Svarīgākie vitamīni sporta medicīnā

Latvijas Sporta likumā sports definēts kā visu veidu individuālas vai organizētas aktivitātes fiziskās un garīgās veselības saglabāšanai un uzlabošanai, kā arī panākumu gūšanai sporta sacensībās, savukārt sportists ir fiziska persona, kas nodarbojas ar sportu un piedalās sporta sacensībās. [31]

Regulāras fiziskas slodzes ietvaros ir jāizprot vajadzības pēc papildu uztura sportistiem un aktīviem cilvēkiem, lai saglabātu veselību un sasniegtu optimālus rezultātus. [3] Viens no svarīgiem uztura aspektiem ir vitamīni, kas nozīmīgā mērā regulē daudzas dzīvībai būtiskas ķīmiskas reakcijas. [4] Tāpēc veltīsim uzmanību svarīgākajiem vitamīniem, kas piedalās šo funkciju pildīšanā sporta medicīnā. 

Vitamīnus organisms pats sintezēt nespēj (izņemot D vitamīnu), tāpēc tie jāuzņem ar uzturu. Vitamīnus var iedalīt divās lielās grupās: ūdenī šķīstošie un taukos šķīstošie (tabula). [3] Ūdenī šķīstoši vitamīni cilvēka ķermenī netiek uzglabāti. Tie ir B grupas vitamīni — B₁ (tiamīns), B₂ (riboflavīns), B₃ (niacīns), B₅ (pantotēnskābe), B₆ (piridoksīns), B₇ (biotīns), B₉ (folskābe), B₁₂ (kobolamīns) — un C vitamīns; šie vitamīni ir atrodami augu un dzīvnieku valsts produktos. [5] Taukos šķīstoši vitamīni (A, D, E un K) tiek absorbēti kopā ar uztura taukiem, uzkrājoties tie tiek deponēti aknās un taukaudos. Izņēmums šajā loģistikas ķēdē ir K vitamīns, kas slikti uzglabājas audos, tāpēc regulāri jāuzņem ar pārtiku. Taukos šķīstošie vitamīni galvenokārt atrodami augļos un dārzeņos, izņemot D vitamīnu, ko sintezē cilvēka organisms. [4]

Ūdenī šķīstošie vitamīni

B vitamīns

B grupas vitamīni organismā pilda vairākas svarīgas funkcijas enerģijas ražošanā, hemoglobīna sintēzē, tie nepieciešami imūnsistēmas, nervu sistēmas un aknu funkciju uzturēšanā, kā arī muskuļaudu anaboliskajos procesos. [6] Intensīva sportošana un fiziska slodze palielina prasības pēc B₂, B₆ un pārējiem B grupas vitamīniem. Sportistiem, kuru uzturs ir nepilnvērtīgs un nesabalansēts, īpaši tiem, kuri ierobežo uzņemto enerģijas patēriņu vai no ikdienas uztura izslēdz kādu no pārtikas grupām, vitamīnu deficīta dēļ spēja veikt intensīvus vingrinājumus var būt samazināta. [6]

Viena no būtiskajām funkcijām ir B₆ vitamīna piedalīšanās homocisteīna aminoskābju metabolismā, zems B₆ vitamīna līmenis saistīts ar hiperhomocisteinēmiju, kas var izraisīt sirds un asinsvadu sistēmas slimības, kaulu trauslumu un neirodeģeneratīvas slimības. Lai izvairītos no šiem riskiem, sportistiem ir lietderīgi uzturā iekļaut adekvātu B vitamīnu daudzumu. [7]

Krzywański ar līdzautoriem pētījumā (2020) uzsver, ka sportistiem regulāri jāuzrauga B₁₂ vitamīna koncentrācija: lai veicinātu labāku hemoglobīna sintēzi, tas jāsaglabā diapazonā 400—700 pg/ml. [8]

Īpaša uzmanība jāpievērš sportistiem ar B₁₂ vitamīna koncentrāciju zem 400 pg/ml. [7]

