Значение питания в профилактике саркопении у населения

Впервые понятие «саркопения» предложено профессором Ирвином Розенбергом в 1988 г. [1]. Однако официально саркопения как заболевание включена в МКБ-10 с присвоением кода M62.84 в сентябре 2016 г. [2]. Саркопения является одной из важных причин общей слабости; в связи с потерей мышечной массы и снижением функции скелетных мышц пациенты могут испытывать выраженный физический дискомфорт, включая нарушение подвижности, приводящее к повышенному риску падений и переломов, нарушение способности выполнять повседневные действия, снижение качества жизни и развитие функциональной зависимости. Исходя из первопричины, ведущей к развитию этого состояния мышечной системы, саркопения классифицируется на «первичную» и «вторичную». Первичная саркопения опосредована естественным старением организма, ввиду этого в литературе зачастую ее также называют «возрастной саркопенией». Вторичная саркопения возникает в результате сочетания таких факторов риска, как отсутствие физической активности или недостаточное потребление белка с пищей, кроме того, немодифицируемыми факторами развития данной патологии являются сопутствующие хронические заболевания, в частности сахарный диабет, хроническая сердечная недостаточность, заболевания органов дыхания [3].

Цель обзора — обобщить и систематизировать опубликованные в литературе данные о значении питания в профилактике саркопении.

Поиск публикаций за последние 10 лет проведен в базах данных PubMed, Medline, Google Scholar и eLibriary по ключевым словам: «саркопения», «питание», «антиоксиданты», «белок», «витамины», «профилактика».

Этиология саркопении многофакторна и включает в себя значительное количество взаимодействующих причин, таких как недостаточная физическая активность, хроническое воспаление, дегенерация нервно-мышечных соединений, гормональный дисбаланс, митохондриальная дисфункция, белково-энергетическая недостаточность и генетическая предрасположенность. Указанные этиологические аспекты нарушают процессы анаболизма и катаболизма в мышечной ткани и приводят к потере мышечной массы с уменьшением размера и количества миофибрилл [4].

Наиболее изученные факторы риска развития саркопении представлены на рисунке (адаптировано из [5]).

Факторы риска развития саркопении.

Адаптировано из [5].

В настоящее время нет общепризнанных нормативных рекомендаций по лечению саркопении. На фоне тенденции к увеличению численности пожилых людей в мире заболевание может явиться значительной проблемой здравоохранения в связи с необходимостью больших затрат для реабилитации пациентов, поэтому крайне важно внедрять систему профилактики потери мышечной массы у населения.

Скелетные мышцы представляют собой самую обширную ткань человеческого тела, составляя 40% от общего веса. Выраженная недостаточность определенных компонентов пищи может оказывать существенное влияние на механизмы, лежащие в основе потери мышечной массы [6].

Наиболее изученным макронутриентом, недостаток которого ведет к развитию саркопении, является белок. Пищевой белок в желудке и тонком кишечнике подвергается протеолизу с образованием аминокислот, необходимых для синтеза миофибриллярных белков — актина, миозина и актомиозина. В работе B. Groen и соавт. представлен обзор процессов пищеварения белка после приема пищи и его участия в биохимии мышц. Мужчины принимали 20 г меченого белка, в последующем у них выполняли частый забор образцов крови, а также биопсию мышц. В ходе исследования показано, что более ¹/₂ аминокислот, полученных после протеолиза белка, высвобождалось в кровоток в течение 5 ч, причем за этот период около 11% аминокислот включилось в синтез мышечных белков [7]. Эти данные подтверждаются в обзоре R. Kirwan и соавт., включающем анализ 28 клинических исследований, который показал, что у пожилых людей, сочетающих силовые тренировки с высокобелковыми диетами, мышечная масса конечностей и сила хвата увеличивались значительно интенсивнее по сравнению с лицами контрольной группы, принимающими пищевые добавки с меньшим количеством белка [8]. Низкое потребление белка связано с потерей мышечной массы и силы в пожилом возрасте: описан 3-летний период наблюдения за питанием пожилых мужчин и женщин. Участники, исходно употребляющие недостаточное количество белка с пищей, имели выраженное снижение мышечной массы, по сравнению с лицами, принимающими белок 1,2±0,4 г на 1 кг массы тела. Различия были существенными, лица второй группы потеряли на 40% меньше мышечной массы и аппендикулярной мышечной массы в течение периода наблюдения [9].

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) в настоящее время определила суточную потребность белка в размере 0,8 г на 1 кг массы тела в день для взрослых, независимо от пола, физической активности или состояния здоровья [10]. Однако, по данным Европейского общества клинического питания и метаболизма (ESPEN), а также международной группы исследований, созданной для разработки рекомендаций по оптимальному потреблению белка для пожилых людей (PROT-AGE), суточная норма потребления белка у людей старшего возраста должна составлять 1,2—1,5 г на 1 кг массы тела. В случае серьезных заболеваний, травм или недостаточности питания потребность может повышаться до 2,0 г на 1 кг массы тела. Ограничение суточного потребления белка требуется при наличии хронической болезни почек [11, 12].

