На волнах Биореактора рубрика #раздача_жаб@inbioreactor. Подчас, вопросы и истории, которые попадают в наш паблик, настолько сложны, что требуют дополнительного обдумывания. И этот случай не стал исключением.
Наша читательница Мария Торопова обратилась к нам с вот такой историей: «Алкоголь и спорт». Мы решили выложить её с нашими дополнениями. Приятного прочтения.
«Итак, все знают, что алкоголь вреден, особенно для спортсменов. Но насколько вреден? Всем же известны примеры, когда результативный спортсмен не отказывает себе в этом винном удовольствии, и продолжает выигрывать, показывая высокие результаты. Водка - гадость, водка- яд… но 100 грамм не повредят )))
Я не поверила тренеру, когда он сказал о том, что после употребления алкоголя откачусь на неделю, а то и на две назад в тренировках.
Пытливый женский ум, используя все имеющиеся в арсенале средства для убеждений, уговорил тренера на проведение эксперимента.
Чтобы не мучать многими подробностями, расскажу результаты на примере жима лежа. К тому времени мы дошли до результата: жим с весом 35 кг по 10 раз на 3 подхода (дальше снижение).
И вот я, уверенная в своих убеждениях, что пара бокалов вина никому не повредит, радостно выпиваю их вечером и как обычно через день иду на тренировку.
Могу ли я поднять 35 кг по 10 раз? - нет!!! Как так-то?! Негодованию нет границ. Я могу сделать максимально 5 раз!!! 5, Карл!!! Либо могу сделать 10, но с весом 30 кг вместо 35! Я реально откатилась в тренировках больше чем на 2 недели назад.
Еще через день будет новая тренировка, утешала я себя…. И что?… результат тот же.
Вернуться к прежнему результату - 35 кг по 10 раз - я смогла только к середине второй недели.
Думаете, это остановило пытливый женский ум? - ни разу! Я решила, что просто доза была велика и начинать проверку надо с минимальной дозы. И, закрепив имеющийся результат, 35 кг по 10 раз на 3 круга, я иду в кафе и заказываю кофе с коньяком. Мне принесли отдельно кофе и 50 г коньяка. Поэтому я уверена что контролировала процесс. Чайная ложка! Всё! Я победила запреты! С чайной ложки точно никакого «отката» не будет! Выкусите, ханджи и запретоманы!
Через день прихожу в зал, и что же? - печальный результат повторяется! Я снова падаю в результатах до 30 кг если хочу сделать не менее 10 подъемов жима! И снова на возвращение к желанному весу мне понадобилось около 2-х недель…»
В общем, больше я не пью, потому что чайная ложка коньяка не стоит двух недель тренировок».
История, конечно, интересная… Спору нет – Зелёный змий - давний враг человечества, но могут ли даже «гомеопатические» дозы алкоголя настолько сильно повлиять на физическую активность.
Давайте разбираться.
Для начала нам нужно обнаружить физиологическую связь между метаболизмом алкоголя и работой мышц.
Начнём с метаболизма этилового спирта (Рис. 1). Попав в организм (т.е. всосавшись с поверхности слизистой ЖКТ в кровь), на этанол начинает воздействовать фермент со сложным названием алкогольдегидрогеназа – его задача ускорить реакцию превращения этилового спирта в альдегид уксусной кислоты (ацетальдегид). После того, как этанол превратился в ацетальдегид, с ним начинает взаимодействовать следующий фермент – альдегиддегидрогеназа, задача которого катализировать реакцию превращения альдегида в остаток уксусной кислоты – ацетат. Так происходит в норме. Оставим за скобками, что оба фермента бывают «медленными» и быстрыми» и тот факт, что у профессиональных литрболистов этанол метаболизируется каталазами мышц. Сейчас мы рассматриваем «сферический метаболизм в вакууме».
Зачем нужны все эти пертурбации?
На самом деле, всё очень просто. Во-первых, как ни крути, но этанол – это вещество, обладающее цитотоксическим эффектом, а один из способов справиться с ядом – это превратить его в менее токсичное соединение, путём гидролиза. А во-вторых – конечным продуктом этих реакций является ацетат – один из субстратов цикла трикарбоновых кислот – цикла Кребса – сложного метаболического процесса, результатом деятельности которого является синтез универсальных переносчиков энергии – макроэргических соединений, например, АТФ (Рис. 2).
Таким образом, этиловый спирт, в некотором смысле, более «выгодный» субстрат для получения энергии, чем, даже, глюкоза. Эх, если б не его токсические свойства… То, что спирт является хорошим источником энергии, подтверждается тем, что до определённой стадии опьянения чувство голодау выпивающего человека, подавляется.
