Strefa dietetyka
21 marca 2022

Nukleotydy dietetyczne w sporcie. Wsparcie regeneracji mięśni po treningu

Według dzisiejszej wiedzy i prowadzonych już od ponad kilkudziesięciu lat badań na temat dietetycznych nukleotydów, jedną z grup docelowych, której zaleca się rozważenie ich dodatkowej suplementacji są sportowcy. Pełnowartościowa, dobrze zbilansowana dieta jest oczywiście jednym z podstawowych filarów prawidłowego rozwoju organizmu. Jej głównym celem jest zapewnienie odpowiednich proporcji składników odżywczych niezbędnych do funkcjonowania wszystkich naszych układów, zaliczamy do nich również nukleotydy. Jest to szczególnie ważne podczas wzmożonego obciążenia organizmu, takiego jak intensywny wysiłek fizyczny, czy chociażby rekonwalescencja po urazach, czy po infekcji (link do drugiego artykułu), na które mocniej są narażeni sportowcy, poprzez ciągłe doświadczanie swojego organizmu. W świetle dzisiejszych badań wiemy, że w takich stałych uwarunkowaniach obciążenia, nukleotydy podawane z zewnątrz mogą być warunkowo niezbędne do prawidłowej regeneracji komórek, gdyż nasze własne (endogenne) szlaki syntezy de novo i odzyskiwania nukleotydów (szlakami ratunkowymi) mogą okazać się niewystarczające.

Czym są w ogóle nukleotydy?

Nukleotydy to biologicznie czynne cząsteczki o bardzo niskiej masie cząsteczkowej, które stanowią podstawowy budulec strukturalny kwasów nukleinowych DNA i RNA (naszych genetycznych nośników informacji). Główne zadanie tych cząsteczek to regeneracja i odbudowa organizmu człowieka w przebiegu wielu procesów biochemicznych. 

Nukleotyd składa się z trzech części: 

-cukrowej – pentozy w postaci rybozy w przypadku RNA i deoksyrybozy w przypadku DNA, 

-fosforanowej, co najmniej jednej,

-zasadowej – zawierającej azot, w tym puryny: adenina, guanina oraz pirymidyny: cytozyna, tymina i uracyl.

Najpierw powstaje nukleozyd, który składa się z cukrowej pentozy i jednej z pięciu zasad azotowych. Gdy dołączy do niego za pomocą wiązania glikozydowego grupa fosforanowa – jedna lub więcej, wówczas powstaje właśnie nukleotyd. 

Nukleotydy mogą przyjmować kolejne reszty fosforanowe, tworząc cząsteczki bogate w energię, di- lub trójfosforany, takie jak np. cząsteczka ATP, GTP, główne źródło energii niezbędnej w wielu reakcjach chemicznych zachodzących w komórkach. Nukleotydy uczestniczą praktycznie we wszystkich funkcjach metabolicznych, odgrywając rolę nośników energii, uczestniczą w szlakach sygnałowych (np. cAMP), stanowią kofaktory enzymów (np. NAD+, FMN, FAD).

Nukloetydy dietetyczne dla sportowców

Organizm sportowca jest w stanie wytrzymać maksymalne obciążenia treningowe tylko w przypadku utrzymania pełni zdrowia, które wpływa na ich zdolności wysiłkowe. Oczywistym faktem jest to, że zdrowa dieta oraz odpowiednia suplementacja może przyczynić się do podniesienia efektywności treningu i poprawy poziomu wyników.

Regularny, intensywny trening umożliwia sportowcom zwiększenie sprawności fizycznej, poprawę wydolności oraz wzrost objętości i siły mięśni. Jest to możliwe dzięki zdolnościom adaptacyjnym naszego organizmu; ciała i mięśni, a potencjał przystosowywania się do różnych warunków pozwala dostosować się do rosnących obciążeń.

Niemniej wzrasta wówczas zapotrzebowanie na zewnętrzną podaż składników odżywczych, które są kluczowe do utrzymania optymalnej pracy całego ciała. Nadrzędne okazuje się wówczas ustalenie równowagi pomiędzy energią przyjmowaną, a wydatkowaną, która jest warunkiem aktywności, rozwoju fizycznego oraz zdrowia. Odstępstwo od tej równowagi, utrzymujące się w dłuższym czasie może doprowadzić do wycieńczenia organizmu, urazów lub zwiększyć ryzyko syndromu tzw. przetrenowania.