C vitamīns 

C vitamīns ir ūdenī šķīstošs vitamīns, antioksidants un būtisks kolagēna biosintēzes, karnitīna un kateholamīnu metabolisma un dzelzs uzsūkšanās kofaktors. Cilvēki nespēj sintezēt C vitamīnu, tāpēc to iegūst, ikdienā uzņemot augļus un dārzeņus. Citrusaugļi, ogas, tomāti, kartupeļi un zaļie lapu dārzeņi ir lielisks C vitamīna avots. [9]

Righi et al 2020. gadā publicētajā pētījumā noskaidrots, ka C vitamīna papildu uzņemšana uzturā mazina oksidatīvo stresu un iekaisuma reakciju (IL–6) pēc akūtas fiziskās slodzes. Tomēr šāda iejaukšanās nepazemina KFK (kreatīnkināzes), CRO, kortizola līmeni plazmā vai nesamazina muskuļu sāpes, kā arī neuzlabo muskuļu spēku. [1]

Walsh pētījumā (2019) uzsver, ka C vitamīns kopā ar D vitamīnu un probiotiķiem samazina infekciju slogu sportistiem. [10]

Savukārt Hemilä un Chalker pētījumā “C vitamīns saaukstēšanās profilaksei un ārstēšanai” (2013) noskaidrots, ka C vitamīns ir noderīgs cilvēkiem, kuri pakļauti īsiem smagas fiziskas slodzes periodiem. Regulāra C vitamīna papildu uzņemšana saīsina arī saaukstēšanās ilgumu. [11]

Taukos šķīstošie vitamīni

A vitamīns (retinols)

A vitamīns ir taukos šķīstošs vitamīns, kas nepieciešams labai redzei, šūnu diferenciācijai, epitēlija barjerfunkcijai un imūnsistēmai. [12] A vitamīns pieder antioksidantu vitamīnu grupai, tas spēj neitralizēt brīvos radikāļus, kas rodas intensīvas fiziskas slodzes laikā. Iepriekš formētais retinols parasti ir atrodams dzīvnieku izcelsmes pārtikā (gaļā, zivīs, olās, dzīvnieku izcelsmes pārtikas atvasinājumos), [13] bet provitamīns A tiek iegūts no augu izcelsmes pārtikas.

Provitamīnam A (karotīns, β kriptoksantīns) ir kaulus aizsargājošas īpašības, tas stimulē osteoblastisko aktivitāti un kaulu veidošanos, kavē osteoklastisko aktivitāti un kaulu rezorbciju. Taču A vitamīna hipervitaminozei ir arī būtiska negatīva ietekme. Pētījumi ar dzīvniekiem rāda, ka retinola negatīvo ietekmi uz skeletu novēro lielākas koncentrācijas gadījumā, īpaši uz kortikālo kaulu. [15]

Toraishi et al 2021. gadā publicētajā pētījumā noskaidrots, ka A vitamīna papildu uzņemšana lielās devās (2792 μg) garo distanču skrējējiem saistīta ar stresa lūzumu rašanos (dienas deva vīriešiem ir 900 μg). [14]

Taču izteiktāka tieša saistība starp A vitamīnu un sliktu kaulu veselību novērota indivīdiem ar aptaukošanos vai D vitamīna deficītu. A vitamīns mehāniski atšķirīgi ietekmē osteoģenēzes posmus, uzlabojot agrīnu osteoblastu diferenciāciju un kavējot kaulu mineralizāciju caur retinoīnskābes receptoru (RAR) signālu, un modulējot ar osteocītiem/osteoblastiem saistītos kaulu peptīdus. Tādējādi A hipervit­aminoze izraisa zemu kaulu masas blīvumu un palielina lūzumu risku, jo retinīnskābe lielās devās kavē osteoblastu diferenciāciju un mineralizāciju. Tomēr pierādīts, ka pietiekama A vitamīna uzņemšana ar pārtiku vai uztura bagātinātājiem spēj uzturēt veselīgus kaulus. [15]

