Растения в лечении синдрома отсроченной мышечной боли
Лекарственные растения в профилактике возникновения и лечении синдрома отсроченной мышечной боли после физической нагрузки (часть 1).
Введение Любая непривычная физическая активность или значительно повышенная физическая нагрузка на мышцы может вызвать синдром отсроченной мышечной боли (крепатура, DOMS (delayed-onset muscle soreness)). И любители, и профессионалы сильно обеспокоены возникающим мышечным дискомфортом и феноменом боли в мышцах, так как они сильно ограничены из-за этого в продолжении тренировок (1). Более того, Синдром Отсроченной Мышечной Боли (СОМБ) может возникать после непривычных или эксцентрических упражнений (эксцентрическим называют сокращение, при котором напряжённая мышца удлиняется под нагрузкой) у обычных людей. Мышечные боли, вызванные нагрузкой, подразделяются на острые и отсроченные. Острая мышечная боль возникает во время нагрузки и может продолжаться в течение 4-6 часов. Отсроченная мышечная боль возникает через 8-24 часа после интенсивной нагрузки, а пик этой боли приходится на 24-72 часов после физической нагрузки. Изнурительные эксцентрические упражнения обычно сопровождаются СОМБ. Эксцентрические мышечные сокращения во время бега под гору, прыжков, плиометрические упражнения (упражнения, направленные на увеличение взрывной силы и скорости, построенные на прыжковых движениях), приседания и фаза опускания при поднятии тяжестей могут вызвать СОМБ (2). До настоящего времени нет полного понимания механизмов возникновения СОМБ. Считается, что СОМБ является проявлением микротравм мыщц, принимавших участие в физической активности. Согласно одной теории микроскопические травмы - разрывы происходят на уровне Z-линий мышечного саркомера (3). Когда происходит микротравма стимулируются болевые рецепторы в мышцах, вызывая таким образом ощущение боли (4). Другая теория объясняет возникновение СОМБ «выбросом ферментов». Вследствие микротравм в поврежденных мышцах аккумулируется кальций, который в норме содержится в саркоплазматическом ретикулуме. Сниженное клеточное дыхание при физической нагрузке приводит к уменьшению количества АТФ, необходимого для транспорта кальция обратно в саркоплазматический ретикулум. Это может приводить к активации ферментов протеаз и фосфолипаз, которые вызывают дегенерацию мышечных белков (5), что, в свою очередь, вызывает воспалительный процесс (повышение концентрации гистамина, простагландинов и калия) и появлению боли (4,6). Основными симптомами СОМБ являются скованность, болезненность или боль в мышцах при движении (7,8). Кроме того, могут возникать различные другие симптомы, связанные с воспалением и повреждением мышечной ткани (отек мышечных волокон, повышение активности ферментов – креатинкиназы и лактатдегидрогиназы, снижение мышечной силы и ограничение подвижности сустава) (2, 9-12). Было предложено множество методов для профилактики возникновения и лечения СОМБ: применение фармакологических препаратов (например, нестероидные противовоспалительные средства), выполнение упражнений, растяжение мышц, криотерапия, чрезкожная электростимуляция нервов, ультразвуковая терапия, гипербарическая оксигенация с электромагнитным экранированием, прием молочной сыворотки, рыбьего жира и изофлавоноидов, витаминов-антиоксидантов, л-карнитина и аминокислот с разветвленными боковыми цепями. Однако, к сожалению, эти методы не дали ожидаемого положительного эффекта в уменьшении боли. В последние десятилетия значительно увеличилось использование лекарственных растений для предупреждения и лечения СОМБ. В последние годы растительные биодобавки стали крайне популярны для профилактики и лечения соматической боли и дискомфорта (13-15). Существует множество факторов возросшей популярности растительных биодобавок. Многие люди верят, что растения дешевле, безопаснее и более доступны. Действительно, большинство растительных препаратов продаются без рецепта и они не обладают теми грозными побочными эффектами, которые часто возникают при применении синтетических препаратов.
Применение растений для профилактики и лечения СОМБ Некоторые растения и специи широко используются при приготовлении пиши. В традиционной медицине обнаружено много растений, которые уменьшают боль и снимают воспаление, но далеко не все они были изучены в лабораторных и клинических исследованиях.
