ХУДЕНИЕ И ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К ИНСУЛИНУ

... Сама по себе потеря веса является сильным предиктором улучшения чувствительности к инсулину, тогда как при наборе веса, наоборот наблюдается существенное снижение чувствительности к инсулину. Мероприятия по удержанию достигнутых на диете результатов, важны для сохранения метаболических преимуществ, полученных благодаря потере веса. Сохранение адекватного уровня физической активности, минимизация сидячего образа жизни, включая, но, не ограничиваясь этим, умеренное кол-во повышенной физической активности, предсказывают существенное улучшение чувствительности к инсулину...

Enhanced insulin sensitivity in successful, long-term weight loss maintainers compared with matched controls with no weight loss history.
Clamp LD, Hume DJ, Lambert EV, Kroff J.
Nutr Diabetes. 2017 Jun 19;7(6):e282. doi: 10.1038/nutd.2017.31.
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28628125

www.ncbi.nlm.nih.gov 

Допинг, который выбирают бойцы UFC

 LastRound.ru вспоминает кто, когда и на чем попадался в самом популярном ММА-промоушене мира.

Джош Барнетт

Ноябрь 2001. Два неизвестных стероида.

Барнетт – первый боец UFC, официально сдавший положительную допинг-пробу на стероиды. После его победы над Бобби Хоффманом на UFC 34 стало известно, что Джош попался на использовании двух каких-то анаболических стероидов. Атлетическая комиссия штата Невада (NSAC) закрыла на это глаза и ограничилась устным предупреждением.

Март 2002. Болденон, нандролон и флюоксиместерон.

На UFC 36 Барнетт выиграл у Рэнди Кутюра и стал новым чемпионом в тяжёлом весе, но пробыл он им совсем недолго, так как выяснилось, что в анализах победителя содержались следы трёх стероидов. Барнетт лишился титула и получил от NSAC 6 месяцев дисквалификации. После этого Барнетт надолго перебрался в Японию и вернулся в UFC лишь 11 лет спустя.

Декабрь 2016. Неизвестное вещество.

Сейчас "Уормастер" не имеет возможности выходить в октагон. В декабре 2016-го USADA выпустила пресс-релиз, где говорилось, что в допинг-пробе ветерана от 9 декабря содержалось что-то запрещённое. Таким образом, Барнетт в четвёртый раз в своей карьере провалил допинг-тестирование – антирекорд среди бойцов ММА. До сих пор USADA не вынесло вердикт по его делу.

ЧИТАЙТЕ У НАС: Самые запомнившиеся допинговые скандалы в российском боксе

Тим Сильвия

Октябрь 2003. Станозолол.

Сильвия провалил тестирование на этот стероид после победы над Ганом МакГи на UFC 44, за что получил от NSAC 6 месяцев дисквалификации, $10,000 штрафа и добровольно отказался от пояса чемпиона в тяжёлом весе. Летом следующего года Тим не сумел вернуть пояс, проиграв Фрэнку Миру, но два года спустя он добился своего благодаря победе нокаутом над Андреем Орловским.

Чейл Соннен

Август 2010. Повышенный уровень тестостерона, анастрозол, кломифен, гормон роста и эритропоэтин.

После почти выигранного поединка против чемпиона в среднем весе Андерсона Сильвы на UFC 117 Атлетическая комиссия штата Калифорния уличила Соннена в целом букете запрещённых веществ, всё это вылилось ему в один год дисквалификации и $2,500 штрафа. Чейл вернулся, чтобы в 2012 и 2013 годах получить два тайтл-шота подряд в двух различных категориях.

Июнь 2014. Гормон роста, эритропоетин, анастрозол, гонадотропин.

Это не единственный подобный случай в карьере "Американского гангстера". Перед боем с Витором Белфортом на UFC 175 Соннен завалил две допинг-пробы, попавшись в общей сложности на четырёх запрещённых препаратах. Бой отменили, провинившегося дисквалифицировали на 2 года, но ещё перед этим он объявил о завершении карьеры, чтобы спустя два года вернуться, разорвать контракт с UFC и подписать соглашение с Bellator, где Чейл уже успел провести два поединка.

Ник Диас

Февраль 2012. Марихуана.

Знатный любитель травки Диас попался на метаболитах марихуаны после проигрыша Карлосу Кондиту на UFC 143 в бою за временный титул в полусреднем весе, за это Ник получил один год отстранения и был оштрафован на 30% от своего гонорара за выступление. Сразу после отбытия наказания Диас получил такой долгожданный для себя бой с Жоржем Сен-Пьером, который он с треском проиграл.

Февраль 2015. Марихуана.

Через три года Диас-старший повторил свой "подвиг", о чём стало известно спустя несколько дней после UFC 183, где он проиграл Андерсону Сильве. Первоначально его дисквалифицировали на 5 лет и оштрафовали на сумму $165,000, но после апелляции наказание скостили до 18 месяцев и $100,000. Несмотря на то, что прошло уже 2,5 года, Диас больше не появлялся в клетке. В конце июня 2017 года он получил временное отстранение от USADA за то, что трижды не сообщал о своём местонахождении.

ЧИТАЙТЕ У НАС: «Они все на стероидах». С допинг-контролем в UFC пора заканчивать

Алистар Оверим

Апрель 2012. Повышенный уровень тестостерона.

За считанные недели до боя с чемпионом в тяжёлом весе Джуниором дос Сантосом NSAC сняла Оверима с шоу UFC 146, обнаружив у него чрезмерное соотношение тестостерона к эпитестостерону - 12:1 при допустимой норме 6:1. Голландец получил 9 месяцев дисквалификации, после которой проиграл 3 из 4 поединков, но затем всё же вышел на уже не чемпиона Дос Сантоса и нокаутировал его, а в прошлом году получил свой титульный шанс.

ЧИТАЙТЕ У НАС: Емельяненко - Оверимы или турнир, где будут драться только братья

Бен Ротвелл

Октябрь 2013. Повышенный тестостерон.

После победы над Брендоном Верой на UFC 164 Ротвелл получил от своего промоушена 9-месячную дисквалификацию, после чего продолжил побеждать, разобравшись с Алистаром Оверимом, Мэттом Митрионом и Джошем Барнеттом.

Март 2017. Неизвестное вещество.

Второй в карьере проваленный допинг-тест привёл к отмене боя против Фабрисио Вердума на UFC 211. В настоящий момент Бен находится в ожидании вынесения вердикта от USADA.

Антонио Сильва

Декабрь 2013, Повышенный уровень тестостерона.

Ярчайшее ничейное 5-раундовое действо "Бигфута" с Марком Хантом на UFC Fight Night 33 омрачила новость о том, что из-за повышенного мужского гормона бразилец лишился $50,000 за "Бой вечера", для Сильвы результат боя стал "no contest". Также его дисквалифицировали на 9 месяцев. По возвращению Сильва проиграл 5 (все нокаутом) из 6 боёв и был уволен из UFC.

ЧИТАЙТЕ У НАС: Про тест. Как выступают бойцы ММА после допинг-дисквалификации

Али Багаутинов

Июнь 2014. Эритропоэтин.

На UFC 174 россиянин не сумел завоевать титул в наилегчайшем весе, уступив Деметриусу Джонсону. Вскоре стало известно о его положительном предматчевом допинг-тесте, за что он получил один год дисквалификации. Вернувшись, Али ждали 3 поражения в 4 боях и увольнение из UFC с последующим подписанием контракта с Fight Nights Global.

