Питание: Энергия, которую мы забираем

Энергия, которую мы забираем

Теория

Солнечный свет - первичный источник энергии для всей земной биосферы. Он усваивается зелеными растениями и некоторыми фотосинтезирующими бактериями, которые благодаря солнечной энергии создают биополимеры - углеводы, жиры и белки. Эти биополимеры, в свою очередь, могут использоваться в качестве топлива другими живыми существами - от бактерий до млекопитающих.

В желудочно-кишечном тракте человека биополимеры пищи распадаются на мономеры: белки расщепляются на аминокислоты, жиры - на жирные кислоты и глицерин, полисахариды - на моносахариды. Мономеры превращаются в организме в небольшие по величине моно-, ди- и трикарбоновые кислоты, которые способны окисляться с выделением определенного количества энергии.

Биологическое окисление происходит в митохондриях - особых внутриклеточных образованиях, которые являются "энергетическими станциями" клетки. Они имеют вид шарообразных или вытянутых пузырьков размером от одного до нескольких десятков микрон. Оболочка митохондрии состоит из двух мембран: наружной и внутренней. Пространство между ними заполнено студнеобразной жидкостью. Наружная мембрана гладкая; на ней происходит окисление глюкозы и карбоновых кислот. Внутренняя мембрана складчатая, и на ней идет непосредственное образование энергии. Самое большое количество митохондрии содержится в печеночных и мышечных клетках - там, где энергия наиболее интенсивно синтезируется и потребляется.

Суть окислительно-восстановительных реакций, протекающих в митохондриях, заключается в том, что карбоновые кислоты поэтапно окисляются кислородом воздуха до углекислого газа и воды.

Высвобождающаяся в процессе биологического окисления энергия откладывается впрок и особым образом консервируется.

Методы выработки энергии

Если возникает необходимость в малых количествах энергии при интенсивных нагрузках малой длительности, то ее выработка идет бескислородным путем. Одна молекула глюкозы расщепляется на 2 молекулы молочной кислоты. При этом выделяется энергия, которая аккумулируется в виде 2-х молекул АТФ (Аденозинтрифосфорной кислоты) - химического вещества, которое является основным запасником энергии, образующейся при окислительном фосфорилировании. Высвобождение энергии происходит в результате расщепления энергоемких фосфорных связей. Кроме того, это вещество:

- обладает анаболическим действием,

- активирует рецепторы аденозина - тормозного нейромедиатора,

- расширяет сосуды,

- снижает основной обмен и артериальное давление,

- несколько усиливает тормозные процессы в ЦНС,

- активизирует передачу возбуждения в волокнах как симпатической, так и парасимпатической нервной системы,

- усиливает мозговое и коронарное кровообращение,

- улучшает мышечную деятельность,

- повышает силу и выносливость.

Возможность накапливать полученную энергию в виде АТФ позволяет организму использовать ее не только там, где она вырабатывается, но и в других органах, в любое время и по мере необходимости. При нагрузках большой длительности и низкой интенсивности выработка энергии осуществляется при участии кислорода. Глюкоза распадается на вещества более простые, чем молочная кислота, и в наружной мембране митохондрии вступает в цепь химических реакций, называемую циклом Кребса. В этих реакциях водород переносится с одного окисляемого вещества на другое. Постепенно высвобождаемая при этом энергия аккумулируется в виде АТФ. При кислородном окислении одной молекулы глюкозы образуются уже не 2, а целых 38 молекул АТФ.

Как образуется АТФ

При переносе атомов водорода от одного вещества к другому образуется перепад концентраций ионов водорода. В результате наружная мембрана митохондрии заряжается положительно, а внутренняя - отрицательно. Образуется электрический мембранный потенциал. Энергия возникшей разницы потенциалов и затрачивается на синтез АТФ. Если окисление веществ происходит во внешней мембране митохондрии, то АТФ синтезируется во внутренней. Внутренняя мембрана митохондрии содержит дыхательные ферменты, отвечающие за генерацию электрического мембранного потенциала, который запускает синтез АТФ.