Шафран Шафран традиционно используется со времен античной медицины для лечения различных болезней. В состав шафрана входит большое количество активных ингредиентов, большинство из которых каротиноиды, включая зеаксантин, ликопин и различные альфа- и бета-каротины (16). Недавние исследования показали, что основные компоненты шафрана кроцин и кроцетин (производные каротиноидов) являются мощными антиоксидантами (17), обладающими также противовоспалительной (18) и антиноцицептивной (противоболевой) активностью (15, 19). В клиническом исследовании было показано, что прием 300 мг в день шафрана в течение 7 дней до и 3-х дней после эксцентрических нагрузок достоверно уменьшают выраженность симптомов СОМБ (15). На сегодняшний день требуются дополнительные лабораторные и клинические исследования для получения доказательств эффективности шафрана при СОМБ.
Куркума В традиционной медицине куркума используется для снятия воспаления и болевого синдрома. Основной химический компонент куркумы: куркумин. Экспериментальные исследования показали, что куркумин обладает сопоставимым противовоспалительным эффектом, что и известные нестероидные противовоспалительные препараты как индометацин, целебрекс и ибупрофен. Молекулярные механизмы действия куркумина связаны с транскрипцией, факторами роста и сигнальными молекулами. Экспериментальные исследования показали, что куркумин снижает активность циклооксигеназы-2 и выводит свободные радикалы (20). Недавние исследования обнаружили свойство куркумина снижать уровень креатинкиназы и воспалительных цитокинов (IL-6, TNF-alfa, IL-beta) (21). В других исследованиях показано, что куркумин снижает активность NF-kappaB и транскрипционный фактор АР-1, а также уменьшает выработку циклооксигеназы-2, которые играют ключевую роль в каскаде воспаления (22-25). Клиническое наблюдение подтвердило, что 150 мг куркумина принятое непосредственно после интенсивной эксцентрической нагрузки снижает уровень биомаркеров воспаления (креатинкиназа, аланинаминотрансфераза, аспартатаминотрансфераза) (26, 27). Более того, некоторые исследования указывают, на то, что куркумин опосредованно ингибирует регуляторы воспаления путем выведения свободных радикалов (28, 29). Различные клинические исследования показали безопасность и эффективность куркумина при полном отсутствии или минимальных побочных эффектах. В исследовании на пациентах с раковыми заболеваниями показано отсутствие токсических эффектов куркумина в дозах более 8 г в день в течение 3-4 месяцев (30).
Кофеин Кофеин является компонентом некоторых растений, произрастающих в тропических и субтропических зонах (кофейное дерево, чай, какао, мате, гуарана, кола и некоторые другие) и известен также как 1,3,7-триметил-ксантин, является представителем метилированных ксантинов. Сегодня 90% взрослого населения регулярно употребляют общедоступные источники кофеина: кофе, чай, кола и другие энергетические напитки. В последние десятилетия кофеин изучался как анальгетик. Механизм анальгетического действия заключается в неселективной конкурентной блокаде аденозиновых рецепторов А1, А2 и А2В (31, 32) за счет чего деактивируется нервная система и уменьшается выраженность СОМБ (33), но имеет малое сродство к А3 рецепторам (34). В значительных дозах (в сто раз превышающую обычную дневную дозу) кофеин ингибирует фосфодиэстеразу, способствует высвобождению кальция и блокирует GABAA рецепторы (34). В клиническом исследовании было показано значительное уменьшение ишемической мышечной боли предплечья после приема кофеина в дозе 200 мг (35). Также кофеин в дозе 5 и 10 мг/кг веса оказал выраженный анальгетический эффект при боли в квадрицепсах в ходе нагрузки на велосипеде (36, 37). Еще одно недавно проведенное клиническое исследование показало, что кофеин, принятый через 24 и 48 часов после физической нагрузки в дозе 5 мг/кг веса тела оказывает положительный эффект на СОМБ у здоровых женщин (38). Таким образом, можно сделать заключение, что прием кофеина в дозе 5 мг/кг веса тела способен уменьшить проявления СОМБ.