Важным условием для сохранения мышечной массы является качество употребляемого белка, которое выражается в индексе усвояемых незаменимых аминокислот (Digestible Indispensable Amino Acid Score — DIAAS). На основе значения DIAAS рекомендуется классифицировать белки по категориям качества следующим образом: <75 — низкого качества; 75—99 — хорошего качества; ≥100 — высокого качества [13]. В исследовании комплексного обзора качества белков растительного и животного происхождения для расчета значений DIAAS использовались 17 источников белка. Большинство компонентов питания животного происхождения, а также картофель содержат белок высокого качества (DIAAS ≥100), соя и сывороточный белок относятся к категории белков хорошего качества (DIAAS =75—99), в то время как большинство растительных источников имеют индекс DIAAS <75, что соответствует белку низкого качества. Несмотря на это, комбинации белков растительного происхождения могут достигать высоких показателей качества путем обеспечения взаимодополняемости их аминокислотного состава [14]. Аминокислота лейцин является ключевым фактором «качества белка». Активируя путь mTOR, лейцин стимулирует трансляцию и синтез мышечных белков, что ведет к гипертрофии мышечных волокон. Кроме того, он ингибирует процессы белкового катаболизма, обеспечивая положительный белковый баланс [15].

Креатин является одним из компонентов питания, полезного для мышц. Креатин — это азотистое соединение, синтезируемое почками и печенью из аминокислот (аргинина, глицина и метионина), а также поступающее с продуктами питания (например, с красным мясом, морепродуктами). Большая часть (95%) креатина содержится в скелетных мышцах в виде фосфокреатина, высокоэнергетического соединения, участвующего в быстром ресинтезе аденозинтрифосфата (АТФ) во время интенсивного мышечного сокращения. Суточная потребность в креатине (около 1—3 г) обеспечивается эндогенным синтезом и приемом пищи [16]. Метаанализ, оценивающий влияние приема креатина на изменения состава тела, силы и функциональных возможностей у пожилых людей, продемонстрировал его положительное влияние в сочетании с силовыми нагрузками в большей степени, чем только изолированные физические упражнения [17].

Другим не менее важным компонентом питания являются омега-3 жирные кислоты (полиненасыщенные (ПН) жирные кислоты (ЖК) — ПНЖК), содержащиеся в жирной рыбе и препаратах рыбьего жира. Известно, что омега-3 ЖК оказывают мощное противовоспалительное и антиоксидантное действие. В недавнем метаанализе C. Custodero и соавт. установили снижение уровня C-реактивного белка (СРБ) и интерлейкина 6 (IL-6) после добавления омега-3 ЖК в пищу у людей среднего и пожилого возраста [18]. В исследовании влияния применения ПНЖК на мышечную массу с участием 60 человек терапия омега-3 ЖК замедляла снижение мышечной массы и улучшала физическую работоспособность у пожилых людей. Авторы отмечают, что указанный компонент питания должен рассматриваться как терапевтический подход для профилактики саркопении [19]. В систематическом обзоре и метаанализе J. Bird и соавт., включающих 123 исследования, отражается положительное влияние приема омега-3 ЖК на общую мышечную массу и силу, особенно в сочетании с силовыми упражнениями [20]. Согласно международным рекомендациям, применение омега-3 ЖК должно составлять 0,5—2 г/сут с верхним пределом 3 г/сут [21]. В комплексной профилактике и лечении саркопении особое внимание уделяется оптимальному содержанию витаминов в рационе питания, защищающих от окислительного стресса. Поскольку большинство из них не синтезируется в организме, важен учет биологически активных веществ в продуктах потребления.

Митохондрии являются мишенью для окислительного повреждения, в связи с чем окислительный стресс способствует развитию дисфункции органеллы и нарушению гомеостаза мышц [22]. Наиболее известные пищевые антиоксиданты — аскорбиновая кислота (витамин C), токоферолы (витамин E), холекальциферол (витамин D), флавоноиды, полифенолы и селен, чье влияние на мышцы изучено более подробно [23].

Витамин C является мощным водорастворимым антиоксидантным соединением, принимающим участие в метаболизме растений и животных, а также в качестве кофактора во многих окислительно-восстановительных реакциях. Поэтому привычный рацион питания полезно обогащать продуктами, содержащими аскорбиновую кислоту. В исследовании на животных дефицит витамина C вызывал атрофию скелетных мышц, сопровождавшуюся значительным снижением работоспособности [24]. Показана положительная корреляция между концентрацией витамина C и физической работоспособностью у мужчин и женщин среднего и пожилого возраста [25]. Основными источниками этого витамина являются свежие фрукты и овощи. По рекомендации Европейского агентства по безопасности продуктов питания (EFSA), суточная норма потребления витамина C для взрослых мужчин и женщин составляет 90 и 80 мг соответственно [26].

