Отчет Московского физико-технического института (национальный исследовательский университет)» (МФТИ, Физтех) Лаборатория Департамснта Физической Культуры и Спорта

ОТЧЕТ

о научно-исследовательской работе по договору № 01-11-24/СпортЛаб от 28.10.2024 г.: «Влияние препарата «Двойной кислород» на повышение аэробных и скоростно-силовых возможностей спортсменов-любителей циклических видов спорта»

Двойное слепое плацебо контролируемое рандомизированное исследование

Москва 2025

• Введение.

В современном спорте, который предъявляет требования к постоянному росту спортивных результатов и уровню здоровья, как необходимого базиса для постоянного прогресса, наряду с совершенствованием и персонализацией тренировочных систем подготовки ведется активный поиск и создание биологически ценного питания, которое бы позволило усиливать адаптацию и анаболические процессы морфологических структур в ответ на целенаправленные тренировочные воздействия, а также способствовало быстрому и качественному восстановлению различных систем организма. Одним из таких веществ, обладающего высокой биологической ценностью может служить препарат под торговым названием “Двойной кислород”, который был разработан компанией ЗАО «НПК «ЭХО» и протестирован нами на эффективность повышения работоспособности на спортсменах - любителях циклических видов спорта.

При одной и той же работе тренированные спортсмены расходуют меньше энергии, чем нетренированные.

Это связано с тем, что у тренированных людей на заданную нагрузку выше коэффициент полезного действия и при одном и том же производстве АТФ в результате аэробного гликолиза в митохондриях, больший процент идет для мышечных сокращений.

При этом, при предельной работе тренированный человек развивает большую мощность и расходует больше энергии, чем нетренированный.

Экспериментально было установлено, что при одной и той же скорости передвижения разница в расходе энергии между тренированным спортсменом и нетренированным (новичком) может достигать 25–30%.

«Общие энергетические затраты, потребление энергии и состав тела у спортсменов, занимающихся выносливыми видами спорта, в течение тренировочного сезона: систематический обзор» Том 3 Спортивная медицина — открытая статья, номер статьи: 8 (2017).

Целенаправленный тренировочный процесс позволяет спортсмену улучшить свои скоростно-силовые показатели, в частности, увеличение максимальной развиваемой мощности (максимальной алактатной мощности). Оценочный критерий – увеличение мощности на 50 Вт, спортсмена высокой квалификации, требуется, как правило, несколько месяцев специализированных физиологичных тренировок.

2. Описание препарата, фармакологическое действие, токсикологическая и антидопинговая безопасность.

Препарат представляет собой раствор объемом 25-27 мл, содержащий 100 мг комплекса Рутин-Железа, Патент РФ 2309740, , Евразийский патент 0166466, патент Китай ZL80033434.X, США, Канада

помещенногго в пластиковый пенал с крышкой, с контролем первого вскрытия.

Фармакологическое действие препарата заключается в возможности получения высоко биодоступного микроэлемента - железа и в разрушении перекисных соединений.

Токсилогические исследования препарата Рутин-Железа (торговое название «Двойной кислород») показали безопасность использования препарата в широком диапазоне. Исследовались дозировки от 7.5 мг до 750 мг на кг веса. (Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д Ушинского Центр трансфера фармацевтических технологий им. М.В. Дорогова Отдел фармакологических исследований).

В исследуемой выборке интактных животных у самцов и самок имела место достоверная разница (снижение у самок) при сравнении таких показателей, как активности АлАТ (на 30%) и щелочной фосфатазы (на 37%) и концентрации в крови общего билирубина (на 33%). Она сохранялась и в опытных группах: активность АлАТ (Аланинаминотрансфераза) при введении рутина железа в дозах 7,5 и 750 мг/кг (при дозе 75 мг/кг наблюдалась лишь тенденция к снижению); активность щелочной фосфатазы в дозах 75 и 750 мг/кг (при введении препарата в дозе 7,5 мг/кг активность фермента у самцов и самок была практически равной); разница в концентрации в крови общего билирубина у самцов и самок сохранялась в виде тенденции при введении рутина железа в дозе 7,5 мг/кг и практически выравнивалась в дозах 75 и 750 мг/кг.

