортивных ассоциаций.

Другие вещества с потенциальным нейротропным действием

Чрезвычайно важную роль в поддержании мозга, когнитивных функций, восстановлении ЦНС и ПНС после физических нагрузок, играют омега-3 ПНЖК. Результаты исследований влияния EPA и DHA на высшую нервную деятельность, нервно-мышечную передачу, процессы восстановления нервной ткани после прекращения действия физического и психологического стресса, подробно изложены в соответствующем разделе данного «Руководства», посвященном семейству омега-ЖК и их роли в спортивной подготовке. Сходным образом, нейротропные свойства креатина, также повышающего когнитивные функции спортсменов.

Что касается других веществ, упоминаемых, в той или иной степени, во многих пособиях по нутритивной поддержке в спорте как нейро- и психотропные, то, как справедливо отмечено в обзоре L.Baker (2013), данные по таким веществам как ВСАА, флаванолы какао, женьшень, гуарана, тирозин, родиола розовая, изофлавоны сои, ацетил-L-карнитин, хуперцин А, либо противоречивы, либо недостаточны, либо дают отрицательный результат.

Суммарная схема точек приложения и механизмов действия нейростимулирующих и нейропротективных БАДов в спортивной медицине

Примечания: на схеме не указаны омега-3 ПНЖК, которые при курсовом назначении повышают когнитивные функции и оказывают защитное действие в отношении нейрональной и мышечной ткани. Эти аспекты рассмотрены в соответствующей главе настоящего «Руководства». Это же касается креатина, активно участвующего в нейрональном метаболизме, глутамина и его дипептидов, а также донаторов оксида азота. А, В, С – уровни доказательности эффективности в спорте от высшего (А) к низшему (С).