Семейство витаминов E и как наиболее распространенная форма в организме — α-токоферол также являются пищевыми антиоксидантами. Витамин E усиливает антиоксидантную защиту, уникально перехватывает пероксильные радикалы и, таким образом, предотвращает перекисное окисление липидов и разрушительное воздействие свободных радикалов на мембраны и липопротеины плазмы [27]. Витамин E содержится в растительных маслах, орехах, фруктах, томатах, авокадо, шпинате, спарже и брокколи. Рекомендуемая норма потребления α-токоферола для взрослых мужчин и женщин составляет 15 мг/сут [28]. Положительное влияние витамина E на мышечную силу представлено в исследовании, оценивающем взаимосвязь между уровнем витамина E и силой сжатия кисти. В ходе анализа определено, что у большинства пациентов с низкой силой сжатия кисти обнаружен наименьший уровень витамина E в сыворотке крови [29]. В исследовании по изучению антиоксидантной активности рациона исследователи пришли к выводу, что потребление витаминов A, E, селена и масел может защищать от саркопении; это отмечено при анализе силы хвата у участников исследования [30].

В последние годы особое внимание уделяется роли витамина D в метаболизме скелетных мышц. Предполагается, что дефицит витамина D приводит к усилению распада мышечного белка, активируя внутриклеточный механизм деградации. Есть также мнение, что дефицит витамина D приводит к нарушению функции митохондрий и саркопеническому ожирению [31]. Пути получения витамина D в организме человека — синтез в коже под действием ультрафиолетовых лучей и прием с пищей. В нескольких странах, включая США, Канаду и Финляндию, введены программы по разработке продуктов, обогащенных витамином D, таких как молоко, маргарин и йогурт [32]. Добавление профилактических доз витамина D в пищевые продукты — весьма рациональное решение с учетом данных исследований, которые сообщают о связи низкого уровня 25(OH)D со снижением мышечной силы и получением травм опорно-двигательного аппарата. В недавнем исследовании PROVIDE 13-недельное применение пищевой добавки, обогащенной витамином D и лейцином, способствовало увеличению мышечной массы и улучшению функции скелетных мышц нижних конечностей у пожилых людей с саркопенией [33]. Согласно клиническим рекомендациям (2021), для преодоления дефицита витамина D пациентам без факторов риска при отсутствии лабораторного контроля с профилактической целью рекомендуется принимать витамин D в суточной дозе до 4000 МЕ, лицам с факторами риска (мальабсорбция, ожирение) — до 10 000 МЕ [34].

Важным микроэлементом, составляющим основу антиоксидантной защиты организма, является селен. Селен находится в мышцах в виде селеноцистеина, который участвует в защите от окислительного стресса и является компонентом антиоксидантного фермента — глутатионпероксидазы, защищающей клетки от окислительного повреждения. Соответственно, снижение уровня селена нарушает антиоксидантную защиту и усиливает окислительный стресс, что приводит к митохондриальным дисфункциям и развитию мышечного воспаления [35]. В обзоре, включавшем 45 исследований, описано положительное влияние селена и магния в профилактике и лечении саркопении у пожилых людей, а также отмечено, что при приеме кальция и цинка такой потенциальной роли не было [36]. Рекомендованная суточная норма потребления селена — 70 мкг для мужчин и 55 мкг для женщин согласно нормам физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации [37].

Несмотря на достаточно широкий спектр пищевых добавок в качестве профилактики мышечного старения, наиболее эффективным методом улучшения функции скелетных мышц является сочетание физических упражнений с питанием, обогащенным антиоксидантами. Рекомендации о применении компонентов питания в профилактике и лечении саркопении обобщены в таблице.

Основные рекомендации по потреблению компонентов питания при саркопении

Своевременное выявление саркопении, а также понимание ее этиологических и патогенетических механизмов развития имеют первостепенное значение для эффективного лечения заболевания. На сегодняшний день нет зарегистрированных фармакологических препаратов для лечения саркопении, в связи с этим немедикаментозные вмешательства являются наиболее подходящими и действенными при профилактике и лечении снижения мышечной массы. Эффективное предупреждение развития саркопении возможно с помощью диетической коррекции. Важно обогащать продукты потребления белком, преимущественно животного происхождения, креатином, омега-3 жирными кислотами, витаминами C, E, D и минералами (включая селен). Кроме того, необходимо популяризировать среди пациентов умеренные физические нагрузки и силовые упражнения. Таким образом, профилактика саркопении критически важна для сохранения физической работоспособности, функциональной независимости, качества жизни пациентов, а также для снижения социально-экономических последствий за счет уменьшения нагрузки на систему здравоохранения путем сокращения случаев госпитализации и реабилитационных мероприятий по поводу мышечной слабости.

Вклад авторов: концепция, сбор и обработка материала, написание текста, научное редактирование — Усольцева А.И., Макарова О.Б., Суплотова Л.А.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Authors contribution: concept, data collection and processing, text writing, scientific editing — Usoltseva A.I., Makarova O.B., Suplotova L.A.