Η επίδραση της L-Καρνιτίνης στα επίπεδα σιδήρου και Mg, K, Na, Ca, σε αθλητές-τριες υψηλού επιπέδου

Abstract

The use of L-Carnitine supplements due to the indications of improvement in physical performance is widespread in sports. However, the effect L-Carnitine in the hematological profile of athletes has not yet been investigated. The purpose of study was to evaluate the effect of L-Carnitine on the concentration of free iron, as well as of the elements Mg, K, and Ca, in elite endurance athletes and sprinters. The subjects were selected by 157 athletes with range of age 14-30 years, of four different sport events (track and field, swimming, bicycling and triathlon). 54 athletes were excluded from the study due to use of nutritional supplements, 4 male athletes and 3 females with stain of Mediterranean anemia and 28 male and female athletes of middle distance events. Moreover, 26 male and female athletes did not participate in the second measurement and they were excluded from the study, while the rest of sample was composed exclusively from swimmers. Thus, the sample of study was composed by 30 male and female elite swimmers and 12 students of the department of physical education. 16 swimmers of velocity speed events constituted group A, 14 endurance swimmers composed group B and 12 students were used as control group (group C). All the subjects were submitted in blood sampling in the beginning of study, in the 6th and the 12th week afterwards the beginning of the training program. The concentrations of plasma iron, L-Carnitine as well as of the elements Mg, K, Na and Ca were measured. The statistical analysis of the results was performed with the statistical packet of Social Sciences (SPSS, version 11.0). Analysis of variance (2-way ANOVA) was used for the determination of differences between the teams, while Pearson correlation and linear regression analysis were performed for the detection of relation between two parameters. The results of the study did not show any significant differences in L-Carnitine, Fe, Mg, K, Na and Ca between the groups of athletes and the control group. Furthermore, the concentration levels of L-Carnitine was not found to be different between the teams of study. Proportional findings were also observed in Mg, K, Na and Ca. Moreover, there were no differences between the initial, the second and the third measurement in all groups. Significant positive cross-correlation was observed between the L-Carnitine and Fe concentration in control group (r = 0.675, p = 0.003). On the contrary, endurance swimmers presented significant negative cross-correlation between the L-Carnitine and Fe concentration at the second measurement (r = - 0.814, p = 0.026) as well as at the 12th week from the beginning of the study (r = 0.836, p = 0.038). It is concluded that the systematic training of 12 weeks does not affect significantly the levels of L-Carnitine and Fe as well as the elements Mg, K, Na and Ca, independently from the type of training program that is followed. Positive cross-correlation between levels of L-Carnitine and Fe in control group should be attributed to the fact that the iron constitutes essential structural element for the synthesis of L-Carnitine and its levels affect directly her production. The negative cross-correlation between levels of L-Carnitine and Fe that was observed in endurance athletes may be explained by hypothesizing that endurance athletes present increased L-Carnitine catabolism as a result of intense mobilization during the aerobic metabolism, so that the amount of iron which is required for the synthesis and the maintenance of L-Carnitine in high-levels, is increased. The results of the study may find applications studying the pathophysiologic mechanisms of iron deficiency in athletes, particularly in sport events which strongly activate the aerobic metabolism, while it provides also important clues on the metabolic rhythms of L-Carnitine anabolism and catabolism in athletes. Further studies are required in order to constitute the preventive action of supplied L-Carnitine against iron deficiency in endurance-trained athletes.