В процессе совершения химической, осмотической и механической работы расходуется не только энергия, запасенная в виде АТФ, - эти виды работ могут совершаться и непосредственно за счет использования электрического мембранного потенциала. Такой потенциал, наряду с АТФ, есть конвертируемая форма энергии в живой клетке. Однако если АТФ растворима в воде и хорошо подходит для использования в водной среде, то мембранный потенциал используется для совершения работы внутри липидных клеточных мембран, которые обладают водоотталкивающими свойствами.

Клеточное дыхание

Совокупность окислительно-восстановительных реакций, протекающих в клетке с использованием кислорода, и называется дыханием. Основное количество энергии все ткани и органы получают за счет кислородного окисления. Бескислородное окисление в обычных условиях является второстепенным, как менее эффективное в энергетическом отношении. Кислородное и бескислородное окисление в нормальных тканях сосуществуют, дополняя друг друга. Энергетически малоэффективное бескислородное окисление является в организме тем резервным механизмом, который активизируется в экстремальных условиях. Оно может стать "спасательным кругом", который позволяет клеткам выжить даже в условиях тяжелого, чрезмерно выраженного кислородного голодания.

Классическим примером здесь может послужить работа скелетной мышцы. При очень большой нагрузке (интенсивный бег, тяжелое базовое упражнение и т.д.) мышца оказывается в экстремальных условиях.

Возникает опасный для мышечных клеток энергетический дефицит. Немедленно срабатывает защитный механизм: интенсивность бескислородного окисления, например, в поперечно-полосатой мышце возрастает 100 - 1000 раз по сравнению со спокойным состоянием. Чем выше уровень тренированности, тем большая интенсивность бескислородного окисления может быть достигнута при больших нагрузках.

Основы энергообеспечения мышечной роботы

В спортивной литературе встречаются высказывания, что мышечная работа осуществляется за счет бескислородного окисления. Здесь требуется уточнение. Прежде всего: какая мышечная работа? Те мышцы, которые сформировались у человека в процессе эволюции, не предназначены для совершения больших усилий. Они невелики по объему и работают в основном за счет кислородного окисления энергетических субстратов. Силовые тренировки ставят мышцы в неестественные для них условия, что и заставляет их включать аварийное бескислородное окисление. Оно хотя и малоэффективно в энергетическом отношении, но совершенно необходимо организму для быстрого реагирования на экстремальные нагрузки, так как при них организм переходит на бескислородный путь окисления только потому, что транспортные системы не успевают доставить к работающему органу адекватное количество кислорода.

Некоторые органы, однако, активно используют бескислородное окисление даже в нормальных условиях, без повышенной нагрузки. Конечные продукты такого окисления используются в пластическом обмене, например, миокарда. Сердечная мышца способна поглощать и утилизировать даже молочную кислоту, в отличие от скелетных мышц, которые выделяют ее в качестве конечного продукта обмена.

Мышечный рост, в первую очередь, зависит от объема тренировочных нагрузок. Все остальные факторы второстепенны. Работоспособность мышц ограничивает их энергетическое обеспечение. Известно, что самые молодые в эволюционном плане системы opганизма являются наиболее слабыми. Например, самая уязвимая часть человеческого организма - кора головного мозга. При сокращении дыхания она погибает уже через 6 минут. Дыхательный центр может обойтись без кислорода как минимум 20 минут. Внутренние органы способны жить без кислорода до несколько часов. Костные клетки - до нескольких суток и т.д. На уровне клетки самыми молодыми в эволюционном плане образованиями являются митохондрии. В экстремальных условиях (при больших физических нагрузках) они "выходят из строя" первую очередь.

Энергетизировать клетку, т.е. усилить работу митохондрии и потенциал - самая главная задача в обеспечении мышечного роста и нормальной работоспособности мускулатуры.

