Роль L-карнитина в энергетическом обмене кардиомиоцитов и лечении заболеваний сердечно-сосудистой системы
Опубликовано в: Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия, 2016 №6 С 58-65
Д.б.н., проф. Е.И. Асташкин, д.м.н., проф. М.Г. Глезер
ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России
Ключевые слова: L-карнитин, митохондрии, энергетический обмен сердца, сердечно-сосудистые заболевания.
The role of L-carnitine in the energetic metabolism of cardiomyocytes and treatment of cardio-vascular diseases
E.I. Astashkin, M.G. Glezer
Key words: L-carnitine, mitochondria, cardiac metabolism, cardio-vascular diseases.
Энергетический обмен в кардиомиоцитах в физиологических и патологических условиях
Для обеспечения сократимости и выживаемости кардиомиоцитов в условиях ишемии/реперфузии необходим достаточный синтез аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). В физиологических условиях в состоянии покоя молекулы АТФ в сердце образуются в результате окисления энергетических субстратов, главным образом длинноцепочечных жирных кислот (ДЦ-ЖК), вклад которых в образование АТФ составляет около 70—80%, а также глюкозы и лактата [37], пирувата, аминокислот и кетоновых тел. Основной путь энергетического обмена связан с Р-окислением ЖК в митохондриях (МХ), а вспомогательный путь представлен гликолизом с последующим окислением в МХ пирувата. Ограничивающими скорость этапами в окислении энергетических субстратов являются два самых медленно функционирующих фермента в последовательной цепи ферментативных реакций: митохондриальная пируватдегидрогеназа (PDH) для глюкозы и карнитинпальмитоилтрансфераза-1 (СРТ-1) — для ДЦ-ЖК. L-карнитин играет важную роль в энергетическом обмене сердца, так как участвует в транспорте ацильных остатков ЖК с помощью системы «карнитинового челнока» (см. рисунок). В его состав входят СРТ-1, расположенная на внешней мембране МХ, карнитинацилкарнитинтранслоказа (САСТ), локализованная во внутренней мембране МХ, которая обменивает карнитин МХ и ацилкарнитины цитоплазмы, и СРТ2, находящаяся в матриксе МХ [37]. Поскольку активированные ДЦ-ЖК в виде ацил-КоА растворимы в воде, а не в липидах, то они не способны проникнуть через внутреннюю мембрану МХ. В связи с этим СРТ-1 катализирует перенос ацильного остатка ЖК с КоА на L-карнитин, в результате образуется эфир — ацилкарнитин [35], который и транспортируется с помощью молекул переносчиков — САСТ — через внутреннюю мембрану МХ в обмен на свободный карнитин матрикса, который переносится из МХ в цитоплазму.
Участие L-карнитина, карнитинового челнока и карнитинацилтранcферазы (CrАT) в регуляции энергетического обмена в митохондриях и выведении токсичных ацилкарнитинов из клеток (по [41]).
В матриксе МХ ДЦ-ацилкарнитин (LСАС) подвергается воздействию СРТ2 и превращается в ацил-КоА. Последний вступает в цикл Р-окисления ЖК, в ходе которого укорачивается его ацильный «хвост» до длины среднецепочечных ацил-КоА (СЦ-ацил-КоА) и затем короткоцепочечных (КЦ-ацил-КоА), с образованием в каждом витке окисления одного ацетил-КоА. Когда поступление ацил-КоА превосходит его потребление в цикле Р-окисления, ацил-КоА вновь превращается в ацилкарнитины, которые удаляются из МХ в цитоплазму, а затем из клеток — в кровь. Этот процесс предупреждает накопление ацил-КоА в цитоплазме и тормозит развитие липотоксического эффекта.
Карнитинацилтрансферазы различаются по длине переносимых ацильных групп. Так, СРТ переносит жирнокислотные остатки с длиной цепи больше 12 атомов углерода; карнитиноктоноилтрансфераза (СОТ) — соответственно С5—С12 ацилы; карнитинацетилтрансфераза (СrАТ) — С2—С5 ацилы. СrАТ — матриксный фермент, который предпочтительно образует эфиры короткоцепочечных ЖК (КЦ-ЖК) с L-карнитином. Особая роль этого фермента в регуляции метаболизма в МХ связана со снижением отношения ацетил-КоА/свободный КоА в результате переноса ацетильных остатков на карнитин и увеличением уровня свободного КоА (регенерации КоА), который используется PDH, а также ферментом цикла трикарбоновых кислот (цикла Кребса) — а-кетоглютаратдегидрогеназой. Необходимо отметить, что ограничение активности СrАТ возможно вследствие снижения внутримитохондриальной концентрации L-карнитина при повышенном удалении из клеток ДЦ-ацилкарнитинов [41, 56, 57] и соответственно при этом будет снижаться уровень свободного КоА.
