СРЕДСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ АДАПТИРУЕМОСТИ ОРГАНИЗМА К ЭКСТРЕМАЛЬНЫМ УСЛОВИЯМ

Название	СРЕДСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ АДАПТИРУЕМОСТИ ОРГАНИЗМА К ЭКСТРЕМАЛЬНЫМ УСЛОВИЯМ
Разработчик (Авторы)	Третьяк Людмила Николаевна, Герасимов Евгений Михайлович
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2475257
Дата регистрации	22.06.2011
Правообладатель	Третьяк Людмила Николаевна, Герасимов Евгений Михайлович
Медаль имени А.Нобеля

Описание изобретения

Изобретение относится к спортивной медицине, в частности к составу спортивных антистрессовых напитков, содержащих биологически активные добавки, способствующие повышению сопротивляемости организма к экстремальным условиям.

Известна спортивная вода «Afte Sport» со вкусом лимона без подсластителей и красителей, выпускаемая компанией ООО «Аска Трейд», содержащая углекислоту и закись азота и предназначенная для быстрого восстановления после физических нагрузок и снятия эмоционального и физического напряжения [Спортивная вода появится на российском рынке напитков [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://www.profinance.kz/2010/09/16/sportivna-voda-povits-na-rossiskom-rynke-napitkov.html. - дата обращения 20.03.2011].

Напиток не предназначен для коррекции ферментного и энергетического обмена организма спортсмена и биохимизм его влияния соответствует психологическому воздействию и регидратации организма.

Известно средство повышения адаптируемости человека к экстремальным условиям «Витабиос» на основе дезинтегрированных оболочек винных дрожжей, имеющих антиоксидазную активность [патент РФ №2191587 опубликован 27.10.2002, патентообладатель: ООО «Научно-производственная фирма «Аквазинэль», авторы Спиридонов В.Е и др. Режим доступа URL ФГУ ФИПС: http://www1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet].

Средство предназначено для использования в виде биосорбента со свойствами противоаллергических препаратов, радиофагов, сорбентов токсичных элементов и ионов тяжелых металлов. Влияние на повышение работоспособности не зарегистрировано.

Известно средство, обладающее тонизирующим и общеукрепляющим действием «Энерготон», содержащее концентрированный виноградный сок, яблочный экстракт, черноплоднорябиновый экстракт, водно-спиртовые экстракты шиповника и боярышника, а также водно-спиртовые экстракты аралии и элеутерококка [патент РФ №2018316, опубликован 30.08.1994, автор Соколов С.Я и др., патентообладатель: Международная ассоциация фитотерапии и традиционной медицины «Фитосан-интер». Режим доступа URL ФГУ ФИПС http://www1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet]. Экспериментальная проверка разработчиками эффективности средства показала почти двукратное увеличение работоспособности при длительном применении. Однако в Германии при использовании водно-спиртовой настойки элеутерококка двадцать натренированных бегунов не смогли улучшить свои результаты [Нил Вертхаймер, редактор. Ридерз Дайджест, Лекарственные препараты и БАД, Справочник, 2005, С.479]. Кроме того, эксперименты Скального А.В. [Скальный А.В. Питание в спорте: макро-и микроэлементы / А.В.Скальный, З.Г.Орджоникидзе, А.Н.Катулин. - М.: Городец, 2005. - 144 с, С.114-117] по применению минеральных подкормок («Берламин модуляр» фирмы «Берлин-Хеми», Германия) в массированных дозах (200 г/сутки) приводили к уменьшению их концентраций в крови и в моче, причем анаболический эффект у 30-ти исследуемых футболистов начал проявляться только через 15 дней, что позволило авторам считать минеральные подкормки элементом «дополнительного питания». Это вполне согласуется с современной биохимической концепцией, согласно которой любые поступления в организм минералов и углеводов, прежде чем попасть к работающим органам, накапливаются и трансформируются в усвояемые комплексы в соответствующих органных депо (пулах организма) и только затем по истощению запасов в депо могут удовлетворять потребности в них работающих органов.