Влияние на функцию печени.

К биохимическим показателям, свидетельствующим о функциональной активности печени, относятся активность в крови АлАТ, АсАТ (показатели цитолитических процессов), щелочной фосфатазы (показатель холестаза), содержание общего билирубина (показатель дезинтоксикации), альбуминов и холестерина (показатели синтетических процессов). При однократном введении исследуемых доз все данные показатели (за исключением билирубина) не имеют достоверных отклонений в сравнении с интактными животными. Уровень билирубина в крови крыс снижался – у самцов достоверно (на 26-41%), у самок в виде тенденции. Общий билирубин является интегральным показателем дезинтоксикационной функции печени и его снижение в крови является отражением гепатопротективных свойств препарата.

Влияние на функцию почек.

К биохимическим показателям, свидетельствующим о функциональной активности почек являются креатинин, мочевина (показатели фильтрационной функции) и, до некоторой степени, активность щелочной фосфатазы (показатель обменных и синтетических процессов). В эксперименте ни один из исследуемых показателей достоверно не изменялся по отношению к контролю. Это позволяет сделать вывод, что однократное введение рутина железа в дозах 7,5-750 мг/кг не оказывает отрицательного влияния на функцию почек.

Белковый обмен. Показателями белкового обмена является содержание в крови общего белка, альбуминов и глобулинов. В ходе эксперимента ни один из этих показателей не претерпел достоверных изменений. Это позволяет сделать вывод, что однократное введение рутина железа в дозах 7,5-750 мг/кг не оказывает отрицательного влияния на синтез белка в организме.

Углеводный обмен. Основным показателем углеводного обмена является концентрация глюкозы в крови, достоверных изменений которой не наблюдалось.

Жировой обмен. Как показатели жирового обмена исследовалось содержание в крови триглицеридов и общего холестерина. Уровень холестерина в процессе проведения эксперимента существенно не изменялся, а концентрация триглицеридов достоверно на 43% снижалась через 14 дней после введения 7,5 мг/кг рутина железа. Это является положительным фармакодинамическим фактором препарата.

Энергетический обмен. К показателям, отражающим воспроизводство энергии в организме, можно отнести активность в крови креатинфосфокиназы (катализирует фосфорилирование АДФ в присутствии креатинфосфата) и щелочной фосфатазы (катализирует гидролиз органических фосфатных моноэфиров в щелочной среде), содержание глюкозы, триглицеридов (основные энергетические субстраты) и неорганического фосфата (продукт гидролиза АТФ, АДФ и креатинфосфата). Наиболее важные изменения энергетического обмена наблюдаются при введении животным (преимущественно крысам-самцам) препарата в дозе 7,5 мг/кг: в их крови имеет место тенденция к повышению активности КФК (креатинфосфокиназа, КФК - фермент, катализирующий образование из АТФ и креатина высокоэнергетического соединения креатинфосфата, который расходуется организмом при увеличенных физических нагрузках.) и содержания глюкозы на фоне достоверного падения уровня триглицеридов на 43% и тенденции к снижению содержания неорганического фосфата. Это свидетельствует о следующих процессах:

1. Выраженное повышение коэффициента глюкоза/триглицериды с 15,0 у интактных крыс-самцов до 31,0 при введении рутина железа свидетельствует о переходе организма с жирового/углеводного на более оптимальный с точки зрения затрат кислорода углеводно/жировой баланс энергетики организма («жиры сгорают в пламени углеводов»);

2. Уровень неорганического фосфата в крови, несмотря на тенденцию к повышению активности КФК, не повышается, а имеет тенденцию к снижению, что свидетельствует о том, что синтез АТФ превалирует над ее распадам несмотря на ее повышенный расход.

Таким образом, введение 7,5 мг/кг рутина железа крысам-самцам способствует оптимизации энергетического баланса: имеет место превалирование синтеза макроэргов над их распадом. Косвенно об этом же свидетельствуют и изменения со стороны красной крови у крыс-самцов – это достоверное увеличение уровня гемоглобина на 6,4% и тенденция к увеличению содержания эритроцитов.

