По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 613.2:637:56.002.3 DOI:10.33920/med-08-2312-04

Влияние креатиновых добавок на окислительный стресс и физические упражнения

Поветкина София Романовна студентка 3-го курса специальности «лечебное дело» Медицинского института, ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов», 117198, Россия, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6, e-mail: povetkinas02@icloud.com, https://orcid.org/0000-0002-6373-6037
Застрожина Анастасия Константиновна канд. мед. наук, ассистент кафедры общественного здоровья, здравоохранения и гигиены, ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов», 117198, Россия, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6, e-mail: etc_@bk.ru, https://orcid.org/0000-0002-1622-6456
Дрожжина Наталья Агафоновна канд. биол. наук, доцент кафедры общественного здоровья, здравоохранения и гигиены, ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов», 117198, Россия, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6, e-mail: natali_droc@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-7152-5830
Шлепотина Елизавета Андреевна студентка 4-го курса специальности «лечебное дело» Медицинского института, ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов», 117198, Россия, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6, e-mail: byelza@yandex.ru, https://orcid.org/0009-0009-5640-557X
Пивень Елена Анатольевна канд. мед. наук, доцент кафедры общественного здоровья, здравоохранения и гигиены, ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов», 117198, Россия, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6, e-mail: piven-ea@rudn.ru, https://orcid.org/0000-0002-4688-0926
Дубина Макар Николаевич студент 1-го курса специальности «лечебное дело» Медицинского института, ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов», 117198, Россия, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6, e-mail: dmninc@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-6005-8744

В статье изучена роль пищевой добавки креатина в процессах окислительного стресса при физических нагрузках. Оксидативный стресс является результатом дисбаланса между образованием и элиминацией активных форм кислорода (АФК), которые разлагают биогенные вещества: дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК), белки, липиды и могут приводить к повреждению тканей. В ходе физических нагрузок идет физиологическое усиление процессов оксидативного стресса. Несмотря на то что интенсивные физические упражнения способствуют окислительному повреждению мышечных волокон, при этом регулярная физическая активность усиливает способность клеток элиминировать избыточные АФК. Показано, что упражнения умеренной интенсивности повышают антиоксидантную защиту. Эндогенные антиоксиданты не могут полностью предотвратить окислительное повреждение в физиологических и патологических условиях (тренировки высокой интенсивности и тренировки на возвышенности). Последние могут стать причиной эндогенного антиоксидантного дисбаланса и усиления окислительного стресса. Проведенные научные исследования показывают присутствие антиоксидантного действия у креатина и демонстрируют, что прием креатиновых добавок повышает адаптацию к физическим нагрузкам.

Литература:

1. Kreider RB, Kalman DS, Antonio J, Ziegenfuss TN, Wildman R, Collins R, Candow DG, Kleiner SM, Almada AL, Lopez HL. International Society of Sports Nutrition position stand: safety and efficacy of creatine supplementation in exercise, sport, and medicine. J Int Soc Sports Nutr. 2017 Jun 13; 14: 18.

2. Mills S, Candow DG, Forbes SC, Neary JP, Ormsbee MJ, Antonio J. Effects of Creatine Supplementation during Resistance Training Sessions in Physically Active Young Adults. Nutrients. 2020 Jun 24; 12 (6): 1880.

3. Arazi H, Eghbali E, Suzuki K. Creatine Supplementation, Physical Exercise and Oxidative Stress Markers: A Review of the Mechanisms and Effectiveness. Nutrients. 2021 Mar 6; 13 (3): 869.

4. Hall M, Manetta E, Tupper K. Creatine Supplementation: An Update. Curr Sports Med Rep. 2021 Jul 1; 20 (7): 338–344.

5. Wang CC, Fang CC, Lee YH, Yang MT, Chan KH. Effects of 4-Week Creatine Supplementation Combined with Complex Training on Muscle Damage and Sport Performance. Nutrients. 2018 Nov 2; 10 (11): 1640.

6. Sergej M. Ostojic. Creatine is a Food Supplement for the General Population. Journal of Functional Foods. 2021 Aug; 83.

