Med SportBoh Slov 2002;11(2): 57-64
Vznik volných radikálù pøi sportovním výkonu a ochrana pøed nimi M. Máèek, J. Máèkovál, J. Radvanský2 Klinika rehabilitace 2. LF UK a FN Motol, Praha, ISubkatedratìlovýchovného lékaøstvíIPVZ Praha, 2Klinika tìlovýchovného lékaøství2. LF UK a FN Motol, Praha Klíèováslova: volné radikály, oxidativní stres,vitamin E, tìlesná zátìž, antioxidanty Key words:free radicals,oxidative stress,vitamin E, exercise,antioxidants
o Souhrn Øada studií v posledníchdvou desetiletíchukázala,že bìhem intenzivní tìlesné zátìže vznikají volné radikály kyslíku, které mohou pøevýšitpùsobeníantioxidaèního obranného systému.Výsledkem je oxidativní stress.Uvádí se nìkteré rozporné názory na aktivitu obrannýchlátek jako je vitamin E (tokoferol), vitamin C (kyselina askorbová),selén,glutathion, aj. Tento souborný referát se podrobnì zabývá vlivem vitaminu E na výkonnost, který,jak ukazují poslední studie,seuplatòuje výhradnì ve vysokohorskýchpodmínkáchza hypoxickýchstavù.Naproti tomu seukazuje velmi pøíznivýefekt tohoto vitaminu na ochranu pøedchronickým svalovýmpoškozením. Diskutuje se i rozporné pùsobeníintenzivního cvièenína LDL cholesterol,který se vlivem oxidativního stresumìní na oxidovanou formu (oxLDL), která je podstatnì agresivnìjší a tak paradoxnì vlivem cvièenívrùstá riziko aterosklerózy.Podrobnì se probírají i ochranné dávky vitaminu E, které by mìly mít své místo v dennímpøíjmudoplòkových látek trénujícího sportovce. I:J Summary
Máèek M., Máèková J" RadvanskýJ.:Free radicals produced by exerciseaod defeoceagaiost the oxidative stress. Studies during the past two decadessuggestthat during strenuous exercise generation of reactive oxygen speciesis elevated to a level that overhelms tissue antioxidant defence systém.The resulut is oxidative stress.The activity of different types of antioxidants are discusedas vitamin E (tocopherol), vitamin C (ascorbic acid), glutathion, selenium, and others. The influence of vitamin E on the physical performance is analysed,which, after new studies,is realised only during exercise in hypoxic state in high mountains. On the other band the protective influence of vitamin E against chronical muscle damage is explained.The effect of free radicals on LDL cholesterol, which is oxidised on the form oxLDL, is the most agresive typ of typ of liproteins. The necessarydaily supplementation with vitamin E or antioxidant combinations in sportmen during high intesity training is suggested.
Úvod Biochemické zmìny probíhající v prùbìhu intenzivní tìlesné zátìže v tìle sportovce se koncentrují pøedevšímna schopnostutilizace kyslíku. Je proto i hlavní snahousportovního tréninku, aby byla co nejvyššía aby se nabídlo pracujícímusvaluco nejvíce kyslíku. Dalším cílemje úsilí o co nejnižší produkci laktátu a rozšíøeníspektra oxidativní fosforylace.Za pøíznivýchpodmínek se mùže celková spotøebakyslíku zvýšit až 20krát a pøítok kyslíku k jednotlivým pracujícím svalovýmvláknùm se zvyšujebìhem cvièení ažlOOkrát. 57
V poslednímdesetiletíse však objevují otázky i pochybnosti,zda-li podobná situacenemùže být jednou z pøíèinvznikajícího tzv. "kyslíkového stresu", stavu, který je charakterizovánpoškozenímlipidù a dalšíchlátek v nìkterých tkáních vlivem volných radikálù (VR) bìhem intenzivní zátìže. Postupnì se odhalují další negativní dùsledky kyslíkového stresu, ale vedle toho i ochranné mechanizmya to jak vnìjší, v podobì pøíjmu nìkterých ochranných látek, pøedevšímvitaminù, tak vnitøní.Vedle toho byly popsányi pøekvapujícímechanizmy,které ukazují na urèité