Таким образом, обладая выраженным адаптогенным эффектом, препарат не оказывает гепатопротекторного эффекта и не может защитить паренхиматозные органы спортсмена от вредного влияния избытка стрессовых гормонов.

Более подробный обзор существующих аналогов антистрессовых напитков приведен нами в специальном исследовании [Герасимов Е.М. «Ингредиентный состав многофункциональных пищевых напитков»: Методическое руководство для тренеров и спортсменов высшей квалификации / Е.М.Герасимов, Л.Н.Третьяк, В.Н.Ячевский. - Оренбург, типография ИП Кострицин. - 2010. - 70 с.].

Недостатком всех известных технических решений является стремление посредством применения напитков быстро компенсировать энерготраты организма спортсмена путем опасного экзогенного насыщения организма углеводами, произвести быструю регидратацию, создавая опасную для сердечно-сосудистой системы гиперволемию, а также восполнить потери минеральных солей, ориентируясь на объемы их выбросов организмом как отработанных шламов потом и мочей, что напоминает механизм уринотерапии. При этом другие механизмы моделирования состава напитков ориентированы на насыщение организма спортсмена жизненно необходимыми питательными веществами, включая витамины, что входит в функции нутрициологии, но не коррекции биохимического обмена веществ в направлении стимулирования постоянно возобновляемого аутогенного энергообеспечения мышц, длительно работающих на пределе возможностей.

Одним из правильных (с точки зрения биохимии мышечных сокращений) направлений коррекции биохимического состава крови спортсменов были попытки борьбы с «закислением мышц», противодействию накопления лактата крови и изменению «лактатного порога» [патент РФ 2312522 Содержащая основания смесь микроэлементов пищи. Фукс Н., Кёсслер П. - Опубл. 20.12.2007. БИ №35]. На международной конференции по питанию легкоатлетов озвучены рекомендации относительно целесообразности добавления в пищу бегунов-средневиков питьевой соды, цитрата натрия и бета-аланина, способствующих увеличению буферных возможностей организма. Однако прием этих веществ (0,3 г/кг массы тела) за 1-3 часа перед тренировками одним спортсменам помог улучшить результаты, тогда как у других вызывал рвоту и понос [Питание в легкой атлетике. Рекомендации по питанию для сохранения здоровья и достижения высоких результатов в легкой атлетике: материалы международной конф. ИААФ ATLETICS, апрель 2007. - Монако].

Наиболее близким техническим решением, принятым нами за прототип, является средство, повышающее работоспособность, переносимость экстремальных нагрузок, адаптируемость к экстремальным условиям, содержащее сухие дрожжи, в том числе используемые в пивоварении, обработанные до их лизирования, экстрактами растений либо антиоксидантом [патент РФ 2390271, опубликованный 27.05.2010, БИ №15, автор Чалдышева Н.В., патентообладатель ООО «Леофос»]. Пивные дрожжи и продукты их переработки обладают полноценным набором незаменимых аминокислот, минералов и витаминов, что делает их прекрасным общеукрепляющим комплексом, но не обладающим адаптогенными и гепатопротекторными свойствами, кроме того, они имеют специфический привкус.

Целью изобретения является создание средства, обладающего свойствами фармакологически противостоять повреждающему влиянию стресса в условиях длительных и нарастающих по интенсивности предельных мышечных перегрузок.

Техническим результатом заявляемого способа является создание средства, обладающего свойствами фармакологически противостоять повреждающему влиянию стресса в условиях длительных и нарастающих по интенсивности предельных мышечных перегрузок.

Задача решается тем, что средство, повышающее работоспособность, переносимость экстремальных нагрузок, адаптируемость к экстремальным условиям, содержащее пивные дрожжи и экстракты растений, отличающееся тем, что оно представляет собой 50% водный раствор плазмолизата, полученный из пивных дрожжей, отработанных в процессе основного брожения, который обогащен экстрактами элеутерококка, расторопши (в пересчете на силимарин) и корня солодки (в пересчете на глицерам), взятыми в соотношении 2:0,8:5:2,4 соответственно.