Wydatek energetyczny u sportowców jest zwiększony i wykazuje zróżnicowanie pomiędzy poszczególnymi dyscyplinami. Zależy on również od cyklu treningowego oraz czasu trwania wysiłku fizycznego. Równie istotny w jego ocenie jest rodzaj wysiłku - krótkotrwały siłowy, szybkościowy czy długotrwały wytrzymałościowy.

Dlatego u osób uprawiających sport wyczynowo wzrasta znacznie zapotrzebowanie zarówno na makroskładniki (białko, węglowodany, tłuszcze), jak i pierwiastki, witaminy oraz, jak dowodzą badania, nukleotydy. Nukleotydy egzogenne znajdują się w pożywieniu; w normalnych warunkach są wystarczające wraz z naszymi wewnętrznymi procesami ich pozyskiwania. Szczególnie bogatym źródłem nukleotydów są podroby: wątroba, nerki, jelita i płuca, choć obecnie są dość rzadko spożywane. Równie cenny jest rosół gotowany na kościach wołowych ze szpikiem. Niestety wykwalifikowani sportowcy, ze względu na stałe obciążenie organizmu, mogą potrzebować dodatkowej podaży nukleotydów dietetycznych, aby odpowiedzieć na wzmożone zapotrzebowanie w nie swojego ustroju.

Również elektrolity wydalane są szybciej poprzez pot, co może mieć wpływ na wydolność fizyczną i wytrzymałość, z tego względu należy zadbać o ich stałą podaż. Odnotowuje się również u sportowców zwiększone zapotrzebowanie na antyoksydanty (np. witamin: E, C, A), zapobiegające występowaniu stresu oksydacyjnego.

Stąd, odpowiednie planowanie nie tylko treningów, ale i postępowania dietetycznego, pozwala uniknąć negatywnych konsekwencji u sportowców. Nukleotydy dietetyczne mogą okazać się ciekawym uzupełnieniem dietoterapii w ich przypadku, zważywszy, że wspomagają między innymi efektywną produkcję nowych komórek, która niezbędna jest w czasie narażenia organizmu na przeciążenia. Im szybciej komórki będą ponownie syntetyzowane po treningach, tym szybsza i bardziej efektywna będzie regeneracja. Tkanki o wysokim wskaźniku obrotu, takie jak skóra, wyściółka jelit bądź białe i czerwone krwinki, wymagają stałej resyntezy. Szczególnie w fazie intensywnego treningu ważna będzie dodatkowa podaż nukleotydów. Zwłaszcza, że ciężki trening fizyczny jest znaczącym czynnikiem stresującym dla sportowców, który wpływa na ich poziom kortyzolu (hormon stresu podwyższa się), a tym samym osłabiając układ immunologiczny. Badania naukowe na nukleotydach dietetycznych wykazują ich pozytywne działanie w tym zakresie.  

Nukleotydy dodatkowo promują syntezę białka zamiast kwasów tłuszczowych, optymalizując w ten sposób stosunek mięśni do tłuszczu. Ten efekt ma znaczenie nie tylko dla wzrostu beztłuszczowej masy mięśniowej, ale także dla kontroli masy ciała.

Wpływ aktywności fizycznej na układ odpornościowy

Regularny, umiarkowany wysiłek działa korzystnie na nasze zdrowie, chociażby zwiększając liczbę i aktywność naszych komórek immunologicznych, co wykazało wiele badań. Równocześnie udowodniono, że wykonywanie treningów o dużej intensywności lub objętości może działać przeciwnie- obniżać odporność organizmu. Stwierdzono, że u intensywnie trenujących sportowców prawdopodobieństwo wystąpienia infekcji, zwłaszcza wirusowych, jest wyższe niż u osób wykonujących umiarkowane ćwiczenia. Takim przykładem są biegacze po przebiegnięciu maratonu i ultramaratonu. Zaobserwowano u nich podwyższone ryzyko wystąpienia infekcji, od 2 do 6 razy większe, utrzymujące się nawet do 72 h od zakończenia wysiłku.