kladné pùsobeníVR, které v nízkých koncentracíchmají podnìcovat vaskularizacii pùsobitjako molekuly podporující obrannoureakci(l). Bylo by totiž podivné a nepøirozené,kdyby mechanizmus,který takto pùsobíod zaèátku vývoje u všechorganizmù,které pøi zvýšenítìlesné zátìže potøebujívìtší množstvíkyslíku, nebyl nìjakým zpùsobemregulována jeho negativní dùsledkytlumeny. Tyto problémy se zaèalyvíce diskutovat poté, co sepodaøilo odhalit pomocí elektronové paramagnetickéresonancenebo elektronové spektroskopie,že po vyèerpávajícízátìži docházíaž k trojnásobnémuvzestupuVR pøímove svalecha játrech pokusnýchzvíøat. VR jsou pøítomnyv tìle v malých množstvíchtrvale, ale pouze pøi intenzivní zátìži jejich množstvístoupá a mùže pøevýšitkapacitu ochrannýchmechanizmù.Naproti tomu, po vytrvalostním tréninku støedníintenzity se VR nezvyšují,nebo jen pøijeho nadmìrnì dlouhém trvání. Množství produkovanýchVR rùznì kolísá vlivem øadyvnìjších i vnitøníchfaktorù. Stejnì tak i produkce ochrannýchlátek, antioxidantù,je ovlivnìna zpùsobemvýživy,životním stylem,kouøením,alkoholem,pohybovou aktivitou i vnìjšími vlivy jako ultrafialové záøení,dále i vìkem a dìdièností. Vytrvalostní cvièenímá zvyšovatodolnost svalstvaa myokardu proti VR. Urèitou antioxidaèníaktivitu má i laktát a moèovina (2). Ochranné látky obsaženév potravì jsou definoványjako látky snižujícívliv VR i podobnì pùsobícíchdusíkatých látek u èlovìka. Nepoèjtají se k nim látky, které mají tento efekt jen in vitro a nikoli také in vivo. Existují antioxidanty rozpustnév tucích,které jsou umístìny na bunìèných membránách,aby chránily v nich obsaženélipidy pøedpoškozením,ve vodì rozpustné antioxidanty obsahujenapø.hmota mitochondrií (3). K hlavním druhùm ochrannýchlátek rozpustnýchv tuku patøívitamin E, vitamin A (retinol), koenzymQ 10,karotenoidy a flavonoidy,dále ve vodì rozpustný vitamin C, glutathion,kyselina moèováa lipoová.
PùsobeníVR na lipidy a na bílkoviny VR zvláštì ohrožují nenasycenélipidy, objevuje se reakce nazývaná"peroxidace lipidù". Vzniká tak, že se odstraní jeden atom H+ ze skupiny (-CHJ. Tyto slouèeninyse pak šíøí krevním proudem a mohou poškozovatlipidy tvoøícíbunìèné membrány,jejíž prostupnost se tak mìní. Dillard (4) ukázal,že zátìž v intenzitì 75%\102 max zvýšídvojnásobnì hladinu tzv. pentanu, cožje vedlejší produkt vznikající pøi peroxidaci lipidù. Napadeny mohou být lipidy ve svalech,myokardu,játrech, erytrocytecha v plazmì (5). Odhaduje se,že v klidu je asi1% bílkovin poškozenoperoxidací.Takto vzniklé produkty jsou pak odbourány nebo ukládány. Ohroženy jsou zvláštì aminokyseliny tyrozin, methionin, tryptofan, histidin. Peroxidacíse mìní na karbonylové skupiny,které se používají pøi analýzejako ukazatel stupnì poškozeníVR. Výsledkem jsou poruchy funkce rùzných receptorùa pøenosùrùzných signálù pøiregulaèníchpochodech(6,7).
PùsobeníVR na nukleové kyseliny Odhaduje se,že bìhem 24 hodin napadnouVR asi 10 OOOkrát DNA v jedné buòce.Tato poškozeníse pak hromadí se stoupajícímvìkem. U lidí je poèet poškozenív relaci s úrovní
58
metabolizmu,jeho zvýšení,napø.po maratónském bìhu vede k 1,5 krát vìtšímu výskytu oxidovaných nukleotidù v moèi. Po jednorázové zátìži stoupá též poèet neutrofilù, které tvoøí60% všech cirkulujících leukocytù, cožje rovnìž pøíznakempúsoben[VR. Nìkteré z nich vykazují po 24 hodinách známky poškozeníDNA. Po intenzivní zátìži chúzípo 10 hodin dennì po 30 dnù se zvýšil u 20 mužù poèet poškození DNA o 33% (8). Podle nìkterých názorù mohou tyto zmìny pøispìt k výskytu zhoubných nádorú a pøedèasných pøíznakùstárnutí (9).