Поставленная цель решается применением средства, включающего плазмолизат отработанных пивных дрожжей, обогащенный экстрактом элеутерококка (Extractum Eleutherococci fluidum, основной компонент Eleutherosid B или Syringosid), экстрактом Расторопши (Silybum marianum, основной компонент Silymarin) и экстрактом корня солодки (Glycyrrhiza glabra, основной компонент Glycyrramum - глицерам). Дозировки указанных экстрактов соответствуют среднесуточным терапевтическим дозам, обычно применяемым при одиночном использовании. Так, Extractum Eleutherococci fluidum применяют по 2,0 мл за полчаса до еды [Соколов С.Я., Замотаев И.П. Справочник по лекарственным растениям (Фитотерапия), изд. 3. - М.: Металлургия, 1990; Элеутерококк - С.36-37]; Glycyrramum - Глицерам - по 200 мг сутки [Соколов С.Я., Замотаев И.П. Справочник по лекарственным растениям (Фитотерапия), изд. 3. - М.: Металлургия, 1990, - с.189-191]; Silymarin - Силимарин - по 60 мг сутки [М.Д.Машковский. Лекарственные средства, издание 13, т.1. - С.515]. Оригинальность действия заявляемого средства состоит в организации комплексной защиты систем организма от повреждающего влияния избытка стрессовых гормонов. Использованы следующие полезные свойства компонентов состава заявляемого средства.

Настойка элеутерококка. Известно [Соколов С.Я., Замотаев И.П. Справочник по лекарственным растениям (Фитотерапия), изд. 3. - М.: Металлургия, 1990, - С.36-37], что экстракт элеутерококка не только улучшает кровоснабжение мозга путем положительного влияния на состояние углеводно-фосфорного обмена в мозговой ткани; под его влиянием увеличивается диаметр сосудов и обменная поверхность капиллярного русла сердца; при этом происходит повышение мышечной работоспособности за счет меньших затрат углеводных источников энергии и более ранней мобилизации липидов, сопряженных с фосфорилированием и лучшим сохранением баланса АТФ в работающих мышцах.

Силимарин - действующее начало экстракта расторопши. Известны [Нил. Вертхаймер (редактор). Лекарственные препараты и БАД. - Ридерз Дайджест. Италия. 2005. - С.444-445] свойства расторопши как мощного антиоксиданта, предупреждающего повреждения печени и симулирующего регенерацию поврежденных гепатоцитов; антитоксический эффект препаратов связан с регенерацией запасов глютатиона, необходимого для процессов детоксикации от свободных радикалов и продуктов перекисного окисления липидов.

Glycyrramum - (Глицерам - моноаммонийная соль глицирризиновой кислоты из корней солодки) сохраняет отхаркивающий, противовоспалительный и противоаллергический эффект глицирризина - основного действующего начала корневищ Glycyrrhiza glabra [Соколов С.Я., Замотаев И.П. Справочник по лекарственным растениям (Фитотерапия), изд. 3. - М.: Металлургия, 1990, - С.189-192].

Плазмолизат. В отличие от известных технических решений в заявляемом изобретении использовали нативный (неденатурированный) плазмолизат отработанных пивных дрожжей, полученных путем разрушения дрожжевых клеток центрифугированием в продолжение 30 минут при 3-5 тысячах оборотов в минуту, что, кроме разрушения клеток, позволяло освободить плазмолизат от оболочек разрушенных дрожжевых клеток и механических взвесей состава сусла и молодого пива. Полученный плазмолизат подвергали кратковременной (1 мин) СВЧ-стерилизации от сопутствующей микрофлоры и хранили при температуре +4,0°С в герметизированных емкостях.

Плазмолизат представляет собой прозрачную жидкость с легкой опалесценцией от светло-коричневого до темно-коричневого цвета с выраженным специфическим ароматом пивных дрожжей и слегка горьковатым привкусом.

