Оценка показателей свободного и связанного карнитина у юных спортсменов

Исследование особенностей карнитинового обмена у представителей отдельных видов спорта позволяет изучать воздействие различных по характеру физических нагрузок на организм юного атлета, а также дает возможность оценить соревновательный потенциал и прогнозировать переносимость длительной и интенсивной нагрузки.
Цель исследования. Характеристика карнитинового обмена у юных спортсменов различных специализаций.
Материалы и методы. В исследование включали спортсменов в возрасте от 14 до 18 лет, занимающихся интенсивными физическими упражнениями не менее 12 ч в неделю в течение последних 12 мес и более. Группу контроля составили здоровые подростки в возрасте от 14 до 18 лет, не занимающиеся спортом. В сыворотке крови всех участников исследования определяли концентрацию свободного карнитина, ацетилкарнитина и ацилкарнитинов. На основе полученных данных рассчитывали соотношения, отражающие активность ферментов бета-окисления липидов.
Результаты. Установлено, что содержание свободного карнитина у представителей всех исследуемых групп было в пределах нормы. При этом уровень свободного карнитина в крови спортсменов, занимающихся хоккеем на траве, был значительно ниже, чем у спортсменов-пловцов и представителей контрольной группы (p<0,001). Кроме того, показано, что по сравнению со спортсменами-пловцами и группой контроля у спортсменов-хоккеистов значительно выше функциональная активность карнитинпальмитоилтрансферазы-1 (p<0,05) и ферментов бета-окисления липидов (p<0,001).
Заключение. Продемонстрировано, что у атлетов, занимающихся игровыми видами спорта (хоккей на траве), наблюдается более выраженный сдвиг в сторону окисления жирных кислот по сравнению с таковым у представителей аэробных видов спорта (плавание). Вероятно, причиной выявленных изменений может быть более значительное влияние чередующихся аэробных и анаэробных нагрузок на метаболизм липидов по сравнению с исключительно аэробным видом активности.

1. Gnoni A., Longo S., Gnoni G.V., Giudetti A.M. Carnitine in Human Muscle Bioenergetics: Can Carnitine Supplementation Improve Physical Exercise? Molecules 2020; 25(1): 182. DOI: 10.3390/molecules25010182

2. Reuter S.E., Evans A.M. Carnitine and acylcarnitines: Pharmacokinetic, pharmacological and clinical aspects. Clin Pharmacokinet 2012; 51: 553–572. DOI: 10.1007/BF03261931

3. Tarasenko T.N., Cusmano-Ozog K., McGuire P.J. Tissue acylcarnitine status in a mouse model of mitochondrial beta-oxidation deficiency during metabolic decompensation due to influenza virus infection. Mol Genet Metab 2018; 125: 144–152. DOI: 10.1016/j.ymgme.2018.06.012

4. Sugiyama M., Hazama T., Nakano K., Urae K., Moriyama T., Ariyoshi T. et al. Effects of Reducing L-Carnitine Supplementation on Carnitine Kinetics and Cardiac Function in Hemodialysis Patients: A Multicenter, Single-Blind, Placebo-Controlled, Randomized Clinical Trial. Nutrients 2021;13(6): 1900. DOI: 10.3390/nu13061900

5. Dambrova M., Makrecka-Kuka M., Kuka J., Vilskersts R., Nordberg D., Attwood M.M. et al. Acylcarnitines: Nomenclature, Biomarkers, Therapeutic Potential, Drug Targets, and Clinical Trials. Pharmacol Rev 2022; 74(3): 506–551. DOI: 10.1124/pharmrev.121.000408

6. Yamada K., Bo R., Kobayashi H., Hasegawa Y., Ago M., Fukuda S. et al. A newborn case with carnitine palmitoyltransferase II deficiency initially judged as unaffected by acylcarnitine analysis soon after birth. Mol Genet Metab Rep 2017; 11: 59–61. DOI: 10.1016/j.ymgmr.2017.04.008

7. Paapstel K., Kals J., Eha J., Tootsi K., Ottas A., Piir A., Zilmer M. Metabolomic profiles of lipid metabolism, arterial stiffness and hemodynamics in male coronary artery disease patients. IJC Metabolic Endocrine 2016; 11: 13–18. DOI: 10.1016/j.ijcme.2016.05.001

8. Kumar Sarker S., Islam M.T., Sarower Bhuyan G., Sultana N., Begum M.N., Al Mahmud-Un-Nabi M. et al. Impaired acylcarnitine profile in transfusion-dependent beta-thalassemia major patients in Bangladesh. J Adv Res 2018; 12: 55–66. DOI: 10.1016/j.jare.2018.04.002

9. Achten J., Jeukendrup A. Optimizing fat oxidation through exercise and diet. Nutrition 2004; 20: 716–727. DOI: 10.1016/j.nut.2004.04.005

10. Purdom T., Kravitz L., Dokladny K., Mermier C. Understanding the factors that effect maximal fat oxidation. J Int Soc Sports Nutr. 2018; 15: 3. DOI: 10.1186/s12970–018–0207–1

11. Weiss A., Alack K., Klatt S., Zukunft S., Schermuly R., Frech T. et al. Sustained Endurance Training Leads to Metabolomic Adaptation. Metabolites 2022; 12(7): 658. DOI: 10.3390/metabo12070658