Гектор Ломбард

Январь 2015. Дезоксиметилтестостерон.

Допинг найден в послематчевом анализе кубинца шоу UFC 182, где он уверенно прошёл Джоша Бёркмана. Ломбард получил один год дисквалификации, был лишён бонуса за победу в $53,000 и трети своего гонорара за выступление, а бой был признан несостоявшимся. Из-за этого Ломбард не получил бой с Рори Макдональдом на UFC 186, а после возвращения потерпел три поражения подряд.

Андерсон Сильва

Январь 2015. Дростанолон, андростан.

Тестирование легендарного "Паука" за две недели до боя с Ником Диасом на UFC 183 оказалось положительным. У Сильвы забрали победу, дисквалифицировали на год и оштрафовали на $380,000. Отбыв наказание, бразилец проиграл в 2016-м Майклу Биспингу и Дэниелу Кормье и сейчас он уже не рассматривается как топовый средневес.

ЧИТАЙТЕ У НАС: 9 звезд UFC, которые могут неожиданно оказаться в российских промоушенах

Мирко Филипович

Ноябрь 2015. Гормон роста.

Незадолго до боя с Энтони Гамильтоном на UFC Fight Night 79 "Кро Коп" признался в использовании гормона роста и объявил о завершении карьеры. Его слова впоследствии подтвердили результаты анализов. Мирко получил 2 года дисквалификации, но в сентябре 2016 года он, разорвав контракт в UFC, вернулся в Японию и выиграл Гран-при Rizin.

Константин Ерохин

Декабрь 2015. Дростанолон.

Положительный анализ "Русского медведя" перед проигранным поединком Габриэлю Гонзаге на TUF 22 Finale привёл к его годичной дисквалификации. Вскоре после этого UFC уволил Ерохина, и он перебрался в ACB, но в апреле этого года дебютировать в российском промоушене Константину помешала травма.

Йоэль Ромеро

Январь 2016. Ибутаморен.

Изначально USADA отстранила бойца от спорта на 9 месяцев за положительный тест на SARM в конце декабря, но позже выяснилось, что виной тому "загрязнённая" пищевая добавка, и срок сократили до 6 месяцев. Ромеро нокаутировал экс-чемпиона Криса Уайдмана и остановился в шаге от завоевания временного титула в миддлвейте, уступив Роберту Уиттакеру.

Абдул-Керим Эдилов

Февраль 2016. Мельдоний.

Положительная допинг-проба россиянина привела к его 15-месячной дисквалификации, из-за чего дебют в UFC состоится лишь в следующем месяце в Голландии.

Фрэнк Мир

Апрель 2016. Туринабол.

Стероид был найден в допинг-пробе, взятой в день боя с Марком Хантом на UFC Fight Night 85, который Мир проиграл быстрым нокаутом. Год спустя Фрэнку вынесли приговор – 2 года без боёв. В июле 2017-го он уволился из UFC, а в следующем месяце подписал контракт с Bellator.

Лиото Мачида

Апрель 2016. 7-Keto-DHEA.

После внепланового тестирования перед реваншем с Дэном Хендерсоном на UFC on FOX 19 Мачида признался в употреблении допинга, что привело к 18-месячной дисквалификации и, естественно, отмены боя с "Хэндо". 28 октября в Бразилии Мачида вернётся в мейн ивенте UFC Fight Night 119 боем против Дерека Брансона.

Ислам Махачев

Апрель 2016. Мельдоний.

Временная дисквалификация привела к отмене боя с Дрю Добером на UFC on FOX 19. Махачеву удалось доказать USADA, что он применял мельдоний до 1 января 2016, то есть до запрета препарата, и в июле с него были сняты все обвинения. Вернувшись, российский легковес выиграл у Криса Уэйда и Ника Ленца.

Чед Мендес

Июнь 2016. GHRP-6.

Использование пептида обойдётся Мендесу в 2 года без боёв, вернуться он сможет не раньше июня 2018 года.

Джон Джонс

Июль 2016. Летрозол и кломифен.

За три дня до UFC 200 стало известно, что Джонс не сумел выйти чистым из допинг-тестирования. В итоге: реванш с Дэниэлем Кормье отменили, а Джон был лишён пояса временного чемпиона в полутяжёлом весе и дисквалифицировали на один год. 29 июля 2017 года на UFC 214 "Bones" нокаутировал Кормье и вернул себе звание сильнейшего полутяжеловеса в мире.

Брок Леснар

Июль 2016. Кломифен.

Победа Леснара над Марком Хантом на UFC 200 после длительной паузы была омрачена известиями о двух его проваленных перед боем допинг-тестах. Брок получил годичную дисквалификацию и штраф в $250,000, бой с Хантом признан несостоявшимся. В феврале 2017-го стало известно, что Брок покидает UFC. Чтобы вернуться в промоушен Броку необходимо за 4 месяца до камбека вернуться в пул USADA, чего звезда рестлинга пока не сделала.

Руслан Магомедов

Сентябрь 2016. Остарин.

Тестирование от 7 сентября оказалось положительным и российского тяжеловеса временного отстранили от боёв. Когда будет принято решение USADA в отношении его, неизвестно.

Зубайра Тухугов

Ноябрь 2016. Остарин.

Ситуация аналогичная с Магомедовым. В пробах от 7 сентября и 29 октября у Тухугова также нашли этот SARM, и до сих пор непонятно, когда он сможет вернуться в восьмиугольник.

Крис Жустино

Декабрь 2016. Спиронолактон.

У "Киборг" обнаружили диуретик, но поскольку ей удалось доказать, что она применяла его по назначению врача для лечения последствий после сгонки веса к бою против Лины Лансберг, в феврале USADA сняло с неё все обвинения.

Келвин Гастелум

Март 2017. Марихуана.

Гастелум завалил тестирование в соревновательный период шоу UFC Fight Night 106, где он нокаутировал Витора Белфорта. За это его дисквалифицировали на 3 месяца, а запланированный на UFC 212 бой с Андерсоном Сильвой был отменён. Келвин вернулся в июле, чтобы быть задушенным Крисом Уайдманом. В ноябре в Китае в мейн ивенте UFC Fight Night 122 Гастелум со второй попытки попробует сразиться с Сильвой.

Джуниор дос Сантос

Август 2017. Гидрохлоротиазид.

Использование "Цыганом" диуретика повлекло за собой отмену его поединка против Фрэнсиса Нганну на сентябрьском шоу UFC 215.

Допинг и смерти в гонках на собачьих упряжках 

Сергей Лисин

14:55 

Впервые в истории гонок на собачьих упряжках разговоры о допинге стали материальны — в пробе, которую сдали собаки четырехкратного победителя Iditarod, найдены следы опиатов. 

Собачья жизнь

Прежде всего, забудьте все, что вы слышали или читали в художественной литературе о гонках на собачьих упряжках и о тех породах собак, которых вы считаете ездовыми. Сибирские хаски, аляскинские маламуты и прочие волкоподобные северные породы, безусловно, могут встать в упряжку и даже не запутаться в шлейках. Но они никогда не выиграют профессиональную многодневную гонку Iditarod.