Имбирь (Ginger) Корень имбиря обладает противовоспалительным и анальгетическим свойствами. В литературе имеется множество научных работ, доказывающих эффективность имбиря в уменьшении мышечной боли. В традиционной медицине имбирь используется при различных показаниях, но наиболее часто применяется при мышечных болях. Одной из характерных особенностей воспаления является окисление арахидоновой кислоты, которое происходит двумя путями – с помощью циклооксигеназы или 5-липоксигеназы, что приводит к синтезу простагландинов и лейкотриенов, соответственно. Среди продуктов активности циклооксигеназы выделяют простагландин Е2 (PGE2), а среди продуктов 5-липоксигеназы – лейкотриен В4 (LTB4), которые являются главными медиаторами воспаления. Эффект имбиря заключается в подавлении синтеза простагландинов и лейкотриенов, скорее всего благодаря таким компонентам, как гингеролы, парадолы, шогаолы, то есть имбирь является двойным ингибитором биосинтеза эйкозаноидов (39). К настоящему времени отсутствует достаточное количество хорошо спланированных клинических исследований, а данные проведенных исследований противоречивы, что не позволяет сделать однозначный вывод об эффективности применения имбиря для уменьшения боли после физической нагрузки (40).
Корица (Cinnamon) С древнейших времен корица использовалась в народной медицине для лечения диспепсии, гастрита, нарушений кровообращения и воспалительных заболеваний. Корица обладает антиоксидантной и противовоспалительной активностью. Содержащиеся в корице фенолы и флавоноиды снижают выработку свободных радикалов, а также изменяется экспрессия генов путем ингибирования активности транскрипционного фактора NF-kB (41). Кроме того, по мнению ряда авторов корица обладает выраженной противоаллергической, антипиретической, противоязвенной и анальгезирующей активностью (42). В клинических исследованиях была показана эффективность корицы при лечении СОМБ. В одном исследовании прием 420 мг/день корицы в течение 7 дней до и 3-х дней после эксцентрической нагрузки значительно уменьшал болевой синдром (43). В другом исследовании показано, что прием пищевой добавки, содержащей корицу и имбирь, значительно уменьшал боль, однако уровень интерлейкина-6 оставался без изменений (44).
Черный чай (Black tea). Антиоксидантная активность экстракта черного чая проявляется благодаря содержащимся в нем чайному флавину и его производных, которые появляются в процессе ферментации зеленого чая. Прием экстракта черного чая может ускорить восстановление после физической нагрузки, устранить оксидативный стресс и СОМБ (45).
Во второй части статьи будут рассмотрены другие растения, которые могут применяться для профилактики и лечения Синдрома Отсроченной Мышечной Боли (СОМБ).
Литература 1. Udani J, Singh B, Singh V, Sandoval E. 2009. BounceBackTM capsules for reduction of DOMS after eccentric exercise: a randomized, double-blind, placebo-controlled, crossover pilot study. J Int Soc Sports Nutr, 6:14. 2. Connolly DAJ, Sayers SE, McHugh MP. 2003. Treatment and prevention of delayed onset muscle soreness. J Strength Cond Res, 17:197-208. 3. Armstrong, RB (December 1984). "Mechanisms of exercise-induced delayed onset muscular soreness: a brief review". Medicine and science in sports and exercise. 16 (6): 529–38. 4. Cheung, K; Hume, P; Maxwell, L (2003). "Delayed onset muscle soreness: treatment strategies and performance factors". Sports Medicine. 33 (2): 145–64. 5. Stauber, WT (1989). "Eccentric action of muscles: physiology, injury, and adaptation". Exercise and sport sciences reviews. 17: 157–85. 6. Armstrong, RB (August 1990). "Initial events in exercise-induced muscular injury". Medicine and science in sports and exercise. 22 (4): 429–35. 7. Fridén J, SjÖstrÖm M, Ekblom B. 1981. A morphological study of delayed muscle soreness. Experientia, 37:506-507. 