Из ацетил-КоА, образовавшегося в МХ и выходящего в цитоплазму, синтезируется малонил-КоА, который снижает активность ключевого, самого медленного фермента в окислении липидов СРТ1 и тем самым тормозит транспорт ДЦ-ЖК в МХ и их окисление, уменьшая вклад ЖК в синтез АТФ [30, 35].
Таким образом, наряду с СРТ1, САСТ и СРТ2 L-карнитин контролирует скорость окисления ДЦ-ЖК, выступая в качестве специфического кофактора, облегчающего их перенос через внутреннюю мембрану МХ.
Следует отметить, что и при окислении продуктов метаболизма глюкозы в МХ, и при окислении ЖК образуется один и тот же продукт — ацетил-КоА, который, с одной стороны, по закону отрицательной обратной связи тормозит активность PDH, а с другой стороны, выходя в цитоплазму, превращается в ингибитор СРТ1 — малонил-КоА. Таким образом, ацетил-КоА, его транспорт в цитоплазму и образование малонил-КоА выступают в качестве универсального механизма, регулирующего скорости окисления основных энергетических субстратов.
Нарушение функциональной активности МХ играет ключевую роль при ряде патологических состояний, включая повреждения, вызываемые ишемией/реперфузией, наблюдающиеся при стенокардии, инфаркте миокарда (ИМ), сердечной недостаточности (СН), инсульте и сахарном диабете [9, 25].
При ишемии в результате недостатка кислорода тормозится образование АТФ, снижается сократительная активность сердца, возникает симпатикоадреналовый стресс, следствием которого является освобождение из адипоцитов больших количеств ДЦ-ЖК, поступающих из крови в кардиомиоциты. Избыточный уровень ацетил-КоА, образующегося в цикле Р-окисления ЖК, тормозит активность PDH, что затрудняет окисление пирувата в МХ и способствует его превращению в молочную кислоту. В результате развивается внутриклеточный ацидоз, нарушается ионный гомеостаз. Удаление избытка ацетил-КоА из МХ с помощью образования ацетилкарнитина и активации CrAT приводит к синтезу большого количества ингибитора CРТ1 — малонил-КоА, тормозящего окисление ДЦ-ЖК в МХ. Помимо этого, L-карнитин участвует в удалении избытка ДЦ-ЖК из МХ, а затем — из цитоплазмы, предупреждая их цитотоксический эффект. В связи с этим становится ясной важная защитная роль L-карнитина при ишемии. Таким образом, очевидно, что достаточно высокое содержание и обмен L-карнитина в организме играет важную роль в поддержании нормального функционирования клеток.
Обмен L-карнитина в организме человека
Содержание L-карнитина и его ацильных эфиров в организме зависит от следующих трех процессов:
— поступления с пищей и абсорбции в кишечнике;
— синтеза эндогенного L-карнитина и последующего его переноса в кровь, а затем транспорта в органы, где L-карнитин не образуется;
— реабсорбции из первичной мочи в почках, в которую L-карнитин секретируется через почечные канальцы.
Поступление L-карнитина в организм человека
L-карнитин поступает в организм человека из двух источников — с продуктами питания (экзогенный L-карнитин, всасывается в кишечнике) и в результате синтеза эндогенного L-карнитина в печени, почках и клетках мозга [12], которые, в отличие от сердца, содержат γ-бутиробетаингидроксилазу — последний фермент в цепи реакций синтеза L-карнитина. Основным источником L-карнитина являются мясные продукты, в основном красное мясо [72]. С пищей в организм человека карнитин попадает в количестве 2—12 мкмоль/сут/кг массы тела и только 1—2 мкмоль/сут/кг массы тела синтезируется эндогенно [71]. Биодоступность экзогенного L-карнитина составляет от 54 до 87% в зависимости от содержания в используемых продуктах. Неабсорбированный L-карнитин разрушается микроорганизмами в толстой кишке [46].
Биосинтез L-карнитина
Структурно L-карнитин является разветвленной аминокислотой. Синтез эндогенного L-карнитина происходит с использованием двух незаменимых аминокислот — метионина и лизина, а также широкого набора кофакторов: витамина С, ионов железа, пироксидина, ниацина и др. [71], недостаток которых сопровождается снижением образования L-карнитина. Наиболее существенное влияние оказывает витамин С, в отсутствие которого синтез L-карнитина не происходит [25, 55, 71].