Для побед в таких гонках есть специальная порода собак — аляскинские хаски. И на породу они похоже меньше всего. Это собаки разного окраса, с разной формой ушей и хвоста, разного размера, хотя в принципе коридор роста там более-менее узок. С точки зрения любого обывателя — это дворняги. «Дворняги», которые стоят хороших денег и щенки от которых продаются еще до их рождения. И нет, этих щенков не продадут вам. Потому что продают их только своим, тем, кто занимается гонками. Эти собаки должны бегать, иначе они сойдут с ума от бездействия и могут начать вымещать нервный срыв на своем теле, например прогрызут лапу до кости, такое бывало.

Этим «дворнягам» нужно выполнять тяжелую работу — бежать в упряжке сотни километров изо дня в день в условиях минусовых температур и сильных ветров, отдыхая на сене, будучи укрытыми только одеялом. Главное в такой ситуации — обеспечить собакам теплый ужин, для этого обычно берется сухой корм и заливается горячей водой, после чего ему дают немного остыть, разбухнуть и дают собакам. Сухие корма там тоже не те, которыми кормят обычных питомцев. Собаки бегают на липолизе, им почти не нужны углеводы, но очень нужны жиры. Поэтому сухой корм для профессиональных беговых собак содержит значительно больше жиров, чем обычный. Некоторые владельцы выбирают натуральное питание, но с ним по ходу гонки много возни, поэтому обычно, все-таки сухой корм.

Чтобы понять, на каких скоростях могут бежать собаки в упряжке, посмотрите вот это видео.

Главная гонка

Самой престижной гонкой на собачьих упряжках является Iditarod. Она проводится на Аляске весной и в 2017 году имела протяженность 979 км., которые победитель преодолел за восемь дней. В гонке отсутствует понятие этапов, в том смысле как это привычно видеть на многодневных гонках в велоспорте например. Есть контрольные пункты, на которых нужно отмечаться, и все.

Здоровье собак подвергается серьезному риску даже в неочевидных вопросах. Например, снег — абразив, и режет подушечки лап. Черные подушечки более прочные, розовые — менее, но даже черные не могут выдержать почти тысячи километров бегом, поэтому собакам на лапы надевают мягкие носочки из микрофибры. Носочки рвутся, их меняют, они снова рвутся, их снова меняют, и за гонку расходуется несколько сотен таких носков, которые должны быть заготовлены заранее. И это только один из сотни нюансов.

Очевидными проблемами являются растяжения, обморожения, перенапряжение и вывихи. Все как в большом спорте. На контрольных пунктах собак иногда осматривает ветеринар, чтобы удостовериться, что они могут продолжать гонку. В случае, если собака с гонки сходит, ее довозят до контрольного пункта в санках, и оставляют там, а оттуда уже довозят в клинику транспортом.

За последние десять лет на гонке умерло 15 собак, и четыре из них— в 2017 году. Не всегда смерть происходит из-за перенапряжения, бывают и несчастные случаи и нелепые обстоятельства. Но большая часть собак все-таки умирают из-за условий гонки.

Допинг

Теперь, когда вы получили более-менее приблизительно представление о том, что такое Iditarod, пора поговорить и о случившемся. Понятно, что когда речь заходит о таких серьезных нагрузках, соблазн использовать допинг встает в полный рост, тем более что собака съест все, что ей дадут, без вопросов.

Строго говоря, даже выставки собак подразумевают использование фармакологии. Чаще всего в ход идут кортикостероиды, чтобы снять воспаление с кожи и сделать собачку более привлекательной внешне.

Возвращаясь к допингу, долгое время на него собак вообще не проверяли, однако тенденции добрались до этого вида спорта в 1994 году, и с тех пор не было ни одного положительного результата, пока осенью этого года не поползли слухи о том, что в пробах четырех собак одного из участников гонки найдены следы запрещенных субстанций. Первое время скрывали даже то, что именно нашли. Затем признались — нашли трамадол.

Трамадол — психотропный опиоидный анальгетик (обезболивающее). Обладает сильным действием, дает быстрый и длительный эффект. В спорте у людей не запрещен, но находится под мониторингом. У собак, по правилам гонок, запрещен.

Последним бастионом конфиденциальности было имя каюра — человека управлявшего собаками в моче которых нашли следы допинга. Но в понедельник всплыло и оно. Хозяином собак оказался Даллас Сиви, четырехкратный победитель гонки (2012, 2014-2016 года) представитель очень известного и уважаемого, в мире гонок на собачьих упряжках, семейства. Как раз в 2017 он проиграл своему отцу, который опередил сына чуть меньше чем на три часа и заодно побил его же рекорд трассы.

Ирония ситуации заключается в том, что на момент проведения гонки не существовало нормальных правил, согласно которым ответственность ложится на владельца упряжки и ему угрожают какие-либо санкции. Про огромную дыру в правовом поле начали думать только на фоне новостей о положительной пробе, и лишь осенью правила изменили, но применить их задним числом нельзя. Поэтому Сиви не только не понес наказания, но и не будет отстранен от участия в гонке 2018 года.

Отвечая на вопросы о нарушении, Сиви заявил, что использование трамадола было нерационально, потому что, по его мнению, это не дало бы ему преимущества. Само разбирательство по его делу он назвал «раком на теле спорта» и высказал мнение, что все происходящее не более чем результат подставы, со стороны сил, которые выступают против гонок на собачьих упряжках вообще и гонки Iditarod в частности.

Сиви так оскорбили выдвинутые обвинения, что он опубликовал видео, где сообщает, что будет бойкотировать гонку 2018 года в знак протеста.

Фото: Ezra Shaw/Getty Images Sport/Getty Images

Кофеин и спорт на выносливость

КОФЕИН, ТЕИН и ГУАРАНА это название одного и того же АЛКАЛОИДА ПУРИНОВОГО РЯДА содержащегося в растениях, таких как: кофейное дерево, чай, какао, мате, гуарана, кола и т.д. Он синтезируется растениями для защиты от насекомых, поедающих листья, стебли и зерна, а так же для поощрения насекомых опылителей.

В одной чашке кофе-эспрессо содержится в зависимости от сорта от 60 до 100 миллиграмм кофеина, в чашке чая кофеина содержится от 30 до 70 миллиграмм, в какао от 2 до 20 миллиграмм на чашку, даже в кофе без кофеина все равно есть 2-8 миллиграмма кофеина. Именно благодаря содержанию в напитках этого алкалоида мы и обязаны их психостимулирующим эффектам.

Открыт кофеин был в 1819 году немецким химиком Фердинандом Рунге, но получить его в чистом виде удалось лишь в 1828 году французским химикам-фармацевтам Пьеру Пеллетье и Жозефу Каванту.
Годом ранее, в 1827 году, М. Одри (M. Oudry) уже выделил некий алкалоид из чая и назвал его теином, но в 1838 году голландский химик Геррит Мульдер доказал тождественность кофеина и теина.
В 1882 году немецкий химик Эмиль Фишер, в последствии Нобелевский лауреат по химии 1902 года, впервые искусственно синтезировал кофеин.