D vitamīns

D vitamīns pēdējā laikā ieguvis arvien lielāku uzmanību sporta uzturā. Tas tiek sintezēts ādā un veidojas organismā pēc saules gaismas iedarbības 15—20 minūtes. To var arī absorbēt, uzņemot ar olbaltumvielām bagātu pārtiku, piemēram, olas dzeltenumu, zivis un piena produktus. Iepriekš pierādīts, ka D vitamīns ir būtiska uzturviela kalcija homeostāzē, taču jaunākie pētījumi rāda, ka D vitamīns piedalās arī gēnu signālu nodošanas reakcijās, proteīnu sintēzē, hormonu sintēzē, imūnās atbildreakcijās, kā arī šūnu apritē un reģenerācijā. [16]

D vitamīna funkcijas cilvēka organismā tiek nodrošinātas caur endokrīno un autokrīno mehānismu ceļiem. Endokrīnais mehānisms pētīts visvairāk, un tas darbojas, palielinot kalcija uzsūkšanos zarnās un osteoklastisko aktivitāti. D vitamīns ir būtisks kaulu augšanai, blīvuma uzturēšanai un kaulu remodelācijai. Saprotot D vitamīna pamatfunkcijas, kļūst skaidrs iespējamais mehānisms zemam D vitamīna līmenim serumā.

Zems D vitamīna līmenis serumā izraisa ievērojamu kalcija uzsūkšanās samazināšanos no zarnām, kas palielina parathormona līmeni un izraisa osteoklastu aktivāciju, noārdot kaulu kolagēna matrici.

Tas nozīmē, ka zems D vitamīna līmenis palielina kaulu traumu risku, piemēram, stresa lūzumus, kādus bieži pieredz sportisti. [17]

Tāpēc ir svarīgi dažādi profilaktiski pasākumi, lai sportisti uzturētu un atjaunotu normālu D vitamīna līmeni un novērstu šo traumu iespējamību.

Otrs D vitamīna mehānisma ceļš ir autokrīnais, kura darbība ir nozīmīga tādos organisma metaboliskajos procesos kā hormonu proteīnu sintēze, imūnās sistēmas un iekaisuma reakciju atbilde, šūnu sintēze, ģenētiskās reakcijas. Bez D vitamīna spēja reaģēt uz fizioloģiskiem un patoloģiskiem simptomiem būtu pilnībā izmainīta. Autokrīnais ceļš, šķiet, ir arī vissvarīgākais saistībā ar D vitamīna iedarbību uz skeleta un muskuļu darbību. [17]

D vitamīna loma balsta—kustību aparātā 

Pierādīts, ka D vitamīns ir spēcīgs skeleta un muskuļu fizioloģijas modulators, tas ietekmē kalcija un fosfātu transportēšanu muskuļos caur šūnu membrānām, fosfolipīdu metabolismu un muskuļu šūnu proliferāciju un diferenciāciju. D vitamīns palielina muskuļu proteīnu sintēzi, adenozīntrifosfāta (ATP) koncentrāciju, kapacitāti veikt aerobos un anaerobos vingrinājumus, kas translējas lielākā muskuļu spēkā, lēcienu ātrumā un jaudā. D vitamīns novērš muskuļu deģenerāciju. Kopumā ir vērts domāt, ka fizisko sniegumu ievērojami uzlabot/saglabāt var ar adekvātu D vitamīna līmeni. [17; 18]

Carswell et al ziņojuši, ka D vitamīna līmenis pozitīvi korelē ar izturību un ka zemāks D vitamīna līmenis var pasliktināt izturību. Geiker et al pierādījuši, ka ievērojami lielāks muskuļu spēks ir vīriešiem peldētājiem ar pietiekamu D vitamīna līmeni serumā. Bauers et al noteikuši, ka D vitamīna deficīts handbola spēlētājiem var palielināt balsta—kustību aparāta traumu un infekciju risku. Citi pētījumi liecina, ka D vitamīns var būtiski ietekmēt arī akūtus muskuļu bojājumus, ko izraisa augstas intensitātes vingrinājumi, piemēram, Barker et al ziņojuši, ka augsts 25(OH)D līmenis serumā pirms treniņa saistīts ar ātru muskuļu spēka atjaunošanos pēc muskuļu traumas augstas intensitātes vingrinājumos.

