Разбирането на регулирането на използването на гориво е тема от голям интерес и има практически последици за спортните постижения и за предотвратяване на патофизиологични метаболитни състояния. Балансът между въглехидратите (СНО) и липидите се регулира от сложна система с обратна връзка на много места и контрол на връщането, както и взаимодействие между пътищата. Карнитинът има решаваща роля за липидното окисление, като посредничи при транслокацията на дълговерижни мастни киселини в митохондрии. През последните 30 години хранителните добавки с карнитин се използват широко, за да се подобри окисляването на липидите и да се повиши ефективността на упражненията. Доказателствата за ергогенен ефект на карнитина обаче са ограничени и повечето проучвания не показват ефект от добавянето на карнитин върху окисляването на липидите. Това едва ли е неочаквано, тъй като досега няма доказателства, че съдържанието на карнитин в мускулите може да се увеличи чрез хранене с карнитин при здрави мъже.

мазнини

В скорошно издание на The Journal of Physiology, Wall и колеги успяха да покажат за първи път, че мускулният карнитин може да бъде увеличен при здрави мъже чрез хранителни добавки с карнитин (Wall et al. 2011). Същата изследователска група, ръководена от Пол Грийнхаф, показа в предишно проучване, че 6 часа интравенозна инфузия с комбинация от карнитин и инсулин повишава мускулния карнитин с 13% (Stephens et al. 2006). Механизмът вероятно е свързан със стимулиране от инсулин на Na + -съединения трансмембранен транспорт на карнитин и е теоретичната основа за настоящото проучване, където храненето с карнитин се комбинира със СНО. Тримесечната диетична добавка с комбинация от карнитин и СНО няма ефект, но след 6 месеца мускулното съдържание на карнитин се увеличава с 21%. Необходимостта от използване на много дълъг период на добавяне показва трудностите и обяснява неуспеха на предишни проучвания с по-кратки интервенционни периоди.

В тази работа те не само показват повишен мускулен карнитин, но също така, че това променя мускулния метаболизъм по време на тренировка. Първо, по време на упражнения с ниска интензивност (50%) добавянето на карнитин води до намалено използване на гликоген и намалена активност на пируват дехидрогеназния комплекс (PDC). PDC е основна контролна точка за окисляване на СНО и има сложен режим на контрол, включващ инхибиране на обратната връзка от продуктите ацетил-КоА и NADH (Фиг. 1). Изследователите предполагат, че намалената активност на PDC се дължи на карнитин-медиирано увеличение на ацетил-CoA, получено от липиди. Въпреки че това обяснение е в съответствие с теоретичните модели (Randle et al. 1963), настоящите данни дават ограничена експериментална подкрепа, тъй като съотношението ацетил-карнитин/карнитин, което отразява съотношението ацетил-CoA/CoA, е било по-ниско след добавянето на карнитин. Индуцираното от карнитин щадене на мускулния гликоген е важна находка и съответства на повишеното липидно окисление. Очевидно ограничение на това проучване обаче е, че няма измервания на липидното окисление, което би трябвало да е един от основните резултати.

Схематична фигура на вътреклетъчния метаболизъм на мазнините и СНО.

Друго откритие в тази работа е, че при упражнения с висока интензивност (80%) мускулният лактат е намален след добавяне на карнитин. Едновременно с това PDC активността беше повишена, т.е. противоположна на тази, наблюдавана по време на упражнения с ниска интензивност. Повишената PDC активност се обяснява с ролята на карнитина в буферирането на ацетил-групите, което води до намалени нива на PDC инхибитора ацетил-CoA. Долният мускулен лактат след добавяне на карнитин предполага по-добро съответствие между гликолитичния поток и окисляването на СНО.

Добавянето на карнитин също е имало ергогенен ефект и е доказано, че увеличава производителността с 11% в пробно изпълнение с фиксирана продължителност от 30 минути. Ергогенният ефект се обяснява с двойната роля на карнитин - щадящ гликоген при ниска интензивност и намалено натрупване на мускулен лактат при висока интензивност.

Това добре контролирано проучване от Wall et al. 2011 г. има широки последици. Важна и стабилна констатация е, че мускулният карнитин може да бъде увеличен чрез диетични средства при лица без дефицит на карнитин и че това има ясно влияние върху мускулния метаболизъм и ефективността. Резултатите могат да имат значително въздействие върху спортните постижения, но изискванията за дългосрочно лечение най-вероятно ще ограничат употребата на карнитин като ергогенно помощно средство. Резултатите могат също да имат някакво клинично значение при лечението на диабет тип 2 и други метаболитни заболявания, които са свързани с влошен липиден метаболизъм. Може да се очаква, че по-нататъшната работа по този въпрос ще определи дали карнитинът може конкретно да засили окисляването на липидите.