Ochrana proti oxidaènÍmustresu Vedle názoru na jednoznaènì negativní pùsobeníVR se objevuje další teorie tvrdící, že tyto látky ve støedníkoncentraci mohou kladnì ovlivòovat nìkteré imunitní procesy,redox systéma angiogenezi(10). Podle této teorie poškozenívzniká pouze pøi vyèerpávajícímzatížení,kdy je maximálnì zvýšenádodávka kyslíku, takže toto množstvínemùže být do dùsledkùdokonale utilizováno a proto vznikají VR. Dalším ukazatelem,který podporuje názor,že vyššítìlesná zátìž je pøíèinouvzniku oxidativního stresu,je nejprve vzestupa pak pokles hladiny antioxidantù bìhem a po zátìži. Pøedpokládáse,že VR vyèerpají kapacitu tìchto ochrannýchlátek. Klesá zvýšenáhladina vitaminu E, glutathionu i dalšíchantioxidaèníchlátek (11). V experimentu se prokázalo,že nedostatekvitaminu E zvyšuje pùsobeníVR, souèasnì i snižujevýkonnost asio 40% tím, že snižuje oxidativní fosforylaci,vede k poškozovánílipidù peroxidacía k hemolýze erytrocytù. Bylo zajímavé,že krysí samicejsou od tohoto vlivu zèástiochránìny,pravdìpodobnì pùsobenímestrogenu.Podobné defekty jako pøiavitaminóze E se objevují i pøi nedostatku selénuv potravì, zvyšujese pùsobeníVR a objevují se stejnépøíznaky,hlavnì poškozovánílipidù. Sánchez-Quesada(12) popsalještì jeden problematický efekt oxidativního stresuvznikajícího pøi intenzivní tìlesné zátìži. VR oxidují také lipoproteiny zejménaLDL-cholesterol. Jeho oxidovaná forma (oxLDL) je agresivnía hraje klíèovou roli ve vzniku aterosklerózy. V tomto smìru je prospìšné podávání vitaminu E. Byl také studován vliv vytrvalostního bìhu trvajícího 4 hodiny na LDL, kdy se objevil vzestuptéto oxidovanéformy.Podobná intenzivní zátìž má v podstatì nepøíznivývliv na profillipoproteinù. Z toho vyplývá dùležitá role podávání antioxidantù. Podle Vasankariho (13) jsou trénovaní atleti odolnìjší proti vzestupuLDL, pøíèinamùže být v.lépe sledovanévýživì a dodávánívýživových doplòkù sportovcùm. Další studie tyto nálezy potvrdily a dále prokázaly,že ox LDL vzniká pouze pøi velmi intenzivních zátìžích a že nejvhodnìjší prevencíje pøijímání200mg vitaminu E dennì, což zdvojnásobíjeho hladinu v krvi a je proto dostateènouochranou. Vasankari(13) také zkoumal u vytrvalcù po bìhu na 31 km vhodné složeníantioxidantù, jež by zabránilo vzniku oxLDL. Jako nejúèinnìjší se ukázalasmìs 1300mg vitaminu E, 100 mg vitaminu C a 60 mg ubidecarenonu.Ta byla testovánaproti placebo u stejných osobve slepémpokuse.Po podání sezvýšila kapacita antioxidaèníhopùsobení,takže se nevyskytly slouèeninyoxLDL a to jak pøed,tak i po provedenémbìhu. Další pokusy ukázaly,že ve smìsi je rozhodujícím pøedevšímvitamin E. Protože analýza oxLDL je za pøítomnostivyššíhladiny vlastního LDL velmi obtížná,byly pro toto stanovenívyvinuty rùzné imunologické metody (14). Jejich aplikací se rozšíøily možnostidalšího sledování.Takanami (15) studoval výskyt oxLDL u sportovcùprovádìjícíchtriatlon. Sledovaldvì skupiny,z nichžjedna dostávalavyššídávky vitaminu E a sice200 mg a druhá nižší50 mg. Zjistil signifikantní vzestupplazmatického oxLDL po bìhu u obou skupin,podstatnì vyššíbyl vzestup oxLDL u skupiny,které byl preventivnì podávánvita-
59
min E jen v menšídávce50mg.Tím seprokázalo,že dostateènáhladina tohoto ochranného vitaminu mùže zabránit škodlivému pùsobeníoxLDL, které doprovází intenzivní tìlesnou zátìž. Dùležité bylo poznání,že u tìch, kteøí mìli pøedzávodem vlastní hladinu vitaminu E nižšínež16 mg/I, byl vzestupvyššía pøesahovaldosud namìøenéhodnoty. Závìr této studie vyznívá podobnì jako dalšíchprací,že podávat antioxidanty,z nichž nejúèinnìjší je vi" tamin E, je u trénujících sportovcù nutné. Minimální dávka je 100 IV optimální 200 IV na den (16).
