WITAMINA D A MOŻLIWOŚCI WYSIŁKOWE U SPORTOWCÓW

WITAMINA D A MOŻLIWOŚCI WYSIŁKOWE U SPORTOWCÓW Małgorzata Słowińska-Lisowska Akademia Wychowania Fizycznego we Wrocławiu 1

Deeb (2007) Nature Reviews Cancer 7, 684-700 2

Plejotropowe działanie witaminy D 1,25 (OH)D3 1,25 (OH) 2 D 3 Rojas-Rivera J, Nephrol. Dial.Transplant., 2010, 25, 2850-2865

Receptory witaminy D Holick Mf. Am J Clin Nutr 2004; 80:1678 88. Ramagopalan SV et al. Genome Research 2010; 20:1352 60. Misiorowski W. Świat Medycyny 2012; 3(131): 3-9. 4

Holick F, Vitamin D Status Measurement, Interpretation, and Clinical Application, AEP Vol. 19, No. 2, 73 78 5

Witamina D a gęstość mineralna kości u sportowców Autor Grupa badana Czas Nieves i wsp, 2010 kobiety trenujące bieg na orientację Suplementacja Wit. D 2 lata Nie stosowano suplementacji witaminy D Wnioski Dieta bogata w Ca oraz Wit. D korelowała z większą gęstością mineralną kości biodra Bellows i wsp, 2013 Levis i wsp, 2013 kobiety grające w piłkę koszykową mężczyźni i kobiety trenujące pływanie 8 tygodni 50 000 IU tygodniowo 6 miesięcy Wzrost poziomu 25 (OH)D, nie stwierdzono korelacji pomiędzy BMD kręgosłupa a stężeniem 25(OH)D 4000 IU dziennie Nie wykazano korelacji pomiędzy stężeniem 25 (OH) D a markerami obrotu kostnego. U kobiet związek z gęstością mineralną kości kręgosłupa 6 szyjnego

7

Witamina D a gęstość mineralna kości u sportowców Nie ma jednoznacznych badań wskazujących na protekcyjny efekt suplementacji Witaminą D na gęstość mineralną kości u sportowców. Witamina D odgrywa istotną rolę w układzie kostnym u sportowców w młodym wieku oraz w patologiach układu kostnego. Wykazano zależność pomiędzy gęstość mineralną kości gdy stężenie 25(OH)D wynosiło <20ng/ml. 8

Witamina D a mięśnie 9 Girgis i wsp., 2013, Endocrine Reviews 43(1):33-83

Witamina D a siła mięśniowa u sportowców W badaniach Hamilton et all nie wykazano związku pomiędzy stężeniem 25(OH)D 3 a siłą izokinetyczną u piłkarzy nożnych. Stwierdzono natomiast, iż zawodnicy, u których stężenie 25(OH)D 3 było powyżej 30 ng/ml mieli wyższe wartości momentów siły mięśniowej kończyny dolnej (przebadano 342 reprezentantów Kataru). 10

11

Wartości szczytowego momentu sił mięśniowych u piłkarzy nożnych różniących się stężeniem wit. D 12

Korelacja pomiędzy stężeniem 25(OH)D a szczytowym momentem sił mięśniowych u piłkarzy nożnych 13

Witamina D a siła mięśniowa Badani: 67 piłkarze nożni ; Związek: wit. D a siłą mięśni, wyskokiem wertyklalnym, czasem sprint: 10, 20, 30m Badani: 80 pływaków i 52 hokeistów; Brak związku: wit. D a siłą mięsni (ścisk dłoni ) 14

