Метаболическая терапия в спорте.ppt [Режим совместимости]
реклама
Метаболическая терапия в спорте Пристром Т.А. Минск, 2011 АТФ – энергетическая валюта n n n Запасов АТФ в мышцах хватает на 22-3с, КрФ - на 668с. Для постоянного обеспечения мышц энергией запасы АТФ должны пополняться Митохондриальная АТФ производится окислением жирных кислот и пирувата пирувата,, полученного путем гликолиза. Механизм образования АТФ в клетках работающих мышц Лактат+О2 СО2+Н2О Гликолиз ПДГ АТФ Ацетил-Со-А НАДН2 FADH2 АДФ Сокращение мышц Пируват Цикл Кребса КПТ-2 β-окисление КПТ – карнитин-пальмитол-трансфераза КПТ-1 анаэробный гликолиз – 2 АТФ аэробный гликолиз – 38 АТФ Глюкозо6-фосфат Глюкоза Число 2-С фрагментов ЖК (17+12)-1+20=числоАТФ СЖК 3 Gary D. Lopaschuk et al. Heart Metab. 2005;27:5–10. Запасы источников энергии n n n АТФ – 80 80--100 г, КрФ – в 44-6 раз больше Гликоген в мышцах – 300 300--400 г, в печени – 75 75-100 г (в результате аэробных тренировок и/или углеводной нагрузки количество может увеличиваться до 5 раз), глюкоза крови до 25 г. ЖК – не ограничены (с 1515-20 мин. до 119 ч. аэробной нагрузки) Механизм образования АТФ при нагрузке интенсивностью до 7070-80% МПК аэробный гликолиз – 20-30%, анаэробный – 10% Гликолиз ПДГ АТФ Сокращение мышц Глюкозо6-фосфат Глюкоза Ацетил-Со-А НАДН FADH2 АДФ Пируват 20-40% Цикл Кребса КПТ – карнитин-пальмитол-трансфераза 60-80% КПТ-2 β-окисление КПТ-1 СЖК 5 Gary D. Lopaschuk et al. Heart Metab. 2005;27:5–10. Механизм образования АТФ при нагрузке интенсивностью свыше 7070-80% МПК аэробный гликолиз – 0-5%, анаэробный – 70-75% Лактат 75 - 80% Гликолиз ПДГ АТФ Сокращение мышц Глюкозо6-фосфат Глюкоза Ацетил-Со-А НАДН FADH2 АДФ Пируват 20 - 25% Цикл Кребса КПТ – карнитин-пальмитол-трансфераза КПТ-2 β-окисление КПТ-1 СЖК 6 Gary D. Lopaschuk et al. Heart Metab. 2005;27:5–10. Механизм окисления ЖК при работе интенсивностью до 7070-80% МПК Сигналы нервной системы адреналин, глюкагон, инсулин, Синтез карнитина § § Мобилизация жирных кислот Активирование их транспорта через клеточную мембрану Повышение потребности в кислороде окисление жирных кислот 7 Механизм окисления ЖК при нагрузке интенсивностью свыше 7070-80% МПК Включается анаэробная система недоокисленные активные формы жирных кислот ацилкарнитин и ацилкоэнзим А § разрушают клеточные мембраны § блокируют доставку АТФ органеллам миоцита наступает гибель клеток 8 Ацилкарнитин и ацилацил-коэнзим А блокируют в клетках: n кальциевый насос n натриевый и калиевый насосы n АТФ--насос АТФ На фоне ацидоза происходит: n n n n Повреждение аэробной ферментативной системы Разрушение мембран клеток с выходом в кровь мочевины, КФК, АСТ,АЛТ Нарушение сократительной способности скелетных мышц и миокарда Замедление процессов возбуждениявозбуждения-торможения нервных клеток Физическая нагрузка интенсивностью свыше 80% МПК Увеличение скорости обмена веществ, Повышение температуры тела Оксидативный стресс NO-синтаза NO - ·O2- Эндотелиальная дисфункция Сосудистое повреждение Кардио- и цереброваскулярная патология Итак, … три беды при высокоинтенсивной работе ацилкарнитин и ацил-СоА лактат ·O2- n Контрактура скелетных мышц n Электрическая нестабильность миокарда, нарушения ритма и проводимости сердца n Цито-, кардиоЦитокардио- и церебротоксические процессы 12 2 пути достижения компенсации: n n Восстановление естественным путем с течением времени (до 2424-96 часов) Ускорить восстановление можно с помощью