Транспорт L-карнитина через плазматическую мембрану клеток
L-карнитин поступает в клетки, которые его не синтезируют (кардиомиоциты, скелетные миоциты и др.), из крови через плазматическую мембрану пассивно по градиенту концентрации L-карнитина и градиенту ионов Na+, без использования АТФ с помощью Na+-зависимых переносчиков (OCTN2) [63, 66]. В организме L-карнитин не подвергается катаболизму, а выделяется с мочой. В почках L-карнитин и его предшественник Y-бутиробетаин эффективно реабсобируются, что и поддерживает достаточно высокий уровень L-карнитина в крови [70]. Переносчик OCTN2 способен также транспортировать ацилкарнитины из цитоплазмы клеток в кровь [63, 66, 70].
Защитные эффекты L-карнитина при ишемии и реперфузии
Суммарно положительные эффекты экзогенного L-карнитина при ишемически/реперфузионном повреждении можно представить себе следующим образом:
— L-карнитин, способствуя увеличению образования малонил-КоА, тормозит транспорт избыточного количества ДЦ-ЖК в МХ и соответственно процесс ß-окисления ЖК [37];
— удаляет из МХ и клеток токсичные метаболиты ацил-КоА, главным образом КЦ-ацил-КоА [56];
— поддерживает в клетках баланс между ацил-КоА и свободным КоА (Vaz, Wanders, 2002), увеличивая содержание последнего, тем самым активирует PDH, соответственно снижая образование молочной кислоты [41, 56, 71];
— поддерживает соотношение между ацилкарнитинами (эфирная форма L-карнитина) и свободным L-карнитином [24, 56];
— обладая антиоксидантными свойствами, защищает клетки сердца от последствий оксидантного стресса, гипоксии и ишемии [76].
В связи с последним важно отметить, что L-карнитин подавляет дисфункцию МХ, возникающую при ишемии/ реперфузии и связанной с ней активацией мега-поры (надмолекулярной поры с транзиторной проницаемостью — mPTP), размер которой позволяет транспортироваться веществам с молекулярной массой 1500 Да. Переход mPTP в открытое состояние, когда проапоптозные митохондриальные белки выходят в цитоплазму и активируют ферментативный каскад каспаз, приводит к исчезновению градиентов ионов через внутреннюю мембрану МХ, торможению или полной остановке синтеза АТФ и гибели клеток по одному из двух механизмов — апоптозу или некрозу [1].
В ряде экспериментальных исследований показано, что L-карнитин снижал набухание МХ и деполяризацию внутренней мембраны МХ, индуцированных ДЦ-ЖК и пальмитоил-КоА [27], блокировал активацию mPTP, вызванную олеиновой кислотой, в результате усиления ее Р-окисления [42], тормозил открывание mPTP, благодаря снижению уровня радикалов кислорода, образующихся в МХ [77]. Установлено, что L-карнитин подавлял апоптоз, зависимый от МХ, как в условиях in vitro, так и in vivo [14, 44, 62]. Кроме того, благодаря усилению окисления ЖК, L-карнитин предупреждает образование церамида — одного из наиболее сильных индукторов апоптоза.
Таким образом, можно полагать, что эффекты L-карнитина на уровне МХ или целой клетки происходят вследствие ингибирования повреждения мембран МХ, что связано с улучшением энергетического обмена и блокадой утечки электронов в транспортной цепи МХ, уменьшением генерации радикалов кислорода.
L-карнитин в клинических исследованиях у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями
Стенокардия
Обычно антиангинальную и противоишемическую эффективность того или иного средства оценивают по снижению частоты приступов стенокардии или потребности в короткодействующих нитратах, а также по изменению толерантности к физической нагрузке, времени возникновения депрессий сегмента ST или возникновению болей при нагрузочных пробах. Возможна также оценка по изменению локальной сократимости при нагрузочной эхокардиографии (ЭхоКГ) или нарушению перфузии миокарда при нагрузочной сцинтиграфии [2]. Эффект L-карнитина (и его производных ацетил- или пропионилкарнитина) изучен и подтвержден в нескольких рандомизированных плацебо-контролируемых исследованиях, различающихся по структуре, длительности приема препарата и используемым дозировкам. Во всех исследованиях показано достоверное увеличение толерантности к физической нагрузке (в среднем на 14%), времени до возникновения депрессий ST при проведении нагрузочных проб (15—25%) и нагрузку до начала приступа стенокардии, уменьшении выраженности депрессии сегмента ST, оцененной на нагрузке, которая являлась максимальной до начала терапии и времени восстановления депрессий после нагрузки [5, 10, 11, 15, 16, 31—33].
