Орнитинзависимые механизмы коррекции мышечного утомления и восстановления после физических нагрузок

Закрыть метаданные

В статье анализируются данные литературы, характеризующие современные представления о механизмах мышечного утомления и метаболических особенностях процессов восстановления после истощающих нагрузок. Показана значимость транзиторной гипераммониемии в формировании развернутого комплекса проявлений утомления в центральном и периферическом звене моторных единиц, ее патогенетических связей с кислородным долгом, лактатацидозом, нарушением ресинтеза аденозинтрифосфата, дефицитом энергодающих субстратов в работающих скелетных мышцах, повреждением структур мышечного волокна, дисфункцией различных отделов ЦНС. Подтверждена необходимость коррекции сопряженной с физической нагрузкой гипераммониемии для снижения скорости формирования и выраженности чувства усталости, снижения рисков развития состояний переутомления и перетренированности у спортсменов и эффективного протекания процессов восстановления после истощающих физических нагрузок. Выявлено, что орнитинсодержащие препараты могут быть использованы для коррекции постнагрузочной гипераммониемии и ускорения процессов восстановления. Представлены данные, характеризующие высокую эффективность L-орнитин-L-аспартата в практике спортивной медицины.

Ключевые слова:

физическое утомление

гипераммониемия

постнагрузочное восстановление

орнитин

Авторы:

Оковитый С.В.

ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Минздрава России

Шустов Е.Б.

ФБГУН «Институт токсикологии» ФМБА России

Даты поступления:

20.05.2020

Даты принятия в печать:

25.05.2020

Список литературы:

Okovityi SV, Shustov EB, Bolotova VC. Rabotosposobnost. Utomlenie. Korrektsiya. M.: KnoRus; 2019. (In Russ.).
Бобков Ю.Г., Виноградов В.М., Катков В.Ф., Лосев С.С., Смирнов А.В. Фармакологическая коррекция утомления. М.: Медицина; 1984.
Максимов В.А. Изменения белкового обмена при длительной гипокинезии. Военно-медицинский журнал. 1978;2:73-75.
Snow DH, Harris RC, Gash SP. Metabolic response of equine muscle to intermittent maximal exercise. J Appl Physiol. 1985;58(5):1689-1697.
McGowan CM, Golland LC, Evans DL, et al. Effects of prolonged training, overtraining and detraining on skeletal muscle metabolites and enzymes. Equine Vet J. 2002;34(suppl):257-263.
Sahlin K, Ren JM. Relationship of contraction capacity to metabolic changes during recovery from fatiguing contraction. J Appl Physiol. 1989;67(2):648-654.
Banister EW, Cameron BJC. Exercise-induced hyperammonemia: peripheral and central effects. Int J Sports Med. 1990;11(suppl 2):129-142.
Lo PY, Dudley GA. Endurance training reduces the magnitude of exercise induced hyperammonemia in humans. J Appl Physiol. 1987;62(3):1277-1230.
McDaniel G, Davaluri G, Hill EE, et al. Hyperammonemia results in reduced muscle function independent of muscle mass. Am J Physiology: Physiology of the gastrointestinal tract and liver. 2016;310(3):163-170.
Banister EW, Allen ME, Mekjavic IB, et al. The time course of ammonia and lactate accumulation in blood during bicycle exercise. Eur J Appl Physiol. 1983;51(2):195-202.
Eriksson LS, Broberg S, Bjorkman O. Ammonia metabolism during exercise in man. Clin Physiol. 1985;5(4):325-336.
Mutch BJC, Banister EW. Ammonia metabolism in exercise and fatigue: a eview. Med Sci Sports Exerc. 1983;15(1):41-50.
Каркищенко Н.Н., Уйба В.В., Каркищенко В.Н., Шустов Е.Б., Котенко К.В., Оковитый С.В. Очерки спортивной фармакологии. Т.2. Векторы фармакопротекции. Под ред. Каркищенко Н.Н., Уйба В.В. М.—СПб.: Айсинг; 2014.
Никулин Б.А., Родионова И.И. Биохимический контроль в спорте. М.: Советский спорт; 2011.
Ament W, Huizenga JR, Kort E, et al. Respiratory ammonia output and blood ammonia concentration during incremental exercise. Int J Sports Med. 1999;20(2):71-77.
Мирзоев О.М. Восстановительные средства в системе подготовки спортсменов. М.: Физкультура и спорт; 2005.
Meyer RA, Terjung RL. AMP deamination and IMP reamination in working skeletal muscle. Am J Physiol. 1980;239(1):32-38.
Meyer RA, Terjung RL. Differences in ammonia and adenylate metabolism in contracting fast and slow muscle. Am J Physiol. 1979;237(3):111-118.
Huizenga R, Gips CH, Tangerrnan A. The contribution of various organs to ammonia formation: a review of factors determining the arterial ammonia concentration. Ann Clin Biochem. 1996;33(1):23-30.
Graham TE, Bangsbo J, Gollnick PD, et al. Ammonia metabolism during intense dynamic exercise and recovery in humans. Am J Physiol. 1990;259(2 Pt 1):170-176.
Katz A, Broberg S, Sahlin K, et al. Muscle ammonia and amino acid metabolism during dynamic exercise in man. Clin Physiol. 1986;6(4):365-379.
Brooks GA, Brauner KE, Cassens RG. Glycogen synthesis and metabolism of lactic acide after exercise. Am J Physiol. 1973;224(5):1162-1168.
Wilkinson DJ, Smeeton NJ, Watt PW. Ammonia metabolism, the brain and fatigue; revisiting the link. Progr Neurobiol. 2010;91(3):200-219.
van Hall G, van der Vusse GJ, Soderlund K, et al. Deamination of amino acids as a source for ammonia production in human skeletal muscle during prolonged exercise. J Physiol. 1995;489(1):251-261.
Qiu J, Thapaliya S, Runkana A, et al. Hyperammonemia in cirrhosis induces transcriptional regulation of myostatin by an NF-κB-mediated mechanism. Proc Natl Acad Sci USA. 2013;110(45):18162-18167.
Stern RA, Mozdziak PE. Differential ammonia metabolism and toxicity between avian and mammalian species, and effect of ammonia on skeletal muscle: A comparative review. J Anim Physiol Anim Nutr (Berl). 2019;103(3):774-785.
Holecek M, Kandarl R, Sispera L, et al. Acute hyperammonemia activates branched-chain amino acid catabolism and decreases their extracellular concentrations: different sensitivity of red and white muscle. Amino Acids. 2011;40(2):575-584.
Плотникова Е.Ю., Макарова М.Р., Грачева Т.Ю. Возможности применения L-орнитина в спортивной медицине. Спортивная медицина: наука и практика. 2016;4:28-35.