8. Gleeson M, Blannin AK, Walsh NP, Field CNE, Pritchard JC. 1998. Effect of exercise-induced muscle damage on the blood lactate response to incremental exercise in humans. Eur J Appl Physiol, 77:292-295. 9. Fridén J, Sfakianos PN, Hargens AR, Akeson WH. 1988. Residual muscular swelling after repetitive eccentric contractions. J Orthop Res, 6:493-498. 10. Cleak MJ, Eston RG. 1992. Delayed onset muscle soreness: mechanisms and management. J Sports Sci, 10:325-341. 11. Tartibian B, Maleki BH, Abbasi A. 2009. The effects of ingestion of omega-3 fatty acids on perceived pain and external symptoms of delayed onset muscle soreness in untrained men. Clin J Sport Med, 19:115-119. 12. Saxton JM, Clarkson PM, James R, Miles M, Westerfer M, Clark S. 1995. Neuromuscular dysfunction following eccentric exercise. Med Sci Sports Exerc, 27:1185–1193. 13. Arent S, Senso M, Golem D, McKeever K. 2010. The effects of theaflavin-enriched black tea extract on muscle soreness, oxidative stress, inflammation, and endocrine responses to acute anaerobic interval training: a randomized, double-blind, crossover study. J Int Soc Sports Nutr, 7:11. 14. Meamarbashi A, Abedini F. 2011. Preventive effects of purslane extract on delayed onset muscle soreness induced by one session bench-stepping exercise. Isokinet Exerc Sci, 19:199-206. 15. Meamarbashi A, Rajabi A. 2014. Preventive Effects of 10-Day Supplementation With Saffron and Indomethacin on the Delayed-Onset Muscle Soreness. Clin J Sport Med, 25:105-112. 16. Abdullaev FI. 2002. Cancer chemopreventive and tumoricidal properties of saffron (Crocus sativus L.). Exp Biol Med, 227:20-25. Asdaq and Inamdar, 2010 17. Poma A, Fontecchio G, Carlucci G, Chichiricco G. 2012. Anti-inflammatory properties of drugs from saffron crocus. Antiinflamm Antiallergy Agents Med Chem, 11:37-51. 18. Hosseinzadeh H, Shariaty VM. 2007. Anti-nociceptive effect of safranal, a constituent of Crocus sativus (saffron), in mice. Pharmacologyonline, 2:498-503. 19. Hosseinzadeh H, Younesi HM. 2002. Antinociceptive and anti-inflammatory effects of Crocus sativus L. stigma and petal extracts in mice. BMC Pharmacol, 2:7-15. 20. Huang M-T, Lysz T, Ferraro T, Abidi TF, Laskin JD, Conney AH. 1991. Inhibitory effects of curcumin on in vitro lipoxygenase and cyclooxygenase activities in mouse epidermis. Cancer Res, 51:813-819. 21. Davis JM, Murphy EA, Carmichael MD, Zielinski MR, Groschwitz CM, Brown AS, Gangemi JD, Ghaffar A, Mayer EP. 2007. Curcumin effects on inflammation and performance recovery following eccentric exercise-induced muscle damage. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol., 292:R2168 - 73. 22. Chun K-S, Keum Y-S, Han SS, Song Y-S, Kim S-H, Surh Y-J. 2003. Curcumin inhibits phorbol ester-induced expression of cyclooxygenase-2 in mouse skin through suppression of extracellular signal-regulated kinase activity and NF-κB activation. Carcinogenesis, 24:1515-1524. 23. Han SS, Keum YS, Seo HJ, Surh YJ. 2002. Curcumin suppresses activation of NF-kappa B and AP-1 induced by phorbol ester in cultured human promyelocytic leukemia cells. J Biochem Mol Biol, 35:337-342. 24. Kang G, Kong PJ, Yuh YJ, Lim SY, Yim SV, Chun WJ, Kim SS. 2004. Curcumin suppresses lipopolysaccharide-induced cyclooxygenase-2 expression by inhibiting activator protein 1 and nuclear factor kappa B bindings in BV2 microglial cells. J Pharmacol Sci, 94:325-328. 25. Singh S, Aggarwal BB. 1995. Activation of Transcription Factor NF-kappa B is Suppressed by Curcumin (Diferuloylmethane). J Biol Chem, 270:24995-25000. 26. Nakhostin-Roohi B, Nasirvand Moradlou A, Mahmoodi Hamidabad S, Ghanivand B. The effect of curcumin supplementation on selected markers of delayed onset muscle soreness (DOMS). Ann Appl Sport Sci. 2016;4:25–31. 