У животных и человека кофеин стимулирует центральную нервную систему, усиливает сердечную деятельность, расслабляет гладкие мышцы (то есть вопреки распространенному заблуждению кофеин не сужает кровеносные сосуды), вызывает повышение кровяного давления (за счет усиления сердечной деятельности) и усиливает мочеотделение.
Это связано с тем, что кофеин блокирует фермент фосфодиэстеразу, разрушающий циклический аденозинмонофосфат — производное АТФ, выполняющего в организме роль вторичного посредника внутриклеточного распространения сигналов некоторых гормонов, которые не могут проходить через клеточную мембрану и в частности АДРЕНАЛИНА.
Таким образом накопление в клетках циклического аденозинмонофосфата приводит к адреналино-подобным эффектам организма.

Кофеин один из самых легкодоступных стимуляторов нервной системы потребляемый более чем 85% населения земного шара.

НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ЭТОЙ ОБЛАСТИ.

Интерес к кофеину, как к средству повышающему выносливость, возник после ряда исследований опубликованных в 1978-1980 годах.
В 1978 году, велосипедисты, принявшие 330 миллиграмм кофеина (5 мг/кг веса тела) за час до педалирования с интенсивностью 80% от VO2max, смогли крутить педали до полного изнеможения на 19 % дольше (90 минут против 75 минут).
Другое исследование проведенное в 1979 году установило, что после употребления 250 миллиграмм кофеина общее количество работы, выполняемой в течении 2 часов, выросло на 20%.
И наконец третье исследование, проведенное в 1980 году, установило, что прием 5 мг/кг кофеина снижает потребление мышечного гликогена на 42% и увеличивает использование мышечных триглицидов на 150% во время 30 минутного педалирования с интенсивностью 70% от VO2max.
Позднее, исследований на эту тему было много, да и результаты были противоречивы. Однако уже после 1990 года, появилась масса научных работ, которые доказали – КОФЕИН СПОСОБЕН УЛУЧШИТЬ ВЫНОСЛИВОСТЬ.

Последний систематический обзор исследований на эту тему был опубликован в ноябре 2015 года журналом International Journal of Sport Nutrition and Exercise и объединил в себе 619 научных работ в этой области собранных на ресурсах PubMed, Web of Science и SPORTDiscus.

В общей сложности из них было отобрано 9 рандоминизированных контролируемых исследования, в которых приняло участие 135 испытуемых, отвечающих всем необходимым требованиям для научных исследований такого рода.

КОФЕИН И ВЫНОСЛИВОСТЬ.

Все девять отобранных исследования изучали воздействие кофеина на выносливость. Пять из девяти показали улучшение выносливости после приема кофеина по сравнению с исходными показателями тестирования или плацебо. В среднем улучшение производительности составило 24,2 % .

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПОВЫШЕНИЯ ВЫНОСЛИВОСТИ.

Как мы уже отмечали выше кофеин оказывает мягкий психостимулирующий эффект на центральную нервную систему посредством увеличения производства адреналина, но кроме этого ряд исследований позволяет предположить, что кофеин уменьшает зависимость организма от использования запасов гликогена (на 42%) и способствует увеличению свободной мобилизации жирных кислот. Так в некоторых исследованиях отмечается значительное увеличении окисления внутримышечного жира во время физического упражнения на велоэргометре при приеме дозы кофеина в 5 мг/кг. А при приеме более высоких доз (до 9 мг/кг) снижение нетто гликогенолиза (на 55%) в начале упражнения.

КОФЕИН И ВОСПРИЯТИЕ НАГРУЗКИ.

Шесть из девяти исследований (количество испытуемых 82 человека) изучили воздействие кофеина на восприятие нагрузки во время тренировок на выносливость. Три плацебо-контролируемых исследования из шести показали снижение восприятия нагрузки. Оценка производилась по так называемой Borg scale или rating of perceived exertion (RPE) — шкале воспринимаемой физической нагрузки. На практике используется два варианта Borg scale 6-20 и 1-10. В связи с тем, что в исследованиях оценка проводилась с использование разных шкал, доказанность полученных данных считается низкая. Тем не менее разница в восприятия боли и усталости у испытуемых после приема кофеина составило от 5,9% до 29%.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ СНИЖЕНИЯ ВОСПРИЯТИЯ БОЛИ И УСТАЛОСТИ.

Возможным механизмом, посредством которого кофеин может снизить болевые ощущения и улучшить показатели выносливости является увеличение секреции бета-эндорфинов. Установлено, что после принятия дозы кофеина концентрация бета-эндорфинов в плазме крови увеличивается почти в два раза, что приводит к снижению болевых ощущений.

ДОЗИРОВКА.

В зависимости от индивидуальных особенностей дозы оказывающие благоприятное воздействие на производительность у мужчин (70 кг) и женщин (50 кг) колеблются в границах от 2,0-5,5 мг/кг для мужчин и 1,5-4,0 мг/кг для женщин.

При дозах кофеина меньше или равных 3 мг/кг наблюдались минимальные различия в показателях выносливости. Дозы от 3 до 8,1 мг/кг оказывали максимальное воздействие показатели выносливости. Средняя доза количества кофеина в рассматриваемых исследованиях составила 5 мг/кг. Дальнейшее повышение дозы кофеина свыше 9 мг/кг не приводит к дальнейшему повышению производительности.

Индивидуальная изменчивость метаболизма кофеина исключает конкретные рекомендации относительно верхних пределов доз потребления кофеина.
К тому же, на некоторых людей кофеин вообще не оказывает никакого воздействия. Причины такого явления пока изучаются.

ВРЕМЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ.

Исследования показали, что пик улучшения работоспособности наступает примерно через час после приема кофеина. Период полувыведения кофеина из организма сильно зависит от индивидуальных особенностей, но в среднем составляет около 4 часов. Период полного выведения оценивается в 10-12 часов.

ИНДИВИДУАЛЬНАЯ РЕАКЦИЯ.

Доза, сила и время реакции организма на прием кофеина сильно зависят от индивидуальных особенностей организма испытуемого, а так же присутствия кофеина в ежедневном рационе питания.
Эффект использования кофеина в качестве стимулятора менее выражен у потребителей кофеина ( потребление больше или равно 300 мг/сутки) и более выражен у не потребителей кофеина (более или равно 50 мг/сутки). При этом потребление кофеина в границах 150-200 мг/сутки (три чашечки кофе эспрессо) не оказывает значительной разницы на результаты сравнения показателей потребителей и не потребителей кофеина при выполнении исследований.

ПОБОЧНЫЕ ИЛИ НЕЖЕЛАТЕЛЬНЫЕ ЭФФЕКТЫ.

В исследованиях включенных в данный обзор не были отмечены какие-либо нежелательные или побочные эффекты вызванные потреблением кофеина. Отмечается, что кофеин может усиливать диурез (мочегонный эффект) в течении ближайших четырех часов после приема в состоянии покоя. Однако это не оказывает негативного воздействия на водно-солевой баланс во время физического усилия.

Тем не менее нужно отметить, что кофеин в больших дозах может вызвать у некоторых людей индивидуальные реакции организма такие как: состояния возбуждения, бессонницы, повышение артериального давления, усиленное сердцебиение, аритмию, желудочно-кишечные расстройства и прочее.

КОФЕИН И ОБЕЗВОЖИВАНИЕ.

