Метаболизм элитных велогонщиков

Изучение профессиональных спортсменов дает уникальную возможность определить верхние пределы физиологии и работоспособности человека. В различных видах спорта люди тренируются, чтобы оптимизировать физиологические параметры своего тела, соревноваться на мировом уровне.

В спорте на выносливость широко используются такие методы, как мониторинг сердечного ритма, непрямая калориметрия и измерение лактата крови, позволяющие получить представление об использовании кислорода, а также об использовании и предпочтительном выборе субстратов, а также об общей метаболической емкости спортсмена. Однако, хотя эти методы и позволяют измерять индивидуальные переменные, критически важные для спортивных результатов, им не хватает “молекулярного разрешения”, необходимого для понимания того, какие метаболические адаптации необходимы для влияния на эти показатели. Последние достижения в аналитических методиках, например, использование масс-спектрометрии, позволили ученым измерять от сотен до тысяч метаболитов за один анализ.

В исследовании, опубликованном в журнале frontiers in Physiology, авторы использовали целевые и нецелевые методы оценки метаболизма для исследования реакции крови на тренировки профессиональных велосипедистов элитного World Tour (включая Tour de France) до и после ступенчатого физиологического теста с максимальной нагрузкой.

Поскольку велосипедисты в этой группе продемонстрировали различное накопление лактата в крови, в зависимости от их выходной мощности, что является показателем работоспособности, авторы сравнили метаболические профили спортсменов в отношении производства лактата, чтобы определить те адаптации, которые были связаны с производительностью.

В этой популяции элитных спортсменов (n = 21, возраст 28,2 ± 4,7 года) имеют место многочисленные метаболические адаптации, связанные со скоростью накопления лактата во время велогонки или тренировки. Связь между количеством метаболитов с накоплением лактата выявила метаболические адаптации, которые происходят на фоне увеличения выносливости.
В частности, у элитных велогонщиков, тренировки индуцировали увеличение метаболитов цикла трикарбоновых кислот (цикл Кребса. Это ключевой этап дыхания всех клеток, использующих кислород, центр пересечения множества метаболических путей в организме) и предшественников кофермента А (кофермент А - важнейший кофермент, участвующих в широком спектре биохимических реакций). Эти реакции происходили пропорционально накоплению лактата, что указывает на связь между улучшенными митохондриальными сетями и способностью выдерживать более высокие рабочие нагрузки.
В связи с накоплением лактата измененные уровни аминокислот до и после тренировки указывают на адаптационные изменения, которые придают уникальное для каждого спортсмена предпочтение использования субстратов для производства энергии или способствуют более быстрому восстановлению.
Велосипедисты с более медленным накоплением лактата также имеют более высокие уровни маркеров окислительного стресса, что свидетельствует о долгосрочной физиологической адаптации, которая поддерживает их конкурентоспособный статус на мировых соревнованиях.