Витамины-антиоксиданты в спортивном питании

Прием антиоксидантов спортсменами

Но целесообразность повышенного потребления спортсменами антиоксидантов – вопрос не такой простой, как кажется на первый взгляд.

Обсуждают его в своем аналитическом обзоре сотрудники из нескольких Университетов Канады и Ирана. Интенсивные тренировки резко повышают потребности организма в энергии, что ведет к перегрузке «энергетических станций клеток» - митохондрий и избыточному образованию в них свободных радикалов, которые запускают процесс перекисного окисления жиров, белков (в том числе ферментов) и молекул ДНК. При дефиците в организме антиоксидантов (витаминов, фитохимических соединений, специфических ферментов) развивается состояние окислительного стресса, что чревато серьезными негативными последствиями - повреждению мышц, развитию повышенной усталости, снижению работоспособности, подавлению иммунитета, а также нарушениям количественных и качественных показателей микробиоты кишечника. В этом отношении прием антиоксидантов кажется вполне обоснованным.

Но, с другой стороны, свободные радикалы в умеренных количествах проявляют свойства сигнальных молекул, усиливая защиту организма от выраженного физического стресса. Избыток антиоксидантов может нарушить эту адаптивные связи. Кроме того, такие витамины-антиоксиданты, как E и C, способны блокировать анаболические сигнальные пути и, следовательно, ухудшать адаптацию к тренировкам с отягощениями (Higgins M. Antioxidants and Exercise Performance: With a Focus on Vitamin E and C Supplementation / Int J Environ Res Public Health, 2020, 17 (22): 8452).

Результаты исследований

Не удивительно, что результаты исследований по применению популярных витаминов-антиоксидантов в спортивной медицине весьма противоречивы. В Лаборатории физиологии и биомеханики мышечных упражнений, Цедекс, Франция изучали уровень витаминов-антиоксидантов (альфа- токоферола, витамина С, бета-каротина и ретинола) в крови спортсменов, испытывающих высокие физические нагрузки, а также их среднесуточное потребление с пищей.

Для исследования были привлечены бегуны- марафонцы, участники соревнования «Marathon des Sables». Все показатели оценивали у них ежедневно в течение недели перед соревнованиями. Было выявлено, что потребление с пищей всех изучаемых витаминов- антиоксидантов спортсменами, интенсивно тренирующимися на выносливость, было явно недостаточным. Так, только 5% участников получали необходимый минимум альфа-токоферола и 32% спортсменов – рекомендуемую суточную дозу всех остальных витаминов. Причем, чем меньше участники получали с пищей энергии, тем ниже у них было потребление витаминов, а также растительных масел, фруктов и овощей (Machefer G. Nutritional and plasmatic antioxidant vitamins status of ultra endurance athletes / J Am Coll Nutr, 2007, 26 (4): 311-316). Одним из самых простых и информативных тестов оценки физического состояния человека является определение силы сжатия мышц кисти (кистевая динамометрия).

В Тегеранском Мед.Университете, Иран изучили зависимость между этим показателем, а также выносливостью и уровнем потребления антиоксидантов с пищей у взрослых жителей Тегерана. Для исследования были привлечены 270 мужчин и женщин в возрасте 35-37 лет. Оценку уровня потребления антиоксидантов с пищей проводили с помощью специального опросника, состоящего из 168 пунктов. Состав тела измеряли с помощью анализатора состава тела. Сила захвата кисти и выносливость измеряли с помощью цифрового динамометра. Относительную силу мышц выражали как отношение силы захвата к индексу массы тела (ИМТ). Оказалось, что уровень потребления пищевых антиоксидантов не имеет значимой связи с силой захвата и выносливостью кисти; единственной добавкой, которая улучшала эти показатели, оказался селен. А вот повышение потребления с пищей витаминов С и Е улучшало показатель относительной силы мышц (Shahinfar H. The lack of association between dietary antioxidant quality score with handgrip strength and handgrip endurance amongst Tehranian adults: A cross-sectional study from a Middle East country / Int J Clin Pract, 2020, e13876).