Adeva MM, Souto G, Blanco N, et al. Ammonium metabolism in humans. Metabolism. 2012;61(11):1495-1511.
Liu J, Lkhagva E, Chung HJ, et al. The pharmabiotic approach to treat hyperammonemia. Nutrients. 2018;10(2):140.
Ahlborg B, Ekelund LG, Nilsson CG. Effects of potassium magnesium aspartate on the capacity for prolonged exercise in man. Acta Physiol Scand. 1968;74(1):238-245.
Barnes RH, Labadan BA, Siyamoglu B. Effects of exercise and administration aspartic acid on blood ammonia in the rat. Am J Physiol. 1964;207(6):1242-1246.
Brodan V, Kuhn E, Pechar J, et al. Effects of sodium glutamate infusion on ammonia formation during intense physical exercise in man. Nutr Rep Int. 1974;9(3):223-232.
Плотникова Е.Ю. Роль L-орнитина-L-аспартата в комплексном лечении больных с гипераммониемией. Клинические перспективы гастроэнтерологии, гепатологии. 2013;2:41-50.
Demura S, Yamada T, Yamaji S, et al. The effect of L-ornithine hydrochloride ingestion on performance during incremental exhaustive ergometer bicycle exercise and ammonia metabolism during and after exercise. Eur J Clin Nutr. 2010;64(10):1166-1171.
Sugino T, Shirai T, Kajimoto Y, et al. L-Ornithine supplementation attenuates physical fatigue in healthy volunteers by modulating lipid and amino acid metabolism. Nutr Res. 2008;28(11):738-743.
Mikulskiy T, Dabrovskiy J, Hilger V, et al. Effects of supplements containing amino acids with branched chain and ornitine aspartate, on plasma ammonia levels and central fatigue during exercise in healthy men. Folia Neuropathol. 2015;53(4):377-386.
Elam RP, Hardin DH, Sutton RA, et al. Effects of arginine and ornithine on strength, lean body mass and urinary hydroxyproline in adult males. J Sports Med Phys Fitness. 1989;29(1):52-56.
Zajac A, Poprzecki S, Zebrowska A, et al. Arginine and ornithine supplementation increases growth hormone and insulin-like growth factor-1 serum levels after heavy-resistance exercise in strength-trained athletes. J Strength Cond Res. 2010;24(4):1082-1090.
Sikorska H, Cianciara J, Wiercinska-Drapalo A. Physiological functions of L-ornithine and L-aspartate in the body and the efficacy of administration on L-ornithine-L-aspartate in conditions of relative deficiency. Pol Merkur Lekarski. 2010;28(168):490-495.
Tujioka K, Yamada T, Aoki M, et al. Dietary ornithine affects the tissue protein synthesis rate in young rats. J Nutr Sci Vitaminol. 2012;58(4):297-302.
Yoshizawa F, Kimball SR, Vary TC, et al. Effect of dietary protein on translation initiation in rat skeletal muscle and liver. Am J Physiol. 1998;275(5):814-820.
Bucci L, Hickson JF, Pivarnik JN, et al. Ornithine ingestion and growth hormone release in bodybuilders. Nutr Res. 1990;10(3):239-245.
Demura S, Yamada T, Yamaji S, et al. The effect of L-ornithine hydrochloride ingestion on human growth hormone secretion after stronght training. Adv Biosci Biotechnol. 2010;1(1):7-11.
Оковитый С.В., Радько С.В., Краснова М.В. Экспериментальная оценка влияния L-орнитина L-аспартата на физическую работоспособность. Лечебная физкультура и спортивная медицина. 2017;4:25-33.
Rose C, Michalak A, Rao KV, et al. L-ornithine-L-aspartate lowers plasma and cerebrospinal fluid ammonia and prevents brain edema in rats with acute liver failure. Hepatology. 1999;30(3):636-640.
Родичкин П.В., Пономарев Г.Н. Пупков П.В., Орлов А.С. Оптимизация силовой подготовленности спортсменов с применением гепатопротекторов. Теория и практика физической культуры. 2019;11:85-90.
Дмитриев А.В., Гунина Л.М. Основы спортивной нутрициологии. СПб.: Русский ювелир; 2018.
Strüder HK, Hollmann W, Platen P, et al. Influence of paroxetine, branched-chain amino acids and tyrosine on neuroendocrine system responses and fatigue in humans. Horm Metab Res. 1998;30(4):188-194.
Hellsten Y, Richter EA, Kiens B, et al. AMP deamination and purine exchange in human skeletal muscle during and after intense exercise. J Physiol. 1999;520(3):909-920.
Pitkanen H, Nykanen T, Knuutinen J, et al. Free amino acid pool and muscle protein balance after resistance exercise. Med Sci Sports Exerc. 2003;35(5):784-792.
Spacek LA, Strzepka A, Saha S, et al. Repeated measures of blood and breath ammonia in response to control, moderate and high protein dose in healthy men. Sci Rep. 2018;8(1):2554-2558.

Закрыть метаданные