Neuroprotekcyjne działanie diety w sportach walki

Sporty walki coraz częściej cieszą się dużą popularnością. Przede wszystkim uprawianie ich poprawia sprawność fizyczną, zwiększa pewność siebie, pozwala w kontrolowany sposób wyładować stres i polepszyć samopoczucie.  Także służy jako doskonałe narzędzie do samoobrony. Oprócz tego wpływa w znaczny sposób na kształtowanie się niektórych cech charakteru, ponieważ istotne jest wypracowanie wytrwałości, cierpliwości i dokładności. Jednak pomimo wyżej wymienionych zalet istnieje wiele zagrożeń związanych ze sportami walki [1].

Jakie są najczęstsze urazy w sztukach walki?

W każdej dyscyplinie sportowej pojawia się ryzyko odniesienia obrażeń i kontuzji. W sportach walki rodzaj urazu będzie ściśle uzależniony od sposobu oddziaływania na przeciwnika. W trakcie walki dochodzi do krępowania ruchów, próby wytrącenia z równowagi, uderzeń oraz kopnięć głównie w najsłabsze części ciała zawodnika, czego celem jest znokautowanie [2].

Tabela 1. Rodzaje urazów

Obszar urazu	Najczęstsze rodzaje urazu
Mięśnie, ścięgna	stłuczenie, naciągnięcie, naderwanie, zerwanie
Stawy	zwichnięcie, skręcenie, stłuczenie
Kości	złamanie
Skóra	otarcia, zranienia, pęknięcia
Głowa	wstrząs mózgu

Wpływ sportów walki na układ nerwowy

Układ nerwowy odgrywa znaczną rolę wśród osób uprawiających sztuki walki. To on odbiera informacje z otoczenia, reagując na bodźce wewnętrzne i zewnętrzne, np. odpowiada za odczuwanie bólu czy napięcie mięśni. Ponadto układ nerwowy kontroluje układ hormonalny poprzez uwalnianie i regulację hormonów odpowiedzialnych za instynkt przetrwania.

Jednym z najważniejszych narządów znajdujących się w centrum głowy jest mózg, który kontroluje pracę całego układu nerwowego. W sportach walki jest to najczęściej narażony obszar na atak [3]. Każda osoba, która miała lub nadal ma do czynienia ze sztukami walki, zdaje sobie sprawę, że urazy głowy są powszechne i nieuniknione. Jednak dlaczego są one w znacznym stopniu niebezpieczne?

Wszelkie urazy głowy wiążą się z uszkodzeniem mózgu, co z kolei będzie rzutowało na funkcjonowanie całego organizmu. Sportowcy narażeni na uszkodzenia w obrębie głowy zmagają się często z objawami podobnymi do tych, które występują w przypadku chorób neurodegeneracyjnych. Obserwuje się, że u osób uprawiających sporty walki występuje często tzw. przewlekła traumatyczna encefalopatia pourazowa (inaczej nazywana encefalopatią bokserską) [4]. Częste uderzenia czy kopnięcia w głowę prowadzą do licznych uszkodzeń struktur mózgowych. Odpowiedzialne za dany stan jest białko zwane „tau”, które działa nieprawidłowo i powoli rozprzestrzenia się, gromadząc w mózgu i prowadząc do neurodegeneracji. Na to, w jakim stopniu dojdzie do uszkodzenia głowy, wpływ będzie miała użyta siła podczas uderzenia oraz lokalizacja wymierzonego ciosu. Encefalopatia bokserska rozwija się powoli, a jej pierwsze objawy są widoczne dopiero po ok. 15 latach od momentu rozpoczęcia zaawansowanego uprawiania sportów walki [2]. Początkowo osoba ma problemy z funkcjami poznawczymi (trudności w zapamiętywaniu, kłopot z wysłowieniem się, zmiany nastroju, paranoje), które z czasem stają się coraz częstsze i bardziej uciążliwe. W zaawansowanej fazie choroby dochodzi do tzw. otępienia bokserskiego.

Składniki diety o działaniu neuroprotekcyjnym

Sposób żywienia bezsprzecznie jest istotny w każdej dyscyplinie sportowej, aby wzmocnić ciało i osiągać wyznaczone sobie cele. Dlatego także bez wyjątku, stosowana dieta będzie ważna dla sportowców uprawiających sporty walki. 

Treningi oraz zawody znacznie obciążają układ nerwowy. Zatem coraz bardziej rośnie zainteresowanie, w jaki sposób dieta może zapobiec lub zminimalizować ryzyko uszkodzenia danego układu. Neuroprotekcyjne działanie diety w głównej mierze ma na celu ochronę układu nerwowego przed redukcją neuronów i podtrzymanie ich funkcji w sytuacji, kiedy doszło do ich uszkodzenia.