Той же группой ученых изучалась зависимость между уровнем кардиореспираторного фитнеса (КРФ) и объемом потребления антиоксидантов с пищей взрослыми жителями Тегерана. КРФ (иначе кардиореспираторная выносливость) – это способность сердечно- сосудистой системы эффективно использовать кислород и выдерживать длительную физическую нагрузку, а дыхательной системы - эффективно обеспечивать кислородом скелетные мышцы во время этой нагрузки. Основным показателем КРФ является VO 2 max (максимальный объем потребления кислорода во время физических нагрузок). В 2016 году Американская кардиологическая ассоциация опубликовала официальное научное заявление, в котором считает КРФ эффективным методом оценки жизненно важных функций организма в клинической практике. Оценка VO2max исключительно значима не только у спортсменов, у которых отражает уровень их тренированности, но также и лиц, далеких от спорта, поскольку является одним из основных показателей общего уровня здоровья. Для исследования Иранских ученых были привлечены 270 взрослых людей. Специфика питания у них оценивалась с помощью специального опросника с учетом потребления всех антиоксидантов. У всех также определялись антропометрические показатели, артериальное давление и VO2max. Оказалось, что у участников – наибольших потребителей пищевых антиоксидантов, оказалось наиболее значимый показатель VO 2 max, но также и наиболее высокое систолическое и диастолическое АД. Авторы работы считают, что оптимальное потребление антиоксидантов с пищей обеспечивает более высокий уровень КРФ (Shahinfar H. The Association between Dietary Antioxidant Quality Score and Cardiorespiratory Fitness in Iranian Adults: a Cross-Sectional Study / Clin Nutr Res, 2020, 9 (3): 171-181). Означает ли это, что дополнительное обогащение рациона антиоксидантными добавками повысит эффективность тренировочного процесса? К сожалению, большинство результатов клинических исследований такое предположение не подтверждают.

В Университете Лондрина, Бразилия изучали влияние биодобавок с витаминами C и E на показатели окислительного стресса (уровень продуктов перекисного окисления и содержание антиоксидантов), болезненность мышц и физическую работоспособность футболистов в период восстановления после физической нагрузки. Для этой цели одна группа спортсменов в течение 15 дней принимала витамин C (500 мг/день) и витамин E (400 МЕ/день), а другая группа – плацебо (контроль). После 7 дней потребления добавок все участники совершили комплекс упражнений - плиометрические (быстрые и резкие) прыжки и упражнения на силовое сопротивления до истощения. Образцы крови, показатели физической работоспособности и болезненности мышц определялись до нагрузки, через 24, 48 и 72 часа, а также через неделю. Потребление добавок способствовало существенному повышению уровня витаминов C и E в плазме крови и ожидаемо подавляло развитие окислительного стресса. Но эти витамины не вызвали снижения уровня фермента креатинкиназы (маркера повреждения мышц), не уменьшили болезненность мышц, не улучшили мощность мускулатуры нижней части тела, не повысили показатели ловкости и анаэробной мощности, а также не обеспечили более быстрого восстановления мышц после нагрузки. Авторы работы пришли к выводу, что витамины С и Е, хотя и снижают выраженность окислительного стресса у спортсменов-футболистов, не проявляют у них никакого эргогенного эффекта и не влияют на результативность (Oliveira D. Antioxidant vitamin supplementation prevents oxidative stress but does not enhance performance in young football athletes / Nutrition, 2019; 63-64: 29-35).

В Норвежской Школе Наук о Спорте, Осло изучали влияние витаминов- антиоксидантов С и Е на некоторые показатели работоспособности и клеточной адаптации у спортсменов, тренирующихся на выносливость, после интенсивных упражнений и тренировок. Участники, мужчины и женщины, были распределены на 2 группы. Одни получали в течение 11-и недель витамин C ежедневно в дозе 1000 мг и витамин E в дозе 235 мг; другим давали плацебо. Во время приема добавок участники выполнили программу тренировок на выносливости, по три-четыре занятия в неделю, состоящих из интервальных тренировок высокой интенсивности, в основном бега (4-6 циклов по 4-6 мин. с максимальной частотой сердечных сокращений) и непрерывных занятий в течение 30-60 мин. с интенсивностью 70-90% от максимальной частоты сердечных сокращений. До и после вмешательства у всех оценивали показатель VO 2 max, скорость субмаксимального бега и время «челночного пробега» на 20 м, а также собирали образцы крови и получали биопсии мышц. Участники, получавшие витамины, увеличили свой VO 2 max и результативность в «челночном» тесте в той же степени, что и участники в группе плацебо. Но интересно, что у получавших витамины были значительно менее выражены в ткани четырехглавой мышцы бедра маркеры, свидетельствующие о повышении функциональности митохондрий ( митохондриального биогенеза) после тренировки на выносливость. Таким образом, витамины C и E затрудняли клеточную адаптацию в мышцах, испытывающих нагрузку, хотя это не отражалось на тестах работоспособности. В итоге авторы работы призывают с осторожностью рассматривать применение витаминов- антиоксидантов на фоне упражнений на выносливость (Paulsen G. Vitamin C and E supplementation hampers cellular adaptation to endurance training in humans: a double-blind, randomised, controlled trial / J Physiol, 2014, 592 (8): 1887-1901).