7. T. Walliman. Introduction-creatine: Cheap ergogenic supplement with great potential for health and disease. Subcell Biochem. 2007; 46: 1–16.

8. Fernández-Landa, J., Santibañez-Gutierrez, A., Todorovic, N. Effects of Creatine Monohydrate on Endurance Performance in a Trained Population: A Systematic Review and Meta-analysis. Sports Medicine. 2023 May; 53 (5): 1017–1027.

9. John M., William S. Barnes, Gaoyao Wu, Wood Song, Scott Demaree. Direct Antioxidant Properties of Creatine. Biochemical André Biophysical Research Communications. 2002 Jan 11; 290 (1): 47–52.

10. Trent F. Regardons, David G. Allen. Iron injections in mice increase skeletal muscle iron content, induce oxidative stress and reduce exercise performance. Experimental Physiology. 2009 May 14; 94 (6): 720–730.

11. Terence R. Moopanar, David G. Allen. Reactive oxygen species reduce myofibrillar Ca2+ sensitivity in fatiguing mouse skeletal muscle at 37 °C. The Journal of Physiology. 2005 March 22; 564 (1): 189–199.

12. Chris van der Poel, D. George Stephenson. Reversible changes in Ca2+-activation properties of rat skeletal muscle exposed to elevated physiological temperatures. The Journal of Physiology. 2002 Nov 1; 544 (3): 765–776.

13. Richard J. Bloomer, Andrew C. Fry, Michael J. Falvo, Christopher A. Moore. Protein carbonyls are acutely elevated following single set anaerobic exercise in resistance trained men. 2007 Dec 10; 10 (6): 411–417.

14. Marian Valko, Dieter Leibfritz, Jan Moncol, Mark T.D. Cronin, Milan Mazur, Joshua Telser. Free radicals and antioxidants in normal physiological functions and human disease. The international Journal of Biochemistry & Cell Biology. 2007; 39 (1): 44–84.

15. Kais El Abed, Achraf Ammar, Omar Boukhris, Khaled Trabelsi, Liwa Masmoudi, Stephen J Bailey, Ahmad Hakim, Nicola Luigi Bragazzi. Independent and Combined Effects of All-Out Spirit and Low-Intensity Continuous Exercise on Plasma Oxidative Stress Biomarkers in Trained Judokas. Frontiers in Physiology. 2019 July 9; 10: 842.

16. Russel T. Matthews, Lichuan Yang, Bruce G. Jenkins, Robert J. Ferrante, Bruce R. Rosen, Rima Kaddurah-Daouk, M. Flint Beal. Neuroprotective Effects of Creatine and Cyclocreatine in Animal Models of Huntington’s Disease. Journal of Neuroscience. 1998 Jan 1; 18 (1): 156–163.

17. Francesca Magherini, Tania Fiaschi, Riccardo Marzocchini, Michele Mannelli, Tania Gamberi, Pietro Amedeo Modesti & Alessandra Modesti. Oxidative stress in exercise training: the involvement of inflammation and peripheral signals. Taylor & Francis Online. 2019 Dec 3; 53 (11–12): 1155–1165.

18. Scott K. Powers, Malcolm J. Jackson. Exercise-induce oxidative stress: cellular mechanisms and impact on muscle force production. Physiological Reviews. 2008 Oct 1; 88 (4): 1243–1276.

19. Andreas Maechel Fritzen, Anne-Marie Lundsgaard, and Bente Kiens. Dietary Fuels in Athletic Performance. Annual Review of Nutrition. 2019 May 28; 39: 45–73.

20. Katsuhiko Suzuki. Involvement of neutrophils in exercise-induced muscle damage and it’s modulation. General Internal Medicine and Clinical Innovations. 2018 Nov 27; 3.

21. Cian McGinley, Amir Shafat, Alan E Donnelly. Does antioxidant vitamin supplementation protect against muscle damage? Sports Medicine. 2009 Dec 1; 39: 1011–1032.