Dávkování antioxidantù Nejsnadnìjším ochranným pùsobenímje pøíjem antioxidantù jako souèástpotravy. Názory nejsouvšakdosud jednotné,protože øadapokusùna malých zvíøatechmá rozporné výsledky.Zvýšené podání vitaminu E snížilo hladiny VR a zabraòuje poškozenílipidù v játrech, ale ne ve svalech. Jiné pokusy naopak ochranu ve svalech potvrzují. Potvrzují i ochranumyokardu pøedpoškozením(17). Pøedèasemse doporuèovalo podávání rybího tuku jako ochrana pøed ICHS snížením srážlivos~idestièek,hladiny triglyceridù i zvýšenímfunkce leukocytù.Ale ne všechnystudie prokazovaly pøíznivýefekt. Protože všechnymastné kyseliny obsaženév rybím tuku jsou vysoce nenasycené, vzniká tím vìtší možnostoxidativního stresu.Vedle toho vyvolává peroxizomální beta-oxidaci, pøi které vzniká z èásti mastných kyselin, "acylù", oxidací jako vedlejšíprodukt peroxid vodíku, který rozkládá enzymkatalázu.Normálnì asi20% spotøeby kyslíku v buòce probíhá v peroxizomálníchútvarech(18). Pøíznivývliv pohybové aktivity na mortalitu na ICHS se snižuje výskytem oxidativního stresu.K tomu by pøispívali nadmìrný pøívodrybího tuku. V pokuse trvajícím 8 týdnù se pøi srovnánívlivu rybího tuku a vitaminu E s vlivem sojovéhooleje a vitaminu E na úroveò antioxidaèního pùsobeníse zjistilo, že lipidová peroxidacebyla v játrech krys krmenýchrybím tukem o 33% vyššínež u krys krmených sojovýmolejem. Postiženísvalùbylo všakpodobné. Pøidánívitaminu E do smìsi podstatnì snižuje nepøíznivýefekt rybího tuku (18). Venditti aj. (19) se domnívají,že VR vyvolané zátìží mohou poškozovatsvalhned v prùbìhu výkonu a tím jeho výkon snižovata dokonce jej pøerušit.Dokazují, že trénovaný sval má vìtší odolnost než netrénovaný.Zatím však nejsoudostateènédoklady,jakým mechanizmemby se tato odolnost uplatnila. Pouzev experimentubyla zvíøata,podrobená opakované zátìži, schopnabýt aktivní déle nežnetrénovaná.
Vliv vitaminu E na výkonnost Cureton (20) publikoval studii ve které dokazoval, že pravidelné podávání vitaminu E podporuje výkonnost tím, že se zvyšujetolerance na nižší tenzi kyslíku,zlepšujemyokardiální výkonnost a podporuje dilatace periferních kapilár. Doporuèoval podávánírostlinných klíèkù, obsahujícíchhojnost vitaminu E. Ukázal, že po této podpoøe,trvající 8 týdnù, se zvýšila doba podávání vytrvalostních výkonù. V dùsledku toho se podávání vitaminu E stalo souèástípodpory výkonnosti.Ale asipo 10 letechse zaèínalyobjevovatpochybnosti. Je pochopitelné,že intenzivní zátìž je u èlovìka ovlivnìna øadoufaktorù, z nichž lze jen obtížnì analyzovatjeden bez vztahu k ostatním.Proto trvalo dosti dlouho, nežse podaøilo odhalit skuteènýstav. Sharman(21) studoval u dvou skupin mladých plaveùve dvojitém slepémpokusupo dobu 6 týdnù vliv pùsobenídenního podávání400mg vitaminu E. Výsledek byl pøekvapující, nenašelžádný rozdíl mezi obìma skupinami. Podobnì Shepard (22) po tøímìsíènímpodávání 1200IU/den vitaminu E nenašelžádný rozdíl u intenzivnì trénujícíchplavcù.Skupina
60