С метаболизмом этанола разобрались, теперь надо понять механизм сокращения скелетной (на самом деле любой, но мы сейчас про произвольную мускулатуру) мышцы. Основными структурами, которые отвечают за сокращение мышцы, являются два белка – актин и миозин (Рис. 3). Цепочки актина – длинные и тонкие, а миозина – короткие и толстые. В строении миозиновой нити можно различить шейку и головку.
Головки миозиновых нитей находятся в тесном контакте с нитью актина и проявляют АТФазную активность, т.е. при наличии свободной АТФ, они осуществляют её гидролиз – отщепляют один из фосфорных остатков. В результате этого процесса происходит выделение свободной энергии, а головки меняют свою конформацию - как бы прижимаются к шейкам, за счёт чего их длина уменьшается, а миозиновые нити «скользят» вдоль активновых (Рис. 4). На макроскопическом уровне это приводит к уменьшению длины мышечных волокон – сокращению мышцы.
Т.е. получается, что чем больше АТФ, тем легче и сильнее должна сокращаться мышца, а из того, что было сказано выше, становится ясно, что с одного объема спирта можно быстрее (не больше, а именно быстрее) получить АТФ, чем с аналогичного объёма глюкозы.
Дело закрыто. Чтобы стать чемпионом надо бухать (зачёркнуто) – работать на спирту.
Да, но нет. Факт того, что этиловый спирт быстрее позволяет наработать необходимую организму энергию давно и хорошо известен медицине.
Более того, до изобретения различных элементарных изотонических энтеральных смесей для восстановления пациентов с истощением, для этих целей использовали смесь коньяка с яичным желтком, причём, даже в детской практике. Коньяк служил своего рода «розжигом» для жиров, содержащихся в желтке. Но, как говорил Парацельс – «Всё есть яд, и всё есть лекарство, и только одна доза определяет выздоровление будет принесено или смерть». Для этанола это правило как нельзя актуально.
Несмотря на то, что современные исследования не показывают достоверной разницы в продолжительности жизни между умеренно употребляющими (не более 50 гр. чистого этанола в неделю) и абсолютно непьющими (а, есть даже отдельные, вполне авторитетные исследования, которые показывают, даже, что абсолютные трезвенники живут дольше и здоровее), ощутимого вреда такая доза принести не может.
Но как тогда быть с тем, что сообщила наша уважаемая чттательница?
Ну что ж… Сейчас будет довольно скучная часть с арифметикой, поэтому все желающие могут сразу переходить к выводам и заключению – последние два – три абзаца. А с остальными мы займёмся подсчётами.
Итак, 2 бокала вина – это 250 мл (нет, понятно, что есть и «ведёрные» кубки), но в стандартном отечественном заведении общепита 1 бокал вина равен 125 мл. 250 мл вина – это 37,5 мл чистого этанола. В свою очередь – 50 мл коньяка – это 20 мл чистого этанола. Получается, что в первый раз доза была почти в два раза больше, а эффект – аналогичный в обоих случаях, хотя для алкоголя характерен дозазависимый эффект.
Могут ли такие дозы оказать влияние на уровень физической активности?
Для того, чтобы понять это, необходимо разобраться ещё в одном фокусе, а конкретно - в физиологии усвоения алкоголя. А фокус тут в том, что не весь алкоголь всасывается в кровь, и не всё, что всосалось, вступает в цикл Кребса.
Так, из всего объёма принятого этанола в кровь всасывается не более 95% и не менее 70%. Т.е. после употребления указанных доз, в кровь попадёт от 14 до 35 мл этанола. Но и это ещё не всё. Ещё 10% этанола покинут организм вместе с выдыхаемым воздухом в неизменённом виде. Так что в крови останется от 12,6 до 31,5 мл. Ещё некоторое количество этанола будет выделено с мочой и потом. Так что «финальная» доза составит, примерно, 11 – 30 мл. Для сравнения, микрофлора кишечника человека за 1 сутки производит не менее 10 мл чистого этанола, а при углеводной диете этот объём может возрастать в разы. Такое количество будет полностью метаболизировано в течении 3 – 6 часов, и уже через сутки полностью покинет организм, не оказав никакого вреда.
С чем же тогда связаны полученные в наблюдении эффекты?
Скорее всего ответ тут нужно искать не столько в области физиологии, сколько в области психологии. Когда человек искренне увлечён каким-либо делом, любое нарушение привычного ритма приводит к нежелательным результатам. Эффект самоисполняющегося пророчества.
Для того чтобы убедиться в этом, необходимо поставить эксперимент с большим числом наблюдений, и качественным ослеплением. И такие наблюдения есть.
Они проводились в армии государства Израиль. В 70-х годах ХХ века военно-медицинская служба ЦАХАЛ провела значительное количество наблюдений по вопросу, как и чем лучше всего поить солдат на марше. В качестве «подопытных» были выбраны бойцы десантных войск. Всех солдат случайным образом (рандомизация) разделили на три группы и отрправили форсированным маршем к Красному морю.
Первая группа получила на весь марш по 1 фляге пресной воды на человека, вторая получала неограниченное водное довольствие, а третья – кроме воды еще и чай, кофе, безалкогольные и слабоалкогольные напитки. В качестве результатов учитывалась скорость передвижения и способность бойцов выполнить определённый объём физических упражнений.
После окончания марш-броска, полученные данные фиксировались в виде анонимных анкет (ослепление) и передавались исследователям, которые были не знакомы с задачами и условиями эксперимента (повторное ослепление).
В результате статистической обработки было установлено, что наилучшие результаты по всем показателям проявили солдаты второй группы (с неограниченным водным ресурсом), на втором месте с незначительным отрывом оказались бойцы третьей группы, и далеко позади остались солдаты из первого отряда.
В настоящее время большинство специалистов склоняется к мнению, что алкоголь, в умеренных дозах при занятиях спортом, противопоказан не столько из-за отсроченных негативных физиологических эффектов, сколько против употребления алкоголя непосредственно ПЕРЕД тренировкой.
Исследования показывают достоверное снижение производительности только в случае, если алкоголь был принят за несколько часов до нагрузки.
Считается, что это увеличивает нагрузку на сердце и снижает эффективность реакции. В тоже время, употребление умеренных доз слабоалкогольных напитков после тренировки позволяет восстановить водно-электролитный баланс, снизить уровень стресса и снизить неприятные болевые ощущения в мышцах.
Так что пить или не пить при занятиях спортом (и вообще заниматься ли спортом) – личное решение. Единственным условием является только в том, чтобы это приносило человеку радость, а способ выработки эндорфинов каждый выбирает сам.
P.s. А мы вам напоминаем, что вы тоже можете написать свою историю для рубрики #раздача_жаб@inbioreactor. Лучшая история получит приз.
Список использованной литературы:
1. Берёзов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия: Учебник. – 3-е изд.. перераб. и доп. – М.: Медицина, 2002
2. Вилли К. Детье В. Биология (Биологические процессы и законы) / Пер. с англ. Н.М. Баевской, Ю.И. Лашкевича и Н.В, Обручевой – М.: Мир, 1975
3. Кольман Я. Наглядная биохимия / Я. Кольман, К.-Г. Рём ; пер. с нем. – 4-е изд. – М.: БИНОМ. Лаборатория знания, 2012
4. Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека: В 2-х томах. Т. 1. Пер. с англ.: - М.: Мир, 1993
5. Д. Мецлер. Биохимия. Химические реакции в живой клетке. В 3-х томах. Т.1. Пер. с англ, под ред. акадю А.Е. Браунштейна, дхн Л.М. Гинодмана, дхн Е.С. Северина. – М.: Мир, 1980
6. Мешел, Э.Л. Гистология по Жункейре. Учебное пособие. Атлас / Э.Л. Мешер ; пер. с англ. Под ред. В.Л. Быков. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2022
7. Нельсон Д. Основы биохимии Ленинджера : в 3 т. Т.1 : Основы биохимии, строение и катализ / Д. Нельсон, М. Кокс ; пер. с англ. – 5-е изд., переаб. И доп. – М.: Лаборатория знаний, 2022
8. Пиголкин Ю.И., Попов В.Л. Судебная медицина: Учебник. – М.: Медицина, 2003
9. Судебная медицина: Учебник/Под ред. В.Н. Крюкова. – Изд. 5-е, перраб и доп. – М.: ОАО «Издательство «Медицина»», 2006
10. Страйер Л. Биохимия: Пер. с англ. – М.: Мир, 1984
11. Тейлор Д., Грин Н., Стаут У. Биология: В 3-х т. Т.2: Пер. с англ./Под ред. Р. Сопера – 3-е изд.. – М.: Мир, 2002
12. А. Уайт, Ф. Хендлер, Э. Смит, Р. Хилл, И. Леман. Основы биохимии: в 3-х томах. Т. 1. Пер. с англ./Перевод В.П. Скулачева, Л.М. Гинодмана, Т.В. Марченко; Под ред. и с предисл. Ю.А. Овчинникова. – М.: Мир, 1981
13. Физиология человека с основами патофизиологии : в 2 т. Т. 1/ под ред. Р.Ф, Шмидта, Ф. Ланга, М. Хекмана ; пер. с нем. Под ред. М.А. Каменской и др. – 2-е изд., испр. – М.: Лаборатория знаний, 2021
14. Холл, Дж. Э. Медицинская физиология по Гайтону и Холлу / Дж. Э. Холл / Пер. с англ.; Под ред, В.И. Кобрина, М.М. Галагудзы, А.Е. Умрюхина, 2-е изд., испр. И доп. – М.: Логосфера, 2018