Kopumā jāsecina, ka sportistiem nepieciešams novērtēt un novērst D vitamīna deficītu. Vairākos pētījumos pierādīts, ka D vitamīna līmenis serumā saistīts ar balsta—kustību aparāta traumām. Ammermans et al pētīja D vitamīna līmeni serumā sievietēm, kurām diagnosticētas apakšējo ekstremitāšu traumas, un ziņoja, ka zems D vitamīna līmenis bija attiecīgi 60,8 % un 77,4 % pacienšu ar pārmērīgu slodzi un akūtām traumām. Zems D vitamīna līmenis bija arī 76,5 % pacientu ar saišu un skrimšļa traumām, 71 % pacientu ar patellofemorālām problēmām, 54,6 % pacientu ar muskuļu/cīpslu traumām un 45 % pacientu ar kaulu stresa traumām. [23]

Smith et al novērtēja D vitamīna deficīta izplatību pacientiem ar zemas enerģijas lūzumu pēdā vai potītē un ziņoja, ka D vitamīna hipovitaminoze bija visai raksturīga atrade pacientiem ar pēdas vai potītes traumām. Turklāt ievērojami zemāks D vitamīna līmenis serumā bija pacientiem ar lūzumiem nekā pacientiem ar potītes sastiepumiem.

D vitamīna ietekme uz plaušu darbību

D vitamīna deficīts asociēts ar plaušu funkciju traucējumiem, astmu un hronisku obstruktīvu plaušu slimību. Tas saistīts ar samazinātu plaušu tilpumu un korelē ar vairākiem plaušu funkcijas rādītājiem un palielinātu elpceļu reaktivitāti. D vitamīns veicina alveolu strukturālo integritāti, plaušu elasticitāti, ietekmē vitālo kapacitāti un skābekļa apmaiņu.
Sportistu fiziskās aktivitātes un aerobās spējas (VO₂_max) ir atkarīgas no visām minētajām plaušu funkcijām. Visās sporta aktivitātēs ir nepieciešams atbilstošs VO₂_max līmenis. Tomēr rezultāti, ko dažādi autori ieguvuši, pētot sportistus saistībā ar D vitamīna deficītu, ir nepārliecinoši. [17]

D vitamīna darbība imūnsistēmā

Dažādi pētījumi rāda, ka D vitamīna receptoru (DVR) darbība ietekmē iedzimto un adaptīvo imunitāti. D vitamīns ietekmē gan T, gan B šūnas. Ikdienā DVR ekspresija uzrāda zemu aktivitāti gan T, gan B šūnās, bet infekcijas slimību gadījumā tie aktivitāti palielina, kas liecina par izšķirīgu lomu adaptīvajā imunitātē. [17]

Zems D vitamīna līmenis vispārējā populācijā un sportistiem (īpaši pēc intensīvas slodzes) izraisa IL6 un TNFα līmeņa paaugstināšanos, tāpēc D vitamīns mazina šo iekaisuma reakciju. D vitamīna nepietiekamības dēļ sportisti (īpaši elites līmenī) biežāk slimo ar saaukstēšanos, gripu un gastroenterītu nekā sportisti ar augstāku D vitamīna līmeni. [17]

E vitamīns

E vitamīna funkcijas ir apturēt lipīdu peroksidācijas ķēdes reakcijas progresēšanu un saglabāt polinepiesātināto taukskābju integritāti šūnu membrānās. Tā deficīts rodas reti, un to izraisa tauku uzsūkšanās vai metabolisma traucējumi. [25] 

Vairākos pētījumos aprakstīta E vitamīna pozitīvā ietekme, piemēram, uzlabota imūnreakcija, nodrošinot aizsardzību pret infekcijas slimībām, [26] pretiekaisuma iedarbība un holesterīna līmeni pazeminoša iedarbība. [27]

Taču pēdējos gados pētīta arī E vitamīna ietekme uz slodzes izraisītu muskuļu bojājumu, oksidatīvo stresu un iekaisumu.