Плотность свежего отсепарированного плазмолизата соответствует интервалу от 1,4 до 2,2 г/дм³ (с учетом 20% содержания остаточных промывных вод) при массовой доле сухого вещества 10%. Фактически плотность 50% водного раствора стабилизированного плазмолизата, определенная на анализаторе Клевер ультразвуковым методом, составила 1,0658 г/см³. Плотность, определенная ареометром, составила 1,070 г/см³. Кислотность плазмолизата (в день выработки) была нейтральной или слабокислой (рН 6,8-7,4), что в пересчете на уксусную кислоту составило 100 мг/100 г плазмолизата.

При экспериментальной проверке эффективности композиции использовали 50% раствор плазмолизата, в который добавляли экстракты элеутерококка, расторопши и солодки в дозах, соответствующих рекомендованным суточным. При этом, учитывая биологические различия в реакциях человека и экспериментальных животных, указанные дозы пересчитывали в равноэффективные дозы, соответственно рекомендациям Лауренца (цит. по И.А.Волчегорский, 2004. С.23).

Состав экспериментальной композиции заявляемого средства приведен в таблице 1.

Физические показатели плазмолизата приведены в таблице 5.

Смесь готовилась ежедневно непосредственно перед употреблением с учетом равноэффективных доз на всю группы крыс с запасом 20,0%, учитывая неизбежные потери на смачивание шприца и зонда. Расчетный объем вводимой крысам внутрижелудочно смеси составлял два миллилитра. Подкормку вводили принудительно за полчаса до начала плавания. Крыс кормили после эксперимента.

Методика оценки эффективности антистрессового средства

В качестве экспериментальной модели принята методика стрессового эксперимента с принудительным плаванием самок крыс генетически чистой линии Wistar, начальной массой тела 164-168,0 г. Эксперимент по релистрадии максимального времени плавания крыс с грузом на хвосте (10% от массы тела) сопровождался биохимическим, гематологическим, иммунобиологическим и морфологическим контролем по общепринятым методикам. Учитывая прирост крыс (1,38-1,54 г/сутки) и возможности изменения биохимического статуса «растущего организма», полученные в опыте и контроле результаты сравнивали с соответствующими показателями группы «биологического контроля», то есть неплавающих крыс, содержащихся в тех же условиях. Крысы контрольной и опытной групп плавали натощак, причем подкормку вводили внутрижелудочным зондом в размере 2,0 мл за полчаса до принудительного плавания. Крыс выводили из ежедневных опытов по достижению состояния: «выбилась из сил и начала пускать пузыри». Учитывая влияние температуры воды на работоспособность крыс, основной эксперимент провели при температуре среды +16°С. Биохимический контроль проводили на 17-й и на 27 день принудительного плавания. Учитывая факты перетренировок, крысам давали дни отдыха через каждые пять дней плавания. Всего провели 6 серий, причем в последних трех изучали влияние температуры воды (от +6 до +30°С) на работоспособность крыс. В дни отдыха подкормку не проводили.

Результаты эксперимента

Контроль времени плавания.

Исходное время принудительного плавания составило: в контроле (без подкормок) 2,1 мин, у крыс, получавших «пивную» подкормку - 2,63 мин. К концу эксперимента длительность плавания возросла до 32 минут в контроле и до 50 минут у группы «пивной подкормки». Прирост работоспособности в однотипных группах не был линейным: в первых сериях во всех группах спад наступал на 4-5-й день перегрузок, тогда как в последующих - уже на третий день тренировок. Сказывалось неизбежное влияние «перетренировок», что вынудило вводить «день отдыха», включая длительный (14 суток) после 17 дневного эксперимента. После дня отдыха средние результаты групп превышали исходные показатели начала эксперимента. Однако к десятому дню предельных нагрузок в каждой из групп произошла четкая дифференциация групп на «типичных» лидера и аутсайдера, показывающих крайние или «выскакивающие показатели», в разы отличающиеся от среднегрупповых. Эти различия в удельной работоспособности (длительность плавания, разделенная на массу тела) усиливались в каждой последующей серии, показывая предрасположенность или неспособность крыс к длительному плаванию в стрессовых условиях. Лидер группы подкормки плавал более 75 минут с грузом на хвосте, и его выводили из опыта волевым решением. Длительность плавания крыс контрольной и опытной групп представлена в таблице 6. Для нивелирования влияния разницы массы тела мы ввели коэффициент удельной работоспособности, показывающий отношение длительности плавания в секундах к массе тела, в граммах. Результаты длительности плавания приведены в таблице 6.