22. Michael Ristow, Kim Zarse. How increased oxidative stress promotes longevity and metabolic health: The concept of mitochondrial hormesis (mitohormesis). Experimental Gerontology. 2010 June; 45 (6): 410–418.

23. S. Falone, A. Mirabilio, A. Pennelli, M. Cacchio, A. Di Baldassarre, S. Gallina, A. Passerini, F. Amicarelli. Differential Impact of Acute Bout of Exercise on Redox- and Oxidative Damage-Related Profiles Between Untrained Subjects and Amateur Runners. Physiol. Res. 2010 June 9; 59: 953–961.

24. Luciano A. Silvia, Camila B. Tromm, Guilherme Da Rosa, Karoliny Bom, Thais F. Luciano, Talita Tuon, Claudio T. De Souza & Ricardo A. Pinho. Creatine supplementation does not decrease oxidative stress and inflammation in skeletal muscle after eccentric exercise. Journal of Sports and Science. 2013 Apr 5; 31 (11): 1164–1176.

25. Akshaya Chandrasekaran, Maria del Pilar Sosa Idelchik, J. Andrés Melendez. Redox control of senescence and age-related disease. Redox Biology. 2017 Apr; 11: 91–102.

26. Graham J. Burton MD, DSc (Professor of Reproductive Biology), Eric Jauniaux MD, PhD (Professor in Obstetrics and Fetal Medicine). Oxidative stress. Best Practice & Reserch Clinical; Obstetrics & Gynecology. 2011 June; 25 (3): 287–299.

27. Dereck Salisbury, PhD; Ulf Bronas, PhD, FSVM, FAHA. Reactive Oxygen and Nitrogen Species; Impact on Endothelial Dysfunction. Nursing Research. 2015 Feb; 64 (1): 53–66.

28. Alugoju Phaniendra, Dinesh Babu Jestadi & Latha Periyasamy. Free Radicals: Properties, Sources, Targets, and Their Implication in Various Diseases. Indian Journal of Clinical Biochemistry. 2014 July 15; 30: 11–26.

29. Ilaria Liguori, Gennaro Russo, Francesco Curcio, Giulia Bulli, Luisa Aran, David Della-Morte, Gaetano Gargiulo, Gianluca Testa, Francesco Cacciatore, Domenico Bonaduce, Pasquale Abete. Oxidative stress, aging, and diseases. Clinical Interventions in Aging. 2018 Apr 26; 13: 757–772.

30. Albena T. Dinkova-Kostova, Paul Talalay. Direct and indirect antioxidant properties of inducers of cytoprotective proteins. Molecular Nutrition & Food Reseach. 2008 June 19; 52 (S1): S128 — S138.

31. Katsuhiko Suzuki, Takaki Tominaga, Ruheea Taskin Ruhee and Sihui Ma. Characterization and Modulation of Systematic Inflammatory Response to Exhaustive Exercise in Relation to Oxidative Stress. Antioxidants. 2020 May 8; 9 (5), 401.

32. Wulf Dröge. Free Radicals in the Physiological Control of Cell Function.Physiological Reviews. 2002 Jan 1; 82 (1): 47–95.

33. Guoyao Wu. Amino Acids. Biochemistry and Nutrition. 2021 Sep 27; 2nd Edition.

34. Yongqing Hou, Wenliang He, Shengdi Hu & Guoyao Wu. Composition of polyamines and amino acids in plantsource foods for human consumption. Amino Acids. 2019 June 13; 51: 1153–1165.

35. Guoyao Wu, Sidney M. MORRIS, Jr. Arginine metabolism: nitric oxide and beyond. Biochemical Journal. 1998 Nov 15; 336 (1): 1–17.

36. Guoyao Wu. Amino Acids. Biochemistry and Nutrition. 2021 Sep 27; 2nd Edition.

37. Guoyao Wu. Important roles of dietary taurine, creatine, carnosine, anserine and 4-hydroxyproline in human nutrition and health. Amino Acids. 2020 Feb 18; 52: 329–360.