Несмотря на то, что кофеин обладает способностью усиливать диурез (мочегонный эффект ) многочисленные исследования показывают, что при выполнении физического упражнения нет никакой разницы в общей потери жидкости и потоотделении после приема кофеина.
Исследованиями не было отмечено так же никаких существенных различий в объемах мочи после приема кофеина при выполнении физических упражнений и в состоянии покоя. То же касается и изменений объема крови.
Таким образом, кофеин не оказывает неблагоприятного воздействия на общий баланс жидкости в организме.

КОФЕИН ЭТО НАРКОТИК?

Любое вещество естественного или искусственного происхождения, которое влияет на функционирование центральной нервной системы называется ПСИХОАКТИВНЫМ ВЕЩЕСТВОМ. Изменения функционирования центральной нервной системы могут носить как положительный, так и отрицательный характер.

Не все психоактивные вещества являются наркотиками, но все наркотики являются психоактивными веществами. Психоактивные вещества, запрещенные законодательством или вызывающие привыкание, в русском языке называются наркотиками.

КОФЕИН ЯВЛЯЕТСЯ ПСИХОАКТИВНЫМ ВЕЩЕСТВОМ, НО ПРИ ЭТОМ НЕ ЯВЛЯЕТСЯ НАРКОТИКОМ.
СОГЛАСНО КЛАССИФИКАЦИИ ВОЗ КОФЕИН НЕ ВХОДИТ В ЧИСЛО ПСИХОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ВЫЗЫВАЮЩИХ ЗАВИСИМОСТЬ.

Согласно Международной классификации болезней ВОЗ, так называемому МКБ-10, страница №39-40, «КОФЕИН один из ксантинов (пуриновое основание присутствующее во всех тканях организма), который ЯВЛЯЕТСЯ ЛЕГКИМ СТИМУЛЯТОРОМ центральной нервной системы, вазодилатором и диуретиком. Острое или хроническое злоупотребление (свыше 500 миллиграмм в день и более) с последующими признаками интоксикации называется кофеинизмом. ….

Расстройства, связанные с употребление психоактивных веществ, в МБК-10 включают расстройства, вызванные употреблением кофеина, и кофеиновую зависимость («Классификация психических и поведенческих расстройств», рубрика F15 –психостимуляторы и кофеин )…. Профессиональные формулировки (например, “алкоголь и другие наркотические средства”) часто отражают стремление подчеркнуть, что кофеин, табак, алкоголь и другие вещества при распространенном немедицинском использовании так же являются наркотическими средствами в том смысле, что они употребляются (по крайней мере частично) из-за их психоактивного воздействия. “

Правительство Российской Федерации внесло кофеин в перечень « Жизненно необходимых и важнейших лекарственных препаратов».

КОФЕ И ЧИСТЫЙ КОФЕИН ОДИНАКОВО ВОЗДЕЙСТВУЮТ НА ОРГАНИЗМ?

Наиболее цитируемым исследованием попытавшимся ответить на этот вопрос является исследование GRAHAM проведенное в 1998 году. Это исследование показало, что значительное улучшение работоспособности бегунов достигалось только тогда, когда в их организм попадал чистый кофеин, но не тогда когда они принимали перед тренировкой обычный кофе. При чем эта разница не могла быть объяснена разницей содержания кофеина в напитках, так как концентрация кофеина в плазме крови через час после принятия чистого кофеина и кофейного напитка была одинакова.

Graham предположил, что некие другие компоненты содержащиеся в кофе и в частности хлорогеновые кислоты антагонизируют физиологические реакции кофеина. Однако на сегодняшний день окончательного и однозначного ответа по этому вопросу нет.

КОФЕИН В СПОРТИВНОМ ПИТАНИИ.

Кофеин активно используется при производстве спортивного питания и его можно найти как в чистой форме (например Guarana Shot или Sponser Activator) так и в качестве одного из компонентов в энергетических гелях.
Обычно одна предлагаемая доза-ампула содержит 200 миллиграмм чистого кофеина, что эквивалентно примерно 2,1-3.0 мг/кг. Рекомендации по разовой дозе потребления обычно написаны на упаковке и колеблются в зависимости от веса потребителя от 1 до 2 доз-ампул.
Кофеин содержится так же и в энергетических гелях некоторых производителей спортивного питания. Например, энергетический гель Liquid Energy Plus компании Sponser в 70 граммовом тюбе содержит 50 миллиграмм кофеина, а 32 граммовый тюб геля Roctane, производителя спортивного питания GU, содержит кофеина 35 миллиграмм.

КОФЕИН И ДОПИНГ.

Международный Олимпийский комитет предписывает допустимый предел кофеина в 12 микрограмм на миллилитр мочи. Таким образом, максимальная доза кофеина колеблется в диапазоне от 9 до 13 мг/кг примерно за час до испытания.

Всемирное допинговое агентство WADA на сегодняшний день не считает кофеин запрещенным веществом, но включило его с 2009 года в программу мониторинга.
В настоящий момент, Американский колледж спортивной медицины, Олимпийский комитет США и Американская диетическая ассоциация не одобряют применение кофеина в целях повышения выносливости.

Переваривание белков

В организме человека расщепление полученных с пищей белков на аминокислоты происходит в желудочно-кишечном тракте. Белки разрушаются при помощи ферментов пептидаз (существует еще синоним “протеаза”), которые разделяют на эндопептидазы, расщепляющие пептидные связи внутри молекулы белка, и экзопептидазы, удаляющие аминокислоты от N- или C-концов пептида.

Пептидазы вовлечены во множество физиологических процессов, могут катализировать реакции внутри и вне клеток. Реакции подразделяются на:
• ограниченный протеолиз, при котором протеаза расщепляет одну или несколько определенных пептидных связей в белке, что приводит к изменению его функционального состояния. Таким образом активируются ферменты, прогормоны превращаются в гормоны.
• неограниченные протеолиз, при котором белки распадаются до аминокислот. Этот процесс происходит в лизосомах и ЖКТ.

В ЖКТ поступают экзогенные белки пищи и эндогенные белки различных секретов и слущенного эпителия. Эти белки начинают перевариваться в желудке под действием желудочного сока — жидкости c pH 1,5-2,5. Такую кислотность поддерживает выделяемая париетальными клетками соляная кислота. Её секреция стимулируется гистамином через H2-рецепторы, ацетилхолином через M3-рецепторы и гастрином. HCl денатурирует белки, создает оптимальный pH для действия пепсина и активирует ограниченный протеолиз пепсиногена. Пепсин является эндопептидазой и гидролизует пептидные связи перед ароматическими аминокислотами (фенилаланином, триптофаном, тирозином), образуя более короткие полипептидные цепочки.

Кислое содержимое желудка проходит в двенадцатиперстную кишку, слизистая которой запускает выделение в кровь гормона секретина, который стимулирует выделение поджелудочной железой гидрокарбоната для нейтрализации соляной кислоты, повышая pH примерно до 7. Выделяемые желчь и кишечные соки еще сильнее повышают pH.

Пептиды в двенадцатиперстной кишке высвобождают в кровь гормон холецистокинин, который стимулирует секрецию трипсиногена, химотрипсиногена, проэластазы, прокарбоксипептидаз А и B. Чтобы не происходило самопереваривания в поджелудочной железе, секретируются неактивные формы (зимогены), а также вместе с панкреатическим соком поступает ингибитор трипсина Под действием кишечной энтеропептидазы трипсиноген переводится в активный трипсин, который в свою очередь активирует другие ферменты панкреатического сока. Каждая из пептидаз обладает специфичностью к определенным пептидным связям. Продукт действия одного фермента может использоваться как субстрат для другого. Таким образом ферменты дополняют друг друга, образуя смесь аминокислот и олигопептидов.