15

Schemat umiejscowienia 13 punktów, w których mierzono sztywność mięśni 16

17 TAB. 1 WARTOŚĆ WSPÓŁCZYNNIKA KORELACJI POMIĘDZY STĘŻENIEM 25(OH)D A SZTYWNOŚCIĄ MIĘŚNI Sztywność mięśni [N/m] 25(OH)D [ng/ml] Punkt 1-0,36 Punkt 2 0,07 Punkt 3-0,01 Punkt 4-0,03 Punkt 6-0,06 Punkt 7 0,01 Punkt 8-0,35 Punkt 10-0,33 Punkt 12-0,49* Punkt 14-0,22 Punkt 20-0,03 Punkt 22-0,59* Punkt 23-0,25 Istotność statystyczna na poziomie: *p<0,05

18

19

Journal of Strength and Conditioning Research 2016 National Strength and Conditioning Association Witaminę D podawano piłkarzom nożnym przez 8 tygodni w dawce 5000 IU/dzień w tym okresie zastosowano High Intensity Interval Training Program (HIIT). Oceniając fizjologiczne wskaźniki szybkości nie wykazano różnic pomiędzy grupą przyjmującą placebo a suplementowaną Wit.D. 20

Suplementacja witaminy D a powysiłkowa restytucja Barker T et al. Supplemental vitaamin D enhances the recovery in peak isometric force shortly after intense exercise. Nutr Metab (Lond). 2013a;10:69. 21

Barker T et al. Supplemental vitamin D enhances the recovery in peak isometric force shortly after intense exercise. Nutr Metab (Lond). 2013a;10:69. 22

Witamina D a mięśnie Niski poziom witaminy D może powodować atrofię mięśni u osób starszych nie obserwuje się takiego zjawiska u młodych zdrowych i aktywnych fizycznie osób. Osoby z niskim poziomem aktywności fizycznej mogą przy wyższym poziomie 25(OH)D uzyskać wzrost masy i siły mięśniowej, takich zmian nie obserwuje się u osób o wysokim poziomie aktywności fizycznej (Ardestania i wsp., 2011, Hamilton i wsp., 2014). Związek stężenia witaminy D ze sprawnością motoryczną może występować przede wszystkim zawodników ze znacznym obniżeniem stężenia 25(OH)D. 23

Ardestani et all., (2011) wykazał dodatnią korelację pomiędzy 25(OH)D 3 a VO 2 max u zdrowych osób niezależnie od wieku, płci i BMI. Zależność pomiędzy VO 2max a Wit.D była wyższa u osób z niskim poziomem wydolności. Badania obejmowały 200 zdrowych mężczyzn (w wieku 40±14,4 lat). 24

Valtuena et all., (2013) wykazał istotną dodatnią korelację pomiędzy VO 2max a stężeniem 25(OH)D u młodych mężczyzn. 25

Badaniami objęto 52 hokeistów w wieku 20.1±3,1 lat, nie stwierdzono korelacji pomiędzy stężeniem 25(OH)D a VO 2 max i HR (Fitzgeral et all., J.Strength Cond Res, 2014) W badaniach naszego zespołu na zawodnikach piłki nożnej grających w ekstraklasie również nie wykazano istotnej zależności pomiędzy stężeniem 25(OH)D a VO 2 max (Ksiazek et all,, Journal of Human Kinetics, 2015) 26

Witamina D a komórki układu immunologicznego 27 Myszka M., Klinger M. Postępy Hig. Med. Dośw. 2014, 68, 865-878

Exerc Immunol Rev. 2013;19:86-101. 28

Witamina D a cytokiny 29 He, Exerc Immunol Rev. 2013

Witamina D a układ immunologiczny He et all, 2013 wykazał, iż sportowcy u których poziom 25 (OH) D 3 jest <30 nmol/ (12,02 ng/ml) ma niższy poziom katelicydyny oraz wyższą zachorowalność na choroby układu oddechowego niż u sportowców, którzy mieli poziom 25 (OH)D 3 >120 nmol/l (48,07 ng/ml). URTI jest związany z 24 % redukcja obciążeń wysiłkowych. Autorzy sugerują, iż witamina D wpływa na możliwości wysiłkowe sportowców poprzez oddziaływanie na układ immunologiczny. Ze względu na niejednoznaczność wyników potrzebne są jednak dalsze badania na większych grupach. 30