38. Russell T. Matthews, Lichuan Yang, Bruce G. Jenkins, Robert J. Ferrante, Bruce R. Rosen, Rima Kaddurah-Daouk, and M. Flint Beal. Neuroprotective Effects of Creatine and Cyclocreatine in Animal Models of Huntington’s Disease. Journal of Neuroscience. 1998 Jan 1; 18 (1): 156–163.

39. Ravikumar Hosamani, Saraf R. Ramesh & Muralidhara. Attention of Rotenone-Induced Mitochondrial Oxidative Damage and Neurotoxicity in Drosophila melanogaster Supplemented with Creatine. Neurochemical Research. 2010 June 1; 35: 1402–1412.

40. John M. Lawler, William S. Barnes, Gaoyao Wu, Wook Song, Scott Demaree. Direct Antioxidant Propertie of Creatine. Biochemical and Biophysical Research Communications. 2002 Jan 11; 290 (1): 47–52.

41. Piero Sestili, Chiara Martinelli, Giorgio Bravi, Giovanni Piccoli, Rosa Curci, Michela Battistelli, Elisabetta Falcieri, Deborah Agostini, Anna Maria Gioacchini, Vilberto Stocchi. Creatine supplementation affords cytoprotection in oxidatively injured cultured mammalian cells via direct antioxidant activity. Free Radical Biology and Medicine. 2006 March 1; 40 (5): 837–849.

42. Chiara Guidi, Lucia Potenza, Piero Sestili, Chiara Martinelli, Michele Guescini, Laura Stocchi, Sabrina Zeppa, Emanuela Polidori, Giosue Annibalini, Vilberto Stocchi. Differential effect of creatine on oxidatively-injured mitochondrial and nuclear DNA. Biochemica eat Biophysica Acta (BBA) — General Subjects. 2008 Jan; 1780 (1): 16–26.

43. William C. Copeland. The Mitochondrial DNA Polymerase in Health and Disease. Genome Stability and Human Diseases. 2009 Jan 1; 50: 211–222.

44. P. Hemachandra Reddy. Mitochondrial medicine for aging and neurodegenerative diseases. Neuromuscular Medicine. 2008 Jun 20; 10 (4): 291–315.

45. Bender A., Beckers J., Schneider I., Hölter S.M., Haack T., Ruthsatz T., Vogt-Weisenhorn D.M., Becker L., Genius J., Rujescu D., Irmler M., Mijalski T., Mader M., Quintanilla-Martinez L., Fuchs H., Gailus-Durner V., Hrabe de Angelis M., Wurst W., Schmidt J., Klopstock T. Creatine improves health and survival of mice. Neurobiology of Aging. 2008 Sep; 29 (9): 1404–1411.

46. Piero Sestili, C. Martinelli, E. Colombo, E. Barbieri, L. Potenza, S. Sartini & C. Fimognari. Creatine as an antioxidant. Amino Acids. 2011 May 15; 40 (5): 1385–1396.

47. Michael B. Reid. Invited Review: Redox modulation of skeletal muscle contraction: what we know and what we don’t. Journal of Applied Physiology. 2001 Feb 1; 90 (2): 724–731.

48. Tilman Grune, Thomas Reinheckel, Kelvin J.A. Davies. Degradation of oxidized proteins in mammalian cells. The FASEB Journal. 1997 June 1; 11 (7): 526–534.

49. Elisa Couto Gomes, Albena Nunes Silva, Marta Rubino de Oliveira. Oxidants, Antioxidants, and the Beneficial Roles of Exercise-Induced Production of Reactive Species. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2012 Jun 3; 2012.

50. Sakellariou G.K., Jackson M.J. & A. Vasilaki. Redefining the major contributions to superoxide production in contracting skeletal muscle. The role of NAD (P) H oxidases. Free Radical Research. 2013 Jun 21; 48 (1): 12–29.

51. Angela Mastaloudis, Scott W. Leonard, Maret G. Traber. Oxidative stress in athletes during extreme endurance exercise. Free Radical Biology and Medicine. 2001 Oct 1; 31 (7): 911–922.

