Не удалось определить ваш город
ru
az
gb
ar
am
bg
hu
vi
nl
gr
ge
dk
id
es
it
cn
kr
lv
lt
de
no
pl
pt
ro
th
tr
tk
uz
ua
fr
cz
sv
et
jp
Не удалось определить ваш город
10.00-18.00, сб-вс вых.

Кофеин сохраняет мышцы на тренировке

Оглавление

В практике спорта кофеин рассматривается в первую очередь как эргогенная добавка, которую атлеты используют для повышения интенсивности своих тренировок. Основным принципом, по которому происходит такое усиление, является то, что кофеин активизирует адреналиновую систему организма, которая и способствует повышению эргогенных свойств. В частности, адреналин активизирует работу ЦНС, способствует мобилизации из депо энергетических субстратов – жиров и глюкозы, экономит гликоген мышц.

В тоже время при упражнениях высокой мощности наряду с повышением энерготрат в виде углеводов и жиров, существенный вклад в энергетику мышечной деятельности, особенно длительной, начинают вносить и аминокислоты — продукты распада эндогенных белков. Их количество в тканях во время выполнения длительной физической работы может увеличиваться в 20—25 раз. [2] Эти аминокислоты окисляются и восполняют АТФ либо вовлекаются в процесс новообразования глюкозы (глюконеогенез) и способствуют поддержанию ее уровня в крови. Общий вклад белков (аминокислот) в энергетику мышечной деятельности может составлять 10-15%. [2]

В самих мышечных клетках в белковый энергообмен в первую очередь вовлекаются аминокислоты ВСАА. Это происходит потому, что в мышцах, и в основном именно в них, есть система окисления аминокислот ВСАА [1,3] и преобразования их в энергию АТФ. Эта система имеет усиление при повышении интенсивности физической нагрузки. При конвертации ВСАА в энергию АТФ происходит их дезаминирование, в результате которого в клетке образуется аммиак (NH3). [1] Также во время нагрузки, когда наблюдается нехватка Кислорода О2 (гипоксия), активируется миокиназный путь образования АТФ из двух молекул АДФ. [1,2] В результате получения молекулы АТФ образуется молекула АМФ, которая также, как и в случае с аминокислотами ВСАА, подвергается процессу дезаминирования с образованием NH3. [1] В результате указанных процессов в мышечных клетках экстремально повышается уровень аммиака.

Аммиак является токсичным элементом, имеет способность изменять функции гематоэнцефалического барьера и вызывать различные церебральные дисфункции. [1] Кроме того NH3 будет создавать центральную усталость во время упражнений за счет задействования рецепторов глутамата (Glu). [1] Аммиак требует активного выведения из цитоплазмы клетки для транспортировки его в печень с целью дальнейшей детоксикации и выведения из организма посредством почек в основном в виде мочевины.

Деактивация клеточного аммиака происходит путем его связывания аминокислотами глутамин (Gln) и аланин (Ala). [1,2] Последние транспортируют в своем составе аминогруппу (аммиак) в печень, где происходит конвертация аммиака в мочевину, которая будет выведена из организма посредством почек.

В ниже приведенном исследовании [1] было зафиксировано, что прием добавки кофеина способствовал,

  1. снижению расхода аминокислот ВСАА в мышечных клетках,
  2. наблюдалось снижение образования глутамина (Gln), как основного буфера образования аммиака клетки, и,
  3. фиксировалось снижение как промежуточных продуктов цикла мочевины – аминокислот орнитина (Orn), аргинина (Arg) и цитрулина (Cit), так и самой мочевины.

На основании этих данных можно констатировать, что кофеин имеет способность сохранять мышечные белки при физической нагрузке.

ИССЛЕДОВАНИЕ.

В исследовании принимали участие профессиональные футболисты из команды высшей лиги CBF (Бразильская футбольная конфедерация). Кофеин, ксантин или любое другое вещество, которое могло бы маскировать результаты, не принималось спортсменами в течение 72 часов до сбора крови. В день эксперимента у футболистов натощак перед завтраком брали кровь. Игроки были случайным образом разделены на две группы, и им был предложен особый завтрак с кофеином или лактозой. Испытуемые (n = 19) выполняли 45 минут интервальных упражнений с последующим периодическим тестом восстановления (Yo -Yo IR2) до истощения. Кофеин принимался перорально в дозе 5 мг/кг, тогда как контрольная группа (Lex) получала лактозу (всего 1 г), кол-во которой было ничтожно малым, не имело существенного вклада в энерготраты (4,2 кДж) и не могло повлиять на результаты исследования.