Из таблицы 6 следует, что влияние подкормки на удельную работоспособность проявляется уже с первого дня и нарастает с 1,0% до 70,0%, составляя за пять дней эксперимента, в среднем 43%.

На чертеже приведена динамика расслоения удельной работоспособности однотипной группы крыс, получавших подкормку, на лидеров и аутсайдеров, относительно средних показателей всей группы.

Графики наглядно демонстрируют, что уже через пять дней тренировок с максимальными нагрузками внешне однотипная группа может быть разделена на лидеров с исключительными способностями к тренировкам биохимических систем в условиях экстремального стресса. Так лидер группы подкормки превосходил по работоспособности лидера контрольной группы от 19 до 83%, что в среднем составило 41%.

Важно отметить, что температура воды существенно влияет на работоспособность крыс. В связи с тем, что выявленный оптимум среды (+27°С) соответствует максимальной длительности плавания крыс (3742,2 секунды), то представляется возможным прогнозирование длительности плавания при любых пониженных температурах. При этом время выживания крыс в холодной воде представлено зависимостью: Y=151,73e^0,107x (R²=0,921), где Y - длительность плавания, секунд, x - температура воды, °С.

Изменения биохимических показателей крови

На сегодняшний день никем не оспаривается тот факт, что спортивные мышечные перегрузки и состояние чрезмерного стресса неразделимы (Зимин Ю.И., 1979; Кассиль Г.Р. и др., 1978). При этом считается доказанным, что любой стресс, приводя к избытку катехоламинов в крови, неизбежно сопровождается повреждением внутренних органов, работающих на пределе своих функциональных возможностей [Меерсон Ф.З. Адаптация, стресс и профилактика. М.: Наука. - 1981. - 278 с.]. Известно также [Шубик В.М., Левин М.Я. Иммунологическая реактивность юных спортсменов. М.: Физкультура и спорт, 1982, 136 с.], что у спортсменов (пловцов) высокие титры аутоантител к тканям собственных органов (печень, почки, сердце) более чем в пять раз превышают частоту подобных находок у начинающих здоровых спортсменов. Причем у стажированных спортсменов частота обнаружения противопочечных и противопеченочных аутоантител существенно снижается.

Полученные нами данные совместно с проблемной лабораторией по изучению механизмов иммунитета (д.м.н. Смолягин А.И., профессор кафедры клинической лабораторной диагностики Оренбургской государственной медицинской академии) показали, что уже на 16-й день эксперимента количество циркулирующих иммунных комплексов в крови крыс контрольной группы было на 273% больше, чем в крови крыс биологического контроля и на 336% выше, чем в крови крыс, получавших подкормку (таблица 7). С точки зрения господствующей на сегодняшний день теории стрессового повреждения паренхиматозных органов избытком стрессовых гормонов высокий процент циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) в крови крыс плавающего контроля свидетельствует о наличии повреждения органов и нарастании в крови крыс титра аутоантител. Тот факт, что в крови крыс, получавших заявляемое средство, количество ЦИК было на 19% ниже, чем даже в группе биологического контроля и на 336% ниже, чем в группе плавающего контроля свидетельствует об эффективности средства протекторной защиты обмена веществ в органах, обеспечивающих энергообеспечение работающих мышц и системную детоксикацию как от продуктов обмена, так и от избытка катехоламинов (таблица 9). Однако у лидеров обеих групп на 46-й день эксперимента количество ЦИК крови существенно снизилось и даже стало на 28% меньше, чем у крыс биологического контроля. Это свидетельствует о том, что лидер групп в отличие от аутсайдера смог справиться с проблемой детоксикации организма. Рекордная и нарастающая от серии к серии удельная мышечная работоспособность крыс в наших опытах исключает, на наш взгляд, массированный цитолиз или повреждение систем и органов, обеспечивающих предельную работоспособность мышц.