Число пациентов, включенных в эти исследования, колебалось от 12 до 200, используемые дозы составляли от 900 мг до 3 г/сут, продолжительность лечения — от 1 до 6 мес. В ряде исследований показано достоверно большее, чем на фоне плацебо, снижение (вплоть до полного исчезновения) частоты приступов стенокардии [15, 16], потребности в других кардиоактивных препаратах. Лечение в течение 6 мес L-карнитином улучшало функцию сердца, при этом большее число пациентов достигали I функционального класса стенокардии [10].
Важно, что лечение L-карнитином в течение 30 дней в суточной дозе 3 г (16 пациентов со стабильной стенокардией) приводило, по данным ЭхоКГ, к улучшению параметров функции левого желудочка и меньшей распространенности проявлений ишемической дисфункции [11].
В одном сравнительном перекрестном исследовании, в котором у 46 пациентов оценивали эффективность приема в течение 6 нед 1,5 г пропионил-L-карнитина и дилтиазема (в течение 3 нед в дозе 180 мг и последующих 3 нед 360 мг). Оба типа терапии приводили к сопоставимому увеличению продолжительности нагрузки (582±35 с для пропионил-L-карнитина и 588±33 с для дилтиазема), времени до появления депрессии SТ (436±38 и 465±36 с соответственно) и к увеличению времени до появления депрессии сегмента SТ по сравнению с исходным (на 20 и 28% соответственно). В обоих случаях значимо уменьшалась степень депрессии SТ на максимуме нагрузки (на 23 и 35%; р Применение L-карнитина при операциях аортокоронарного шунтирования и чрескожной ангиопластики (АКШ и ЧКА)
В нескольких исследованиях оценено влияние добавления карнитина на пациентов, подвергнутых операции коронарной реваскуляризации. Так, 96 пациентов с ИМ без подъема SТ в течение 24 ч после проведения коронарной ангиопластики были рандомизированы на группу, в которой вводили L-карнитин в дозе 5 г/сут болюсом за 30 мин до ЧКА и в последующие 3 дня по 10 г/сут инфузионно, и группу контроля. В группе лечения меньшим (р 45%, которые получали 1500 мг L-карнитина в течение 3 мес, и 31 пациент, получавший стандартную терапию [55]. По данным Эхо КГ, улучшение структурно-функционального состояния сердца происходило только в группе L-карнитина. Отмечено уменьшение размеров левого предсердия (с 3,6±0,4 до 3,4±0,5 см после лечения; p=0,01); времени изоволюмического расслабления (с 127±26 до 113±24 мс; p=0,007); скорости раннего пика E’ со стороны перегородки митрального кольца (с 0,064±0,01 до 0,074±0,01 м/с после лечения; p=0,01) и боковой стенки (0,082±0,01 м/с против 0,091±0,02 м/с; p=0,006). Под влиянием L-карнитина уменьшалась также выраженность клинической симптоматики, в частности одышка, которая является частой жалобой у пациентов с диастолической СН и частой причиной их госпитализаций.
В настоящее время в России зарегистрирован и производится отечественный лекарственный препарат L-карнитина (элькар, компания ПИК-ФАРМА) в форме для внутривенного/внутримышечного введения и для приема внутрь. Это дает возможность оценить его место в лечении пациентов с сердечно-сосудистой патологией в более широкой практике.
Л-карнитин
Л-карнитин (левокарнитин, карнитин) – биоактивное вещество, схожее по структуре с витаминами группы В. По химическому составу – это аминокислота. Эндогенный синтез левокарнитина происходит в печени и почках при участии лизина и донатора метильных групп – метионина. Синтез этого вещества невозможен без участия витаминов С, группы В, фолиевой кислоты и железа.
Задача карнитина – участие в жировом обмене и насыщении организма энергией. В результате химических реакций из жирных кислот и коэнзима-А образуется известное многим соединение ацил-КоА. Сама по себе эта молекула не может проникнуть в митохондрию. И тогда происходит поразительное явление. Карнитин заменяет в молекуле коэнзим-А и превращается в ацил-карнитин.
Неузнанным, свободно проходит через двойную мембрану клетки, которая также содержит коэнзим-А и проникает внутрь митохондрии. Внутри клетки молекула ацил-КоА ресинтезируется уже сама по себе. Там же происходит дальнейший процесс ее окисления до конечных продуктов обмена – воды и углекислого газа. При этом с высвобождается большое количество энергии (молекул АТФ). А что же Л-карнитин? Он в свободном виде возвращается назад.
Потребность организма в L-карнитине
Источники аминокислот (лизина и метионина) – это употребляемые в пищу продукты и белки собственной мышечной ткани. Но, с едой поступает всего 100 – 300 мг этого вещества в сутки, тогда как взрослому человеку среднего телосложения необходимо потреблять 300 – 600 мг карнитина за этот период. При увеличении энергозатрат, различных заболеваниях, беременности потребность в нем увеличивается в 5-10 раз и составляет 2000 мг и более.