Итак, основное условие мышечного роста - энергетическое обеспечение клетки. Это процесс, который способен оперативно реагировать на изменение условий окружающей среды. Он обеспечивает энергией приспособление клетки к новым условиям, ее функциональную и структурную перестройку. Любой повреждающий агент - высокая или низкая температура, токсическое вещество радиация, электромагнитные волны и т.д. - в первую очередь выводят из строя легкоранимые мембраны митохондрии. Любое в вещество, способное сделать митохондрии более прочными, сильными, стойкими, повышает устойчивость клеток (и всего организма) экстремальным факторам.

Термогенез и розобщение клеточного дыхания

Однако не вся энергия, высвобождаемая в pезультате окислительно-восстановительных реакций в митохондриях, запасается в виде АТФ. Часть ее paссеивается в виде тепла в окружающее пространство.

С одной стороны, это можно представить себе как потерю част энергии, с другой - образование определенного количества тепла, необходимого для поддержания стабильной температуры тела, npи которой обеспечивается оптимальная работа окислительно-восстановительных процессов организма.

Исследования митохондрии показали, что очень многие вещества способны повышать проницаемость их мембран для ионов водорода и электронов, уменьшая разность потенциалов между наружно! и внутренней мембраной. Это приводит к тому, что доля энергии" запасаемая в виде АТФ, уменьшается, и значительная ее часть paссеивается в виде тепла. Происходит, как бы разделение окисления и образования АТФ. Такой процесс называют разобщением окисления и фосфорилирования.

Средства, активизирующие энергообмен

Для активации энергообмена используются следующие классы средств:

• Термогеники.
• Витамины.
• Органические кислоты.
• Аминокислоты с энергитизирующим действием.
• Антигипоксанты.
• Ноотропы и психоэнергитизаторы.
• Актопротекторы.
• Коферменты.
• Антиоксиданты.

Рассмотрим каждый класс более подробно.

ТЕРМОГЕНИКИ

Вещества, разобщающие окисление и фосфорилирование, называются разобщителями. Американские ученые называют их "термогеники" за их способность повышать температуру тела. Помимо повышения температуры тела, они вызывают некоторый энергетический дефицит (за счет уменьшения количества синтезированной АТФ). Из-за этого организм начинает усиленно сжигать жировую ткань, поскольку жирные кислоты при окислении дают наибольший выход энергии. Жиросжигающее действие термогеников используется в спорте для удаления излишков подкожной жировой клетчатки.

Классическим термогеником является 2,4-динитрофенол. Он разобщает окисление и фосфорилирование, повышает температуру тела, сжигает жировую ткань. В США 2,4-динитрофенол одно время широко использовался как в спортивной практике, так и для лечения ожирения. При этом его применение не требовало соблюдения никаких диет. Жировая ткань "таяла" сама собой. В спорте 2,4-динитрофенол применяли культуристы, боксеры, борцы - все, кому необходимо было поддерживать свой вес в определенных рамках. Выяснилось, однако, что 2,4-динитрофенол разобщает окисление и фосфорилирование слишком сильно. Энергетический дефицит достигал таких степеней, что развивалась масса побочных эффектов. Самым тяжелым из них была слепота. Многие люди слепли из-за дефицита энергии в сетчатке глаз2. Слепота, впрочем, была временной.

Отказ от 2,4-динитрофенола вынудил медиков начать поиск других термогеников с более мягким физиологичным действием на организм.

Очень сильным термогенным средством являются гормоны щитовидной железы - тиреоидные гормоны. Они до сих пор применяются в эндокринологии для лечения ожирения. Однако проблема в том, что большие дозы тиреоидов разрушают не только жир, но и мышечную ткань, отрицательно действуют на сердце и печень, вызывая состояние энергетического дефицита.