52. Lan Jiang, Philip T. Diaz, Thomas M. Best, Julia N. Stimpfl, Feng He, Li Zuo. Molecular characterization of redox mechanisms in allergic asthma. Annals of Allergy, Asthma & Immunology. 2014 Aug; 113 (2): 137–142.

53. Zsolt Radak, Zhongfu Zhao, Erika Koltai, Hideki Ohno, and Mustafa Atalay. Oxygen Consumption and Usage During Physical Exercise: The Balance Between Oxidative Stress and ROS-Dependent Adaptive Signaling. Antioxidants & Redox Signaling. 2013 Feb 14; 18 (10): 1208–1246.

54. Feng He, Juan Li, Zewen Liu, Chia-Chen Chuang, Wenge Yang, Li Zuo. Redox Mechanism of Reactive Oxygen Species in Exercise. Frontiers in Physiology. 2016 Nov 7; 7: 486.

55. Suzuki Katsuhiko, Nakaji Shigeyuki, Yamada Mutsuo, Liu Qiang, Kurakake Shigeyoshi, Okamura Noriyoshi, Kumae Takashi, Umeda Takashi, Sugawara Kazuo. Impact of a Competitive Marathon Race on Systemic Cytokine and Neutrophil Responses. Medicine & Science in Sports & Exercise. 2003 Feb; 35 (2): 348–355.

56. Wade L. Knez, Jeff S. Coombes & David G. Jenkins. Ultra-Endurance Exercise and Oxidative Damage. Sports Medicine. 2012 Oct 23; 36: 429–441.

В настоящее время в индустрии спорта все более популярными становятся различные биологически активные добавки, эргогенные средства, способствующие поддержанию физической формы и улучшающие адаптацию организма к продолжительным физическим нагрузкам [1]. В связи с этим, все больше исследований проводится с целью изучить эффекты эргогенных средств на биологические процессы и разработать программы для улучшения влияния физических упражнений на организм человека [1–3]. Креатин — аминокислота, синтезируемая из аргинина, глицина и метионина, содержащаяся в продуктах животного происхождения [4]. В последнее время активно изучается антиоксидантный эффект креатина и роль креатиновых добавок в адаптационных процессах при физических нагрузках различной интенсивности [3, 5].

Цель работы — провести обзор имеющейся литературы для оценки роли креатиновых добавок в процессах окислительного стресса при физической активности.

Материалом для настоящего исследования послужили научные публикации, посвященные проблеме применения креатиновых добавок к пище для корректировки окислительного стресса, в том числе в условиях повышенной физической активности. Поиск проводился по ключевым словам «креатин», «креатиновые добавки», «окислительный стресс», «физическая активность» в библиографических базах данных. Всего в исследование включено 65 статей.

Одной из популярных и активно используемых добавок среди спортсменов (всех уровней) во всём мире является креатин. Мировой рынок креатина оценивается в 520 млн долл. к 2024 г. [6]. В 1832 г. французский химик Мишель Эжен Шеврёль определил креатин как природный компонент скелетной мышцы [7], и уже в 1912 году креатин исследуется как пищевая добавка [8]. Креатин активно начал исследоваться в 1990-х годах и оказался существенной темой в различных областях питания и биомедицины. Стало известно его воздействие не только на повышение эффективности физических упражнений, но и позитивное действие на нервно-мышечные заболевания, посттравматическую реабилитацию, а также старение [9]. Кроме всего прочего, именно в 1990-е гг. стал популярен набор веса и мышечной массы, поэтому креатину были причислены мифы, повествующие о его вреде и бесполезности. Хотя все эти мифы были развеяны в результате непосредственных доказательств и исследований, всё же остались источники, в которых до сих пор циркулирует ложная информация.

Для Цитирования:
Поветкина София Романовна, Застрожина Анастасия Константиновна, Дрожжина Наталья Агафоновна, Шлепотина Елизавета Андреевна, Пивень Елена Анатольевна, Дубина Макар Николаевич, Влияние креатиновых добавок на окислительный стресс и физические упражнения. Санитарный врач. 2023;12.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: