Роль карнитина в организме человека

Карнитин, полученный из аминокислоты, содержится почти во всех клетках организма. Название он получил от латинского carnus или плоть, так как данное соединение было выделено из мяса.

Карнитин является общим термином для ряда соединений:
L- карнитин,
ацетил-L-карнитин,
пропионил-L-карнитин.
Карнитин играет важнейшую роль в производстве энергии в организме. Он транспортирует длинноцепочные жирные кислоты в митохондрии, для их окисления (сжигания) и получения энергии.
Также, карнитин, производит транспортировку токсичных соединений, образующихся из клеточной органеллы для предотвращения их накопления.
Учитывая эти ключевые функции, карнитин концентрируется в таких тканях, как скелетная и сердечная мышцы, которые используют жирные кислоты как диетическое топливо.
Организм здорового человека вырабатывает достаточно карнитина для обеспечения всех потребностей. Однако по генетическим или другим медицинским причинам некоторые люди (например: недоношенные дети) не могут получать его в достаточном количестве. Для этих людей, карнитин является условно необходимым питательным веществом, и его следует получать дополнительно, помимо питания.

Рекомендуемые нормы поступления карнитина

Здоровым людям нет необходимости получать карнитин дополнительно из питания или пищевых добавок, поскольку печень и почки вырабатывают достаточное количество аминокислот лизина и метионина для удовлетворения ежедневных потребностей.
Совет по продовольствию и питанию (FNB) Национальных академий рассмотрел исследования функций карнитина в 1989 году и пришел к выводу, что он не является необходимым питательным веществом. В FNB не установлены эталонные нормы поступления, включая рекомендуемые, для карнитина.

В каких продуктах содержится карнитин.

Продукты животного происхождения, такие как, мясо, рыба, птица и молоко, являются лучшими источниками.
Чем краснее цвет мяса, тем больше в нем содержится карнитина.
Молочные продукты содержат карнитин преимущественно в сывороточной фракции.

Таблица. карнитин в продуктах.

Карнитин встречается в двух формах, известных как D и L, которые являются зеркальным отражением (изомерами) друг друга. Только L-карнитин активен в организме человека, и только эта форма найдена в продуктах питания.

Поглощение и метаболизм карнитина

Взрослые, которые питаются различными продуктами без диет и ограничений, если в их питание включены продукты животного происхождения, получают примерно 60-180 миллиграммов карнитина в день. Веганы получают значительно меньше (около 10-12 мг), поскольку в их рационе отсутствую продукты животного происхождения. Большая часть (54-86%) диетического карнитина всасывается в тонкой кишке и попадает в кровоток.
Почки эффективно сохраняют карнитин. Поэтому, даже диеты с низким его содержанием мало влияют на уровни этого вещества в организме.
Вместо того чтобы метабилизироваться, избыток карнитина выводится с мочой по мере необходимости через почки для поддержания стабильных концентраций в крови.

Когда может возникнуть дефицит карнитина.

Выделяют два типа состояния дефицита карнитина:
Первичный дефицит карнитина — это генетическое заболевание клеточной карнитин — транспортерной системы, которое обычно проявляется к пяти годам с симптомами кардиомиопатии, скелетно-мышечной слабости и гипогликемии.
Вторичный дефицит карнитина может возникнуть из-за определенных нарушений (таких как хроническая почечная недостаточность) или при определенных условиях (например: использование определенных антибиотиков), которые уменьшают абсорбцию карнитина или увеличивают его экскрецию.
Существует научное согласие о ценности карнитина как рецептурного продукта для лечения таких недостатков.

Карнитин. Научные факты и противоречия.

Карнитин достаточно подробно изучается, из-за его роли в выработке энергии. Он является хорошо переносимым и в целом безопасным терапевтическим средством.
Исследователи предпочитают использовать ацетил-L-карнитин в своих исследованиях, так как он лучше всасывается из тонкой кишки, чем L- карнитин, и более эффективно проникает через гематоэнцефалический барьер (то есть попадает в ткани мозга)

Применение в спорте.

Некоторые спортсмены принимают карнитин для улучшения спортивных показателей. Тем не менее, 20 лет исследований не обнаружили последовательных доказательств того, что добавки карнитина способны помочь улучшить физическую работоспособность у здоровых людей — в дозах от 2-6 гр/день, вводимых в течение от 1 до 28 дней. ( Общее содержание карнитина в теле человека весом 70 кг, около 20 грамм, почти весь он содержится в скелетных мышцах). Добавки карнитина не увеличивают потребление организмом кислорода и не увеличивают его метаболический статус. Упражнения не обязательно увеличивают количество карнитина в мышцах.

Карнитин и старение организма.

Считается, что снижение митохондриальной функции способствует процессу старения. Карнитин может иметь взаимосвязь с этим процессом. Его концентрация в тканях с возрастом уменьшается и тем самым снижает целостность митохондриальной мембраны.
Исследования, проведенные на «старых» крысах показали, что добавки с большими дозами ацетил-L-карнитина и альфа-липоевой кислоты (антиоксидант) уменьшают скорость распада митохондрий. Животные проявляли большую активность, у них были более высокие показатели при выполнении определенных задач, требующих хорошей памяти.
По настоящее время, подобные исследования до сих пор не проводились на людях.
Тем не менее, метаанализ двойных слепых, плацебо-контролируемых исследований показывает, что добавки ацетил-L-карнитина способны улучшать умственную функцию и снизить риски осложнений у пожилых людей с легкими когнитивными нарушениями и болезнью Альцгеймера. В этих исследованиях субъекты принимали 1,5-3 гр/день ацетил-L-карнитина в течение 3-12 месяцев.
Карнитин, сердечно-сосудистые заболевания и заболевания периферических артерий.
В некоторых исследованиях изучалась эффективность применения дополнительного карнитина в лечении ишемии сердца и заболеваний периферических артерий (наиболее важным симптомом, которых является нарушение кровообращения в ногах, известное как перемежающаяся хромота).
Поскольку уровень карнитина в сердечной мышце недостаточен, дополнительные количества могут помочь нейтрализовать токсическое действие свободных жирных кислот и улучшить углеводный обмен.
В краткосрочных исследованиях карнитин показал, что обладает антиишемическими свойствами при пероральном приеме и инъекциях.
Двойное слепое, плацебо-контролируемое, многоцентровое клиническое исследование в проводимое в Италии с участием 2330 пациентов, перенесших острый инфаркт миокарда, показало: Получение дополнительного L-карнитина в дозах 9 гр/день внутривенно в течение 5 дней, затем 4 гр/день перорально в течение 6 месяцев, значительно снижало смертность в течение 5 дней после рандомизации, но не оказывало значительного влияния на риск сердечной недостаточности или смертности через 6 месяцев.
Авторы мета — анализа 2013 года объединили результаты этого исследования с результатами 12 других, небольших. Они пришли к выводу, что лечение L-карнитином у пациентов, перенесших инфаркт миокарда, снижает смертность от всех причин на 27%, желудочковую аритмию на 65 % и стенокардию на 40% в течение среднего периода наблюдения 2 месяца, но не снижает риск сердечной недостаточности или рецидива инфаркта миокарда.
Появление хромоты проявляется из-за нарушения подачи крови богатой кислородом к ногам, что приводит к накоплению ацетилкарнитина в мышцах из-за его неполного использования.
У пациентов с заболеванием периферических артерий, у которых развивается хромота, возникают проблемы с выполнением даже легких физических упражнений, им даже может быть трудно пройти незначительное расстояние с низкой скоростью.
Исследования показали, что карнитин может улучшить работу скелетных мышц в ногах.
В одном европейском многоцентровом клиническом исследовании добавление L-карнитина (в форме пропионил-L-карнитина в дозе 2 гр в день в течение 12 месяцев) у пациентов с умеренной и тяжелой хромотой значительно увеличило максимальную дистанцию ходьбы и улучшило качество жизни по сравнению с пациентами, получавших плацебо.
Аналогичное многоцентровое исследование в Соединенных Штатах и России показало, что одна и та же суточная доза и форма карнитина, применяемая в течение 6 месяцев у пациентов с хромотой, значительно увеличила дистанцию и скорость ходьбы, уменьшила телесные боли, улучшила физическую функцию и качество жизни.
Авторы систематического обзора и мета-анализа, которые включали эти и 12 других рандомизированных клинических испытаний, пришли к выводу, что пропионил-L-карнитин значительно увеличивает пиковую дистанцию ходьбы у пациентов с хромотой.
Все эти данные свидетельствуют о том, что L-карнитин при приеме сроком до 1 года может оказывать благоприятное влияние на сердечно-сосудистую систему при определенных условиях.
В других исследованиях было высказано беспокойство по поводу того, что длительный прием L-карнитина может вызвать некие последствия для сердечно-сосудистой системы.
Исследование 2013 года, с участием грызунов и 2595 человек, проходивших плановую кардиологическую оценку, показало, что L-карнитин метабилизируется в результате кишечной микробиотии до триметиламин-N-оксида (ТМАО), проатерогенного вещества, связанного с риском сердечно-сосудистых заболеваний. Из-за различий в составе кишечных бактерий всеядные участники исследований произвели больше ТМАО, чем веганы или вегетарианцы, после потребления L-карнитина. Исследование также выявило дозозависимые связи между концентрацией L-карнитина в плазме натощак и риском развития ишемической болезни сердца, заболеванием периферических артерий и сердечно-сосудистыми заболеваниями в общем, но только среди участников с одновременно высокими уровнями ТМАО. Исследователи отметили, что эти результаты могут частично объяснить связь между большим уровнем потребления красного мяса и повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний.
Необходимо больше исследований в этой области.