1. При сопоставлении биохимических и иммунологических параметров крыс подкормки относительно биологического интактного контроля установлено:

1.1. Резкое снижение билирубина крови относительно биоконтроля. Это может быть расценено как дефицит железосодержащих компонентов в условиях длительной и чрезмерной мышечной перегрузки.

1.2. Выявлен статистически значимый прирост АсАТ (+60%) в условиях эксперимента. Это свидетельствует о существенной активизации функционирования биоэнергетики в митохондриях, причем в условиях существенного снижения белкового обмена, о чем свидетельствует существенное снижение концентраций ГГТ (минус 50%) и срыв окислительного фосфорилирования в митохондриях, согласно маркеру по щелочной фосфатазе (минус 91%).

1.3. Применение подкормки не предотвратило типичных стрессовых проявлений лимфоцитоза (+28%) и лейкопении (минус 35%) в условиях уменьшения относительных масс селезенки (минус 20%) и тимуса (минус 50%).

1.4. Важно отметить отсутствие реакции иммунной системы в виде уменьшения числа ЦИК относительно биоконтроля на минус 19%.

2. При сопоставлении биохимических и иммунологических параметров крыс, получавших подкормку относительно контроля (плавающая группа без подкормки):

2.1. Применение гепатопротектора и адаптогена в сочетании с плазмолизатом пивных дрожжей привело к сохранению биоэнергетики митохондрий (по маркеру АСАТ) на +73% относительно контрольной группы, не получавшей подкормки.

2.2. Количество циркулирующих иммунных комплексов в условиях длительной подкормки снизилось на 70% относительно контрольной группы, что свидетельствует об отсутствии выраженных аутоиммунных процессов.

2.3. Подкормка предотвратила развитие лейкопении и лимфоцитоза, но не предотвратила снижение относительной массы тимуса.

2.4. Тот факт, что отсутствуют различия в активности ГГТ и ЩФ у крыс контрольной группы и крыс, получавших подкормку, но эти показатели существенно ниже биологического контроля (на минус 50 и минус 91%), свидетельствует о том, что длительный стресс с чрезмерной мышечной нагрузкой подавляет нормальный аминокислотный клеточный обмен, а также процессы окислительного фосфорилирования в митохондриях.

1. Различия относительно биоконтроля:

1.1. Прирост АЛАТ на 17% свидетельствует о том, что вырос ресинтез глюкозы, обеспечивающий биоэнергетику работающих мышц (по данным Рослого И.М. за счет активации глюкозо-аланинового шунта).

1.2. Прирост на 40% ГГТ свидетельствует об активизации транспорта аминокислот за счет привлечения белковых составляющих из всех депо организма для обеспечения биоэнергетики предельно перегруженных мышц.

1.3. Энергообеспечение митохондрий остается недостаточным (минус 7% АСАТ и минус 27% ЩФ).

1.4. Увеличение общего билирубина крови (плюс 74%) свидетельствует об интенсификации обмена железосодержащими компонентами (миоглобин, гемоглобин).

2. Различия относительно плавающего без подкормки контроля:

2.1. Применение подкормки привело к интенсификац<

Изобретение "СРЕДСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ АДАПТИРУЕМОСТИ ОРГАНИЗМА К ЭКСТРЕМАЛЬНЫМ УСЛОВИЯМ" (Третьяк Людмила Николаевна, Герасимов Евгений Михайлович) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога