Особенности карнитинового обмена юных атлетов в зависимости от вида спорта

Н.В. Рылова, А.А. Биктимирова

Казанский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения РФ 420012 г. Казань, ул. Бутлерова, д. 49

Казанская государственная медицинская академия  Министерства здравоохранения  РФ 420012 г. Казань, ул. Муштари, д. 11

Аннотация. Нами было проведено исследование особенностей карнитинового обмена у юных атлетов, занимающихся различными видами спорта. В исследование было включено 48 спортсменов – представителей хоккея на траве и плавания. Был определен уровень свободного карнитина, связанного карнитина и проведено сравнение полученных результатов в двух группах. Было выявлено, что в группе спортсменов-хоккеистов (n=19) уровень свободного карнитина (С0) достоверно ниже (р<0,001), чем в группе пловцов (n=22). В первой группе также достоверно выше среднее значение индекса ацилкарнитины/свободный карнитин (р<0,001), что косвенно указывает на относительную недостаточность свободного карнитина.

Ключевые слова: карнитин, юные атлеты, карнитиновый обмен

Актуальность. В детской спортивной медицине в диагностике различных состояний особенно важно использование малоинвазивных методов исследования. Определение уровня ацилкарнитинов, аминокислот, свободного карнитина в крови методом тандемной хромато-масс-спектрометрии дает возможность диагностировать состояние энергетического обмена клетки. Данный метод позволяет проводить высокочувствительный анализ следовых концентраций вещества.

Карнитин – это вещество, которое принимает непосредственное участие в ведении метаболических процессов в клетке и поддержания сохранности тканей. Основная функция карнитина заключается в участии в энергетическом обеспечении клетки. Это происходит за счет транспорта остатков длинноцепочечных жирных кислот в форме ацилкарнитина через митохондриальную мембрану с целью дальнейшего β-окисления и образования АТФ [Borum P.R, 1986, Балыкова Л.А., 2009]. Детоксицирующая функция карнитина заключается в связывании и выведении из клеток органических кислот, которые являются промежуточными продуктами окисления. Несмотря на то, что большинство клеток организма обладают способностью синтезировать эндогенный карнитин в течение всей жизни, в условиях гипоксии тканей может возникать дефицит карнитина, происходит изменение метаболизма жирных кислот в виде нарушения их β-окисления [Николаева Е.А., и соавт., 2011]. Этот процесс сопряжен со снижением уровня карнитина, в результате чего происходит внутриклеточное накопление жирных кислот, ацилкарнитинов, ацил-КоА. Повышенная концентрация ацил-КоА подавляет транспорт адениннуклеотидов в митохондриях, уменьшает активность ацил-КоА-синтетазы [Сухоруков В.С., 2011].

В организме карнитин существует в форме активного L-изомера. Часть суточной потребности (25%) в L-карнитине покрывается за счет эндогенного синтеза, а 75% за счет поступлений извне. Основная доля карнитина поступает в организм с пищей животного происхождения: молоко, мясо, рыба. Эндогенный синтез L-карнитина происходит в печени путем трансформации лизина, донатором метильных групп при этом является метионин. В синтезе L-карнитина принимают участие витамины С, В3, В6, фолиевая кислота, железо и некоторые ферменты [Кулиненков О.С., 2007]. 97 % L-карнитина находится в скелетных мышцах и миокарде. Это ткани, которые используют жирные кислоты, в качестве главного источника энергии [Леонтьева И.В., Белозеров Ю.М., 2012]. Эндогенный синтез карнитина снижается также при гипотрофии, поражении печени и почек, нарушении физического развития.

Целью нашего исследования явилось установление показателей карнитинового обмена у юных атлетов и его зависимости от вида спорта, в котором специализируется атлет.

Материалы и методы исследования.