Печенью вырабатывается 25% суточной нормы вещества, остальной L-карнитин человек получает из продуктов:
Существует проблема для фитнеса – низкая биодоступность чистого левокарнитина при приеме пищи (всего 5 – 15 %). Тогда, как принимать Л-карнитин? Спортсменам для увеличения количества вещества на 10% необходимо употреблять до 4 г карнитина из пищи и добавок.
Возможна стимуляция более результативного приема препарата, если совмещать его с углеводами (увеличение пула на 21%).Такое сочетание подойдет пловцам, марафонцам и спортсменам, привыкшим к употреблению углеводов.
Какие свойства присущи L-карнитину
Сегодня свойства этого вещества достаточно изучены. Их используют и обычные люди, и спортсмены, и люди, мечтающие сбросить вес. Карнитин:
Во время процесса транспортировки кислот жиры не сжигаются. Происходит только энергообеспечение мышечных клеток. Поэтому стоит помнить, что Л-карнитин для похудения используют только при регулярных, интенсивных тренировках.
О пользе L-карнитина
Л-карнитин участвует в универсальных биохимических процессах организма. Эта особенность позволяет говорить о нем, как о полезной добавке и применять его в самых широких спектрах медицины, включая косметологию и спортивную область. Стоит сказать о том, какую пользу несет Л-карнитин и для чего он нужен.
Карнитин для сердца:
Карнитин для мозга:
Препараты карнитина в спортивной медицине:
Для организма в целом, L- карнитин придаст заряд бодрости на весь день, создаст хорошее настроение и прибавит уверенности в своих силах.
Как нужно принимать Л-карнитин
Для каждого человека дилемма сколько и как принимать Л-карнитин должна решаться строго индивидуально, исходя из собственных энергозатрат: чем больше энергии тратится, тем понадобится большая доза употребляемого вещества. Стоит придерживаться определенных правил приема левокорнитила:
Вопросы индивидуальных дозировок лучше решить с тренером или врачом. Стоит напомнить, что L – карнитин для похудения находящихся только на диете людей – средство бесполезное. Его не относят к жиросжигателям. Только систематические занятия фитнесом и спортом позволят использовать этот препарат, как средство для похудения.
По предмету дискуссий о том: «Как применять Л-карнитол и не опасно ли это?» стоит отметить, что левокарнитин – не допинг, его считают витаминоподобным метаболитом и применяют в спортивном питании без ограничений.
Чем опасны энергетики и можно ли пить их без вреда для здоровья
Энергетики — это напитки, предназначенные для того, чтобы взбодрить человека и повысить его физическую или умственную работоспособность. Они вызывают временный прилив сил и возбуждение нервной системы. При злоупотреблении энергетиками они могут быть очень опасными. Ударные дозы кофеина приводят к серьезным проблемам с сердцем, а его комбинация с углекислым газом и сахаром опасна для желудка и печени. Даже редкое употребление энергетика может вызвать приступ аритмии и другие неприятности. Особенно это касается людей с предрасположенностью к заболеваниям сердечно-сосудистой системы.
Ярослав Конышев, врач-терапевт медицинской компании BestDoctor
Александра Кирьянова, врач-кардиолог, терапевт, ведущий специалист сети клиник «Семейная»
Что такое энергетики
В начале 1980-х годов такие напитки распространились в США и Европе. Надо отметить, что добавлять кофеин в газировку на Западе придумали очень давно, однако в кока-коле и ее аналогах его совсем немного — в несколько раз меньше, чем в типичных японских энергетиках.
Что содержится в энергетике
В энергетике обязательно содержится кофеин, который и играет роль стимулятора нервной системы.
Кофеин — это самое распространенное психоактивное вещество. Значительная часть населения планеты постоянно употребляет его с детства в форме чая, кофе, шоколада, мате, какао, а также многих прохладительных напитков.
В энергетиках на российском рынке около 25–40 мг кофеина на 100 г напитка, или около 125–160 мг на 500 мл и 63–100 на 250 мл — больше запрещено по ГОСТу [1].
Однако за рубежом можно найти и гораздо более крепкие энергетики. По данным проекта Caffeine Informer, больше всего кофеина содержится в американском Redline Xtreme — 316 мг на бутылку в 250 мл.
Для сравнения, в порции эспрессо содержится около 60–80 мг кофеина, в чашке фильтр-кофе — 90–110 мг. Впрочем, в некоторых сортах его может быть гораздо больше — к примеру, в самой большой порции Dark Roast из американского Starbucks содержится 340 мг кофеина.
В небольших дозировках кофеин не вреден и даже полезен для организма. Во-первых, он действительно помогает сконцентрироваться, снизить усталость и взбодриться [2]. Правда, ненадолго: через пару часов после энергетика или кофе усталость вернется. Согласно некоторым исследованиям, умеренное употребление кофеина полезно для сердца — например, снижает риск развития сердечной недостаточности [3].
«Кофеин лучше получать вместе с натуральными кофейными напитками. Например, чашка эспрессо отлично подойдет для этой цели», — отмечает кардиолог Александра Кирьянова.
Порог токсичности кофеина, после которого он вредит организму, — 400 мг в день для взрослых и 100 мг для подростков от 12 до 18 лет [4]. Это не норма, а предельно допустимая дневная дозировка.
Однако это касается лишь полностью здоровых людей. Реакция на кофеин сугубо индивидуальна и зависит не только от возраста и состояния здоровья человека, но и от генетики. Так, у автора этой статьи генетический тест выявил ген, который снижает скорость всасывания кофеина и увеличивает риск побочных эффектов [5].
Есть несколько групп риска, которым кофеин или вовсе противопоказан, или рекомендуется в гораздо меньшем количестве: это беременные, кормящие матери, пожилые, страдающие от расстройств психики, болезней сердечно-сосудистой и нервной систем [6].
Сахар
Не менее важный компонент энергетика, играющий роль стимулятора, — сахар. Когда человек получает большую дозу простых углеводов, он испытывает прилив бодрости. В случае с энергетиками этот эффект дополняет и усиливает стимулирующее действие кофеина. Как и другие сладкие газированные напитки, энергетики не рекомендуются людям с диабетом и болезнями желудка.
L-карнитин
В составе подавляющего большинства энергетиков присутствуют две аминокислоты — L-карнитин и таурин.
L-карнитин — это аминокислота, которая участвует в энергетическом обмене и транспортирует жирные кислоты в митохондрии клеток, чтобы они могли сжигаться для получения энергии. Также он выводит из клеток токсичные соединения.
Достаточное количество L-карнитина позволяет поддерживать выносливость и энергичность, а его дефицит приводит к ослаблению и упадку сил. Большинство людей получают достаточно L-карнитина из пищи.
Некоторые исследования показывают, что это вещество работает как мягкий жиросжигатель и вместе с физическими упражнениями помогает быстрее сбросить вес и увеличить объем мышц. Поэтому L-карнитин часто принимают спортсмены, он входит в состав спортивного питания. L-карнитин считается безопасной и нетоксичной добавкой, однако согласно ряду исследований он может повышать риск развития атеросклероза [7]. В любом случае в составе энергетиков это далеко на самый опасный компонент.
«L-карнитин — это не повод пить энергетики, — констатирует Кирьянова. — Его можно получать более безопасным способом».
Таурин
Вторая аминокислота в энергетиках — таурин. Он содержится во всех клетках организма и выполняет в них множество функций: защищает от окисления, участвует в энергетическом обмене, модуляции генов, гомеостазе и осморегуляции. Таурин полезен для глаз, почек, сердечно-сосудистой и нервной систем. Эксперименты показывают, что таурин, как и L-карнитин, может повышать выносливость и ускорять сжигание жира при тренировках [8], [9].
Таурин — нетоксичное и безопасное вещество, и в составе энергетиков его опасаться не стоит. Человеческий организм сам вырабатывает таурин, а также получает его из еды — в основном рыбы, мяса и яиц. Дефицит таурина может возникнуть у недоношенных детей, людей с сердечной и почечной недостаточностью, диабетиков и веганов, но все остальные получают его в необходимых количествах. Польза добавленного таурина в составе пищевых добавок сейчас исследуется.
Витамины
В энергетики часто добавляют витамины группы B, которые тоже помогают доставлять энергию к клеткам, но этот ингредиент порой присутствует в напитках в количествах, многократно превышающих дневную норму. Пока неясно, есть ли смысл принимать повышенные дозы витаминов группы B. Как бы то ни было, вреда в составе энергетиков они тоже не принесут: излишки выводятся из организма.
Другие стимуляторы
В некоторые энергетики, помимо кофеина, добавляют другие бодрящие вещества. Это могут быть:
Последние два вещества — в сущности, тот же кофеин, только в органической форме.
Вред энергетиков
Стоит отметить, что к серьезным последствиям для здоровья приводит либо злоупотребление энергетиками, либо прием их людьми с противопоказаниями.
Сердечно-сосудистая система
Злоупотребление энергетиками с высокой долей вероятности приведет к серьезным расстройствам сердечно-сосудистой системы даже здорового человека.
