Высокий уровень циркулирующей мочевой кислоты связан с рядом проблем со здоровьем и служит биомаркером воспаления, метаболического синдрома и гипертонии.
Биомаркеры на основе крови выгодно отличаются простотой частого измерения, поскольку стоимость забора крови относительно невелика. Однако некоторые биомаркеры могут вводить в заблуждение, если они подвержены временным колебаниям. Например, однократный прием углеводов вызывает резкий скачок глюкозы в крови без какого-либо долгосрочного влияния на метаболизм глюкозы, поэтому измерение уровня глюкозы обычно проводится утром в состоянии голодания. Таким образом, каждое показание не зависит от того, когда или что вы ели утром, что позволяет оценить тенденции в продольных данных.
Аналогичным образом, хотя постоянно повышенный уровень циркулирующей мочевой кислоты связан с риском хронических заболеваний, этот биомаркер также подвержен ошибочным измерениям, вызванным преходящими повышениями. Ряд факторов может вызвать повышение уровня мочевой кислоты, но интерпретация уровня мочевой кислоты требует понимания того, является ли это повышение хроническим или острым. Диета, например, может влиять на циркулирующие уровни как в краткосрочной перспективе, как в случае с моим повышением уровня мочевой кислоты, вызванным кетогенной диетой, о котором говорилось в AMA 44, так и в долгосрочной, как в случае десятилетий диеты с высоким содержанием фруктозы. Но как физические упражнения влияют на мочевую кислоту в сыворотке крови?
Как физические упражнения повышают уровень мочевой кислоты?
Во время очень интенсивных тренировок потребности скелетных мышц в энергии превышают возможности аэробного метаболизма по производству энергии. В таком состоянии, известном как "сверхмаксимальная физическая нагрузка", мышцы в большей степени полагаются на анаэробный метаболизм, гораздо менее эффективный путь производства энергии в форме АТФ. Таким образом, поскольку мышцы продолжают использовать АТФ для получения энергии, а анаэробный метаболизм не в состоянии ее восполнить, уровень АТФ в мышцах истощается на 30-40%. Это истощение, наряду с накоплением продуктов распада АТФ, активирует ферментативный путь, который превращает эти продукты распада в инозин-5'-монофосфат (ИМФ) и, через ряд дополнительных этапов, в мочевую кислоту.
После кратковременной тренировки сумма АТФ и продуктов его распада (АДФ и АМФ) обычно возвращается к уровню до тренировки менее чем через час, как и уровень ИМФ. Однако во время многократных повторений сверхмаксимальных физических нагрузок до отказа разрушение АМП значительно возрастает, что вызывает более значительные сдвиги в концентрации метаболитов и прогрессивно повышает уровень мочевой кислоты в сыворотке крови.
Исследование, проведенное в 1980-х годах, продемонстрировало эти эффекты супрамаксимальных упражнений в группе нетренированных, но активных молодых взрослых мужчин ("группа супрамаксимальных упражнений"). Исследователи обнаружили, что супрамаксимальные упражнения повышают уровень мочевой кислоты в сыворотке крови в течение трех дней повторяющихся супрамаксимальных интервальных тренировок (120% VO2 max в течение 1 минуты с последующим восстановлением в течение 4 минут, повторенных 24 раза или до отказа - только представьте, как это было весело!) Эта группа начала с нормального исходного уровня мочевой кислоты (5,9 ± 0,7 мг/дл). К середине тренировки уровень мочевой кислоты в сыворотке крови повысился до 7,6 ± 1,9 мг/дл и постепенно увеличился до 8,3 ± 0,6 мг/дл после тренировки. На второй день исходный уровень оставался повышенным и постепенно увеличивался до 9,8 ± 2,0 мг/дл после тренировки.
Все ли физические упражнения повышают уровень мочевой кислоты?
Когда затраты энергии превышают доступные идеальные источники, происходят временные сдвиги в метаболизме, что приводит к повышению уровня мочевой кислоты. Но повышают ли физические упражнения уровень мочевой кислоты, если они не превышают аэробные возможности и не истощают АТФ?
В описанном выше исследовании другая группа молодых мужчин ("субмаксимальная группа") три дня непрерывно тренировалась в течение двух часов при 65% VO2 max (аналогично зоне 2) и не показала разницы в уровне мочевой кислоты в сыворотке крови до, во время и после тренировки в любой из трех дней (средний уровень мочевой кислоты 5,6 ± 0,8 мг/дл). Несмотря на то, что непрерывная тренировка включала в себя большую общую рабочую нагрузку (т.е. большее общее количество МЕТ-часов), субмаксимальная группа оставалась в состоянии аэробного метаболизма и могла окислять глюкозу и жирные кислоты для непрерывного энергообеспечения. В противоположность этому, высокоинтенсивная физическая нагрузка, выполняемая супрамаксимальной группой, превышала доступные местные источники энергии, что привело к уменьшению запасов АТФ и увеличению распада КМП до мочевой кислоты, что привело к временной гиперурикемии.
Является ли гиперурикемия, вызванная физическими упражнениями, поводом для беспокойства?
Уровень мочевой кислоты в сыворотке крови после тренировки в группе с супрамаксимальными нагрузками был бы тревожным, если рассматривать его отдельно, поскольку участники значительно превысили порог, определяющий гиперурикемию у мужчин: уровень мочевой кислоты 7 мг/дл (у женщин этот порог ниже - 6 мг/дл). Но важно понимать, что повышение уровня мочевой кислоты, вызванное физическими упражнениями, было преходящим.
Даже в этом 3-дневном исследовании нетренированных испытуемых мы видим намеки на способность человеческого организма адаптироваться к стрессовым факторам для поддержания гомеостаза.
На третий день протокола тренировки уровни до и после тренировки, 6,9 ± 1,3 и 7,8 ± 1,5 мг/дл, соответственно, были ниже, чем до и после тренировки на второй день. Хотя эти показатели все еще превышают исходный уровень, они указывают на то, что мочевая кислота в сыворотке крови может со временем вернуться к нормальному уровню даже при продолжении ежедневных высокоинтенсивных тренировок, что, возможно, отражает снижение степени истощения АТФ в ответ на сверхмаксимальные физические нагрузки.
Итог
При использовании показателей мочевой кислоты в качестве показателя состояния здоровья и риска хронических заболеваний очень важно понимать, какие факторы могут изменить эти показатели. Супрамаксимальные физические нагрузки приводят к временному повышению уровня мочевой кислоты, в то время как физические нагрузки умеренной интенсивности этого не вызывают. (Я почти уверен, что этот феномен объясняет мой стремительный рост уровня мочевой кислоты в период с 2011 по 2014 год, когда я сидел на кетогенной диете, которая повышает уровень мочевой кислоты из-за ухудшения клиренса, и почти ежедневно выполнял субмаксимальные нагрузки в велоспорте и плавании).
Тем не менее, возможное повышение уровня мочевой кислоты в сыворотке крови не должно быть причиной для отказа от супрамаксимальных тренировок. Если только у вас уже нет патологического уровня мочевой кислоты, преходящее повышение не вредно. Действительно, мочевая кислота является преобладающей антиоксидантной молекулой в плазме крови, и некоторые исследования показывают, что резкое повышение уровня мочевой кислоты в крови является защитой от окислительного повреждения при высокоинтенсивных тренировках. Таким образом, хотя хронически повышенный уровень мочевой кислоты является биомаркером хронического заболевания, преходящее повышение не является поводом для тревоги и даже может быть одной из встроенных форм защиты организма от окислительного повреждения.