Το υλικό της μελέτης επιλέχθηκε συνολικά από 157 αθλητές-τριες με διακύμανση ηλικίας 14-30 έτη, τεσσάρων αθλημάτων (κλασικός αθλητισμός, κολύμβηση, ποδηλασία, τρίαθλο), που εξετάστηκαν αιματολογικά. Από αυτούς αποκλείστηκαν 54 αθλητές-τριες που έκαναν χρήση συμπληρωμάτων διατροφής, 4 αθλητές και 3 αθλήτριες με στίγμα μεσογειακής αναιμίας και 28 αθλητές-τριες που ήταν αθλητές αγωνισμάτων μεσαίων αποστάσεων. Επιπλέον, 26 αθλητές-τριες δεν προσήλθαν στη δεύτερη μέτρηση και αποκλείστηκαν από τη μελέτη, ενώ το υπόλοιπο του δείγματος απαρτίστηκε αποκλειστικά από αθλητές κολύμβησης. Tο δείγμα της μελέτης αποτέλεσαν, λοιπόν, 30 αθλητές και αθλήτριες κολύμβησης υψηλού επιπέδου και 12 φοιτητές-τριες ΤΕΦΑΑ. 16 κολυμβητές-τριες αγωνισμάτων ταχύτητας αποτέλεσαν την ομάδα Α, 14 κολυμβητές-τριες αγωνισμάτων αντοχής σχημάτισαν την ομάδα Β και 12 φοιτητές-τριες χρησίμευσαν ως ομάδα ελέγχου (ομάδα Γ). Το σύνολο των ατόμων της μελέτης υποβλήθηκε σε αιμοληψία εκτός από την αρχή της μελέτης στην 6η και στη 12 εβδομάδα μετά την έναρξη του προπονητικού προγράμματος. Από τον αιματολογικό έλεγχο προσδιορίστηκαν η συγκέντρωση του σιδήρου ορού, της L-Καρνιτίνης καθώς και των στοιχείων Mg, K, Na και Ca. Η στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων έγινε με το στατιστικό πακέτο SPSS (version 11.0) και χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος ανάλυσης διακύμανσης για τον προσδιορισμό των διαφορών στις τιμές των παραμέτρων (2-way ANOVA) μεταξύ των ομάδων, ενώ για τον έλεγχο της σχέσης μεταξύ δύο παραμέτρων όπου αυτό ήταν αναγκαίο στα πλαίσια της μελέτης, προσδιορίστηκε ο συντελεστής συσχέτισης Pearson και πραγματοποιήθηκε ανάλυση γραμμικής παλινδρόμησης. Από τα αποτελέσματα της μελέτης δε διαπιστώθηκαν σημαντικές διαφορές στα επίπεδα του σιδήρου ορού μεταξύ των ομάδων των αθλητών και της ομάδας ελέγχου. Παράλληλα, τα επίπεδα συγκέντρωσης της L-Καρνιτίνης δε βρέθηκε να διαφοροποιούνται σημαντικά μεταξύ των ομάδων της μελέτης. Ανάλογα ευρήματα παρατηρήθηκαν και στη μελέτη των ιχνοστοιχείων Mg, K, Na και Ca. Επιπλέον, δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές μεταβολές των βιολογικών παραμέτρων της μελέτης μεταξύ της αρχικής, της δεύτερης και της τρίτης μέτρησης σε όλες τις ομάδες. Ωστόσο, διαπιστώθηκε σημαντική θετική συσχέτιση μεταξύ της συγκέντρωσης του σιδήρου ορού και της L-Καρνιτίνης στην ομάδα ελέγχου (r = 0.675, p = 0.003). Αντίθετα, οι κολυμβητές-τριες αντοχής εμφάνισαν σημαντικά αρνητική συσχέτιση σιδήρου με την L-Καρνιτίνη τόσο κατά τη δεύτερη μέτρηση (r = - 0.814, p = 0.026 ) όσο και στις 12 εβδομάδες μετά την έναρξη του αερόβιου προπονητικού τους προγράμματος (r = 0.836, p = 0.038). Συμπερασματικά, λοιπόν, διαπιστώνεται ότι η συστηματική προπόνηση 12 εβδομάδων δεν επηρεάζει σημαντικά τα επίπεδα της L-Καρνιτίνης και του σίδηρου ορού καθώς και των στοιχείων Mg, K, Na και Ca, ανεξάρτητα από το είδος του προπονητικού προγράμματος που ακολουθείται. Διαπιστώθηκε θετική συσχέτιση μεταξύ των επιπέδων L-Καρνιτίνης και σιδήρου στην ομάδα ελέγχου. Ο σίδηρος αποτελεί απαραίτητο δομικό στοιχείο για τη βιοσύνθεση της L-Καρνιτίνης και τα επίπεδά του επηρεάζουν άμεσα τον σχηματισμό της. Η αρνητική συσχέτιση που παρατηρήθηκε μεταξύ των επιπέδων σιδήρου και L-Καρνιτίνης ορού στους αθλητές αντοχής μπορεί να αποδοθεί στην υπόθεση ότι οι αθλητές αερόβιων αγωνισμάτων ενδεχόμενα παρουσιάζουν αυξημένο καταβολισμό της L-Καρνιτίνης, ως αποτέλεσμα της έντονης κινητοποίησής της κατά τον αερόβιο μεταβολισμό, με αποτέλεσμα να αυξάνεται το ποσοστό σιδήρου που χρησιμοποιείται για τη βιοσύνθεση και τη διατήρηση των υψηλών επιπέδων της. Τα αποτελέσματα της έρευνας μπορούν να βρουν εφαρμογή στη γενικότερη μελέτη των μηχανισμών παθοφυσιολογίας της σιδηροπενίας στους αθλητές, ιδιαίτερα στα αθλήματα που κινητοποιούν έντονα τον αερόβιο μεταβολισμό, ενώ παρέχει και σημαντικές ενδείξεις για τους μεταβολικούς ρυθμούς βιοσύνθεσης και καταβολισμού της L-Καρνιτίνης που μπορούν να συμβάλλουν στην καλύτερη κατανόηση της δράσης της στον οργανισμό του αθλητή. Αντικείμενο μελλοντικής μελέτης θα πρέπει να αποτελέσει η προληπτική χορήγηση εξωγενούς L-Καρνιτίνης για την πιθανή αποτροπή σιδηροπενίας και σιδηροπενικής αναιμίας στους αθλητές αγωνισμάτων αντοχής.