Witamina D a testosteron Przebadano 2299 mężczyzn w wieku 62 ±11 lat, wykazano dodatnią korelację pomiędzy stężeniem 25(OH)D a poziomem testosteronu całkowitego, wolnego, FAI (Wehr. E,Clin. Endocrinol, 2010) 31

Grupa 54 mężczyzn w wieku 20-49 lat otrzymywała 3332 IU/dziennie wit. D przez rok. Wykazano wzrost poziomu testosteronu całkowitego, wolnego oraz biodostępnego. 32

Niedobór witaminy D PANDEMIA? W ostatniej dekadzie wykazano wzrost odsetka osób ze stężeniem 25(OH)D <10 ng/ml z 2 do 6% a zmniejszenie odsetka ludzi z prawidłowym stężeniem 25(OH)D w surowicy z 45 do 23% Bischoff-Ferrari, 2004 41% dorosłych Amerykanów ma obniżone stężenie 25(OH)D w surowicy krwi Forrest, 2011 W badaniu populacji hiszpańskiej 49% badanych pacjentów miało stężenie 25(OH)D w surowicy krwi <30 ng/ml, 25% <20 ng/ml a 6% <10ng/ml Rubert, 2007 31% dorosłych Australijczyków ma obniżony poziom 25(OH)D. Badaniami objęto 11247 osób Girgis, 2013 33

Meta-analiza piśmiennictwa z lat 2008 2014 (23 badania, 2313 sportowców) 56% 25(OH)D <32ng/ml Stężenie wit. D znamiennie niższe w okresie zimowym oraz u sportowców trenujących w pomieszczeniach zamkniętych (indoor sports)

Polscy sportowcy 409 polskich sportowców (228 mężczyzn, 181 kobiet) Okres zimy 80% trenujących na powietrzu, 84% w pomieszczeniach wykazywało deficyt wit.d

REKOMENDOWANY POZIOM 25(OH)D Poziom Vitamin D Council Endocrine Society Food and Nutrition Institute of Medicine Niedobór (ng/ml) Niewystarczający (ng/ml) Prawidłowy (ng/ml) 0-30 0-20 0-11 31-39 21-29 12-20 40-80 30-100 >20 Toksyczny (ng/ml) >150 36

Normy stężenia 25(OH)D dla sportowców W ostatnich latach sugeruje się, iż stężenie Wit. D powinno być wyższe niż 100 nmol/l (40 ng/ml) (Heaney, RP i wsp, 2011) Lappe J i wsp., 2008 podają, iż dla prawidłowego funkcjonowania mięśni poziom wit. D dla sportowców powinien być powyżej 120 nmol/l (48 ng/ml), co pozwoli zredukować ryzyko kontuzji. Inni autorzy podają, że norma dla osób o wysokim poziomie aktywności powinna wynosić 225 nmol/l (90 ng/ml) a za toksyczny uznają poziom powyżej 500 nmol/l (200 ng/ml). (Dylan T, 2013) 37

Metodologia oznaczania witaminy D Metoda LCMS/MS (chromatografii cieczowej i spektrometrii masowej) jest uznana za złoty standard oznaczania poziomu 25(OH)D. Dobrą metodą oznaczania witaminy D wydaje się również metoda cheminoluminescencji Metoda ELISA lub RIA- współczynniki zmienności w serii i między seriami na poziomie 8-20% 38

CZYNNIKI DETERMINUJĄCE POZIOM WITAMINY D U SPORTOWCÓW Istotne czynniki wpływające na poziom witaminy D u sportowców: Pigmentacja skóry (wysoki poziom melatoniny blokuje syntezę), Poziom tkanki tłuszczowej, Pora dnia treningów, Zanieczyszczenie środowiska, wysoki poziom ozonu, Położenie geograficzne miejsca przebywania (około 32-42 O północnej lub południowej szerokości geograficznej), Miejsce trenowania (w pomieszczeniu lub na świeżym powietrzu), Używanie kremów z filtrem (krem z filtrem powyżej 15 obniża syntezę >98 %), Wiek 39

Suplementacja witaminą D Według IOM (The Institute of Medicine) dzienna dawka rekomendowana dla osób dorosłych to 4000 IU (100 µg) dziennie. The Institute of Medicine rekomenduje dla sportowców suplementację witaminą D jeżeli poziom 25(OH)D w surowicy jest <niż 50 nmol/l (20 ng/ml). Niektórzy autorzy rekomendują suplementację w dawce 600-2000 Ul/dziennie w miesiącach zimowych jako wystarczającą (Logan, 2013). Suplementacja wit. D w dawce 600-800 UI/dziennie nie wpływa na wzrost stężenia 25(OH)D. Dawka powyżej 10 000 IU/dziennie może być toksyczna 40

128 sportowców 70% obniżone stężenie 25 (OH)D Suplementacja w dawce 2200 IU/dzienne Przez okres 3 miesięcy u 80% sportowców spowodowała wzrost stężenia 25(OH)D 41

Skutki uboczne przedawkowania witaminy D Do przedawkowania witaminy D obecnie dochodzi bardzo rzadko, gdyż dominują jej niedobory. Przedawkowanie witaminy D przy stosowaniu standardowych dawek leczniczych (nawet do 7000-10000 IU/dobę) nie jest możliwe. Przewlekłe stosowanie dużych ilości witaminy D może spowodować objawy związane ze skutkami podwyższonego stężenia wapnia w surowicy. Objawy kliniczne to: brak łaknienia, bóle brzucha, zaparcia, wymioty, bóle głowy, osłabienie, senność; Na skutek przewlekłego, nadmiaru witaminy D może wystąpić kamica nerek, zwapnienia w tkankach miękkich, a nawet uogólniona demineralizacja kośćca. 42 Ped Endocrin Diab Metabol. 2011,17,35-40

Genetic Variants in CYP2R1, CYP24A1, and VDR Modify the Efficacy of Vitamin D3 Supplementation for Increasing Serum 25-Hydroxyvitamin D Levels in a Randomized Controlled Trial Elizabeth L. Barry, Judy R. Rees, Janet L. Peacock, Leila A. Mott, Christopher I. Amos, Roberd M. Bostick, Jane C. Figueiredo, Dennis J. Ahnen, Robert S. Bresalier Badania wielośrodkowe przeprowadzone w USA J Clin Endocrinol Metab. 2014 Oct; 99(10): E2133 E2137. Published online 2014 Jul 29. doi: 10.1210/jc.2014-1389 43

Badaniami objęto 1787 zdrowych ludzi, białej rasy w wieku 45 75 lat Przez okres roku podawano witaminę D 3 (1000 IU/dzień), wapń (1200 mg/day ) lub placebo Oceniano polimorfizm 41 genów kandydackich związanych z witaminą D i wapniem Wnioski Wzrost poziomu 25(OH)D 3 związany z suplementacją witaminy D zależał od wariantów genów: D 25-hydroxylase (CYP2R1), 24-hydroxylase (CYP24A1) oraz vitamin D receptor (VDR) 44

WNIOSKI Witamina D wykazuje wiele istotnych funkcji w organizmie i może wpływać na możliwości wysiłkowe. Istnieje konieczność dalszych badań szczególnie randominizowanych na dużych populacjach dotyczących suplementacji witaminą D (norma, dawka suplementacyjna). Mało badań uwzględniających poziom sportowy, kolor skóry oraz ilość tkanki tłuszczowej. 45

Dziękuję za uwagę Dr hab. Violetta Dziubek-Rogowska Mgr Anna Książek Dr hab. Jadwiga Pietraszewska Mgr Krzysztof Solarz Dr Aleksandra Zagrodna 46