Характеристика металломического профиля плазмы при интенсивных физических нагрузках у здоровых мужчин и женщин (METALEXO) (METALEXO)

Многочисленные микроэлементы играют важную роль в энергетическом обмене, включая магний, цинк или марганец (Heffernan et al., 2019). Следовательно, элитным спортсменам-мужчинам и женщинам с высокими энергетическими потребностями необходимо с помощью еды или питья компенсировать потерю и/или неправильное распределение в организме этих металлов-микроэлементов во время физических упражнений. Металлические микроэлементы и их взаимодействие в метаболических процессах могут играть важную роль в физической работоспособности. Однако модуляция их доступности в плазме в ответ на интенсивную физическую нагрузку остается малоизученной (Heffernan et al., 2019). Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS) представляет собой эффективную технологию для обнаружения и количественного определения всех микроэлементов в плазме и эритроцитах, чтобы ответить на этот вопрос.

Среди различных металлов-примесей железо является одним из наиболее изученных за последние 30 лет. Железо действительно является важным компонентом гемоглобина и миоглобина, обеспечивающим оптимальную доставку кислорода к органам, особенно к скелетным мышцам при сокращении. Железо также играет важную роль в митохондриальной дыхательной цепи, а также в активности многочисленных ферментов. Дефицит железа, особенно его доступность в плазме, оказывает пагубное влияние на спортивные результаты, способствуя развитию железодефицитной анемии. У спортсменов, занимающихся выносливостью, часто наблюдается дефицит железа (Sim et al., 2019), но последний может также повлиять на людей, не занимающихся спортом, особенно на женщин (Mota et al., 2019). Нарушения метаболизма железа при интенсивных физических нагрузках могут зависеть от нескольких факторов, в том числе от гипергекпидинемии (Roecker et al., 2005). Высокий уровень гепсидина в плазме действительно способствует снижению доступности железа в плазме, что обычно наблюдается у элитных спортсменов. Более того, внутрисосудистый гемолиз в сочетании с потерей железа с мочой, желудочно-кишечным трактом и/или с потом также может наблюдаться при длительных интенсивных физических нагрузках (Peeling et al., 2017). В совокупности эти факторы могут непосредственно влиять на функциональные возможности при физических нагрузках. Интересно, что недавние исследования подтверждают существование сильной взаимосвязи между метаболизмом железа и другими цветными микроэлементами, в том числе цинком, медью или кобальтом (Loréal et al., 2014; Cavey et al., 2015). Таким образом, во время интенсивных физических упражнений цветные металлы могут прямо или косвенно играть роль в модуляции импорта, накопления или экспорта железа в различных типах клеток и, следовательно, функциональных возможностей.

В этом контексте пилотное клиническое исследование направлено на то, чтобы охарактеризовать металлохимический профиль плазмы в ответ на острую интенсивную физическую нагрузку у здоровых мужчин и женщин. Все добровольцы (n = 40) совершат 3 визита в лабораторию M2S: 1) инклюзивный визит, включающий антропометрические измерения, опросы о питании и физической активности, 2) второй визит для выполнения добавочного теста на велосипеде, 3) последний визит для выполнять метаболические измерения во время 30-минутной интенсивной тренировки (т.е. 90% механической мощности на анаэробном пороге). Образцы крови будут взяты до, в конце этой интенсивной тренировки и через 3 часа после восстановления для определения в плазме параметров системного метаболизма железа и концентрации 29 цветных металлов.