Тиреоидные гормоны принимал легендарный Мухаммед Али. Помимо своей способности сжигать жировую ткань, они сильно повышают реакцию (иногда в 2-3 раза) и скорость мышления - качества в боксе не самые последние. Думается, что своим нынешним состоянием здоровья Али отчасти обязан злоупотреблением тиреоидными гормонами. В настоящее время эти препараты редко применяются в спортивной практике (они причислены к допингам), но в медицине используются по-прежнему. Сильным термогенным действием обладает кофеин. После употребления большой дозы чая или кофе становится жарко не столько из-за горячего напитка, сколько из-за термогенного действия кофеина. Он умеренно разобщает окисление и фосфорилирование, сжигая подкожно-жировую клетчатку. Однократно проявляемая сила под действием кофеина увеличивается, но силовая выносливость и работоспособность падают из-за вызываемого им умеренного энергетического дефицита. Намного более эффективным термогеником, нежели кофеин, является эфедрин - алкалоид, получаемый из эфедры хвощевой. Эфедрин сильнее кофеина разобщает окисление и фосфорилирование, однако мышечную работоспособность не снижает, а наоборот - повышает. Это позволяет одновременно со снижением содержания жира увеличивать спортивные нагрузки и даже добиваться роста мышечной массы. За применение эфедрина (который тоже причислен к допингам) были не раз дисквалифицированы многие известные представители различных видов спорта. В настоящее время эфедрин и кофеин широко применяются в жиросжигающих композициях современного спортивного питания. Так, многие пищевые добавки для спортсменов содержат комбинацию кофеина, эфедрина и кристаллических аминокислот. Эфедрин и кофеин сжигают жир, вызывая термогенный эффект, а кристаллические аминокислоты стимулируют анаболизм, не давая распадаться мышечной ткани.

Термогенным эффектом также обладают фенамин и другие амфетамины. Физиологичным, естественным разобщителем окисления и фосфорилирования является сауна и русская парная баня, которая даже превосходит ее по силе воздействия. Высокая температура затрудняет работу митохондрий из-за умеренной и обратимой температурной денатурации (разрушения третичной структуры) белков. Происходит разобщение окисления и фосфорирования, что и дает жиросжигающий эффект.

Примечания:

• В клетках печени, например, митохондрий могут занимать до 22% всего объема, и в каждой клетке их насчитывается больше тысячи.
• Сетчатка потребляет на единицу массы столько же энергии, сколько и кора головного мозга.

ВИТАМИНЫ

Классическим примером стимулятора окислительно-восстановительных реакций является аскорбиновая кислота. Витамин С в малых дозах оказывает исключительно витаминное действие, в больших же проявляет фармакологический эффект, усиливая процессы биологического окисления и энергетизируя сразу все клетки организма. Витамин С обладает антиоксидантным действием, блокируя образование в организме высокотоксичных свободных радикалов.

Большинство ведущих спортсменов США принимают витамин С в дозах от 3 до 10 г в сутки. С легкой руки Лайнуса Полинга аскорбиновую кислоту в больших дозах применяют для лечения простуд, в комплексной терапии воспалительных заболеваний и даже в онкологии. Сам Полинг начал принимать витамин С в 56 лет по 3 грамма в сутки и прожил 93 года (причем последние 18 лет с раком предстательной железы), принимая в последние годы жизни уже по 18 (!) грамм аскорбиновой кислоты в день.

Способность витамина С в граммовых дозах излечивать, а также предупреждать развитие простудных заболеваний представляется очень ценным качеством в соревновательном периоде. Банальная простуда может свести на нет результаты долгих тренировок. Умело используя фармакологические эффекты аскорбиновой кислоты, этого можно избежать. В случае применения высоких доз аскорбиновой кислоты рекомендуем использовать ее производные Ester-C, Buffered С, что позволит предупредить такие побочные эффекты, как повышенная кислотность и аллергические реакции. Сильным неспецифическим стимулятором окислительно-восстановительных процессов является также никотиновая кислота (Витамин РР). Подобно аскорбиновой кислоте, в малых дозах она проявляет витаминное действие, а в больших - фармакологическое. Помимо энергетизирующего действия, никотиновая кислота способна стимулировать надпочечники, половые железы, функцию поджелудочной железы и активность пищеварительных желез. Она блокирует выход свободных жирных кислот из подкожной жировой клетчатки в кровь. В больших дозах никотиновая кислота способна в 2 раза повысить содержание в крови эндогенного (собственного) соматотропина. Выброс этого гормона в кровь является ответной реакцией на снижение содержания в крови жирных кислот. Для получения выраженного анаболического и стимулирующего действия никотиновую кислоту применяют в больших дозах: от 3 до 10 г в сутки. Обладает она и антиоксидантным действием.