Олигопептиды в дальнейшем гидролизуются в просвете кишечника экзопептидазами и дипептидазами, локализованными в мембране щеточной каемки энтероцитов. Конечными продуктами пристеночного пищеварения являются аминокислоты, ди- и трипептиды. В мембране микроворсинок расположены специфические транспортные системы (для переноса отдельно нейтральных, алифатических гидрофобных, кислых, основных аминокислот, иминокислот), участвующие в активном транспорте аминокислот в цитоплазму энтероцитов. Работа некоторых этих переносчиков зависит от ионов натрия, хлора, но у двух систем не зависит от них. Ди- и трипептиды транспортируются системой, которая требует ионы водорода. Большие пептиды почти не всасываются.

В энтероцитах олигопептиды распадаются до аминокислот внутриклеточным гидролизом, и вместе с аминокислотами, поступившими из кишечника, покидают клетки через базолатеральную мембрану при помощи как минимум пяти транспортных систем, три из которых зависимы и две независимы от Na+. Из межклеточного пространства аминокислоты попадают в кровеносные капилляры ворсинок и переносятся в печень.

Нельзя не упомянуть внутриклеточное переваривание белков, которое по сути относится к аутофагии. Аутофагия — это процесс переноса в лизосомы и разрушения внутренних частей клетки. Выделяют микроаутофагию, макроаутофагию и шапероновую аутофагию. Микроаутофагия — это захват белковых молекул и обломков клеточной мембраны лизосомой процессом инвагинации. При макроаутофагии лизосомы сливаются с аутофагосомами — участками цитоплазмы, которые отделены от остальной клетки двойной мембраной (как эндоплазматическая сеть) и могут содержать органеллы. При шапероновой аутофагии белки-шапероны (семейства hsc70) связываются с определенными денатурировавшими белками, образуют комплекс шаперон-белок, который связывается с рецепторным белком мембраны лизосомы. С помощью лизосомального белка-шаперона разворачивается структура белка и он транспортируется через мембрану в полость лизосомы. В отличии от предыдущих двух типов аутофагии, шапероновая крайне специфична по отношению к перевариваемому белку.
Подробнее об аутофагии - https://vk.com/wall-60511457_181619.

Источники:
В.К. Кухта, Т.С. Морозкина, Э.И. Олецкий, А.Д. Таганович, “Биологическая химия”, 2008.
David L. Nelson, Michael M. Cox – Lehninger Principles of Biochemistry, 6th edition, 2013.

Про карнитин и механизм сжигания жира

 

Прежде всего статья касается тех, кто в погоне за красивой фигурой надеется на чудо-таблетку. Поэтому сегодня будет о L-карнитине. Гугл сказал, что отечественный рынок насыщен карнитином и предлагается он как действенный жиросжигатель, а также как “энергетическая добавка” при занятиях бодибилдингом и аэробикой. На множественных сайтах можно даже найти описание механизма действия и рекомендации по дозированию. А блогосфера браво рапотрует о потреблении. Но что говорят относительно действенности карнитина ученые? Для того, чтобы не дать ввести себя в заблуждение, придется слегка окунуться в биохимию собственного организма. За одно узнаем, как сжигается жир и от чего это зависит.

Анаболизм — катаболизм.

Живая клетка все время балансирует между полярными процессами жизни и смерти и накопления и распада, к тому же находится во временных границах развития. Поддержание гомеостаза едва ли не самое очаровательное изобретение природы и здесь задействованы чувствительные молекулярные сенсоры, которые эффективно улавливают отклонение в ту или иную сторону и “переключают” системы на синтез или на сжигание. Одним из таких эффективных сенсоров у живых организмов есть специальные киназы, которые остаются неизменными под эволюционным давлением и в дрожжах, и у растений, и у животных. У животных они имеют название AMPK (AMP-activated protein kinase). Они способны улавливать энергетический статус клетки и при увеличении АМФ, как продукта распада энергетической молекулы АТФ, они активируются и напрямую или опосредствовано запускают машинерию всего организма для поставки топлива в клетку и одновременно отключают энергоемкие процессы запасания жиров. Это касается активации энзимов для сжигания жиров, включения каскада генов, которые кодируют белки, которые обслуживают процесс энергопродукции, также активируются транспортные системы, которые поставляют топливо в энергетические станции клетки — митохондрии.

Теперь мы вплотную подошли к тому, что является топливом для организма, которое дает нам энергию.

Во-первых, это глюкоза, которая в процессе гликолиза раскладывается или до пирувата (при условии достаточного поступления кислорода), или до молочной кислоты (при условии кислородного голода), но в обоих случаях на выходе имеем две энергетические молекулы АТФ. К пирувату мы еще вернемся позже. Во время физической нагрузки сначала “сжигается” сахар в крови, и его дефицит является сигналом в мозг, дескать немедленно нужно еще топливо. Мозг в ответ посылает сигнал организму, что сахар “можно брать” из гликогенових запасов в печени и первым делом выбираются эти “легкие” энергетические запасы. Впрочем, при больших потребностях в энергии необходимы более серьезные источники.

Этим другим топливом для продукции АТФ есть липиды, которые отложены у нас в жировой ткани. На них мы остановимся подробнее, потому что скоро будет о карнитине. При физических нагрузках энергия нам нужна в мышцах, а жиры находятся в жировой ткани, причем достаточно законсервированны. Как мы видели уже раньше, организм уже получил молекулярный сигнал, что топливо нужно поставить в мышечные клетки. Обратите внимание на то, что жиры в жировой ткани, а энергию надо в мышечную. Липиды у нас отложены в виде жиров — триацилглицеролов, которые под действием активированного энзима липазы расщепляются на одну молекулу глицерола и три молекулы жирных кислот. Это называетсямобилизацией жиров. Кроме того, липазу активируют еще некоторые гормоны, такие как адреналин и глюкагон. Дальше судьба продуктов распада разная. Они попадают в кровеносное русло, глицерол транспортируется в печень и дальше метаболизуется вместе с сахарами, а вот молекулы жирных кислот с кровотоком и активным транспортом поставляются в клетки мышц, где они как раз и нужны.

Сами по себе жирные кислоты химически инертны, для того, чтобы они вступили в последующие химические превращения их нужно активизировать. С помощью энзима тиокиназы к молекуле жирной кислоты привязывается так называемый коэнзим А и образуется энергоемкое соединение ацил-коА, которое плавает в клетке, но еще в митохондрию не попало. Для того, чтобы попасть в митохондрию, ацил-коА необходимо преодолеть двойную липидную мембрану. Не углубляясь в причины скажу, что коэнзим А вместе с ацилом “не пролазит” через мемрану, поэтому здесь в работу вступает хитрый транспортный механизм. На мембране митохондрии есть специальные ворота, на которых сидит “проводник” карнитин. Он временно цепляется к ацилу на место КоА, пролазит через с ним через ворота, внутри митохондрии есть свой КоА, которому он отдает этот ацил, а сам возвращается наружу. Эта вся громоздкая конструкция называется карнитиновий шаттл. Когда ацил-КоА таким макаром угодил в митохондрию, он вступает в сложный цикл бетаоксидации, что приводит к синтезу молекул ацетил-КоА, которые уже являются топливом для цитратного цикла.Цитратный цикл, или его еще называют цикл Кребса, или дыхательным циклом, это такая большая топка, куда поступает сырье ацетил-КоА и/или пируват и все это в процессе последовательных реакций в митохондриях постепенно раскладывается до воды, углекислого газа и энергоемких молекул. Тут тоже обратите внимание, что карнитин не мобилизует жиры в жировой ткани, а работает в мышцах, куда жирные кислоты поступили уже после мобилизации.