Резюме. Однократное введение рутина железа в дозах 7,5-750 мг/кг не оказывает отрицательного влияния на исследуемые биохимические параметры крови. Более того, обнаружено положительное действие препарата (более активна доза 7,5 мг/кг) в отношении печени, а также жирового и энергетического обмена.

Микроскопическое исследование внутренних органов крыс после применения препарата «Рутин железо» в дозах 7,5 мг/кг, 75 мг/кг и 750 мг/кг, по сравнению с интактными животными, показало, что значительных структурных изменений на тканевом и клеточном уровнях в них не обнаружено. Во всех опытных сериях не отмечено альтеративных (дистрофия, некроз), дисциркуляторных (полнокровие, стаз, ишемия, тромбоз), воспалительных (острое и хроническое воспаление) и дисрегенераторных (гиперплазия, метаплазия) процессов. Отсутствие патоморфологических изменений внутренних органов в опытных сериях подтверждает и проведенное стереометрическое исследование, отражающее количественные сторону структурных изменений с определением соотношения удельной площади различных тканевых структур. Результаты стереометрии в опытных сериях полностью соответствуют контрольным значениям.

Антидопинговые исследования.

В соответствии с проведенными исследованиями, проведенными в «Национальной антидопинговой лаборатории» министерство здравоохранения республики Беларусь в 2019 году не обнаружены вещества:

По методике LM 007 проведено испытание образца № 00436/2019 па наличие веществ: 1.4-андростадиен-З,17-дион. 17а-метилтестостерон, 19-норэтихоланолон, 4-гидрокси тестостерон тестостерон. 5а-андростан-3а. 17р-диол, 5а-андростан-3р,170-диол, 4-андростен-З,17-дион, болденон. даназол. дегидроэпиандростерон, калустерон. кленбутерол, клостебол. мсстеролон, метандиенон. метилдиенолон, нандролон, норболетон. оксандролон, оксиметолон. орал-туринабол, 19- норандростендион. 17-а-метил-1 -тестостерон, станозолол. тестостерон, тиболон, тетрагидроканнабинол, тренболон, флуоксиместерон.

Но методике LM 008 проведено испытание образца № 00436/2019 па наличие веществ: амилорид, ацетазоламид, бендрофлуметиазид. бензтиазид. буметанид, гидрохлортиазид, индапамид, метолазон. пробенецид, торасемид, гриамтерен. фуросемид, финастерид, хлоротиазид, хлорталидон, циклопентиазид. этакриновая кислота, адрафинил, амфетамин, бензилпиперазин, бензфетамин, гептаминол, изометептен. карфедон, катин, клобензорекс, кокаин, метамфетамин, метилгексанамин, метилендиоксиамфетамин, метилендиоксиметамфетамин, метилфенидат, мстилэфедрин, мефенорекс, модафинил, ни кетам ид. норфенфлюрамин, норэфедрин, ортетамин, остарин. полиметилметакрилат, пролинтан. пропилгекседрин. псевдоэфедрин, селегилин, стрихнин, тамоксифен, туаминогептан, фампрофазон. фенбутразат, фенетиллин, фенкамин, фенпропрекс, фентермин, фенфлюрамин. этамиван, эфедрин.

3. Цель и задачи исследования.

Цель исследования: выявить воздействие препарата под торговым названием “Двойной кислород” на скоростно-силовые возможности спортсменов циклических видов спорта при умеренных физических нагрузках

Задачи исследования.

1. Определить исходный уровень скоростно-силовых возможностей спортсменов любителей, распределить на 2 группы, статистически достоверно не различающихся по ключевым показателям работоспособности
2. Провести двухнедельный педагогический эксперимент с использованием препарата и плацебо в экспериментальной и контрольной группе при выполнении умеренных физических нагрузок.
3. Определить влияние препарата на мощностные характеристики испытуемых.
4. Определить уровень скоростно-силовых возможностей после педагогического эксперимента.
5. Выполнить статистический анализ результатов изменений

4. Описание эксперимента.

В эксперименте приняли участие 20 добровольцев, спортсменов-любителей, возраста 27-61 года, циклических видов спорта: бег, лыжные гонки, триатлон.

В начале эксперимента было проведено первое функциональное тестирование, которое включало в себя 2 теста: ступенчатый тест на велоэргометре и тест на определение максимальной алактатной мощности.

Тест на определение аэробных возможностей мышц проводился на велоэргометре Monark 828 Ergomedic. Спортсмены выполняли ступенчатый тест, с начальной ступенькой 19 Вт, шаг увеличения 19 Вт, длительность ступеньки 1 минута, тест выполнялся до “отказа”. На каждой ступеньке фиксировались следующие показатели: ЧСС, абсолютное и относительное потребление кислорода, кислородный пульс, легочная вентиляция, частота и глубина дыхания, дыхательный коэффициент, расчетное значение потребления жиров и углеводов. Также за 10 секунд до окончания каждой ступени нагрузки спортсмены показывали оценку от 0 до 10 по шкале Борга, характеризующие по субъективным ощущениям отдельно боль (утомление) в мышцах и одышку.

По окончанию тестирования вычислялись следующие показатели: мощность, ЧСС, потребление кислорода, легочная вентиляция на уровне аэробного и анаэробного порога; мощность, ЧСС, легочная вентиляция, МПК в момент отказа или при достижении МПК.

Скоростно-силовой тест проводился через 20 минут восстановления, после ступенчатого теста. Он включал в себя максимальные ускорения на велоэргометре Monark 894 Peak Bike с сопротивлением 10% от массы тела. Далее следовало восстановление 60 секунд и так в сумме 3 подхода ускорений. В каждой попытке спортсменам давалось задание как можно быстрее развить максимальную частоту педалирования и дальше пытаться ее увеличивать. Как только наблюдалась снижение частоты оборотов, попытка заканчивалась, следовало восстановление и так 3 попытки. Фиксировалась максимальная мощность каждой из 3-х попыток и средняя мощность, которое вычислялось, как среднее значение максимальной мощности каждой и 3-х попыток

Повторное функциональное тестирование проводилось через 14 дней после первого.

Суть эксперимента. По результатам первого тестирования 20 спортсменов любителей циклических видов спорта: бег, лыжные гонки, триатлон были распределены на 2 группы статистически не различающиеся по потреблению кислорода и мощности на уровне МПК

.Первая группа была экспериментальной и в течение 14 дней принимала препарат “Двойной кислород”, вторая группа была контрольная и принимала в этот период плацебо, не различающегося по внешним и вкусовым качествам от препарата. Прием препарата и плацебо осуществлялся 1 раз в день через 50-60 минут после завтрака.

Для чистоты исследования спортсменам за 4 дня до начала эксперимента и в течении 2-х недельного периода необходимо было придерживаться следующих рекомендаций по построению тренировочного процесса и режима дня:

• Не выполнять тяжелых высокоинтенсивных тренировок, объемных нагрузок и развивающих силовых тренировок.
• Стараться полноценно высыпаться в период эксперимента, особенно перед каждым функциональным тестированием.
• Не менять режим питания, стараться питаться полноценно с достаточным количеством белка, витаминов и минеральных веществ.
• Не использовать в этот период другое спортивное питание.
• Избегать сильных психологических стрессов.
• За день до и в день тестирования соблюдать полноценный режим питания (избегать тяжелой жирной пищи), не употреблять алкоголь, кофеин, не курить не выполнять тяжелых высокоинтенсивных и объемных тренировок, не снижать потребление питьевой воды в сутки ниже обычного. Обязательный прием пищи (преимущественно легкая, углеводная) за 1,5-2 часа до тестирования (но не позже!)

Анализ результатов исследования и выводы.

1. Результаты исследования показывают увеличение максимальной алактатной мощности в обеих группах, при этом в экспериментальной группе более выражено и статистически достоверно увеличилось среднее значение. Что показывает на снижение степени закисления в экспериментальной группе, по сравнению с контрольной - менее выражено снижение значения МПК. Вследствие более низкого закисления, происходило более быстрое восстановление между попытками скоростно-силового теста, что отразилось в большем приросте средней максимальной алактатной мощности в экспериментальной группе, в сравнении с контрольной. Также прием препарата мог привести к более выраженным анаболические процессам в процессе эксперимента, что привело к большему приросту скоростно-силовых возможностей в экспериментальной группе, либо более быстрому краткосрочному восстановлению вследствие меньшего закисления после ступенчатого теста.

2. В таблице 1 и 2 показаны результаты двух последних ступеней ступенчатого теста по каждому спортсмену.

В экспериментальной группе, Таблица 1, во втором тесте по сравнению с первым, увеличилась мощность (не менее 20 Вт ) у пяти испытуемых 50% , двое испытуемых показали снижение на 20 Вт 20%. Три испытуемых – без изменений 30%. Таблица 1.

В Контрольной группе, таблица 2. увеличение мощности показал один испытуемый 10%, снижение мощности 4 испытуемых.40%, 5 испытуемых, без изменений 50%.

На диаграмме 1 представлены соотношения количества испытуемых экспериментальной и контрольной группы (зеленый – опытная, красный контрольная);

Диаграмма 1.

1 – повышение мощности МПК на 2-м тесте

2 – мощность на 1 и 2 не изменилась

3 – мощность на 2-м тесте снизилась

3. Среднее значение за 3 попытки максимальной алактатной мощности увеличилось в экспериментальной группе на 8,0%, в контрольной группе на 6,6 %. Различия увеличения средней максимальной алактатной мощности достоверно выше в экспериментальной группе после эксперимента p<0.1, до эксперимента достоверных различий не наблюдалось.

4. По потреблению кислорода экспериментальная и контрольная группа до эксперимента статистически достоверно различались только на первой ступени нагрузки (в экспериментальной группе было ниже). После эксперимента потребление кислорода по ступеням было снижено в экспериментальной и контрольной группе. Различия до и после эксперимента статистически достоверны внутри экспериментальной группы с 3-й по 5-ю ступени, на 7-й и с 10-й по 12-ю ступень. В контрольной группе различия статистически достоверны с 8-й по 12-ю ступень. В экспериментальной группе в сравнении с контрольной снижение потребления кислорода было более выраженным со 1-й по 4-ю ступень различия статистически достоверны.

5. Мощность аэробного порога увеличилась более значительно в экспериментальной группе, принимавшей препарат, но различия как внутри группы, так и между группами статистически не достоверны. Несмотря на увеличение мощности аэробного порога в экспериментальной группе снизилась легочная вентиляция, что может указывать на повышение экономичности внешнего дыхания и снижения выделения не метаболического углекислого газа, который происходит в результате закисления. При более значительном увеличении мощности аэробного порога наблюдается большее снижение потребления кислорода в экспериментальной группе. В связи с этим можно сделать предположение, что мощность аэробного порога повысилась не за счет увеличения количества образования энергии аэробным путем, а за счет повышения буферных систем организма, тем самым снижая степень закисления и повышая мощности энергетических порогов.

6. Прием препарата не привел к увеличению мощности анаэробного порога (было среднее снижение в экспериментальной группе на 0,1 Вт), хотя в контрольной группе снижение было еще больше на 3,8 Вт/кг. Физиологический ответ организма на нагрузку на уровне анаэробного порога был также без статистически значимых изменений.

7. Наблюдается тенденция увеличения мощности МПК в экспериментальной группе в сравнении с контрольной группой и внутри экспериментальной группы, хотя различия статистически не достоверны. При этом, МПК в экспериментальной группе в среднем снизилось на 1,9 мл/мин/кг, в контрольной группе снизилась на 2,5 мл/мин/кг. Также, как и в случае с аэробным порогом, можно сделать предположение, что мощность МПК повысилась не за счет увеличения количества образования энергии аэробным путем, а за счет повышения буферных систем организма, тем самым снижая степень закисления и с меньшей скоростью “выключая” двигательные единицы мышц в результате закисления, продлевая время работы на субмаксимальной мощности. Кроме снижения МПК (которая достоверно снизилась в контрольной группе), остальные физиологические параметры в экспериментальной и контрольной группах достоверно не изменились

8. Прием препарата не показал снижения группового ЧСС на регламентированную нагрузку, как внутри группы, так и в сравнении с контрольной группой.