Хорошим энергетизатором является пангамат кальция (витамин В15). Он стимулирует окислительно-восстановительные реакции. Под действием витамина В15 увеличивается содержание гликогена в печени и в мышцах, возрастает содержание в мышцах креатинфосфата. Креатинфосфат сейчас очень популярен в виде различных пищевых добавок, но мало кто знает, что можно стимулировать его синтез в печени и в мышцах, если принимать в достаточно больших дозах (до 1 г в сутки) витамин В15.

Карнитин (витамин Вт) переживает сейчас пик популярности. Его энергетизирующее действие обусловлено тем, что он повышает проницаемость мембран митохондрий для жирных кислот и стимулирует процесс их окисления. Жирные кислоты по сравнению с белками и углеводами дают при окислении в 2 раза больше энергии. Однако окисляются они в организме с большим трудом. Усиливая окисление жирных кислот, карнитин способен поднять биоэнергетику на более высокий уровень. Его способность усиливать утилизацию жира приводит к выраженному энергетическому эффекту. Жиросжигающий эффект карнитина тем более ценен, что не сопровождается термогенезом.

Карнитин не только не разобщает окисление и фосфорилирование, но наоборот еще больше сопрягает эти процессы. Под его влиянием запасы АТФ в клетке увеличиваются. Особенно ценно то, что помимо энергетизирующего и жиросжигающего эффектов, карнитин обладает анаболическим действием, умеренно стимулируя рост мышечной массы. Для проявления жиромобилизующего и анаболического действия карнитина его необходимо применять в больших дозах: до 6-8 г в сутки. Иначе получить ощутимый эффект не удается. В малых дозах карнитин обладает лишь витаминным действием.

ОРГАНИЧЕСКИЕ КИСЛОТЫ

Самые распространенные органические кислоты, имеющие эргогенный эффект, это янтарная и лимонная кислота.

Янтарная кислота (сукцинат) называется так потому, что впервые она была получена из янтаря. Крестоносцы во время своих походов перетирали янтарь, смешивали его с вином и пили для поддержания сил. Янтарная кислота воздействует непосредственно на митохондрий. Будучи естественным биогенным веществом, постоянно образующимся в организме, она включается в цикл Кребса, окисляясь с выходом большого количества энергии, запасаемой в виде АТФ. При этом янтарная кислота усиливает окисление других веществ: жирных кислот, углеводов, молочной и пировиноградной кислоты и т.д. В результате активизируется как кислородное, так и бескислородное окисление. Энергетизирующее действие янтарной кислоты довольно велико. На фоне введения сукцината митохондрий значительно увеличиваются в размере, число крист внутри них растет. В эксперименте сукцинат продляет жизнь животных и вызывает некоторое омоложение их организма. Одно из самых ценных свойств янтарной кислоты - способность усиливать утилизацию молочной кислоты, которая способна усваиваться в печени, почках и кишечнике с образованием глюкозы и ее дальнейшим окислением. Мышечная выносливость во многом зависит от способности организма утилизировать молочную кислоту. Усиливая этот процесс, сукцинат позволяет существенно повысить тренировочные нагрузки.

Активизируя и защищая самые легкоранимые внутриклеточные образования - митохондрий, янтарная кислота повышает устойчивость организма ко всем без исключения стрессовым воздействиям: физическим, химическим, биологическим. Сукцинат - универсальное защитное и биостимулирующее средство, помогающее организму обороняться от любого агрессивного внешнего агента путем мощного усиления энергетики клеток. При сильном недостатке кислорода, когда затрудняется окисление пищевых веществ, янтарная кислота сама включается в окислительно-восстановительные реакции.