Повышенные дозы кофеина:
Смерть от передозировки кофеина — вполне реальная ситуация, и почти все известные случаи связаны именно с проблемами с сердцем.
Так, в 2013 году 26-летний техасец умер из-за того, что выпивал 8–10 банок энергетика в день: у него образовался тромб, который привел к остановке сердца.
В 2017 году в Америке совершенно здоровый 16-летний подросток умер от аритмии, вызванной передозировкой кофеина: в течение двух часов он выпил латте, большую газировку и энергетик.
Нервная система и психика
Как и любые психостимуляторы, энергетики могут негативно влиять на работу нервной системы. Вот самые частые расстройства, связанные с ними:
Кроме того, некоторые исследователи считают, что кофеин вызывает привыкание, которое чревато постоянным повышением дозы и синдромом отмены. Впрочем, исследовать зависимость от кофеина непросто, так как его употребление не порицается и даже поощряется обществом [15].
Печень
В редких случаях энергетики могут вызывать серьезные повреждения печени — некроз или гепатит, похожий на медикаментозный [16].
Желудочно-кишечный тракт
Энергетики повышают кислотность желудка и могут спровоцировать изжогу, понос, гастрит, язвы и воспаления [17]. В газете Los Angeles Times описан случай, когда доктор обнаружил у подростка, пившего по нескольку банок крепкого энергетика в день, целый букет расстройств желудочно-кишечного тракта: сильное воспаление, кровотечение и язвы в двенадцатиперстной кишке.
Вред для детей и подростков
В последние годы потребление энергетиков растет как в Америке и Европе, так и в России. Причем самая активная категория потребителей энергетиков — молодые люди и подростки. Согласно исследованию Национального фонда защиты потребителей, россияне от 18 до 44 лет в среднем употребляют 341 мг кофеина в день, а подростки 12–17 лет — 240 мг.
Американская академия педиатрии рекомендует не давать несовершеннолетним кофеин вообще [18]. Однако считается, что, если они будут изредка потреблять до 45 мг кофеина в составе газировки или шоколада, это не нанесет им серьезного вреда [19].
Дети подвержены более высокому риску развития сердечно-сосудистых и неврологических заболеваний из-за кофеина. Причем это касается как детей младшего возраста, так и старшеклассников. Исследование американских врачей показало, что 51% всех обращений в скорую помощь в связи с недомоганием, вызванным употреблением энергетических напитков, приходится на детей [20].
В России нет федерального закона, запрещающего продажу энергетиков несовершеннолетним, хотя его несколько раз пытались инициировать. Но на региональном уровне такие запреты действуют примерно в сорока субъектах Российской Федерации.
Энергетики и алкоголь
Энергетические напитки часто смешивают с крепким алкоголем. Это опасная практика, которая увеличивает негативные эффекты обоих компонентов. В России и США продавать такие коктейли законодательно запрещено.
Смешение энергетиков и спиртного значительно увеличивает нагрузку на сердце и печень, повышает вероятность запоя, понижает уровень контроля за своим поведением — из-за воздействия кофеина пьяному человеку может показаться, что он не так уж и пьян, а также повышает вероятность рискованного поведения, например незащищенного секса, сексуального насилия или езды за рулем [21], [22], [23].
Альтернативы энергетикам
Если вам необходим кофеин, то кофе или чай без сахара — гораздо более предпочтительный способ получить его, чем энергетики. Однако есть способы взбодриться и без кофеина:
Комментарии экспертов
Александра Кирьянова, врач-кардиолог, терапевт, ведущий специалист сети клиник «Семейная»
Как установить свою личную предельно допустимую дозировку кофеина?
Допустимая доза кофеина зависит от возраста, пола, индивидуальных особенностей организма.
Считается, что 50–150 мг кофеина в день в составе натурального кофе вполне допустимо. Дозировка 400 мг является предельной, но постоянное употребление кофеина в таком количестве может вызывать привыкание.
Для беременных женщин рекомендуется снизить эту дозу до 50–100 мг в сутки. Предельная дозировка для этой категории — 200 мг в сутки, это может быть чай или кофе с молоком. Беременным не стоит принимать энергетики.
Как проявляется передозировка кофеина и можно ли ее как-то быстро снять?
Передозировку получить достаточно легко. Основные симптомы, которые должны насторожить: периодически нарастающее сердцебиение и одышка, тремор мышц, подергивание глаз, эмоциональное перевозбуждение, беспокойство, растерянность, страх, головная боль, чувство усталости. Замечено, что наблюдаются периоды возбуждения, которые сменяются апатией. Человек не может заснуть. Многие проявления зависят от полученной дозы. Тяжелая передозировка может закончиться летальным исходом.