byla sestavenaz párù, z nichž jeden èlen mìl stejné výkonnostní parametryjako druhý vèetnì V02 max, dále hmotnosti, výšky i intenzity tréninku. Stejné zkušenosti byly získány i u hokejistù po podávání1200 IU/den po dobu 50 dnù. Podobnì po podávání 800 IU/den vitaminu E po 4 týdny zùstala stejná zátìž na úrovni 80% maximální spotøebykyslíku a to jak u trénovaných, tak i netrénovanýchosob. Ani v dalšíchstudiíchse nezvýšila maximální spotøebakyslíku, ani výkonnost v bìhu, plavání èi v jiných disciplinách(23). Lawrence (24) u 24vysoce trénovanýchplavcù podával 900IU/den vitaminu E po 6 mìsícù,pøi kontrole po 1,2,5 a 6 mìsících se neobjevily žádné rozdíly ve výkonnosti a v kumulaci laktátu ve srovnáníse 24 plavci kontrolní skupiny,pøièemžobì skupiny trénovaly stejnýmzpùsobem. Rokitzki (25) podával 300 mg/den vitaminu E u profesionálních cyklistù, u kterých byl provedendvojitý slepýpokus a pøedemzjištìna hladina tohoto vitaminu. Svalovýmetabolizmus byl analyzován pomocí fosforové magnetické spektroskopické resonance.Nebyl prokázánani vliv vitaminu E, ani koenzymu 010 na oxidativní metabolizmusbuòky. Kobayashi (26) zkoumal vliv vitaminu E ve vysokohorskýchpodmínkách. Pracoval se dvìma skupinami dobrovolníkù, z nichžjedné podával 1200IU/den vitaminu E po 6 týdnù a druhé placebo.Potom následovalyzátìžové testyvèetnì V02max v nadmoøskévýšce1525 a 4750m. Následnì si obì skupiny vymìnily úlohy. Závìrem se ukázalo,že skupina,která pøedtím dostávalavitamin E mìla pøivysokohorskýchtestechve vìtší výšcevyššíV02max 014% a v menšívýšce09%. Simon-Schnass aj. (27) zkoumali podávání400 IU/den vitaminu E po dobu 10 týdnù u horolezcùjako prevenci poklesu aerobní výkonnosti, což prokazovali mìøením anaerobního prahu. Studie uzavírá,že v podmínkách nízkého parciálního tlaku kyslíku, kdy se pøedpokládá vìtší tendencek oxidativnímu stresu,mùže mít vitamin E vyššíergogenickýefekt, než v normálníchpodmínkách. Sumida (5) po podávání 300mg vitaminu E dennì po 4 týdny,zjistil, že po 3hodinovévyèerpávajícízátìži na ergometru se významnì snižuje hladina peroxidovaných lipidù v následujícímzotavení proti kontrolní skupinì. Stejnì i další autoøi (28) popisují sníženívedlejších produktù peroxidace v moèi po 400 IU/den vitaminu E v testu po bìhu s kopce se16%sklonem po dobu 15 minut. Svalovébiopsie pøitom dokázaly,že peroxidace probíhalapouze u skupiny bez podávánívitaminù. Cannon(29) referuje,že dávka 400 IU/den po 48 dnù snížíunikání kreatininu ze svalùpo bìhu s kopce.Pøitéto formì zátìže, kdy sval musí brzdit pohyb a pomalu se uvolòovat,vzniká nejvíce svalovýchpoškození.Výsledný efekt asi souvisís ochrannýmpùsobenímantioxidantùna enzymy,jako kreatin-kinázu a další.Autor se domnívá,že pokles nìkterých indikátorù svalového poškozenípo zátìži, jako izoenzymù transaminázya beta-glukoronidázy, svìdèío preventivním ochrannémpùsobenívitaminu E na svalyv prùbìhu intenzivnízátìže. Dùležité pozorovánípopsal Rokitzki (17) u 24 vrcholovýchcyklistù, kterým byl podáván dennì vitamin E v dávce400IU a 220mgvitaminuC po dobu 5 mìsícù. V žádnémpøípadìse sicenezvýšilavýkonnost,ale bylo zjištìno významnésníženípoètu svalovýchpoškození.Tentýž autor podával5 týdnù pøedmaratónskýmzávodemsmìs vitaminu E a C a zjistil, že vzestup aktivity kreatin-kinázy,která je indikátorem svalovéhopoškození,byl podstatnì snížen. Nicménì jako vždy se objevují i práce,které tyto výsledkyzpochybòují,byly však provedeny v jiném experimentálníuspoøádání,pøedevšíms nižší intenzitou zátìže. Platí tedy,že vznik úrazùa to i mikrotraumatje multifaktoriální a že jeden faktor nemùžeproblémvyøešit:ObjeveníVR a pùsobenívitamu E v této souvislostije jen souèástíkomplexníhoproblému.
61
Doporuèené dávky antioxidantù Odborníci na výživu doporuèili v roce 196830 IV vitaminu E dennì, toto množstvíbylo však v roce 1980sníženona 15 IV. Tvrdí se,že je obsaženov normální smíšenéstravì a že není nutné pøijímat dalšídoplòky. Nicménì to platí pro populaci,která není zatíženávìtšími tìlesnými výkony jako trénující sportovci, tìžce tìlesnì pracující a podobnì i tìhotné a kojící matky.Zde sevìtšina autorù shoduje,že by se vitamin E mìl podávatmaximálnì do dávky400 IV/den, pøedevšímjako prevence svalovýchpoškozeníi úrazù. I když je vitamin E dobøesnášenaždo velkých dávek,ukázalo se,že dávka 4000IV/den snižuje krevní srážlivost a proto podávánívitaminu E u osob léèenýchléky s podobným úèinkemje tøebaopatrnìji dávkovat (29). Podle nìkterých údajù má podobnì jako antioxidant pùsobit i vitamin C. Ale pokusy ukázaly,že jeho pùsobeníje problematiètìjší. Tento vitamin rychle mizí z krve pøi tìlesné zátìži, proto se ve vìtšinì studií podával ve smìsi s vitaminem E, sám vitamin C byl ménì úèinný. Na druhé stranì krátkodobé podávání jeho vìtších dávek pøed výkonem mìlo efekt (30). Další doporuèené látky jako seléna beta-karoten nebyly testovány samostatnì,ale byly souèástíkombinace s jinými antioxidanty. Zdá se,že samotný selénnemá podstatný vliv a nechránípøedpùsobenímVR v souvislostis tìlesnou zátìží, jak bylo prokázáno v dvojité slepéstudii u lidí (32). Enzym 010 v experimentu na zvíøatech snižoval únik kreatin-kinázy a laktát-dehydrogenázyze svalùpøibìhu s kopce,cožse však v pokusechu lidí nepotvrdilo. Stejnì tak senepotvrdil úèinekjeho podávánína zvýšenímaximální spotøebykyslíku a souèasnývliv na sníženíperoxidace.Další pokusy provádìné s rùstových hormonem (GSH) zatím ukázaly jen støídavévýsledky.Kyselina lipoová, od které se èekalo výrazné pùsobení,se ukázala úèinnou pouze in vitro nikoli in vivo (3). Biochemie pùsobení antioxidantù je složitá a výsledný efekt závisí na øadì faktorù. Z toho dùvodu se v pokusech podávaly rùzné kombinace tìchto látek. Smìs obsahující 37 mg beta-karotenu, 1250 mg vitaminu C a 1000 IV vitaminu E podávaná po dobu 5 týdnù snížila významnì peroxidaci pøi tìlesné zátìži pøi intenzitì 60 a 90% VO2max (31). V jiné studii byl zkoumán vliv smìsi 10 mg beta-karotenu, 1000 mg vitaminu C a 800 IV vitaminu E na glutathionový systém,který brzdí pùsobení VR na vznik svalových poškození. Kladný efekt byl zcela výraznì prokázán. Testem byl opakovaný maratónský bìh (32). Podobné výsledky byly také získány u24 vytrvalcù po podávání jen 400 IV vitaminu E a 200mg vitaminu C po dobu 5 týdnù pøed maratónským bìhem. I zde hlavním efektem vedle snížení peroxidaèních pochodù byla i ochrana pøetížených svalù pøed chronickým poškozením. Stejné pøíznivé efekty byla získány i u profesionálních hráèù košíkové (13). V Irsku byla provedena rozsáhlá studie u 1600pohybovì aktivních osob,která testovala,zdaje nutné podávat antioxidanty takovým jedincùm (33). Byla potvrzena potøeba doplòovat stravu o vitamin E. Nicménì velikost dávky závisí na zpùsobu života, obvyklé výživì a množství intenzivního pohybu. Pùsobeníje individuální a dobrá výkonnost ještì neznamená,že je potøeba vitaminu E plnì uspokojená. V žádné studii nebylo prokázáno,že by podávání antioxidantù nìjakým zpùsobemkladnì ovlivòovalo výkonnost. Na druhé stranì se zjistilo, že tyto látky velmi úèinnì chrání svaly pøed poškozenímpøedevším mikrotraumaty.