метаболической терапии «Идеальный» метаболический препарат для спортсмена должен: n Усиливать поступление пирувата в клетки, либо его образование из лактата (уменьшение накопления молочной кислоты и снижение рН) n Препятствовать образованию большого количества недоокисленных жирных кислот (предотвращение повреждения клеточных мембран) n n n Способствовать окислению ЖК в физиологических концентрациях способствовать инактивированию активных форм О2 (предотвращение оксидативного стресса). Способствовать произведению максимального количества АТФ от каждой молекулы O2 Современная метаболическая терапия n Метаболические препараты n Препараты для коррекции метаболизма Современная метаболическая терапия Метаболические препараты – субстраты метаболизма (углеводы, аминокислоты, ЖК, креатин, витамины, ферменты, макромакро- и микроэлементы и т.п.), необходимых для обеспечения жизнедеятельности клеток. Современная метаболическая терапия Препараты для коррекции метаболизма – химические вещества, которые сами не являются субстратами, но корригируют отдельные метаболические процессы (метаболические регуляторы (анаболические стероиды) и средства метаболической защиты (антиоксиданты, p-FOX ингибиторы). Углеводы n n Источники энергии при интенсивности нагрузки выше 65% Основные источники энергии при нагрузке интесивностью выше 7070-80% Углеводы - источники энергии n n Истощение мышечного гликогена является общепризнанным ограничением выносливости, особенно при нагрузке 65 65-88% МПК (Sherman и Wimer Wimer)) Запасов гликогена хватает на 6060-90 90--120 мин. на нагрузке 70% МПК Пути суперкомпенсации гликогена n n n Адекватное ежедневное потребление углеводов предотвращает истощение гликогена мышц и перетренированность Методика суперкомпенсации гликогена увеличивает (углеводная нагрузка) запасы гликогена в 2 раза (Sherman et al.) Тренировка на выносливость (70%МПК) Основные источники углеводов 1. 2. ПППЦ (хлеб, цельнозерновые крупы, овощи, фрукты, макаронные изделия, бобовые) Углеводные добавки (18 (18--24%): глюкоза, сахароза, мальтодекстрины Потребности в углеводах при тренировке 70% МПК продолжительностью (WalbergWalbergRankin J, J, 1995): n n n n 1 час - 6-7 г/кг 2 часа - 8 г/кг 3 часа - 8-10 г/кг 4 ч - 12 12--13 г/кг Рекомендации по потреблению углеводов n n n 30-60 г/час легкоусваиваемых углеводов во время 30ФН (Coyle et al.) al.), повышают выносливость По 1,5 г/кг сразу и через 2 ч. после ФН восполняют запасы гликогена (Jvy et al.) Высокоуглеводная пища 11-4 г/кг массы за 11-4 часа до ФН повышает выносливость (Sherman W et al., Nuefer et al.)) al. n Легкоусваиваемые углеводы за 3030-60 мин. до нагрузки снижают выносливость при длительной нагрузке и не влияют на результат кратковременной нагрузки (Н (Нargreaves argreaves et al.) Углеводная нагрузка 1 (Sherman W et al., al., 1981) Длительность тренировки Диета, г углеводов/кг (70% МПК), мин. массы тела 90 5 2 40 5 3 40 5 4 20 10 5 20 10 6 отдых 10 7 соревнование День Фруктоза не рекомендуется во время физической нагрузке (Murrey et al.): n n n Не повышает уровень глюкозы крови, идет на образование гликогена Повышает кортизол в крови – физиологический стресс Желудочно--кишечные расстройства Желудочно Аминокислоты (Fogelholm) n 1. 2. n Потребности в незаменимых аминокислотах легко обеспечиваются белковой пищей: 90--95% АК всасывается из животной пищи, 80% 90 из растительной 30 г говядины – 7000 мг АК, 1 ст. йогурта – 10 г белка Прием 7г белков вместе с углеводной пищей (1,5г/кг) сразу или в течение 1 часа после нагрузки дает анаболический эффект и ускоряет восстановление поврежденных мышц и восстановление запасов гликогена Рекомендации по потреблению белка с пищей: n n n n Упражнения на выносливость – 1,2 1,2--1,4 г/кг массы в день Упражнения на мышечную силу – 1,4 1,4--1,8 (1,6--1,7) г/кг массы в день (1,6 Упражнения на мышечную силу и выносливость – 1,2 1,2--1,8 г/кг массы в день Не более 2 г/кг в день Рекомендации по потреблению белковых добавок: n n n Цельнобелковые добавки - для спортсменов не имеющих достаточно времени для приготовления и/или приема пищи (СМП (СМП казеин казеин:: в ¼ стакана - 11 г белка) Аминокислотные добавки не повышают ГР больше, чем это делает физическая нагрузка Аминокислотные добавки, заслуживающие внимания –креатин, бета бета--гидрокси гидрокси--бета бета--метилбутират (НМБ), глутамин, белок молочной сыворотки (БМС), колострум Креатин (фосфокреатин) n n n Мышечный креатин восполняется со скоростью 2 г в день Креатин: внутрь 2020-25 г в течение 55-7 дней, затем 5 г в день в течение нескольких месяцев (увеличивает силу и повторную скоростноскоростно-силовую выносливость на 55-15% (Coleman (Coleman)) Фосфокреатин: в/в 11-е сут. 22--4 г струйно, затем 88-16 г капельно, последующие 5 сут. по 44--8 г струйно (не применяется с профилактической целью) Бета--гидрокси Бета гидрокси--бета бета--метилбутират (НМБ) n n n Цитопротекторное действие (снижает КФК и ЛДГ в крови) Суточная доза 1,51,5-3,0 г Дорогостоящий продукт Глутамин n n Интенсивная физическая нагрузка истощает запасы глутамина, что может снизить иммунитет Запасы глутамина восполняются адекватным ежедневным потреблением углеводов Коровье молозиво (колострум) n Содержит ИФРИФР-I Избыточное потребление белков повышает риск: n n n n обезвоживания раннего развития атеросклероза дефицит углеводов, витаминов и минералов остеопороза (Са: белок=>20 белок=>20:1) :1) Недостаточное потребление белков повышает риск: n n n n развития хронического перенапряжения мышц и их травматизации уменьшения мышечной массы и нарушения соотношения мышечного и жирового компонентов тела развития аменорреи остеопороза и патологических переломов Жиры n n источник энергии при нагрузке интенсивностью 6565-75% после 1515-20 мин. работы основной источник энергии при нагрузке продолжительностью более 60 60--90 90--120 мин. и интенсивностью менее 70% Рекомендации по потреблению жира (Общие диетические рекомендации США и ВОЗ, 1989 г. ) n n n < 30% калорий на общий жир < 10% калорий на насыщенные ЖК < 300 300--400 мг в день холестерина Механизмы ограничения окисления ЖК при нагрузке интенсивностью свыше 707080% МПК n Ацидоз уменьшает липолиз n Медленное образование АТФ по сравнению с углеводами n Большая необходимость в О2 увеличивает напряжение сердечносердечно-сосудистой системы n Торможение транспортного механизма карнитина Пути коррекции окисления ЖК в митохондриях: тренировка n n n В тренированных мышцах выше активность ферментов, которые отвечают за сжигание жира (Jonnalagadda (Jonnalagadda SS et al.) В тренированных мышцах больше капиляризация У тренированного организма выше порог анаэробного обмена (АнП) Пути коррекции окисления ЖК в митохондриях: кофеин n n n 3-6 мг/кг (5г кофе или 1,5 г чая = 0,050,05-1,0 г кофеина) за 1 час до нагрузки повышает выносливость на 2020-50% (Grahan, (Grahan, Spriet) не повышает уровень кофеина в моче выше допингового порога не повышает спринтерскую работоспособность Пути коррекции окисления ЖК в митохондриях: p-FOX ингибиторы n 1-ое поколение: тормозят скорость окисления жирных кислот внутри митоходрий (карнитин, триметазидин (предуктал)) n 2-ое поколение: ограничивают транспорт жирных кислот через мембраны (милдронат) Механизм действия p-FOX ингибиторов Лактат Гликолиз Пируват ПДГ АТФ Сокращение мышц Милдронат Цикл Кребса Триметазидин КПТ – карнитин-пальмитол-трансфераза КАТ - 3-кетоацил-СоА-тиолаза Глюкоза Ацетил-Со-А НАДН FADH2 АДФ Глюкозо6-фосфат КАТ β-окисление КПТ-2 КПТ-1 СЖК Карнитин 41 Механизм действия карнитина n n n Карнитин проводит длинноцепочечные ЖК через мембраны митохондрий, которые не доокисляются в условиях недостатка О2. Это никак не сказывается на метаболизме короткоцепочечных ЖК. L-капрнитин 2,0 2,0--4,0 г в день 2121-28 дней (эффективен в условиях достаточного количества О2) D-карнитин токсичен (Greig) Механизм действия триметазидина n Триметазидин тормозит в митохондриях бета--окисление всех ЖК (и бета длинноцепочечных. и короткоцепочечных), блокируя 33-кетоацил кетоацил--СоА СоА--тиолазу, но не мешает накоплению недоокисленных жирных кислот (Lopaschuk G.D., 2001). 43 Механизм действия милдроната Выборочно ограничивает транспорт длинноцепочечных жирных кислот, уменьшая потребность клетки в О2 Предотвращает накопление недоокисленных ЖК и вызванные ими повреждения клеток Активирует альтернативные механизмы энергообразования (гликолиз) и не препятствует окислению ЖК с короткой и длинной цепью В условиях длительных высокоинтенсивных нагрузок выше лактатного порога (более 70-80% МПК) Восстанавливает транспорт АТФ ПРЕДОТВРАЩАЕТ ГИБЕЛЬ КЛЕТОК! 44 O+ Ме3N-NH-CH2-CH2-C=O Милдронат СН3 + Ме3N-СH2-CH2-О-C=O Ацетилхолин Сходство молекулы милдроната с молекулой ацетилхолина МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ МИЛДРОНАТА в эритроцитах Под влиянием Милдроната в эритроцитах снижается сродство гемоглобина к кислороду. В результате улучшается процесс освобождения кислорода из гемоглобина. Милдронат Эффекты Милдроната n n n n Отдаляет наступление утомления при высокоинтенсивной нагрузке (активизирует образование пирувата из лактата,) Обладает цитопротктивным действием (предотвращает образование недоокисленных ЖК) Обеспечивает более экономное использование клетками O2 в условиях гипоксии Способствует расширению сосудов и улучшает реологические свойства крови крови.. Basic & Clinical Pharmacology & Toxicology, 2009 Сравнительный анализ механизмов действия p-FOX ингибиторов Эффекты Милдронат Карнитин Триметазидин Активация гликолиза + - + Замедление транспорта ЖК только с длинной цепью + - - Восстановление транспорта АТФ + - - Трансмембранный транспорт ацил--СоА и ацилкарнитина в ацил клетки - + + Предотвращение накопления недоокисленных продуктов ЖК + - - Условия эффективности анаэроные аэробные аэробные Индукция образования NO + - - Потребление О2 48 Хроническое перенапряжение n Клинически доказанная оптимальная схема назначения Милдроната Милдроната® ®: n 10 дней 1 ампула в день n n затем 1.0 г 11-1,5 месяца Продолжительность курса лечения Милдронатом минимально 6-7 недель С профилактической целью: спортсменам по 0,5 0,5––1 г внутрь 2 раза в день перед тренировками. Продолжительность курса : в подготовительный период – 14 14––21 день n в период соревнований – 10 10––14 дней n Пути экономии мышечных углеводов (Jeukendrup AE et al.) n n n Триглицериды со средней цепью (3 ч.ложки или 5 капсул по 500мг в день) выносливость не повышают Оральные жировые эмульсии, содержащие ЖК, приводят к желудочно желудочно--кишечным расстройствам Высокожировые диеты («жировые загрузки») повышают риск развития раннего атеросклероза, снижают запасы мышечного гликогена и не влияют не выносливость «Жировая загрузка» n n Первые 5 дней 4г/кг жира и 2,4 г/кг углеводов на фоне обычных тренировок 6-й день – 10г/кг углеводов на фоне отдыха Недостаточное потребление жира повышает риск: n n Дефицита незаменимых ЖК и жирорастворимых витаминов Нарушения репродуктивной функции Аниоксидантная защита 1-й путь защиты - витамин Е (токоферол), витамин С (аскорбиновая кислота), витамин а (бета(бета-каротин), флавоноиды (витамин Р), убихинон (кофермент Q10) Синергичный антиоксидантный эффект: витамины Е (294 мг) и С (100мг) + убихинон (60 мг) (Соleman) (Соleman) n 2-й путь защиты (основнй) – глутатионпероксидаза (входит Se и глутатион, который повышает прием белка молочной сыворотки (БМС)) (БМС)) n 3-й путь защиты – регулярные аэробные тренировки n Метаболические регуляторы (анаболические стероиды) анростендиол (запрещен МОК), дегидроэпиандростерон (ДГЭА) n Их использование ограничено изиз-за существенных побочных эффектов, риск которых многократно возрастает при длительном приеме (Richardson Richardson,, 1981). Витамины: спортсменам рекомендуется дополнительный прием n n n n n В12 – вегетарианцам и лицам. принимающим мегадозы витамина С (0,5(0,5-1,0г) В1 в 2 раза выше РДН (1,0 (1,0--1,2 мг в день) (Peifer JJ et al.) С 100 100--500 мг D - в зимние месяцы на широте 42º 42º и более (не более 50 мкг в день) витаминно--минеральные добавки для лиц, витаминно ограничивающих потребление калорий Витамины: спортсменам не рекомендуется дополнительный прием n n В6 (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин) В2 (рибофлавин) Витамины в дозе выше рекомендуемых норм 1. повышают риск: n А - деминерализации костей и переломов костей n D – деструктивной кальцификации органов n С – камнеобразование, повреждение эндотелия почечных клубочков n Е – кровотечения n В6 – неврологической смимптоматики 2. не повышают работоспособность Макроэлементы: спортсменам рекомендуется дополнительный прием n n Са – цитрат или карбонат кальция по 500мг (200мг Са) между приемами пищи (в сутки 1300мг – 9-18 лет, 1000мг -19 19--50 лет, 1200мг – более 50 лет Mg – глюконат магния до 500 мг в день Макроэлементы: спортсменам не рекомендуется дополнительный прием n Р - избыток Р снижает сывороточный Са, что приводит к вымыванию Са из костей и повышает риск патологических переломов Микроэлементы: спортсменам рекомендуется дополнительный прием n n n n Fe – сульфат Fe при низком уровне ферритина в крови Zn – для лиц на малокалорийных диетах I – 100 100--200 мкг для зон эндемичных по сниженному содержанию I в воде и продуктах Cr – 50 50--200 мкг в сутки, так как ФН увеличивает выделение Cr с мочой Жидкость и электролиты Температура потребляемой жидкости 1515-22 22ººС; n Спортивные напитки (0,5(0,5-0,7 г/л Na Na,, до 44--8 % углеводов), если нагрузка длится 45 мин. и более (можно добавлять ¼¼-½ ч.ложки соли: 0,50,5-1,0 г Na Na)) n Рекомендуемое потребление жидкости: 400--600 (500) мл за 2 часа до нагрузки 400 200--350 мл каждые 15200 15-20 мин. нагрузки 1,5 л на каждый потерянный кг массы после нагрузки n Глицериновая регидратация =(1,2 глицерина+26 мл воды) массы тела n