Сукцинат способен выводить из организма токсические продукты за счет значительного улучшения работы печени и почек. Янтарная кислота улучшает работу головного мозга, повышает продуктивность мышления и работоспособность. Она также способна повысить кислотность желудочного сока за счет активизации работы желудочных желез.

В спортивной практике янтарная кислота используется как недопинговое средство для повышения выносливости во время соревнований и предсоревновательном периоде, как восстановитель после тяжелых физических нагрузок. Ее применяют в качестве пищевой добавки к спортивным продуктам питания и напиткам. В чистом виде, как фармакологический препарат, янтарная кислота в России выпускается в таблетках по 100 мг, а также входит в состав комбинированного препарата "Лимонтар". Суточные дозы сукцината колеблются от 50 мг до нескольких граммов.

Лимонная кислота (цитрат) является основной органической кислотой, запускающей цепь энергетического обеспечения клетки - цикл Кребса, в котором окисляются все энергетические вещества. Его еще называют "циклом трикарбоновых кислот". Работа цикла Кребса возможна лишь при наличии достаточно большого количества лимонной кислоты, которая постоянно образуется в организме как необходимый метаболит системы энергообеспечения. Подобно янтарной кислоте, она является катализатором окисления всех энергетических веществ, но при попадании организма в условия кислородного голодания, она сама окисляется бескислородным путем с выходом большого количества энергии, запасаемой в виде АТФ.

Так же как и янтарная кислота, лимонная кислота является универсальным биостимулирующим и общеукрепляющим средством, защищающим организм от экстремальных внешних факторов и последствий стрессов на субклеточном уровне. Широкое распространение лимонной кислоты в качестве пищевой добавки и естественного компонента многих ягод и фруктов, как это ни странно, долгое время ограничивало официальное применение ее в медицинской практике. Считалось, что если она так широко распространена в природе, то нечего ее и вводить в организм в виде отдельного лекарственного средства. Лишь в конце 80-х гг. лимонную кислоту стали применять как самостоятельное лекарственное средство для повышения устойчивости организма к внешним условиям и большим физическим нагрузкам. При большом накоплении молочной кислоты в крови возникает посленагрузочный ацидоз - сдвиг рН крови в кислую сторону. Это вызывает торможение в нервных центрах, вялость, сонливость и, как следствие, снижение работоспособности.

Лимонная кислота способствует устранению посленагрузочного ацидоза за счет ускорения утилизации молочной кислоты. Побочных действий она не дает и противопоказаний не имеет. С энергетизирующей целью лимонную кислоту назначают внутрь в дозах до 3 г в сутки. Предельно допустимые дозы лимонной кислоты намного выше и лимитируются уже такими факторами, как сохранность эмали зубов и слизистой желудка. В чистом виде лимонная кислота, как фармакологическое средство, не выпускается, однако производится для пищевых целей и входит в состав комбинированных таблеток "Лимонтар". В импортных препаратах лимонная кислота находится, как правило, в желатиновых капсулах для предохранения эмали зубов от ее разрушительного действия.

Лимонтар - комбинированный препарат, содержащий янтарную и лимонную кислоту. Сочетание этих кислот приводит к синергизму. Лимонтар обладает мощным энергетизирующим и дезинтоксикационным действием. Применяется в тех же самых случаях, что и янтарная, и лимонная кислоты, однако с большим лечебным эффектом. Побочных действий не вызывает. Не рекомендуется применять в период обострения язвенной болезни желудка. Выпускается Лимонтар в таблетках по 250 мг. Каждая таблетка содержит 200 мг янтарной кислоты и 50 мг лимонной кислоты.