62
[K ~
Tab.I. Doporuèené dávky vitaminu E a C (èásteènìpodle National Academy o! Sciences,Washington,2000,upraveno)(1). látka _kole~ dìti ~ muž1--I~l?-Q!!9vci ~tìhotné 1-8r 9-13r 14-? 14-? 14-? vitE 6-7 11-15 15-25 100-200 11-15 20 vit C 40-50-. 15-25 25-30 45-75 200-300 45-65 100
-
-
Dávky jsou v mg na den. .LJmg=22 IV, 1 mg=1,47 IV
Závìry
Lze pokládat za prokázané,že intenzivní cvièenívyvolává zvýšenýoxidaènístres a že látky,produkované pøi tomto stresu mohou poškodit, zpùsoby zatím jen èásteènì známými, nìkteré bunìèné systémy,negativnì ovlivnit DNA a urychlovat nìkteré degenerativníprocesy.I když vitamin E nemá zásadnívliv na výkonnost,pøestojeho úloha ve výživì sportovcùzùstávápøesveškeré pochybnostinezastupitelná. Souèasnýtrendy ve výživì vedou k omezeníspotøebytukù, cožvedle kladného vlivu na sníženíenergetickéhopøíjmuvšak v sobì skrývá nebezpeèísníženédodávky vitaminù rozpustnýchv tucích, které by mìly být v tomto pøípadì nahrazoványumìlými doplòky. Na štìstí hlavní antioxidantyjako vitaminy E a C a beta-karotenjsou i ve vìtších dávkáchdobøesnášené. I kdyžje obecnì uznáváno,že pravidelné cvièenípùsobí blahodárnì, nelze zapomínatna souèasnériziko produkce VR. Je proto velmi dùležité poznat hranice,kdy by vyššítìlesná zátìž nebo extrémní forma provádìní sportu, svým negativnímvlivem pøevážilaa potlaèila oèekávanýa doporuèovaný kladný efekt. Je však pravdìpodobné, že u zdravých osob,jejichž výživa je všestrannáa jež mají dostateènouhladinu vitaminu E, což je dáno denním pøíjmemdoporuèenédávky tuku, nehrozí nebezpeèíz chronického poškozeníVR. Na druhé stranì u sportovcù,a zvláštì u sportovkyò,jejichž výživa má rùzné nedostatky,jako omezení tukù ve stravì, vegetariánstvínebo veganství,v podstatì nebezpeèíkarence vitaminu Ehrozí. Hrozí rovnìž netrénovanýmosobámpodstupujícím extrémní zátìže,vèetnì výstupù do hor nebo pøiprovádìní jiných vyèerpávajícíchvýkonù.
Literatura
1. SenCK.Antioxidants in exercisenutrition. SportsMed 2001;31:891-08. 2. Wilson DO, JohnsonP.Exercisemodulatesantioxidants enzymgeneexpressioninrat myocardium and liver.J Appl physiol2000;88:1791-6. 3. Sen CK, Packer L, Hanninen O,eds.Handbook of oxidants and antioxidants in exercise.Amsterdam: Elsevier,2000. 4. Dillard CJ, Litov RE, Savin WM, et al. Effects of exercise, vitamin E and ozone on pulmonary functi on and lipid peroxidation. J Appl Physiol1978; 45: 927-32.