Kwasy omega-3

Zdecydowanie najważniejszą rolę w ochronie układu nerwowego spełniają kwasy omega-3. Jednak uwagę należy głównie zwrócić na kwas dokozaheksaenowy (DHA), który jest strukturalnym składnikiem błon komórkowych kory mózgu. Kwas dokozaheksaenowy stosunkowo w niskim poziomie jest tworzony w sposób endogenny przez człowieka. Dlatego uzupełnienie diety w dany rodzaj kwasu może przyczynić się do stworzenia optymalnych warunków dla prawidłowej pracy mózgu. Ponadto chroni komórki przed szkodliwym wpływem stresu oksydacyjnego i działaniem cytokin prozapalnych [5,6].

Obecnie istnieją wstępne badania naukowe, które donoszą, że suplementacja kwasami omega-3 wykazuje protekcyjne działanie w przypadku łagodnych urazów głowy. Związane jest to ze zmniejszeniem uszkodzeń aksonów lub całkowitej destrukcji komórek nerwowych [9,10].

Instytut Żywności i Żywienia (2020) rekomenduje, aby spożycie kwasów omega-3 przez dorosłego człowieka wynosiło 250 mg na dzień.  Jednak ilość przyjmowanych kwasów omega- 3 powinny być dopasowane indywidualnie, w szczególności u sportowców, u których zapotrzebowanie na składniki pokarmowe jest znacznie zwiększony. Warto przy ustalaniu dawki kierować się indeksem omega -3 lub dzienniczkiem żywieniowym [6,7,8, 29].

Odnośnie do zapotrzebowania na DHA nie określono dotychczasowo zalecanej dawki. Jednak w badaniu przeprowadzonym przez Armstronga i wsp. (2021) zaobserwowano, że suplementacja 2 g DHA codziennie znacznie zmniejszała tworzenia się białka NFL, który jest określany jako marker uszkodzeń aksonalnych [18].

W celu dostarczenia w szczególności DHA zaleca się, aby bazować na produktach pochodzenia zwierzęcego tj. ryby. Wiąże się to z szeregiem czynników odpowiedzialnych za konwersję ALA do DHA. Dlatego produkty pochodzenia roślinnego niewystarczającym źródłem pomimo wysokiej zawartości danego kwasu.

Najcenniejszym źródłem kwasów omega- 3 są:

• ryby (w szczególności tłuste ryby morskie, np. łosoś, śledź, sardynki, tuńczyk, makrela)
• tran

Witamina D

Także zainteresowano się protekcyjnym działaniem witaminy D względem układu nerwowego.  Neuroprotekcyjne działanie witaminy D jest związane z jej wpływem m.in. na produkcję i uwalnianie neurotrofin ( białek wydzielanych przez układ nerwowy, odpowiedzialnych za żywotność neuronów), syntezę neuromediatorów czy zapobieganie uszkodzeniom oksydacyjnym tkanki nerwowej. W badaniu przeprowadzonym na zwierzętach przez Cekic i wsp. (2011) wykazano, że szczury z niedoborem witaminy D miały gorsze wyniki po urazie mózgu w porównaniu ze szczurami z prawidłowym jego poziomem [15,16].

Kreatyna

Kreatyna bezsprzecznie jest jednym z najczęściej stosowanych suplementów diety przez osoby uprawiające zaawansowanie sport. Większość sportowców stosuje ją ze względu na swój potencjał związany z budowaniem masy mięśniowej. Dlatego także zainteresowano się również rolą kreatyny na układ nerwowy [19]. Obecnie przeprowadzono szereg badań na zwierzętach pod kątem działania kreatyny na układ nerwowy. Odnotowuje się , że przyjmowanie suplementów  kreatyny podnosi poziom  samej kreatyny, a także fosfokreatyny, która jest alternatywnym źródłem energii dla mózgu.

W jednym z badań przeprowadzonych na szczurach przez Hausmanna i wsp. (2002) zauważono, że leczenie kreatyną wydaje się ograniczać rozprzestrzenianie się urazów wtórnych. W innym badaniu wykonanym przez  Sullivana i wsp. (2000) wykazano także, że suplementacja kreatyną przed obrażeniem może zredukować uszkodzenie związane z urazem mózgu [13]. Jednak istnieje potrzeba dalszych badań w celu oceny korzyści z przyjmowania kreatyny na układ nerwowy oraz zalecanej dawki względem ochrony układu nerwowego [11,20].

NAC

N-acetylocysteina jest prekursorem glutationu i potencjalnym antyoksydantem, pomocnym w redukcji wolnych rodników w organizmie. Przejawia działanie pobudzające na ośrodkowy układ nerwowy oraz wpływ na choroby neurodegeneracyjne. Znajduje się zastosowanie NAC także w leczeniu urazowego uszkodzenia mózgu poprzez naprawę dysfunkcji mitochondriów. Wyniki badań na zwierzętach sugerują, że podawanie NAC po traumatycznym urazie mózgu może zmniejszać odpowiedź zapalną w uszkodzonym organie [21,22]. 

Witaminy z grupy B

Wszystkie witaminy z grupy B są niezbędne dla optymalnego zdrowia i pracy układu nerwowego. Pomagają rozwoju osłonek mielinowych wokół nerwów, które chronią je przed szkodzeniem. W szczególności należy zwrócić uwagę na cztery witaminy: witamina B1 (tiamina), witamina B2 (ryboflawina), witamina B6 (pirydoksyna) i witamina B12 ( kobalamina).

Witamina B1 jest potrzebna do przewodnictwa sygnałów nerwowych i  utrzymywaniu funkcji błony nerwowej oraz syntezie mieliny i kilku rodzajów neuroprzekaźników. Pomaga wytwarzać acetylocholinę, która jest neuroprzekaźnikiem i przekazuje wiadomości z mózgu do mięśni, wpływając na ruch i zachowanie. Niedobór tiaminy powoduje zmiany czynnościowe w działaniu układu nerwowego.

Ryboflawina z kolei jest potrzebna do prawidłowego funkcjonowania komórek i ma silne działanie przeciwutleniające. Opóźnia śmierć neuronów, jednak przeprowadzono bardzo niewiele badań odnośnie do jej działania neuroprotekcyjnego. Badanie przeprowadzone przez Hoane i wsp. (2005) wykazało,  że suplementacja witaminą B2 doprowadziła do znacznego przywrócenia funkcjonalnego funkcji czuciowo-ruchowej w eksperymentalnym uszkodzeniu mózgu [27, 28].

Kolejną witaminą jest witamina B6, która jest niezbędna do tworzenia i metabolizowania innych neuroprzekaźników, takich jak serotonina i norepinefryna. Pirydoksynie można również przypisać rolę neuroprotekcyjną, która wiąże się głównie z jej zdolnością do regulowania układu glutaminergicznego.

Także bardzo ważną witaminą z grupy B jest kobalamina. Jest ona istotna dla układu nerwowego, szczególnie w odniesieniu do syntezy mieliny, metabolizmu i regeneracji neuronów. Uszkodzona mielina może prowadzić do dysfunkcji nerwów. Doniesiono, że witamina B12 promuje wzrost aksonów komórek nerwowych po uszkodzeniu nerwów obwodowych, co jest obecnie stosowane w leczeniu uszkodzenia nerwów obwodowych  [28].

Hupercyna

Hupercyna jest wytwarzana z rośliny. Związek ten ma silne działanie neuroprotekcyjne. Zostało to przedstawione w badaniu Zhengrong Mei i wsp. (2021), w którym odkryto, że terapia hupercyną poprawiła wyniki histologiczne i poznawcze po traumatycznym urazie głowy. Ponadto także zmniejszony został obrzęk mózgu i zmniejszony stres oksydacyjny. Zatem warto wykonać dalsze badania pod kątem jej działania na układ nerwowy  [26].

Adaptogeny – ashwaganda , kurkumina

Także obserwuje się znaczną rolę związków pochodzenia naturalnego na układ nerwowy. Jedną z takich substancji jest ashwaganda, która jest powszechnie stosowana w medycynie ajurwedyjskiej. W przeglądzie prac naukowych wykonanym przez Singh i wsp. (2011) zaobserwowano zdolność ashwagandhy do spowolnienia lub zapobiegania utracie funkcji mózgu u osób z chorobami neurodegeneracyjnymi, co także może znaleźć swoje zastosowanie wśród osób z urazami głowy w wyniku walki [25].

Innym składnikiem, na który również zwrócono uwagę, jest kurkumina. Jest to bioaktywny składnik kurkumy ze względu na swoje właściwości przeciwutleniające i przeciwzapalne. Istnieje prawdopodobieństwo, że może być skuteczna w przypadku traumatycznego uszkodzenia głowy. Sharma i wsp. [2009] donieśli w swoim badaniu, że suplementacja kurkuminą przed urazem skutecznie utrzymywała równowagę energetyczną neuronów po urazie głowy [23,24]

Dieta ketogeniczna a ochrona układu nerwowego

W trakcie stosowania diety ketogenicznej głównie bazuje się na produktach dostarczających jak największą ilość tłuszczu, ograniczając przy tym znacznie spożycie białka i węglowodanów. Powszechnie dieta ketogeniczna jest stosowana w leczeniu padaczki lekoopornej, a także znajduje już swoje zastosowanie w leczeniu chorób neurodegeneracyjnych, np. choroba Alzheimera czy Parkinsona. Zatem pojawia się pytanie, czy stosowanie tej diety może również działać neuroprotekcyjnie w przypadku sportowców uprawiający sztuki walki?

Przeprowadzono badanie przez McDougall i wsp. (2018), w którym zaobserwowano, że stosowanie diety ketogenicznej zmniejsza obrzęk mózgu, poprawia metabolizm mózgowy i wyniki behawioralne u gryzoni z urazem głowy. Autorzy jednak zaznaczają, że przyszłe badania powinny mieć na celu lepsze wyjaśnienie mechanizmów działania diety ketogenicznej wśród ludzi z urazami głowy [30]. Zapewne istotne będzie zbadanie wpływu danej diety wśród osób, które ćwiczą sporty walki. Dieta ketogeniczna swoją sławę już znajduje już wśród sportowców, jednak warto mieć na uwadze, że wprowadzanie restrykcji względem białka czy węglowodanów może rzutować na wyniki osiągnięte w trakcie sparingów i zawodów. 

Podsumowanie

Prawidłową dietą i zastosowaniem odpowiedniej suplementacji może znacznie zmniejszyć powikłania związane z uszkodzeniem układu nerwowego oraz zadbać w pewnym stopniu o bezpieczeństwo układu nerwowego. Obecnie ryzyko uszkodzenia neuronów można zminimalizować, ale nie ma możliwości go uniknąć. Najwięcej istnieje badań naukowych związanych ze stosowaniem kwasów omega- 3, które mają udowodnione działanie neuroprotekcyjne. W przypadku innych składników żywności istnieje potrzeba przeprowadzenia dalszych badań, w których grupą docelową byłyby osoby uprawiające sporty walki. 

Bibliografia:

1. C. Fuller, V. Lloyd. (2020). Martial Arts and Well-Being Connecting Communities and Promoting Health.
2. Tommy Saing. (2012). Frontal Cortex Neuropathology in Dementia Pugilistica. Journal of Neurotrauma. 29 (6), 054–1070.
3. Nalepa, B., Alexander, A., Schodrof, S., Bernick, C., & Pardini, J. (2017). Fighting to keep a sport safe: toward a structured and sport-specific return to play protocol. The Physician and Sportsmedicine, 1–6.
4. Maroon, J., Winkelman, R., Bost, J., Amos, A., Mathysssek, Ch., Miele, V. (2015). Chronic Traumatic Encephalopathy in Contact Sports: A Systematic Review of All Reported Pathological Cases. PLOS ONE.
5. Mizera J., Mizera K.(2017)Dietetyka Sportowa”, Galaktyka, Warszawa.
6. Tan, Z. S., Harris, W. S., Beiser, A. S., Au, R., Himali, J. J., Debette, S., … Seshadri, S. (2012). Red blood cell omega-3 fatty acid levels and markers of accelerated brain aging. Neurology, 78(9), 658–664.
7. Von Schacky, C. (2021). Importance of EPA and DHA Blood Levels in Brain Structure and Function. Nutrients, 13(4), 1074.
8. Thielecke, F., & Blannin, A. (2020). Omega-3 Fatty Acids for Sport Performance—Are They Equally Beneficial for Athletes and Amateurs? A Narrative Review. Nutrients, 12(12), 3712.
9. McGlory C. , Calder P.  Everson A. Nunes. (2019).The Influence of Omega-3 Fatty Acids on Skeletal Muscle Protein Turnover in Health and Disease. Front Nutr. 6: 144.
10. Salem N, Jr., Litman B, Kim HY, Gawrisch K.(2001). Mechanisms of action of 792 docosahexaenoic acid in the nervous system. Lipids. 36(9):945-59.
11. Oliver, J. M., Anzalone, A. J., & Turner, S. M. (2018). Protection Before Impact: the Potential Neuroprotective Role of Nutritional Supplementation in Sports-Related Head Trauma. Sports Medicine, 48(S1), 39–52.
12. Bartman W., Adamczyk-Sowa M. (2022). Miejsce witamin B we współczesnej terapii schorzeń neurologicznych. Medycyna Po Dyplomie. Neurologia. 10.
13. P G Sullivan , J D Geiger, M P Mattson, S W Scheff. (2000). Dietary supplement creatine protects against traumatic brain injury. Ann Neurol. 48(5):723-9
14. Maroon JC, Lepere DB, Blaylock RL, Bost JW. (2012). Zespół po wstrząśnieniu mózgu: przegląd patofizjologii i potencjalnych niefarmakologicznych podejść do leczenia. Phys Sportsmed. 40 (4):73–87. 
15. Cook AM, Peppard A, Magnuson B.(2008). Względy żywieniowe w urazowym uszkodzeniu mózgu. Praktyka Nutr Clin. 23 (6):608–20. 
16. Cekic M, Cutler SM, VanLandingham JW, Stein DG.(2011).  Niedobór witaminy D zmniejsza korzyści leczenia progesteronem po urazie mózgu u starszych szczurów. Starzenie się neurobiolu. 32 (5):864–74.
17. Dolan, E., Gualano, B., & Rawson, E. S. (2018). Beyond muscle: the effects of creatine supplementation on brain creatine, cognitive processing, and traumatic brain injury. European Journal of Sport Science, 1–14.
18. Armstrong A.,  Anzalone A. J.,Pethick W. ,Murray H., Dahlquist D. T., Askow A. T., J. L., L.M. (2021). An Evaluation of Omega-3 Status and Intake in Canadian Elite Rugby 7s Players.Nutrients.13(11): 3777.
19. Ainsley Dean, P. J., Arikan, G., Opitz, B., & Sterr, A. (2017). Potential for use of creatine supplementation following mild traumatic brain injury. Concussion, 2(2), CNC34.
20. Hausmann, O., Fouad, K., Wallimann, T., & Schwab, M. (2002). Protective effects of oral creatine supplementation on spinal cord injury in rats. Spinal Cord, 40(9), 449–456.
21. Hicdonmez, T., Kanter, M., Tiryaki, M., Parsak, T., & Cobanoglu, S. (2006). Neuroprotective Effects of N-acetylcysteine on Experimental Closed Head Trauma in Rats. Neurochemical Research, 31(4), 473–481.
22. Bavarsad Shahripour, R., Harrigan, M. R., & Alexandrov, A. V. (2014). N-acetylcysteine (NAC) in neurological disorders: mechanisms of action and therapeutic opportunities. Brain and Behavior, 4(2), 108–122.
23. Farkhondeh, T., Samarghandian, S., Roshanravan, B., & Peivasteh-roudsari, L. (2019). Impact of curcumin on traumatic brain injury and involved molecular signaling pathways. Recent Patents on Food, Nutrition & Agriculture, 10.
24. Sharma S, Zhuang Y, Ying Z . (2009). Suplementacja diety kurkuminą przeciwdziała obniżeniu poziomów cząsteczek zaangażowanych w homeostazę energii po urazie mózgu. Neuronauka. 161:1037–44.
25. Singh, N., Bhalla, M., De Jager, P., & Gilca, M. (2011). An Overview on Ashwagandha: A Rasayana (Rejuvenator) of Ayurveda. African Journal of Traditional, Complementary and Alternative Medicines, 8(5S).
26. Zhengrong Mei, Ye Hong, Haiyi Yang,Qiongyu Sheng, Bing Situ. (2021).  Huperzine A protects against traumatic brain injury through anti-oxidative effects via the Nrf2-ARE pathway. Iran J Basic Med Sci.24(10): 1455–1461.
27. Vonder Haar, C., Peterson, T. C., Martens, K. M., & Hoane, M. R. (2016). Vitamins and nutrients as primary treatments in experimental brain injury: Clinical implications for nutraceutical therapies. Brain Research, 1640, 114–129.
28. Hoane MR, Wolyniak JG, Akstulewicz SL. (2005). Podawanie ryboflawiny poprawia wyniki behawioralne i zmniejsza powstawanie obrzęków i ekspresję kwaśnych białek fibrylarnych gleju po urazowym uszkodzeniu mózgu. Dziennik neurotraumy. 22 :1112-1122. 
29. Jarosz M. (2020) Normy żywienia dla populacji polskiej i ich zastosowania, Warszawa
30. McDougall, A., Bayley, M., & Munce, S. E. (2018). The ketogenic diet as a treatment for traumatic brain injury: a scoping review. Brain Injury, 32(4), 416–422.