Как мы только что обстоятельно рассмотрели, ацетил-КоА образуется из жиров, так же замечу, что он образуется также из вышеупомянутого пирувата, кроме того, при большой необходимости в топку могут идти и белки, которые раскладываются до аминокислот, которые что? Правильно, также превращаются в ацетил-КоА. Но разложение белков для энергетических нужд это уже крайняя мера для организма. То есть ацетил-КоА окончательное сырье для топки, которое получается и из белков, и из жиров и из углеводов.

Карнитин.

Теперь, когда мы уже знаем, как работает эта вся энергетическая машинерия, можем сосредоточить свое внимание на карнитине. Очевидно, что когда организм получает достаточно питательных веществ и не тратит их на физические упражнения, все процессы настроены на запасание жиров в жировой ткани. Карнитин плавает себе в мышечной клетке без работы. И хоть сколько будем его есть, к сжиганию жира это не приведет. Логично, что для того, чтобы карнитин заработал, необходимо как минимум дать организму сигнал, который бы переключил процессы из режима хранения в режим сжигания, что привело бы к мобилизации жиров и поставки их в мышечные клетки. Возможно больше толку будет, когда мы будем принимать его во время физических упражнений?

Оказалось, что здесь также далеко не все просто. Несмотря на то, что карнитин был выделен давно, обстоятельно изучен механизм его действия, однако регуляция его синтеза и выведение из организма оставались долго белым пятном. Это привело к появлению спекулятивных теорий о том, что карнитин возможно может быть лимитирующим фактором в успешности бетаоксидации жирных кислот. Фармацевтические компании не мешкая выплеснули на рынок карнитин, как возможный стимулятор метаболизма и биодобавка для спортсменов. И только начиная с 2000 года насобралась критическая масса исследований, которые опровергают лимитированность карнитина в метаболитических процессах. Так же, как топливный сенсор АМРК “чувствует” энергетический дефицит и включает систему катаболизма, так же чувствительно он заботится и о достаточном количестве всех составляющих для этих процессов. С одной стороны мы употребляем достаточно карнитина с мясными продуктами, а как только возникает дефицит, карнитин синтезируется из некоторых аминокислот самим организмом в почках и печени.

Уровень карнитина очень гомеостатичный, транспорт в нужные органы активный, а избыток немедленно выводится почками. Например, в плазме крови его концентрация 60 микромоль/ литр, в печенке 900 микромоль/кг, а в мышцах 40000 микромоль/кг. За один час легких физических нагрузок ни содержание карнитина, ни ацил-карнитиновий баланс в мышцах НЕ меняется вообще. Только во время сильных физических нагрузок при анаэробных условиях наблюдается увеличение уровня ацил-карнитина в мышцах, что может быть следствием накоплениям лактата (см. выше) и является следствием временного нарушения метаболитического равновесия. А как изменился при этом уровень карнитина в плазме крови, которая должна была бы поставлять карнитин к мышцам? Клинические исследования показывают, что никак! Таким образом идея карнитина, как лимитирующего фактора для бетаоксидации жирных кислот, себя фактически исчерпала. Есть одно исследование на животных, которое показывает теоретическую возможность действия карнитина на ускорение углеводного окисления и то, на сердечной ткани, но пока еще никто не показал релевантности этой идеи для здорового человека. Множественные клинические исследования связи употребления разных доз карнитина и физических упражнений атлетов, нетренированных и тренированных людей, НЕ подтвердили его волшебного действия.

Что происходит с карнитином, когда он угодил в организм в виде дорогой пилюли?

Оральное употребление карнитина биологически доступно на 5-15%. Если на момент употребления карнитина организм потребности в нем не имеет, то он, поплавав некоторое время в плазме крови, полностью выводится с мочой. Некоторые експерты-диетологи ехидно называют употребление карнитина продукцией дорогой мочи.

Выводы

Так что? Совсем бесполезный продукт?

Конечно нет. Описан целый ряд заболеваний, каторые связаны с нарушениями синтеза карнитина, его транспортом, метаболизмом и поддержанием гомеостаза. Это могут быть и врожденные генетические поломки или следствие поломок в других участках этого согласованного механизма регуляции. Это и рак, и диабет, и болезнь Альцгеймера, и болезни почек, и еще целый ряд болезней, которые давно и успешно лечат препаратами карнитина. Оправданным может быть употребление карнитина веганцами, поскольку они не употребляют мяса - основного источника карнитина. Но, как показыают исследование, для здорового человека, даже того, который приводит свое тело в порядок физическими упражнениями, дополнительный карнитин это лишня трата денег.

Как побочное следствие карнитинового урока должен быть вывод, что для того, чтобы организм стал сжигать жир, нужно дать ему сигнал, что энергии нет: меньше есть и больше физических упражнений.

Талантливая молекула. Многогранный креатинфосфат.

Креатинфосфат (КрФ), он же креатинфосфорная кислота, он же фосфокреатин - высокоэнергетическое соединение, представляющее собой фосфорилированную форму азотистой кислоты – креатина (Кр), одного из важнейших метаболитов в биоэнергетической системе человека. Говоря о химизме креатинфосфата (Рис.1), его синтезе, накоплении и реализации его функций, всегда следует учитывать взаимозависимость фосфокреатина со своим предшественником – креатином (Рис.2), что дает основания утверждать о наличии цельной креатин-креатинфосфатной системы.

Метаболизм креатина и креатинфосфата, их взаимные превращения, непосредственно связаны с работой адениловой системы , и как следствие, со всеми основными элементами энергообеспечения организма. Однако, участие креатин-креатинфосфатной системы (Кр-КрФ) в биохимических превращениях не ограничивается рамками энергетического обмена. Далее будут рассмотрены отдельные элементы данной системы в ключе их совместной работы.

Общие сведения о креатине и фосфокреатине

Органическая азотистая кислота креатин синтезируется в печени, почках и в небольших количествах в поджелудочной железе, при непосредственном участии трех аминокислот: заменимой- глицина и двух незаменимых- аргинина и метионина. Синтез (Рис. 3) регулируется влиянием следующих ферментов: глицин-амидинотрансферазы ( перенос гуанидиновой группы от аргинина на глицин с образованием L-орнитина), метионин-аденозил трансферазы (образование активной формы метионина- S-аденозилметионина (SAM)из метионина и аденозина) и гуанидинацетат-метилтрансферазы.

Синтезированный креатин разносится кровотоком, в основном накапливаясь в предъявляющих высокие энергетические требования органах и тканях, таких как мышечные волокна и головной мозг. Основным депо Кр и КрФ являются скелетные мышцы, где концентрация этих веществ достигает 30 ммоль/г.