9. Прием препарата не привел к повышению кислородного пульса на регламентированную нагрузку, как внутри группы, так и в сравнении с контрольной группой.

10. Динамика легочной вентиляции по ступеням после эксперимента в экспериментальной и контрольной группе практически не изменилась. Достоверные различия наблюдаются между группами на 1-й и 6-й ступени, где легочная вентиляция в экспериментальной группе ниже, чем в контрольной.

11. Динамика частоты дыхания достоверно увеличилась внутри экспериментальной группы после эксперимента на 1-й ступени. До эксперимента частота дыхания была достоверно ниже в экспериментальной группе на 2-й и 5-й ступенях нагрузки. После эксперимента различия на этих ступенях между группами статистически не достоверны. Но на 7-й и 10-й ступенях нагрузки в экспериментальной группе частота дыхания была статистически достоверно ниже, чем в контрольной группе, чего не наблюдалось до эксперимента.

12. Прием препарата не привел к повышению глубины дыхания на регламентированную нагрузку, как внутри группы, так и в сравнении с контрольной группой.

13. Прием препарата не привел к снижению дыхательного коэффициента на регламентированную нагрузку, как внутри группы, так и в сравнении с контрольной группой.

14. Прием препарата не привел к более выраженному снижению потребления углеводов и увеличению расчетного значения расщепления жиров. Только на 7-й ступени нагрузки после эксперимента наблюдается большее потребление жиров в экспериментальной группе, в сравнении с контрольной.

15. Динамика расщепления жиров после эксперимента по ступеням достоверно ниже внутри экспериментальной группы с 1-й по 8-ю ступень, внутри контрольной группы достоверно ниже с 1-й по 11-ю ступень. Между группами до эксперимента расщепление жиров в экспериментальной группе было достоверно ниже на 9-й ступени нагрузки, чего не наблюдалось после эксперимента. При этом, после эксперимента на 7-й ступени нагрузки наблюдается достоверно более значительное снижение потребление потребления жиров в контрольной группе, что может указывать на тенденцию увеличения расщепления жиров в экспериментальной группе.

16. По субъективным ощущениям восприятия мышечной боли (Шкала Борга) в экспериментальной группе на 3-й (TЭмп = 8) и 6-й (TЭмп = 10) ступени нагрузка воспринималась легче, но на 8-й (TЭмп = 8.5) ступени тяжелее, на других ступенях без достоверных различий с начальным уровнем.

17. Наблюдается динамика снижения одышки по субъективным ощущениям в экспериментальной группе в сравнении с контрольной группой.При увеличением нагрузки ( 4-й (TЭмп = 8), 6-й (TЭмп = 10), 8-й (TЭмп = 5.5) ступенях нагрузки) субъективное снижение одышки в экспериментальной группе увеличивается по сравнению с контрольной группой.

Заключение.

Полученные экспериментальные данные показывают, что курсовой прием препарата в течение 14 дней спортсменов - любителей циклических видов спорта выявил тенденцию увеличения мощности аэробного порога и мощности МПК. (Диаграмма 1). Также наблюдается тенденция увеличения максимальной алактатной мощности группы, принимающей препарат и достоверное увеличение средней максимальной алактатной мощности в экспериментальной группе.

В связи с тем, что мы выявили тенденцию увеличения мощности МПК, увеличения максимальной алактатной мощности и достоверное увеличение средней максимальной алактатной мощности в экспериментальной группе, мы полагаем, что данный препарат может быть эффективен в скоростно-силовых и игровых видах спорта, где для достижения успеха необходимо многократное выполнение тактико-технических действий с около максимальной интенсивностью и быстрым восстановлением мощности (быстрое краткосрочное восстановление) между интенсивными отрезками