5. Sumida S,Tanaka K, Kiato H, et al. Exerciseinducedlipid peroxidation and leakageof enzymbefore and after vitamin E supplementation.Int J Biochem 1989;21:835-8. 6. TakanamiY, Iwane H, Kawai Y, et al. Vitamin E supplementationand enduranceexercise.Sports Med 2000;29:73-83. 7. Reznik AZ, Win E, Matsumoto M, et al. Vitamin E inhibits protein oxidation in skeletalmuscle of resting and exercisedrats. BiochemBiophys Res Commun1992;189:901-6. 8. Alessio HM, Cutler RG. Evidence that DNA damageand repair cycle activity increasesfollowing a marathonrace.Med SciSportsExerc 1990;25:218-24. 9. PoulsenHE, Loft S,Vistisen K. Extreme exrcise and oxidative DNA modification. J Sports Sci
63
1996;14:343-6. 10. SenCK. Cellular thiols and redox-regulatedsignaltransduction.CurrTop Cell ReguI2000;36:1-30. 11. SiesH, ed.Antioxidants in diseasemechanismand therapeuticstrategies.SanDiego (CA): Academic Press,1997. 12. Sánchez-Quesada JL, Homs-Serradesenferm R, SerratJ, etal. Increaseof LDL susceptibiltyto oxidationoccuring after intense,long durationaerobicexercise.Atherosclerosis1995;118:297-305. 13. VasankariTJ,Kujala UM, VasankariTM, et al. Increasedserumand densitylipoprotein antioxidant potencialafter antioxidantsupplementationin enduranceathletes.Am J Clin Nutr 1997;65:1052-6. 14. Itaba H, Yamamoto H, Imanaka T, et al. Sensitivedetection of oxidatively modified low density lipoprotein using a monoclonalantibody.J Lipid Res 1996;37:45-53. 15. TakanamiY, ShimomitsuT, Kawai I, et al. Can exerciseenhancethe production of oxidised LDL in plasma.(Abstract). Med SciSportsExerc 1999;31:S 109. 16. TakanamiY,Iwane H, KawaiY, et al.VitaminE supplementationpreventslowdensitylipoproteinfrom oxidativemodificationinducedby maximalexercise.(Abstract).Med SciSportsExerc 1994;26:S7. 17. Rokitzki L, Logemann E, Huber G, et al. Alfa Tocopherolsupplementationin racing cyclists during extreme endurancetraining. Int J Sports Nutr 1994;4: 253-64. 18. Kromhout D, BosschieterEB, de Lezenne CoulanderC. The inverse relation betweenfish oil consumptionand over20-yearmortality from coronary heartdisease.N Engl J Med 1985;312:1205-9. 19. Venditti P,Di Meo S.Antioxidants, tissue damage,and endurancein trained and untrained young male rats.Arch BiochemBiophys 1996;331:63-8. 20. CuretonTK. Effect of wheat germ oil and vitamin E on normal humansubjectsin physicaltraining programs.(Abstract). Am J PhysioI1954;179:628. 21. Sharman1M, Down MG, Norgan NG. The effects of vitamin E on physiologicalfunction and athletic performance of trained swimmers.J SportsMed PhysFitness1976;16:215-25. 22. ShepardRJ.Vitamin E and athletic performance.J SportsMed 1983;23:461-70. 23. WattT, RometTT, McFarlanI, et al. Vitamin E and oxygenconsumption.Lancet1974;II (876):354-5. 24. LawrenceJD, Bower RC, Riehl WP,et al. Effect of alfa tocopherolacetate on the swimmig endurance of trained swimmers.Am J Clin Nutr 1975;28:205-8. 25. Rokitzki L, LogemannE, SagredosLN, et al. Lipid peroxidationand antioxidative vitamins under extremeendurancestress.Acta PhsiolScand1994;151:149-58. 26. KoybalashiY. Effect of vitamin E on aerobic work performance in man during acute exposureto hypoxic hypoxia.(Dissertation).Albuquerque (NM): University of Mexico,1974. 27. Simon-SchnassI, PabstH. Influence of vitamin E on physicalperformance.Int J Vi tam Nutr Res
1988;58:49-54. 28. Meydani M, Evans WJ, Handelmann G, et al. Protective effect of vitamin E on exercise-induced oxidative damagein young and old adults.Am J Physiol1993;264:R992-R998. 29. CannonJG,Orencole SF,Fieldening RA, et al.Acute phase!esponsein exercise.interaction of age and vitamin E on neutrophils and muscle enzymrelease.Am J Physiol1990;295:R1214-R1219. 30. Ashton T,Young IS,PetersJR, et al. Electron spinresonancespectroscopy,exercise,and oxidative stress:an ascorbicacid intervention study.J Appl Physiol1999;87:2032-6. 31. Kanter MM, Nolte LA, HolloszyJO. Effects of an antioxidant vitamin mixture on lipid peroxidation at Testand postexercise.J Appl Physiol1993;74:965-9. 32. Brady PS,Ku PK, Ullrey DE. Lack of effect of seleniumsupplementationon the responseof equine erytrocyt glutathion systemand plasmaenzymeto exercise.J Anim Sci1978;47:492-6. 33. SharpePC, Duly EB, Mac Auley D, et al. Total rapid trapping antioxidant potencial and exercise. Q J Med 1996;89:223-8.
Prof. MUDr. M. Máèek,DrSc. Weberova204,150 00 Praha 5
64