При появлении у человека признаков интоксикации стоит вызвать скорую. До ее приезда имеет смысл дать ему выпить много чистой воды, обеспечить доступ свежего воздуха. Часто рекомендуется промывание желудка, сорбенты. Врач оценивает состояние пациента и проводит необходимую дезинтоксикационную терапию. Могут назначаться бета-адреноблокаторы, при нарушение ритма, выраженной тахикардии — препараты калия. Самостоятельно медикаменты принимать не стоит. К сожалению, нет такой волшебной таблетки, которая могла бы моментально удалить кофеин из вашего организма.
Ярослав Конышев, врач-терапевт медицинской компании BestDoctor
Можно ли употреблять энергетики перед занятиями спортом? За какое время до тренировки можно употреблять кофеин?
Многие люди, занимающиеся спортом, перед тренировкой принимают те или иные стимулирующие вещества с различными целями: кто-то не может заставить себя приступить к физическим упражнениям, кто-то — чтобы добиться жиросжигающего эффекта. Со второй группой сложнее: необходимо удостовериться, что их сердечно-сосудистая система выдержит повышенные нагрузки в течение продолжительного времени в так называемой эффективной пульсовой зоне жиросжигания.
Для этого рекомендуются своевременные диагностика и лечение хронических заболеваний, а также контроль здоровья перед началом усиленных тренировок. Необходимо ежегодно проходить диспансеризацию, включающую ЭХО-кардиографию или УЗИ сердца, чтобы удостовериться в том, что оно работает корректно.
Прием энергетиков и других кофеиносодержащих продуктов перед занятиями спортом может вызвать множество побочных эффектов. К ним относятся тахикардия, которая в ряде случаев может привести к приступу аритмии, который может как купироваться самостоятельно, так и потребовать вызова скорой.
Также есть риски повышения артериального давления, если у пациента сопутствующая патология сердечно-сосудистой системы, в особенности гипертоническая болезнь или различные нарушения ритма.
Подобные нежелательные реакции встречаются довольно часто, поэтому всем регулярно занимающимся спортом было бы нелишним пользоваться фитнес-браслетами. Они сейчас представлены на рынке гаджетов в широком ассортименте и позволяют отследить базовые показатели организма (ЧСС, АД).
Помимо кризовых вегетативных последствий, возможны сбои работы высшей нервной деятельности: психозы, навязчивые мысли, угнетенное состояние. Стоит отметить, что такие побочные эффекты кофеина и прочих стимуляторов встречаются редко и, как правило, напрямую зависят от дозы. Вероятность возникновения таких сбоев рассчитать возможно только эмпирическим путем, так как работа психики всегда индивидуальна.
Если у вас нет никаких противопоказаний и вы собираетесь принять кофеин перед тренировкой, стоит делать это за 30–40 минут до ее начала. Тогда стимуляторы начнут работать в то время, когда вы занимаетесь разминкой, обеспечив плавный переход к физической активности в интенсивном темпе. Принимать кофеин раньше не только не имеет смысла, но и контрпродуктивно: придется тренироваться в том временном отрезке, когда организм уже начинает испытывать усталость.
Если речь идет о соревнованиях, уточняйте порядок их проведения: профессиональный спорт высоких достижений несовместим ни с какими фармакологическими агентами, так как есть допинг-контроль (и в целом в таких случаях теряется весь смысл честных состязаний спортсменов).
Если же это неофициальное соревнование — скажем, районного уровня или любительский спорт, ориентируйтесь на собственный опыт и самочувствие: если это поможет, почему бы и нет? Важно помнить, что любой стимулятор может помочь вам добиться лучших результатов, но не сделает все за вас. Не существует волшебных средств привести свое тело в тонус и желаемую форму — только физические упражнения.
Можно ли употреблять энергетики и вообще кофеин беременным и кормящим женщинам? Если да, то сколько? Если нет, то почему?
Касательно потребления кофеина во время беременности и лактации ведется много дискуссий, но исследований с высоким уровнем доказательности нет: медицинское сообщество старается не рисковать здоровьем матери и будущего ребенка.
В целом считается, что потребление порядка 100 мг кофеина в сутки вреда не нанесет и может быть даже актуальным в ряде случаев: например, когда беременная женщина чувствует слабость из-за пониженного артериального давления, не может заниматься привычными делами.
В таких случаях рекомендуется пить только кофе с молоком — например, одну чашечку утром. Энергетики, содержащие большое количество сахара, повышают риск развития гестационного сахарного диабета. Кроме того, в них много посторонних веществ, используемых для усиления психостимулирующего эффекта. И хотя влияние подобных напитков на развитие эмбриона не изучено, все же лучше не подвергать опасности здоровье плода.