Обсуждают целесообразность применения витаминов антиоксидантов в своем аналитическом обзоре и сотрудники из нескольких Университетов Канады и Ирана. Судя по приведенным ими данным, добавки с жирорастворимым антиоксидантом витамином Е не приносят особой пользы спортсменам, за исключением тех, кто тренируется на повышенных высотах или стремится к немедленному краткосрочному повышению физической работоспособности. Доказано также, что эффективность применения витаминов Е и С в отдельности и/или в сочетании не оказывает особого влияния на мышечную массу и физическую силу. Авторы обзора призывают спортсменов относиться к таким добавкам с особой осторожностью и стремиться максимально обеспечивать свой организм витаминами, минералами, фитохимическими веществами и другими биоактивными соединениями в основном за счет натуральных продуктов. Иными словами, придерживаться диеты, богатой фруктами и овощами, а, значит, и клетчаткой (Higgins M. Antioxidants and Exercise Performance: With a Focus on Vitamin E and C Supplementation / Int J Environ Res Public Health, 2020, 17 (22): 8452).

Сотрудниками Университетов Лафборо и Ньюкастла, Великобритания также проведен систематический обзор и метаанализ рандомизированных контролируемых исследований по оценке влияния добавок антиоксидантов - витаминов C и/или E на адаптацию спортсменов к тренировкам продолжительностью не менее 4-х недель. Для этой цели были проработаны базы данных Medline, Embase и SPORTDiscus с момента создания до июня 2019 года. В итоге авторы работы отобрали 9 исследований по адаптации к аэробным упражнениям на выносливость и 9 - по адаптации к тренировкам с отягощениями. Прием витаминов C и/или E в среднем снижал показатель VO 2 max на 14%, выносливость - на 1%, мышечную массу на 7% и мышечную силу на 15%. Возраст спортсменов на эти результаты не влиял.

Таким образом, судя по многочисленным данным, добавки с витаминами C и/или E отнюдь не улучшают физиологических функций организма спортсменов на фоне упражнений, несмотря на их выраженный антиоксидантный эффект (Clifford T. The effects of vitamin C and E on exercise-induced physiological adaptations: a systematic review and Meta-analysis of randomized controlled trials / Crit Rev Food Sci Nutr, 2020; 60 (21): 3669- 3679). Но некоторые исследователи сомневаются в пользе даже этого, казалось бы, благоприятного эффекта.

Известно, что на фоне интенсивных физических упражнений потребность организма в кислороде резко возрастает и циркулирующие в крови эритроциты не справляются с его транспортировкой в ткани. В этих условиях организм включает ряд адаптивных механизмов, в том числе и временную мобилизацию в периферическую кровь клеток – предшественников эритроцитов. Одним из стимулов этого механизма является окислительный стресс, вызванный физическими упражнениями.

В Институте Изучения Движений Человека и Спорта, Цюрих, Швейцария оценивали влияние такого стресса на фоне интенсивных упражнения на различные популяции клеток кровеносной системы. В исследовании принимали участие здоровые мужчины в возрасте в среднем 24,2 года. Все они прошли стандартизованный тест езды на велосипеде с возрастающей нагрузкой, после чего в течение 7 дней получали добавки витаминов C (1000 мг/день) и E (400 МЕ/день). Сразу после курса применения добавок был проведен повторный тест, идентичный первому. У всех участников показатели крови оценивали в динамике, определяя численность клеток различных популяций, а также оценивали показатели перекисного окисления и антиоксидантных систем.

После первого теста у спортсменов развились явления окислительного стресса, которые были практически отменены применением витаминов-антиоксидантов. В результате количество клеток ни в одной из популяций существенно не изменилось, а, следовательно, обеспечение кислородом тканей не улучшилось. Авторы приходят к парадоксальному выводу, что бороться с физиологическим окислительным стрессов, вызванным физической нагрузкой, с помощью антиоксидантов, нецелесообразно (Schmid M. Acute Exercise-Induced Oxidative Stress Does Not Affect Immediate or Delayed Precursor Cell Mobilization in Healthy Young Males / Front Physiol, 2020, 20; 11: 577540).

Таким образом, злоупотреблять биодобавками с витаминами- антиоксидантами спортсменам вовсе не рекомендуется. Значительно более физиологично и целесообразно обогащать свой рацион натуральными источниками таких соединений – овощами и фруктами, а значит, и клетчаткой, с которой большая часть таких соединений тесно связана.