Вести науки

Длительные упражнения высокой интенсивности являются одним из стимулов, который временно нарушает прооксидантную и антиоксидантную (т.е. окислительно-восстановительную) среду, часто приводя к окислительному стрессу и повреждению (Powers and Jackson2008; Тирупати и Пиньо2018). В то время как манифестация окислительного стресса, вызванного физическими упражнениями, может иметь важное значение для адаптации к тренировкам (Gomez-Cabrera et al.2008), чрезмерное производство активных форм кислорода и азота (RONS) во время длительных упражнений было связано с усталостью скелетных мышц (Barclay and Hansel1991; Пауэрс и Джексон2008). Таким образом, генерируемая физическими упражнениями RONS может быть описана колоколообразной (hormesis) кривой, в соответствии с которой существуют две конечные точки физиологической функции (Reid et al.1993). Другим фактором, который может снизить тренированность, является влияние оральных контрацептивов (ОК) на окислительно-восстановительную среду во время физических упражнений. Независимо от тренировочного статуса, использование OК было последовательно связано с окислительным стрессом и повреждением, измеренным в состоянии покоя с помощью биомаркеров крови, например, повышенного содержания малонового альдегида (MDA) и низкорастворимых в липидах антиоксидантов (Cauci et al.2016; De Groote et al.2009; Ковальска и Милнерович2016; Палан и др.2006; Quinn et al.2018; Quinn et al.2021). Таким образом, можно постулировать, что окислительный стресс усугубляется у женщин, использующих ОК, по сравнению с женщинами, естественным образом ездящими на велосипеде во время упражнений высокой интенсивности. Этот одновременный окислительный стресс, вызванный OК и физическими упражнениями, может привести к сдвигу вправо на кривой гормезиса и повлиять на функцию скелетных мышц и последующую их производительность. Тем не менее, существует нехватка экспериментальных исследований у женщин, особенно исследований, которые контролируют женские половые гормоны при изучении физиологических реакций на физические упражнения.

Хотя несколько исследований показали, что использование OК увеличивает окислительный стресс в состоянии покоя, но только в одном исследовании изучалось вызванное физическими упражнениями изменение перекисного окисления липидов у женщин, использующих OК (Massart et al.2012). Massart et al. (2012) обнаружили, что MDA значительно увеличилась как у пользователей OК, так и у непользователей после боевой (дзюдо) тренировки, но процент изменений (т.е. до и после тренировки) был больше у непользователей OК. Тем не менее, последствия, которые это оказывает на производительность мышц, не были исследованы (Massart et al.2012), поэтому строго контролируемые исследования, которые учитывают относительную выполненную работу, необходимы для прояснения влияния использования OК на окислительный стресс, вызванный физическими упражнениями. Более подробная характеристика этих физиологических реакций на физические упражнения важна, учитывая, что примерно 50% женщин-спортсменок используют OК (Larsen et al.2020b).

В попытке понять влияние RONS на функцию скелетных мышц в исследованиях использовались антиоксидантные добавки (Matuszczak et al.2005; Paschalis et al.2018). Связанные с этим результаты свидетельствуют о том, что когда концентрация RONS, генерируемого физической нагрузкой, высока, вводимый антиоксидант может защитить мышечные клетки от связанных с RONS механизмов утомления (например, чувствительности к кальцию) и, таким образом, повысить производительность (Andrade et al.2001; Matuszczak et al.2005). Одним из таких антиоксидантов является N-ацетилцистеин (NAC), который, как было показано, защищает клетки от окислительных повреждений, выступая в качестве донора цистеина для (ре)синтеза глутатиона, производства митохондриальной сульфановой серы и / или, в меньшей степени, прямой способности к удалению "мусора" (Aldini et al.2018). В исследованиях физиологии упражнений, проводимых преимущественно у мужчин, NAC был установлен в качестве эргогенного вспомогательного средства в упражнениях ручного захвата (Matuszczak et al.2005), в прерывистом высокоинтенсивном беге (Cobley et al.2011; Rhodes et al.2019) и в высокоинтенсивных велосипедных упражнениях (McKenna et al.2006; Медведь и др.2004b; Пасхалис и др.2018; Slattery et al.2014). Совсем недавно было продемонстрировано, что использование NAC в качестве эргогенной помощи более эффективно у мужчин с дефицитом глутатиона по сравнению с участниками с нормальным или высоким уровнем глутатиона (Margaritelis et al.2020; Paschalis et al.2018). Таким образом, имеющиеся исследования показывают, что добавки NAC могут оказывать положительное влияние на производительность упражнений для женщин, использующих OК, учитывая, что есть предварительные доказательства, демонстрирующие низкий уровень глутатиона и глутатионпероксидазы (GPx) у пользователей OК в состоянии покоя (Kowalska and Milnerowicz2016; Quinn et al.2021).

Основная цель исследования состояла в том, чтобы определить, существуют ли различия между биомаркерами повреждения окислителями крови и антиоксидантами во время тяжелых упражнений фиксированной интенсивности у женщин, естественно ездящих на велосипеде, по сравнению с женщинами, использующими OК. Авторы также были заинтересованы в изучении того, изменяет ли предварительная (т.е. за 1 ч до тренировки) добавка NAC на биомаркеры крови во время цикла с фиксированной интенсивностью в двух группах, и было ли какое-либо последующее влияние на производительность 1-километровой езды на велосипеде на время (TT). Была высказана гипотеза о том, что повреждение окислителями не будет различаться для обеих групп в ответ на физические нагрузки; тем не менее, женщины, использующие OК, будут иметь более высокий абсолютный ущерб от окислителя, измеренный в крови после тренировки, по сравнению с женщинами с естественным циклом. Также было выдвинуто предположение, что добавки NAC снижают уровень биомаркеров повреждения окислителями в обеих группах, однако улучшают производительность циклического ТТ только у женщин, использующих ОК.

Двадцать женщин, прошедших рекреационную подготовку, прошли пять испытаний с физическими упражнениями (т.е. тест на инкрементальный цикл, ознакомительное испытание, базовое исследование производительности и два испытания двойного слепого перекрестного вмешательства). Во время интервенционных испытаний участникам добавляли NAC или плацебо за 1 ч до тренировки. Сердечно-легочные параметры и биохимию крови оценивали в течение 40 мин езды на велосипеде фиксированной интенсивности при 105% газообменном пороге и после 1-километровой велогонки на время.

Женщины с приёмом ОК имели более высокую вентиляцию (β[95% ДИ] = 0,07 л·мин⁻¹[0,01, 0,14]), малониальдегиды (β= 12,00 ммоль· L⁻¹[6.82, 17.17]) и С-реактивный белок (1,53 мг· L⁻¹[0,76, 2,30]), тогда как глутатионпероксидаза была ниже (β = 22,62 мЕд·мл⁻¹[− 41,32, − 3,91]) по сравнению с группой женщин, не принимающих ОК, во время езды на велосипеде с фиксированной интенсивностью. Тиолы плазмы были выше во всех временных точках после приема NAC по сравнению с плацебо, независимо от группы (всеp< 0,001; d= 1,45-2,34). Для женщин, не принимающих ОК, но не для женщин с приёмом ОК, вызванное физическими упражнениями увеличение количества малониальдегида, наблюдаемое в исследовании плацебо, было снижено после приема NAC с более низкими значениями через 40 мин (p = 0,018; d= 0,73). NAC не повлиял на результаты велосипедных гонок на время.

Биомаркеры крови, связанные с окислительным стрессом и воспалением, повышены у женщин с приёмом ОК во время физических упражнений. Во время физических упражнений может наблюдаться повышенная нагрузка на эндогенную антиоксидантную систему, поскольку добавки NAC у женщин с приёмом ОК не ослабляют вызванное физическими упражнениями увеличение малондиальдегида. Будущие исследования должны изучить влияние повышенного окислительного стресса на адаптацию к физической нагрузке или восстановление после физических упражнений у женщин с приёмом ОК .
 

Биомаркеры окислительного стресса крови у женщин: влияние оральной контрацепции, физических упражнений и N-ацетилцистеина | СпрингерЛинк (springer.com) 
Quinn KM, Roberts L, Cox AJ, Borg DN, Pennell EN, McKeating DR, Fisher JJ, Perkins AV, Minahan C. Blood oxidative stress biomarkers in women: influence of oral contraception, exercise, and N-acetylcysteine. Eur J Appl Physiol. 2022 Aug;122(8):1949-1964. doi: 10.1007/s00421-022-04964-w. Epub 2022 Jun 8. PMID: 35674828; PMCID: PMC9287208.