АМИНОКИСЛОТЫ С ЭНЕРГЕТИЗИРУЮЩИМ ДЕЙСТВИЕМ

L-ГЛУТАМИНОВАЯ КИСЛОТА (не путать с L-глутамином!) является заменимой аминокислотой. Однако в организме она может служить материалом для синтеза других аминокислот, улучшая аминокислотный баланс. В принципе, организму нужны только незаменимые аминокислоты и глутаминовая кислота; все остальные организм синтезирует сам. Глутаминовая кислота принимает участие в синтезе ацетилхолина - вещества, передающего нервный импульс в мышцу. При интенсивной физической работе потребность организма в ней увеличивается. В головном мозге глутаминовая кислота может превращаться в гамма-аминомасляную кислоту - тормозной нейромедиатор. При переутомлении потребность мозга в гамма-аминомасляной кислоте увеличивается, и мозг начинает интенсивно потреблять глутаминовую кислоту. Она активизирует энергетику головного мозга и всю нервную систему в целом; при недостатке источников энергии сама способна окисляться в митохондриях с выходом большого количества энергии, а также усиливать окисление других энергетических субстратов. Под влиянием глутаминовой кислоты усиливается эритропоэз - образование эритроцитов, повышается содержание в крови гемоглобина, что также имеет немаловажное значение для спортсменов.

Глутаминовая кислота оказывает мощное дезинтоксикационное действие, способствуя выведению из организма конечных продуктов азотистого обмена, и в первую очередь утилизации аммиака (с образованием глутамина). Она способна повышать как умственную, так и физическую работоспособность, улучшать настроение, оказывать общее психоэнергетизирующее воздействие. Глутаминовая кислота может активизировать систему цитохромов - дыхательных ферментов, осуществляющих окислительно-восстановительные реакции.

Итак, в спортивной практике глутаминовая кислота используется в качестве средства, повышающего работоспособность, анаболизирующего и дезинтоксикационного средства, и средства восстановления после длительных и истощающих физических нагрузок. Побочные действия: расстройство желудка. Препарат может применяться длительное время. Минимальная эффективная доза - 10 г в сутки. Максимальная суточная доза обычно не превышает 20 г.

L-АСПАРАГИНОВАЯ КИСЛОТА

Заменимая аминокислота. Обладает способностью повышать проницаемость клеточных мембран для ионов калия и магния, что приводит к стабилизации заряда мембраны. Это в свою очередь повышает устойчивость клеток к различного рода повреждающим и разрушающим факторам. Под действием аспарагиновой кислоты, введенной извне, ускоряется белково-синтетические процессы, т.к. она способна превращаться в другие аминокислоты, служащие исходным материалом для синтеза белковых молекул. Аспарагиновая кислота способна включаться в цикл Кребса и активизировать процессы как кислородного, так и бескислородного окисления. Кроме того, она способна окисляться с выходом энергии. На фоне введения аспарагиновой кислоты происходит значительное улучшение биоэнергетических процессов: возрастает количество синтезированной АТФ, снижается образование молочной кислоты, понижается потребность организма в кислороде за счет усиления бескислородного окисления.

Мембраностабилизирующий и энергирующий эффекты аспарагиновой кислоты сделали возможной ее применение в спорте в качестве средства для повышения выносливости, а также в качестве восстановителя после больших физических нагрузок. Противопоказаний к применению аспарагиновой кислоты нет. Вместе с тем, для медицинских целей она применяется в виде соли с ионами магния и калия. Поэтому, например, аспарагинат калия противопоказан при заболеваниях, связанных с повышенным содержанием в крови солей калия, в частности, при хронической почечной недостаточности.

В России аспарагиновая кислота выпускается в виде смеси калиевой и магниевой солей в приблизительно равной пропорции. Сочетание аспарагиновой кислоты с калием и магнием целесообразно потому, что она облегчает проникновение этих микроэлементов внутрь клетки. Продается этот препарат под названием "Аспаркам" в виде таблеток по 0,175 г аспарагината калия и магния. Выпускается также раствор в ампулах, содержащий в каждой ампуле (10 мл) по 0,45 г аспарагината калия и 0,4 г аспарагината магния. В некоторых странах аналогичный препарат выпускают под названием "Панангин". Таблетки панангина содержат 0,158 г аспарагината калия и 0,14 г аспарагината магния. С целью повышения общей работоспособности аспаркам или панангин назначают в больших дозах: от 5 таблеток и выше на прием по 3 раза в день. Токсических или каких-либо других побочных действий при приеме аспарагиновой кислоты не наблюдалось.