27. McFarlin BK, Venable AS, Henning AL, Sampson JN, Pennel K, Vingren JL, Hill DW Reduced inflammatory and muscle damage biomarkers following oral supplementation with bioavailable curcumin. BBA Clin. 2016 Feb 18;5:72-8. 28. Biswas SK, McClure D, Jimenez LA, Megson IL, Rahman I. 2005. Curcumin induces glutathione biosynthesis and inhibits NF-kappa B activation and interleukin-8 release in alveolar epithelial cells: Mechanism of free radical scavenging activity. Antioxidants & Redox Signaling, 7:32-41. 29. Rahman I, Adcock IM. 2006. Oxidative stress and redox regulation of lung inflammation in COPD. Eur Respir J, 28:219-242. 30. Hsu CH, Cheng AL. Clinical studies with curcumin. In: Aggarwal BB, Surh YJ, Shishodia S, editors. The molecular targets and therapeutic uses of curcumin in health and disease. Boston, MA: Springer US; 2007. p. 471–480. 31. Daly JW, Shi D, Nikodijevic O, Jacobson KA. 1999. The role of adenosine receptors in the central action of caffeine. In: aUG Gupta B. (Ed.) Caffeine and behavior-current views and research trends. CRC, Boca Raton, pp. 1-16, Boca Raton, FL, CRC Press. 32. James JE. 1997. Understanding caffeine: A biobehavioral analysis. In: Book Understanding caffeine: A biobehavioral analysis, Thousand Oaks, CA, pp:227, Sage Publications, Inc. 33. Hurley CF, Hatfield DL, Riebe DA. The effect of caffeine ingestion on de¬layed onset muscle soreness. J Strength Cond Res 2013;27:3101-3109. 34. Fredholm BB, Bättig K, Holmén J, Nehlig A, Zvartau EE. 1999. Actions of caffeine in the brain with special reference to factors that contribute to its widespread use. Pharmacol Rev, 51:83-133. 35. Myers DE, Shaikh Z, Zullo TG. 1997. Hypoalgesic effect of caffeine in experimental ischemic muscle contraction pain. Headache, 37:654-658. 36. Motl RW, O’Connor PJ, Dishman RK. 2003. Effect of caffeine on perceptions of leg muscle pain during moderate intensity cycling exercise. J Pain, 4:316-321 37. O'Connor PJ, Cook DB. 1999. Exercise and Pain: The Neurobiology, Measurement, and Laboratory Study of Pain in Relation to Exercise in Humans. Exerc Sport Sci Rev, 27:119-166. 38. Maridakis V, O’Connor PJ, Dudley GA, McCully KK. Caffeine attenuates delayed-onset muscle pain and force loss following eccentric exercise. J Pain, 2007;8:237-243. 39. Srivastava KC, Mustafa T. 1992. Ginger (Zingiber officinale) in rheumatism and musculoskeletal disorders. Med Hypotheses, 39:342-348. 40. Terry R, Posadzki P, Watson LK, Ernst E. 2011. The use of ginger (Zingiber officinale) for the treatment of pain: a systematic review of clinical trials. Pain Med, 12:1808-1818. 41. Azab KS, Mostafa AHA, Ali EMM, Abdel-Aziz MAS. 2011. Cinnamon extract ameliorates ionizing radiation-induced cellular injury in rats. Ecotoxicol Environ Saf, 74:2324-2329. 42. Kurokawa M, Kumeda CA, Yamamura J, Kamiyama T, Shiraki K. 1998. Antipyretic activity of cinnamyl derivatives and related compounds in influenza virus-infected mice. Eur J Pharmacol, 348:45-51. 43. Meamarbashi A, Abbasian M, The effects of Cinnamon and Indomethacin in prevention of Delayed Onset Muscle Soreness (DOMS), 22-24 May 2013, Proceedings of International Conference on Medical & Health Sciences, Kota Bharu, Malaysia. 44. Shokri Mashhadi N, Ghiasvand R, Askari G, Feizi A, Hariri M, Darvishi L, Barani A, Taghiyar M, Shiranian A, Hajishafiee M. 2013. Influence of Ginger and Cinnamon Intake on Inflammation and Muscle Soreness Endued by Exercise in Iranian Female Athletes. Int J Prev Med., 4:S11-15. 45. Arent S, Senso M, Golem D, McKeever K. 2010. The effects of theaflavin-enriched black tea extract on muscle soreness, oxidative stress, inflammation, and endocrine responses to acute anaerobic interval training: a randomized, double-blind, crossover study. J Int Soc Sports Nutr, 7:11.