Gdy następuje aktywacja komórek immuno-kompetentnych, dochodzi do znacznego zużycia nukleotydów, co związane jest z wysokim zapotrzebowaniem energetycznym do wytworzenia nowych kwasów nukleinowych. Obniża się wówczas odpowiedź immunologiczna organizmu, zwłaszcza typu komórkowego (limfocyty T), spada aktywność proliferacyjna komórek limfoidalnych, jak i właściwa reakcja komórkowa oraz humoralna odpowiedź immunologiczna. W takiej sytuacji egzogenne nukleotydy mogą być warunkowo niezbędne, zwłaszcza, że ich pozytywny wpływ na wsparcie funkcji immunologicznych jest udowodniony w licznych badaniach.

Powysiłkowe osłabienie systemu odpornościowego występuje zazwyczaj po wysiłku ciągłym, trwającym powyżej 90 minut o dużej intensywności. Jest to związane głównie ze wzrostem stężenia hormonów stresu, tj. adrenaliny i kortyzolu, hamujących aktywność komórek układu odpornościowego (leukocytów). Utrzymujący się dłuższy czas wysoki poziom hormonu stresu, może prowadzić do proteolizy (rozpadu białek) i degradacji mięśni. 

Optymalna aktywność układu odpornościowego sprzyja regeneracji po ćwiczeniach fizycznych.

Nukleotydy dietetyczne, a kortyzol

W badaniach klinicznych na zdrowych osobach dorosłych, uprawiających sport z różnym stopniem intensywności, wykazano, że 60-dniowa suplementacja złożonym preparatem nukleotydowym wpłynęła pozytywnie na poziom kortyzolu oraz IgA w wydzielanej ślinie po treningu. W grupach otrzymujących suplement z nukleotydami, u wytrenowanych osób, powysiłkowe poziomy IgA w ślinie były znacząco wyższe w porównaniu z grupami placebo i kontrolnymi, natomiast poziomy kortyzolu po wysiłku były znacznie niższe w porównaniu z grupą placebo i kontrolną. To badanie wykazało zatem, że suplementacja nukleotydami może regulować immunosupresję, która, jak wspomniałam wyżej, z reguły towarzyszy treningom fizycznym. Inne badania z udziałem sportowców wykazały zwiększoną liczbę komórek odpornościowych NK (ang. natural killer cells) po suplementacji nukleotydami.

Mniejsza produkcja kortyzolu w odpowiedzi na bodźce wywołujące stres została również zaobserwowana wśród zwierząt doświadczalnych karmionych nukleotydami. Potwierdziły to chociażby badania przeprowadzone na koniach wyścigowych, u których poziomy kortyzolu u przyjmując suplementację nukleotydami były niższe podczas fazy tlenowej i beztlenowej badania. Podczas tych samych faz, wśród koni zaobserwowano wyższe zapotrzebowanie na tlen oraz większe stężenia CO2 w wydychanym powietrzu. To, z kolei, prowadziło do niższego stężenia kwasu mlekowego we krwi.

Przykładowo, w badaniu na grupie 10-ciu mężczyzn po ostrym treningu oporowym, analizowano poziom kortyzolu metodą podwójnie ślepej próby krzyżowej z placebo. Poziomy kortyzolu zmierzono przed, natychmiast po treningu i 15, 30, 60, 120 minut oraz 24, 48 i 72 godziny po treningu. U osób suplementujących nukleotydy, poziomy kortyzolu 15 i 30 minut po treningu były znacznie niższe, niż w grupie przyjmującej placebo. Podczas, gdy poziom kortyzolu u sportowców stosujących suplementację nukleotydami nie zmienił się, w grupie przyjmującej placebo jego poziom znacznie rósł do 60 minut po treningu. To badanie wykazało, że suplementacja nukleotydami może zapobiegać wzrostowi poziomu kortyzolu po intensywnym wysiłku fizycznym.

Co więcej, w tym samym badaniu, po ostrym treningu oporowym, część sportowców przyjmująca suplementację nukleotydami, nie wykazała spadku siły izometrycznej, w przeciwieństwie do grupy placebo. Badanie było przeprowadzane podczas przysiadu ze sztangą na barkach bezpośrednio po ćwiczeniu, jak i 24, 48 oraz 72 h po treningu. U osób przyjmujących nukleotydy siła izometryczna nie zmieniła się po ostrym treningu oporowym, podczas gdy u sportowców nieprzyjmujących suplementów, wielkości szczytowe były znacznie niższe. Sportowcy ci wymagali również 48 h odpoczynku, by powrócić do pełnej sprawności.