Количество креатина, образующегося ежесуточно в организме, находится в зависимости от ряда биологических и физиологических факторов (пол, возраст, специфическая тренированность, количество мышечной ткани и тд.) и колеблется от 1 до 2 г. Общее количество креатина (включающее обе формы в соотношении Кр и КрФ- 40:60 ) составляет 100-160 г у взрослого человека.

Фосфокреатин является продуктом обратимой реакции (Рис.4) фосфорилирования креатина, регулируемой креатинкиназой (креатинфосфокиназой)- ферментом, имеющим несколько изоферментных форм (Таб.1), из которых наибольшее биологическое значение имеют 3: креатинкиназа миокарда (КК-МВ), мозговая креатинкиназа (КК- ВВ) и самая распространенная- мышечная креатинкиназа (КК-ММ). Основная активность каждого из этих изоферментов происходит в соответствующих тканях и органах, и их концентрация в крови имеет особенное клиническое значение при лабораторной диагностике широкого спектра патологических состояний(инфаркт миокарда, ишемические повреждения головного мозга, разрушения структуры мышечных волокон и тд.).

Конечным продуктом метаболизма креатина и фосфокреатина в ходе необратимой химической реакции (Рис.5) является креатинин, который попадая в кровь затем проходит клубочковую фильтрацию в почках и выводится с мочой. Креатинин в анализе мочи также является значимым параметром при анализе функции мочевыделительной системы в целом и почек в частности. Данный показатель, как и цифры содержания креатина и креатинкиназы, рассматриваются в составе общего и специализированного биохимического анализа крови. Их средние значения приведены в Таблице 2.

Особенностью превращения Кр и Крф в креатинин является отсутствие регулирующего фермента, что обеспечивает относительное постоянство уровня интенсивности реакции образования креатинина, а это в свою очередь обуславливает стабильную скорость распада креатина и креатинфосфата в течение суток на отметке в среднем 1-2 г. Значительное увеличение количества креатинина в моче при нормальном статусе возможно при использовании экзогенных пищевых добавок на основе Кр и КрФ.

Биологическая роль креатина и фосфокреатина

С 20-х годов ХХ века, когда был открыт креатинфосфат и началась новая эпоха в изучении высокоэнергетических фосфатов и их роли в энергетическом обмене, звенья креатин-креатинфосфатной системы продолжают расширять список своих прикладных свойств. На данный момент многочисленные фундаментальные биохимические и физиологические исследования, как и данные полученные в ходе фокусных клинических разработок позволяют уверенно говорить о следующих функциях Кр и КрФ:
- участие в энергообеспечении мышечной работы в анаэробном режиме за счет непосредственного участия в сокращении миофибрилл (классическое понятие о креатинфосфатной системе ресинтеза АТФ);
- стимуляция окислительного фосфорилирования за счет работы в митохондриях так называемого креатинфосфатного челнока (или шаттла);
- регуляция водно-солевого обмена за счет способности удерживать воду в клетках мышечной ткани;
- кардиопротективное и общее защитное действие креатинфосфата для других типов клеток с помощью его способности к стабилизации клеточных мембран;
- регуляция работы адениловой системы с помощью воздействия на
концентрацию АДФ в митохондриях и цитоплазме миофибрилл

Креатинфосфатный анаэробный ресинтез АТФ выходит на первый план при высокоинтенсивной работе короткой продолжительности (до 10 сек.), когда эффективность дыхательной цепи недостаточна из-за долгого времени активации, либо за счет нарастания кислородного долга, а скорость гликолитического расщепления снижается вследствие истощения субстратов или ферментной базы. Так как все превращения Кр и КрФ регулируются только одним ферментом (креатинкиназой), это существенно снижает время необходимое для выхода на максимальные параметры работы анаэробно-алактатной системы. Отсутствие образования молочной кислоты и ее солей, что позволяет избавиться от закисления мышечных волокон, при таком типе энергообеспечения является еще одним положительным моментом в использовании Кр и КрФ как биоэнергетического агента. Существуют углубленные исследования более тонких механизмов влияния этих метаболитов на уровень pH мышечной ткани (в том числе миокарда), головного мозга и крови, однако формирование единой согласованной теории пока не произошло.

Креатинфосфатный шаттл (Рис.6) не только обеспечивает перенос органического фосфата от АТФ, которая не может самостоятельно покинуть матрикс митохондрий, до работающих миофибрилл, но и стимулирует работу дыхательной цепи. Это происходит за счет функционирования креатинкиназы на внутренней мембране митохондрий. Образовавшаяся вследствие реакции фосфорилирования креатина молекула АДФ поступает обратно в матрикс и стимулирует реакции окислительного фосфорилирования за счет изменения соотношения АТФ/АДФ. Таким образом Кр и КрФ имеют выраженное влияние на энергообеспечение не только в рамках анаэробных реакций но и при эробном ресинтезе АТФ.

Удержание молекул воды внутри клеток за счет присутствия креатина и креатинфосфата и их влияния на ионы Na не носит выраженного характера при исключительно эндогенном получении организмом этих метаболитов.

Взаимодействие креатинфосфата с клеточными мембранами обусловлено его химическим строением (Рис.1). Амфипатические свойства фосфокреатина, выраженные в наличие свободных ионных связей разной направленности, позволяют КрФ связывать с полярными фосфолипидными головками мембраны и таким образом стабилизировать весь поверхностный аппарат клетки. За счет этого стабилизирующего действия фосфокреатина вся клетка становится более устойчива к разрушению, вызванному различными факторами, такими как рост осмотического давления или присутствию цитотоксических агентов. На тканевом уровне это выражается в противоишемическом и антитоксическом действии креатинфосфата на клетки скелетной и сердечной мышечной ткани, а также на клетки головного мозга.

Способность регулировать постоянную концентрацию АДФ позволяет креатинфосфату поддерживать устойчивое состояние всей адениловой системы. Присутствие высокого уровня КрФ в клетках с высоким потреблением энергии снижает активность фермента аденилатдезаминазы, который участвует в расщеплении АМФ до мочевой кислоты. Активность этого фермента находится в тесной обратной зависимости от концентрации АДФ. Таким образом, фосфорилируя АДФ до АТФ, фосфокреатин повышает вероятность повторного включения всех элементов адениловой системы в цикл обмена фосфатами и уменьшает образование вредных продуктов обмена.

Очевидно, что Кр и КрФ являясь высокоэнергетическими биологически активными соединениями, участвуют в широком спектре жизненно необходимых реакций и процессов человеческого организма, оставаясь стабильной формой хранения и доставки энергии, а также универсальным клеточным протектором.

Источники:
Северин Е. С. Биологическая химия. – 2008.
Макарова Г. А., Локтев С. А. Медицинский справочник тренера. – Советский спорт, 2005.
Nelson D. L. i Cox, MM " Lehninger Principles of Biochemistry"(2013). – 2013.
Bessman S. P., Carpenter C. L. The creatine-creatine phosphate energy shuttle //Annual review of biochemistry. – 1985. – Т. 54. – №. 1. – С. 831-862.
Cooper R. et al. Creatine supplementation with specific view to exercise/sports performance: an update //Journal of the International Society of Sports Nutrition. – 2012. – Т. 9. – №. 1. – С. 33.
Gaddi A. V., Galuppo P., Yang J. Creatine Phosphate Administration in Cell Energy Impairment Conditions: A Summary of Past and Present Research //Heart, Lung and Circulation. – 2017.