АНТИГИПОКСАНТЫ

Антигипоксанты - это средства повышающие устойчивость организма к гипоксии - недостатку кислорода в тканях за счет увеличения доли бескислородного окисления и уменьшения доли окисления кислородного.

Антигипоксанты - относительно новый класс фармакологических соединений. Под этим названием объединены разные по типу действия препараты, однако их общая черта заключается в том, что они уменьшают потребность организма в кислороде за счет усиления бескислородного окисления. Все антигипоксанты сопрягают окисление и фосфорилирование. В результате их применения большая часть энергии окисления запасается в виде АТФ и меньшая рассеивается в виде тепла.

Способность антигипоксантов повышать КПД окислительно-восстановительных реакций делает их средствами экономизирующего воздействия. Экономизация энергетических реакций организма резко расширяет его адаптационные возможности. Организм намного успешнее приспосабливается к большим объемам физических нагрузок, холоду, жаре, нервно-психическим перегрузкам. Значительно возрастают как умственная, так и физическая работоспособность.

ВИТАМИНЫ С АНТИГИПОКСИЧЕСКИМ ДЕЙСТВИЕМ

Пантотенат кальция (витамин В5). Свое название (по-гречески пантос - всеобщий) препарат получил благодаря способности прямо или косвенно улучшать практически все виды обмена в организме. Пантотенат обладает легким анаболическим действием, усиливая в организме синтез белка, гликогена и стероидных соединений, в том числе половых и глюкокортикоидных гормонов. Под действием витамина В5 сильно активизируется синтез гемоглобина и улучшается состав крови. Значительно снижается основной обмен, что отчасти обусловлено умеренным снижением функции щитовидной железы.

Среди прочих фармакологических эффектов пантотената в наибольшей степени выражена его способность снижать потребность организма в кислороде. Это связано как с замедлением основного обмена, так и с анаболическим действием пантотената. Он умеренно понижает уровень сахара в крови и снижает артериальное давление, особенно в тех случаях, когда оно повышено. Пантотенат кальция значительно сопрягает окисление и фосфорилирование, уменьшает затраты энергии на окисление. Кроме того, повышается доля бескислородного окисления - как результат оптимизации энергетических процессов, и ускоряется синтез АТФ. Сопряжение окисления и фосфорилирования приводит к некоторому уменьшению выработки тепла, из-за меньшего его рассеивания в окружающее пространство, что повышает устойчивость организма к воздействию высоких температур.

Уменьшение потребности в кислороде приводит к тому, что под действием пантотената повышается умственная работоспособность и физическая выносливость. Замечательная особенность этого препарата заключается в том, что он усиливает синтез ацетилхолина - передатчика нервного импульса. Даже однократное введение в организм пантотената приводит к увеличению мышечной силы и выносливости, а при регулярном введении активизируются белково-синтетические процессы, главным образом в мышечной ткани.

Витамин В5 способен выводить из организма токсические соединения. При длительном приеме он проявляет противовоспалительное и противоаллергическое действие. В медицине пантотенат кальция используется при лечении заболеваний органов дыхания, сердечно-сосудистой системы, гипертонии, при повышении функции щитовидной железы. Он укрепляет нервную систему, снижает чрезмерную эмоциональную возбудимость, устраняет чувство волнения и страха. Все это делает возможным его применение для снятия предстартовой лихорадки в соревновательном периоде. В спортивной практике пантотенат используется как недопинговое анаболическое средство, а также для повышения выносливости. Противопоказаний к его применению нет. Какие-либо токсические эффекты отсутствуют. Пантотенат назначают в дозах от 1 до 3 г в сутки. В меньших дозах он не эффективен и оказывает лишь витаминное действие. Выпускается препарат в таблетках по 0,1 г. д.

Автор: Максим Арансон