Многие люди считают, что креатин – это не более чем пищевая добавка, которую бодибилдеры используют для укрепления и увеличения объема мышц. И хотя это действительно так, есть доказательства, что креатин обладает множеством других полезных для здоровья свойств.
В настоящий момент креатин исследуется в качестве основы пищевых добавок, которые предположительно могут помочь в лечении таких заболеваний, как мышечная дистрофия, хорея Хантингтона, болезнь Паркинсона и даже амиотрофический латеральный склероз. Результаты других исследований говорят о том, что креатин эффективен при синдромах истощения и мышечной атрофии, хронической усталости, фибромиалгии и некоторых видах нарушения работы головного мозга у пожилых людей.
Человеческий организм синтезирует креатин из метионина, глицина и аргинина. В среднем в нашем теле содержится порядка 120 г креатина в форме креатинфосфата (также известного как фосфокреатин). Некоторые продукты (скажем, говядина и рыба) содержат сравнительно большое количество креатина.
Креатин впрямую связан с АТФ. Когда клетка использует АТФ, то теряет молекулу фосфата и становится АДФ. Для продолжения энергетического цикла нужно, чтобы АДФ снова стал АТФ. Так как креатин присутствует в организме в виде креатинфосфата, он может передать АДФ недостающую молекулу фосфата. Этот процесс является очень быстрым и представляет собой главный источник производства клеточной энергии в начале высокоинтенсивной анаэробной активности (например, при беге на сто метров или подъеме тяжелой штанги). Чем больше у нас креатинфосфата, тем дольше сохраняется возможность мгновенного восполнения дефицита АТФ. Именно поэтому креатин столь востребован спортсменами.
Есть весомые научные доказательства того, что прием пищевых добавок с креатином (в виде креатин моногидрата) может повысить общую концентрацию креатинфосфата в организме. При этом отмечу, что, хотя большое количество креатина действительно повышает уровень энергии и КПД физической активности при взрывных анаэробных нагрузках, эффективность добавок с креатином для спортсменов, которым требуется долговременная выносливость (речь идет, например, о беге на длинные дистанции, гребле или плавании) в настоящий момент находится под вопросом. Внимательное изучение биохимических особенностей креатина поможет осознать его достоинства (а также их отсутствие) в определенных ситуациях.
Так как мозг и нервная система потребляют большое количество энергии, предположение о благотворном влиянии на них креатина является логичным и подтверждается результатами клинических исследований. Все большее число исследований свидетельствует о том, что креатин весьма эффективно защищает мозг от нейротоксинов (включая МФТП – химическое вещество, которое нарушает производство энергии в клетках головного мозга, а в лабораторных условиях индуцирует синдром Паркинсона у подопытных животных) и в определенных случаях от поражения головного мозга. Кроме того, креатин защищает нервные клетки от вызванных ишемией и близких к последствиям инсульта разрушений.
Впечатляет? И это еще не все. Как мы уже отмечали, креатин может выполнять терапевтическую или защитную функцию при хорее Хантингтона или амиотрофическом латеральном склерозе. Опираясь на данные исследований, ученые предполагают, что мы видим только верхушку айсберга.
Одной из самых многообещающих областей исследования является изучение терапевтических возможностей креатина по отношению к нейромышечным заболеваниям, таким как мышечная дистрофия. Клинические испытания показывают, что прием добавок с креатином вызывает умеренное повышение мышечной силы пациентов и улучшает их повседневную активность (кроме того, содержащийся в добавках креатин хорошо усваивается организмом).
Как мы помним, клетки сердечной ткани также испытывают перманентную потребность в АТФ. Результаты исследований говорят о том, что у пациентов с сердечной недостаточностью падает концентрация креатина в сердце. Хорошо известно, что больные хронической сердечной недостаточностью часто устают и испытывают проблемы с выносливостью, что отрицательно сказывается на качестве их жизни. Основываясь на этих фактах, ученые разрабатывали такие пищевые добавки с содержанием креатина, которые помогали бы улучшить функционирование сердца и общее состояние организма у больных с теми или иными формами сердечной недостаточности.
Витамины группы В среди всех истинных витаминов обладают наиболее выраженной способностью к прямому воздействию на клеточный метаболизм и клеточную энергетику. Эта группа состоит из множества различных веществ, каждое из которых является либо кофактором в каком-либо важном метаболическом процессе, либо прекурсором определенных веществ, необходимых для производства энергии.
Витамин В1, или тиамин, в активной своей форме представляет собой тиаминпирофосфат (кофермент некоторых ферментов). В функции витамина В1 входит участие в ферментных реакциях, связанных с метаболизмом углеводов. Он помогает преобразованию пируватов в ацетил-КоА, который затем включается в цикл Кребса и, соответственно, служит синтезу АТФ. Отсюда следует, что витамин B1 укрепляет нервную систему, память и сердце.
Дефицит витамина В1 вызывает болезнь бери-бери (алиментарный полиневрит), который в настоящее время фиксируется прежде всего у больных алкоголизмом. Симптомами недостатка витамина В также могут быть диарея и рвота. Зачастую причина этих симптомов остается незамеченной до тех пор, пока они не становятся невыносимыми и в некоторых случаях необратимыми.
Бери-бери сказывается прежде всего на головном мозге (проявляется в сенсорных расстройствах и нарушениях памяти), сердце (проявляется в одышке, учащенном сердцебиении и затем в сердечной недостаточности) и мышцах (то есть на энергоемких органах и тканях).
Рекомендации по приему добавок с витамином B1 зависят от рациона конкретного человека. Если мы потребляем много калорий (как, например, это делают атлеты), то требуется больше витамина В1 для трансформации лишних углеводородов в энергию.
Рибофлавин, или витамин В2, – это основной компонент кофакторов: FMN (рибофлавин-5-фосфата, относящегося к комплексу I) и FAD (относящегося к комплексу II). Базовая функция FAD в митохондриях заключается в переносе энергии (электронов) из цикла Кребса и бета-окисления в комплекс II ЭТЦ. Так как и комплекс I, и комплекс II передают свои электроны комплексу III с помощью кофермента Q10, то при терапии пациентов с дисфункцией комплекса I рибофлавин теоретически может компенсировать эту дисфункцию, направляя поток электронов через комплекс II.
Витамин В3 существует в нескольких формах. Ниацинамид (никотинамид) и ниацин (никотиновая кислота) – это формы В3, как правило, присутствующие в пищевых добавках. Основываясь на результатах многочисленных клинических испытаний, можно утверждать, что именно ниацин (а не ниацинамид) является сравнительно безопасным, недорогим и эффективным средством при высоком LDL и низком HDL-холестерине. С другой стороны, именно ниацинамид, в отличие от ниацина, помогает в профилактике и замедлении сахарного диабета I типа и лечении остеоартрита.
Еще в 2001 г. ученые НАСА обнаружили следы В3 в метеоритах, придав тем самым дополнительный импульс теории о внеземном происхождении жизни. Значимость витамина В3 для зарождения и функционирования органической жизни становится очевидной, когда мы рассматриваем его в качестве прекурсора биологических молекул НАД+ и НАДН (раздел «Альфа-липоевая кислота»). Без НАД+ и НАДН митохондрии не могут полноценно выполнять свои функции, в результате чего организм лишается большей части АТФ. Возможно даже, что витамин В3 представляет собой наиболее важное вещество для биохимии НАД. Так как активность сиртуинов (о них мы говорили выше) зависит от уровня НАД в клетках организма, синтез НАД является ценным инструментом регуляции работы сиртуинов и, соответственно, окислительного метаболизма и защиты против метаболических заболеваний.
Недавно ученые обнаружили более эффективные формы витамина В3. Например, согласно данным современной науки, самый эффективный прекурсор НАД+ и НАДН – это никотинамидрибозид. Он находится в следовых количествах молока и других видах пищи и представляет собой усовершенствованный вариант ниацина и ниацинамида, потому что вступает в каскад биохимических реакций после лимитирующей стадии синтеза НАД.
В связи со значимостью НАД в области энергетического метаболизма и функционирования митохондрий, среди медиков растет интерес к использованию витамина В3 в терапии нейропатий, нейродегенеративных и онкологических заболеваний, диабета различного типа и воспалительных процессах различного рода. Другие преимущества НАД заключаются в окислении жирных кислот, смягчении отрицательных последствий потребления большого количества жиров, антиоксидантной функции, профилактики периферической нейропатии и купировании дегенерации мышц.
Витамин В5 (пантотеновая кислота), или пантотен (который является коферментом), играет очень значимую роль в нашем организме в качестве прекурсора и составной части кофермента А. Кофермент А (КоА) критически важен для метаболизма углеводов, синтеза / расщепления кислот и синтеза стеролов (речь идет о синтезе стероидных гормонов, включая мелатонин). Также он выполняет важную функцию в синтезе нейротрансмиттера ацетилхолина (поддерживающего память) и гемов (компонентов гемоглобина – сложного железосодержащего белка животных, обладающих кровообращением, способного обратимо связываться с кислородом, обеспечивая его перенос в ткани в целях окислительного фосфорилирования), о которых мы поговорим в следующем разделе. Кроме того, задача детоксикации организма (после попадания в него различных лекарств и ядов) требует присутствия кофермента А в печени.
Также кофермент А позволяет пируватам (конечному продукту гликолиза) включаться в цикл клеточного энергетического метаболизма. Итак, будучи прекурсором кофермента А, витамин В5 – это ключевой фактор производства энергии в митохондриях посредством аэробного метаболизма (как качественно более эффективного процесса, нежели анаэробный метаболизм в цитозоли).
Витамин В6 (пиридоксин) играет важнейшую роль в обеспечении процессов роста, кроветворения и функционирования центральной нервной системы. Активной формой витамина В6 является пиридоксальфосфат. Кроме всего прочего, без витамина В6 невозможно полноценное функционирование более чем 70 ферментов, участвующих в энергетическом метаболизме. Кроме того, он участвует в синтезе нейротрансмиттеров в клетках головного мозга и нервных клетках, а также благоприятно влияет на психические функции (включая эмоциональную сферу) и нервную проводимость. Более того, за счет синтеза серотонина витамин В6 поднимает как общее эмоциональное мироощущение человека, так и краткосрочную «окраску» его настроения.
Витамин В12 (кобаламин) – единственный витамин, содержащий в себе микроэлемент – кобальт. Две его метаболически активных формы – метилкобаламин и аденозилкобаламин (в митохондриях находится, прежде всего, последний).
Кобальт находится в центре молекулярной структуры витамина В12. Несмотря на то что человеческий организм нуждается в кобальте, он усваивается только в форме кобаламина (в свободной форме кобальт токсичен). Витамин В12 находится в таких продуктах, как рыба, съедобные моллюски и ракообразные, мясо, яйца и молочные продукты. Вегетарианская же пища практически лишена кобальта. Поэтому строгим вегетарианцам и тем более веганам следует контролировать свой В12-статус. Усвоение витамина В12 требует помощи со стороны особого фермента, называемого внутренним фактором.
Витамин В12 решает важную задачу обеспечения клеток ключевыми метильными группами для синтеза белка и ДНК, а также выполняет множество функций. В том числе он участвует в ряде митохондриальных метаболических процессов, включая синтез SAMe (s-аденозилметионина – аминокислоты, жизненно важной для функций головного мозга и нервной системы и, соответственно, выживания). Помимо самостоятельных функций SAMe поддерживает образование креатина (прекурсора креатинфосфата). Кроме того, эта аминокислота входит в состав белковых субъединиц, составляющих комплексы ЭТЦ. Последние два факта, вероятно, обусловливают повышение энергетического уровня пациентов, которым делают инъекции витамина В12.