ВАЖНО. Испытуемые по-разному реагировали на кофеин и наблюдаемое повышение его уровня в сыворотке следовало двум существенно отличным друг от друга моделям, которые на поверку различались в 25 (!) раз. По этой причине спортсмены «на кофеине» были разделены на две разные группы: CEx (увеличение <900%, ~ 1.69 mMol/L, n = 5) и SCEx (увеличение >10 000%, ~40 mMol/L, n = 6)

РЕЗУЛЬТАТЫ. №01

Физические упражнения увеличили концентрацию глюкозы (гликемию) в сыворотке крови в группе LEx на 26%. Гликемия в группах с кофеином была значительно выше. В группе CEx увеличение было на 43%, а в группе SCEx - на 53%. Концентрация инсулина следовала за увеличением гликемии: увеличение на 54% в контрольной группе и на 72% и 84% в группах с добавлением кофеина, CEx и SCEx, соответственно.

КОММЕНТАРИЙ: в начале физической нагрузки, пока еще есть резервный гликоген печени, активируется система печеночного гликогенолиза с целью снабжения дополнительной глюкозой работающих мышц. Повышение Инсулина следует за повышением глюкозы крови. Инсулин будет усиливать транспортировку глюкозы внутрь клеток. (см.график. «Физиология человека», В.И.Тхоревский)

РЕЗУЛЬТАТЫ. №02

Физические упражнения увеличили общую концентрацию BCAA в сыворотке на 28% (LEx). Это увеличение подавлялось кофеином, что было продемонстрировано в обеих группах, принимавших кофеин (CEx 16%, SCEx 4%). Анализ уровней аминокислот в сыворотке показал, что увеличение аминокислот ВСАА дозозависимо подавлялось кофеином: валин (Val) (LEx 29%, CEx 16%, SCEx 0%), изолейцин (Ile) (LEx 27%, CEx 12%, SCEx 0%) и лейцин (Leu) (LEx 29%, CEx 18%, SCEx 19%).

РЕЗУЛЬТАТЫ. №03

Глутамин (Gln) и аланин (Ala) являются основными источниками аминокислот для глюконеогенеза. Более высокие уровни кофеина в сыворотке отменили вызванное физическими упражнениями увеличение Gln (LEx 27%, CEx 24%, SCEx 0%), но не оказали значительного влияния на вызванное упражнениями повышение уровня Ala (LEx 118%, CEx 160%, SCEx 110%).

РЕЗУЛЬТАТЫ. №04

Кофеин влиял на сывороточные концентрации трех промежуточных продуктов цикла мочевины: аргинина (Arg), цитрулина (Cit) и орнитина (Orn). Группа SCEx показала значительное ослабление вызванного упражнениями увеличения уровней Cit (LEx 37%, CEx 48%, SCEx 16%) и Orn (LEx 53%, CEx 47%, SCEx 0%). На концентрацию Arg в сыворотке также влиял кофеин (LEx 26%, CEx 7%, SCEx 15%)

Производство самой мочевины в результате упражнений увеличилось в группах LEx и CEx. В группе же SCEx с наивысшими концентрациями кофеина в сыворотке наблюдалось снижение производства мочевины на 16% по сравнению с контрольной группой.

ВЫВОДЫ/ДИСКУССИЯ.

ПЕРВОЕ: На основании того, что гликемия в «кофеиновых» группах была значительно выше группы контроля (LEx), причем увеличение это было дозозависимое, можно подтвердить гипотезу, что Кофеин увеличивает энергетические способности организма, т.е. является эргогенной добавкой.

ВТОРОЕ: Причина, по которой прием кофеина сберегает белки мышц, отчасти может находиться в поле увеличения Кофеином активности использования углеводородов (Глюкозы и жиров) в энерготратах. Расход белков (аминокислот) в этих энерготратах логично будет пропорционально снижаться. И, скорее всего, это не единственное объяснение, Кофеин будет предположительно влиять и на реакции связанные с метаболизмом ВСАА, Глутамином, мочевины, с реакцией дезаминирования и др., тем не менее, первым объяснением влияния Кофеина видится именно перераспределение энерготрат.

ТРЕТЬЕ: В данном исследовании [1] уровень кофеина в сыворотке достигал пика примерно через 1 час после перорального приема. Это стоит учитывать для самостоятельного приема добавки перед тренировкой. Во-вторых, полное выведение Кофеина из организма занимает порядка 5-7 часов. Это надо принимать во внимание, если тренировка идет вечером и кофеин принимается в это время. От позднего приема добавки может нарушиться сон со всеми вытекающими последствиями. В-третьих, дозы приема кофеина в исследовании 5 мг/кг веса. Это стандартная, общепринятая дозировка в большинстве исследований. Если учитывать, что вес футболистов 60-80 кг, то при пересчете в конечные цифры дозировки будут в районе 300-400 мг. Спортивные добавки, чаще всего, имеют дозировку 150-200 мг, чашка сваренного кофе содержит порядка 50-100 мг [4], если же выпить 6 чаше кофе экспрессо (это примерно 10 мг/кг веса), то концентрация кофеина в моче может рассматриваться как допинг. [4] Правда, с 2009 года кофеин агентством WADA и переведен из разряда запрещенных препаратов в субстанции, подлежащие «только» мониторингу, тем не менее, кофеин допинговым агентством держится «на заметке».

ЧЕТВЕРТОЕ: Аминокислоты ВСАА начинают повышать свой вклад в энергообмен при увеличении интенсивности энерготрат. [1,2,3] Их вовлечение в энергообмен происходит посредством разрушения структурных белков мышц (катаболизм). Прием добавки кофеина снижал использование аминокислот ВСАА в энерготратах (см. РЕЗУЛЬТАТЫ №02), т.е. тем самым сохранял мышечные структуры от разрушения.

ПЯТОЕ: Как было сказано выше, Глутамин является основным буфером связывания аммиака клетки и выведения его в печень для дальнейшей деактивации. Снижение уровня Глутамина от добавки кофеина (см. РЕЗУЛЬТАТЫ №03) говорит о том, что меньшее кол-во аминокислот вовлекалось в процесс энерготрат и по этой причине меньше образовывалось аммиака и меньше требовалось буферных способностей Глутамина для деактивации токсичности продуктов окисления белков.

ШЕСТОЕ: В данном исследовании было показано снижение концентрации в крови как мочевины, так и промежуточных продуктов цикла мочевины (Cit, Orn и Arg) вызванное приемом кофеина (см. РЕЗУЛЬТАТЫ № 04). Результаты предполагают, что кофеин может системно снижать выработку мочевины за счет уменьшения вовлечения аминокислот в энергообмен, за счет снижения концентрации Глутамина в сыворотке, что, в совокупности, уменьшает количество аммиака, транспортируемого в печень, и, следовательно, снижает синтез мочевины и таким образом сохраняет мышечные структуры при физической нагрузке.

Источники:

1. «Caffeine decreases systemic urea in elite soccer players during intermittent exercise», Adriana Bassini, Aníbal M Magalhães-Neto, Eric Sweet, Altamiro Bottino, Carlos Veiga, Marta B Tozzi, Megan B Pickard, Luiz-Claudio Cameron,

Medicine and Science in Sports and Exercise. 2013 Apr; 45(4): 683-90.

2. «Биохимия мышечной деятельности», Н.И.Волков, Э.Н.Несен, А.А.Осипенко, С.Н.Корсун, НУФВСУ, изд. «Олимпийская лит-ра», 2000.

3. «Exercise Promotes BCAA Catabolism: Effects of BCAA. Supplementation on Skeletal Muscle during Exercise», Y.Shimomura, T.Murakami, N.Nakai, M. Nagasaki and Robert A. Harris, The Journal of nutrition 134: 1583S–1587S, 2004.

4. Р.Д. Сейфулла, З.Г. Орджоникидзе и др., «Лекарства и БАД в спорте», М: Литтерра, 2003. – 320 с.

Информируем вас о сборе метаданных (cookie, ip-адрес и местоположение) для корректного функционирования сайта. Если вы согласны с нашими способами использования файлов cookie, просто продолжайте пользоваться сайтом.