Kim et al publicētajā pētījumā (2022) noskaidrots, ka mazas papildu E vitamīna devas (≤ 500 SV/dienā) ievērojami aizsargājoši iedarbojas pret slodzes izraisītiem muskuļu bojājumiem un oksidatīvo stresu.

Taču fiziskas slodzes izraisīta iekaisuma gadījumā E vitamīns nespēja izrādīt pretiekaisuma funkcijas. [2]

K vitamīns

K vitamīns tiek uzglabāts un uzkrāts organismā, tā funkcionalitāte vērojama pēc organisma nepieciešamības. K vitamīns ir būtisks protrombīna un citu asinsreces faktoru sintēzei aknās, svarīgs arī kaulu veselību un izturību uzturošo proteīnu funkcionalitātes nodrošināšanā. [28]

K vitamīns ir zināms ar savu nozīmi koagulācijas kaskādē, būtisks kaulu veselībai, piedalās daudzu ar kauliem saistītu proteīnu karboksilēšanā, regulē osteoblastisko marķieru ģenētisko transkripciju un kaulu reabsorbciju. K vitamīna deficīts rodas reti, galvenokārt saistībā ar patoloģijām, kas kavē regulāru K vitamīna uzsūkšanos zarnās, vai ar ilgstošu antibiotiku kursu. Novērošanas pētījumos zems K vitamīna līmenis serumā bija saistīts ar lielāku lūzumu (īpaši gūžas kaula lūzuma) risku. Novērots, ka K vitamīna deficīts rada noslieci uz osteoporozi un dažādām osteoartrīta formām. [29]

Ir pierādīts, ka K₂ vitamīnam ir sevišķa loma mitohondriju atjaunošanas funkcijā un galvenā funkcija adenozīntrifosfāta ražošanā mitohondrijos. Tāpēc ir pamatoti domāt, ka uztura bagātināšana ar K₂ vitamīnu varētu palielināt muskuļu funkciju (t.i., skeleta un sirds muskuļu), pieaugot mitohondriju skaitliskajam saturam.

McFarlin et al noskaidrojuši, ka K₂ vitamīna papildu lietošana ikdienā atlētiem nozīmē par 12 % palielinātu maksimālo sirdsdarbību slodzes laikā. Iepriekš ticis aprakstīts, ka K₂ vitamīna papildu lietošana ikdienā uzlabo kardiovaskulārās sistēmas darbību slimiem pacientiem, taču šis pētījums norāda uz tā potenciālu ikdienā fiziski aktīviem indivīdiem. [30]

Noslēgumā

Apkopojot informāciju par sporta medicīnā svarīgiem vitamīniem, var secināt, ka visām vitamīnu grupām ir nozīme fiziskās formas uzturēšanā un pat tās pilnveidošanā. Vitamīni — gan taukos šķīstošie, gan taukos nešķīstošie — pierādījuši savu nozīmi muskuļu spēka palielināšanā, reģenerācijā un anaboliskajos procesos, kā arī novērš balsta—kustību aparāta traumu risku.

Pilnvērtīgs, sabalansēts uzturs un adekvāti novērsts vitamīnu deficīts veido ietvaru tam, lai uzturētu un uzlabotu fizisko formu, kopējo imunitāti, atjaunošanos pēc intensīviem treniņiem, kardiovaskulārās sistēmas un balsta—kustību aparāta sniegumu fiziski aktīviem cilvēkiem un sportistiem.

Kopsavilkums

• Regulāras fiziskas slodzes ietvaros ir jāizprot vajadzības pēc papildu uztura sportistiem un aktīviem cilvēkiem, lai saglabātu veselību un sasniegtu optimālus rezultātus.
• Viens no svarīgiem uztura aspektiem ir vitamīni, kas nozīmīgā mērā regulē daudzas dzīvībai būtiskas ķīmiskas reakcijas.
• Rakstā vēstīts par ūdenī šķīstošiem un taukos šķīstošiem vitamīniem un to nozīmi sportista ikdienas sniegumā un veselības stāvoklī.