Нами было проведено исследование уровня свободного и связанного карнитина, подсчет индекса связанный карнитин/свободный карнитин. В исследовании принимали участие 41 спортсмен, разделенные на две группы согласно «Олимпийской классификации видов спорта» в зависимости от вида спорта. В первую группу были включены 19 представителей хоккея на траве (девочки, средний возраст 16,21±0,29). Квалификация спортсменок: 1 взрослый разряд (8 человек – 42%), а также кандидаты в мастера спорта (11 человек – 58%). Во вторую группу вошли 22 спортсмена, занимающихся плаванием (10 девочек и 12 мальчиков, средний возраст группы 16,95±0,25). Квалификация спортсменов: кандидаты в мастера спорта (18 человек – 81%), а также мастера спорта (4 человека – 19%). В процессе исследования у спортсменов забиралась одна капля капиллярной крови на специальную бумагу, которая после высушивания подвергалась анализу методом жидкостной тандемной хромато-масс-спектрометрии с ионизацией в электроспрее. В результате автоматической обработки данных с помощью компьютерной программы выдавался результат содержания ацилкарнитинов (связанного карнитина), свободного карнитина (С0) в мкмоль/л.

Результаты исследования.

Результаты исследования уровня свободного и связанного карнитина (ацилкарнитинов), а также коэффициент достоверности различий полученных показателей представлены в таблице 1. Стоит отметить, что показатели свободного и связанного карнитина находились в пределах возрастной нормы.

Таблица 1. – Уровень карнитина в исследуемых группах

группа признак	Хоккей на траве	Плавание	Достоверность различий - р
Свободный карнитин (С0)	27,03±0,96	37,85±1,07	0,001
Связанный карнитин (АК)	12,27±0,50	12,75±0,57	-
АК/С0	0,46±0,02	0,34±0,02	0,001

Таким образом, отчетливо видно, что в группе спортсменов-хоккеистов (n=19) уровень свободного карнитина (С0) достоверно ниже (р<0,001), чем в группе пловцов (n=22). А различий в уровне связанного карнитина в двух группах практически нет.

Для дополнительной характеристики содержания ацилкарнитинов (АК) и свободного карнитина (С0) используется соотношение АК/С0. Нормальные значения этого показателя – менее 0,7. Величина индекса связанный карнитин/свободный карнитин находится в обратной связи с уровнем свободного карнитина и в прямой – с уровнем связанного карнитина. Несмотря на то, что показатели в обеих группах укладываются в пределы нормы, данный индекс достоверно выше у хоккеистов. Увеличение данного соотношения указывает на недостаточность свободного карнитина.

Заключение.

1. В ходе исследования, выяснилось, что уровень свободного карнитина (С0) оказался достоверно ниже, чем в группе пловцов (р<0,001).

2. При подсчете соотношения ацилкарнитинов и свободного карнитина, средние показатели данного индекса оказались достоверное ниже (р<0,001) в группе хоккеистов.

3. По результатам исследования можно предположить, что меньшее содержание карнитина у представителей игровых видов спорта (хоккей на траве является не циклическим видом спорта, требующим высокой аэробной работоспособности) является признаком недостаточно эффективного энергообмена.

Литература.

1. Borum P.R. Carnitine function. In: Borum P.R., ed. Clinical Aspects of Human Carnitine Deficiency. Elmsford, NY: Pergamon Press; 1986; 16–27.

2. Балыкова Л.А. Результаты и перспективы использования средств энерготропной терапии в педиатрии на примере L-карнитина// Вопросы практической педиатрии, 2009, т. 4, №2, с. 49–55

3. Николаева Е.А., Золкина И.В., Харабадзе М.Н. Коррекция недостаточности карнитина у детей с митохондриальными заболеваниями // Практика педиатра. – 2011, октябрь. – С. 44-48.

4. Сухоруков В.С. Очерки митохондриальной патологии // М.: Медпрактика-М, 2011.- 288 с

5. Кулиненков О. С. Фармакологическая помощь спортсмену: коррекция факторов, лимитирующих спортивный результат Москва: Советский спорт; 2007, - 145 С.

6. Леонтьева И.В. Диагностика и лечение метаболических кардиомиопатий, возникающих при нарушениях обмена жирных кислот, у детей / Леонтьева И.В., Белозеров Ю.М. //Лечащий врач. – 2012. - №9. - С. 57-62.