Również w tym samym badaniu dowiedziono wartości kinazy kreatynowej (CK) znacznie niższe w grupie otrzymującej nukleotydy, co mogłoby sugerować ich funkcje ograniczające uszkodzenia mięśni powstałe w wyniku ćwiczeń fizycznych.

Układ krwionośny, a nukleotydy

Suplementacja nukleotydami może zwiększać liczbę czerwonych krwinek, co potwierdzają badania, a może być to istotne z punktu widzenia sportowca, ponieważ przy spadku krwinek czerwonych, może dojść do ogólnego osłabienia oraz zmniejszenia wydolności organizmu, co będzie zjawiskiem niepożądanym. Prawdopodobny wpływ nukleotydów dietetycznych jest po prostu skorelowany z ich stałą dostępnością przez suplementację, przy dość szybkiej proliferacji komórek czerwonych (erytrocyty żyją ok 120 dni i są stale wymieniane). 

Głównym zadaniem czerwonych krwinek jest transport tlenu z płuc do wszystkich tkanek organizmu. Jest to możliwe dzięki obecności w każdym z nich czerwonego barwnika – hemoglobiny, potrafiącego nietrwale łączyć się z cząsteczką tlenu. Dobry dopływ tlenu do mięśni jest niezbędny do ich wydolności. Jest to równie istotne w okresie regeneracyjnym po jednostkach treningowych, ponieważ umożliwia szybszą proliferację komórek mięśniowych.

Pozytywny wpływ nukleotydów dietetycznych na erytrocyty oraz tym samym wydajność, wykazało chociażby badanie z udziałem 30 młodych sportowców odbywające się na bieżni. Ani badani, ani naukowcy, nie wiedzieli komu przyznano nukleotydy, a komu placebo. Po 14 dniach wyniki wykazały, że czas do wyczerpania znacznie się wydłużył u badanych przyjmujących suplement nukleotydowy, podczas gdy pozostał taki sam w grupie z placebo.

W kilku badaniach wykazano, że suplementowane nukleotydy szybciej przywracają obniżone wartości hematokrytu, co z kolei poprawia dopływ i wchłanianie tlenu.

Zespół przetrenowania

Zespół przetrenowania (ang. overtraining syndrome) to obciążenie wywołane programem treningowym sportowca, które przewyższa zdolności adaptacyjne jego organizmu. W konsekwencji obserwujemy obniżenie lub całkowitą utratę formy sportowej oraz wzrost zagrożenia uszkodzeń narządu ruchu. W definicji medycznej zespół przetrenowania opisany jest jako stan powstający w wyniku zmniejszenia zapasów glikogenu mięśniowego, nasilenia procesów rozpadu i zahamowania procesów syntezy (czyli tzw. deficytu anabolicznego), zaburzeń funkcjonowania układu wydzielania wewnętrznego i autonomicznego układu nerwowego oraz zaburzeń stężenia wolnych aminokwasów we krwi. Warto tu wspomnieć, że nukleotydy uczestniczą praktycznie we wszystkich funkcjach metabolicznych, odgrywając rolę nośników energii, prekursorów syntezy RNA oraz DNA, tworząc aktywowane produkty pośrednie ważne dla syntezy glikogenu czy syntezy białek.

Podczas przetrenowania następują objawy tj. spadek formy, obniżenie siły mięśni oraz wydolności organizmu, problemy z koordynacją ruchową, uczucie permanentnego zmęczenia, tzw. „brain fog”, obniżona samoocena, zaburzenia nastroju, bóle kości i/stawów, bolesność przyczepów ścięgien czy więzadeł, bezsenność, zaburzenia żołądkowo-jelitowe.

Sportowcy z zespołem przetrenowania mogą mieć problem z odpornością i częściej zapadać na różne infekcje. Dłużej mogą się u nich goić rany. Nic dziwnego, że w przypadku przetrenowania coraz więcej strategii dieto-terapeutycznych przewiduje suplementację nukleotydów u sportowców. Przeprowadzono również kilka badań analizujących wpływ suplementacji nukleotydów dietetycznych na gojenie ran. W porównaniu z grupą kontrolną, osoby otrzymujące suplementy wykazały szybsze gojenie, mniejsze bliznowacenie oraz wyższą wytrzymałość na rozciąganie skóry.

Aby zachować zdrowie, ważne jest, aby organizm sportowców mógł szybko reagować na specjalne potrzeby. Nukleotydy dietetyczne mają udowodnione wsparcie przy szybko proliferujących komórkach układu krwionośnego, jelitowego, odpornościowego, wspierają regenerację oraz nawet pracę układu nerwowego, w tym pomagają w odzyskaniu koncentracji. Produkcja nukleotydów w obciążonym organizmie najczęściej jest zbyt mała, by sprostać potrzebom. Dodatkowa podaż nukleotydów, będzie pozytywnie wpływać holistycznie na przywrócenie homeostazy, w tym obniżenie hormonu stresu, a co za tym idzie – na lepszą regenerację.

Zespół przetrenowania może być przyczyną przedwczesnego zakończenia kariery sportowej. Dlatego ważnym elementem będzie multi-dyscyplinarne, indywidualne podejście do zawodnika, które obejmuje m.in. odpowiednie żywienie, w tym dobraną suplementację do niedoborów odżywczych oraz stanu zdrowia, odpoczynek, pomoc specjalistyczną w zakresie fizjoterapeutycznym oraz psychologicznym.

Przeciwskazania

Istnieje kilka przeciwwskazań do przyjmowania nukleotydów jako suplementów: ze względu na zawartość puryn, odradza się je osobom, które mają dnę moczanową, bądź mają podwyższoną ilość kwasu moczowego w surowicy.

Podsumowanie

Coraz większym zainteresowaniem cieszy się suplementacja nukleotydów wśród sportowców, zarówno wytrzymałościowych jak i siłowych. Poprzez pozytywny wpływ nukleotydów na układ odpornościowy, mięśnie, komórki krwi, anabolizm, może być prawdziwym wsparciem w procesie treningu i regeneracji wyczynowego sportowca.

Bibliografia:

  1. Hess J.R., Greenberg N.A. The Role of Nucleotides in the Immune and Gastrointestinal Systems: Potential Clinical Applications, Nutrition in Clinical Practice, Volume 27 Number 2, April 2012, S: 281–294.
  2. Schloerb P.R. Immune-enhancing diets: products, components, and their rationales. JPEN J Parenter Enteral Nutr., 2001; 25(2); (suppl): S3–S7.
  3. Suchner U., Kuhn K.S., Furst P. The scientific basis of immunonutrition. Proc Nutr Soc. 2000; 59(4); S: 553–563.
  4. Naughton L. Mc., Bentley D.J., Koeppel P. The effects of a nucleotide supplement on salivary IgA and cortisol after moderate endurance exercise., J Sports Med Phys Fitness, 2006 Mar; 46(1): 84–9.
  5. Naughton L. Mc., Bentley D.J., Koeppel P. The effects of a nucleotide supplement on the immune and metabolic response to short term, high intensity exercise performance in trained male subjects,, J Sports Med Phys Fitness, 2007 Mar; 47(1): 112–8.
  6. Davis, J.M., E.A. Murphy, A.S. Brown, M.D. Carmichael and A. Ghaffar et a/., 2004. Effects of moderate exercise and oat p-glucan on innate immune function and susceptibility to respiratory infection. AJP-Regul. Integr. Comp. Physiol., 286: 366-372. DOl: 1 0.1152/ajpregu.00304.2003.
  7. Guayaquil, Ecuador. Gillum, T.L., M. Kuennen, C. Gourley, S. Schneider and K. Dokladny et a/., 2013. Salivary antimicrobial protein response to prolonged running. Bioi. Sport, 3:3-8. DOl: 10.5604/2083 1862.1029814.
  8. Grinnel, D., 2010. The historical and clinical significance of the 6-minute walk test. Penn StateNoll Laboratory.
  9. Grimble GK. Dietary nucleotides and gut mucosal defence. Gut. 1994;35(1 Suppl):S46-S51.
  10. Gunzer, W., M. Konra and E. Pail, 2012. Exerciseinduced immunodepression in endurance athletes and nutritional intervention with carbohydrate, protein and fat-what is possible, what is not? Nutrients, 4: 1187-1212. DOl: 1 0.3390/nu4091187.
Karolina Kocięda
dietetyk kliniczny, studentka Zielarstwa i fitoterapii, autorka bloga karolinakocieda.pl