Карнитин и рак.

Усталость, возникающая от изнурительных процедур химиотерапии, лучевой терапии и плохого питания часто встречается у людей больных раком. Также, у них не редко встречается дефицит карнитина.
В одном исследовании лечение добавками карнитина (4гр/день в течение 1 недели) снижало чувство утомляемости у большинства субъектов, получавших химиотерапию, и восстанавливало нормальный уровень карнитина в крови.
В другом исследовании пациенты с неизлечимым раком, получавшие карнитин (дозы варьировались от 250 мг до 3гр/день), испытывали меньшую усталость и улучшали качество сна.
В обоих исследованиях большинство субъектов испытывали дефицит карнитина до приема добавок

Карнитин и Диабет 2 типа.

Инсулинорезистентность, которая играет важную роль в развитии диабета 2 типа, может быть связана с дефектом окисления жирных кислот в мышцах. Из-за этого возникает вопрос о том: может ли дисфункция митохондрий выступать фактором риска в развитии данного заболевания.
Увеличение накопления жира в мышечной ткани стало маркером инсулинорезистентности.
Ранние исследования показывают, что добавление L-карнитина внутривенно может улучшить чувствительность к инсулину у диабетиков за счет снижения уровня жира в мышцах и может снизить уровень глюкозы в крови за счет более быстрого увеличения его окисления в клетках.
Недавний анализ двух многоцентровых клинических испытаний субъектов с диабетом типа 1 или типа 2 показал, что лечение ацетил-L-карнитином (3 гр/день перорально) в течение одного года обеспечивает значительное облегчение нервной боли и улучшение восприятия вибрации у пациентов с диабетической невропатией. Наиболее эффективным лечение было у пациентов с сахарным диабетом 2 типа короткой продолжительности.

ВИЧ и СПИД и карнитин.

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) вызывает снижение количества лимфоцитов (тип лейкоцита), что приводит к синдрому приобретенного иммунодефицита (СПИД). ВИЧ-инфицированные люди часто накапливают жир в одних областях тела и теряют в других. Также у них развивается высокое содержание жиров в крови (гиперлипидемия) и резистентность к инсулину, которые вместе составляют синдром липодистрофии. Этот синдром может представлять митохондриальную токсичность, вызванную ВИЧ- инфекцией и антиретровирусными препаратами, используемыми для ее лечения, и может вызвать дефицит карнитина, который ограничивает метаболизм жиров в митохондриях.
Молекулярные механизмы, с помощью которых это происходит, плохо изучены. Предварительные исследования дают противоречивые результаты, но предполагают, что добавление карнитина как внутривенно, так и перорально (в дозах 2-6 гр/день в течение недель или месяцев) у ВИЧ- инфицированных людей может замедлить гибель лимфоцитов (что, в свою очередь, может замедлить прогрессирование ВИЧ), уменьшить невропатию и благоприятно влияет на уровень липидов в крови.

Карнитин и терминальная стадия заболевания почек и гемодиализ.

Гомеостаз карнитина (баланс в организме) у лиц с заболеваниями почек может быть существенно нарушен несколькими факторами, в частности снижением синтеза и повышенным выделением соединения почками, а также снижением потребления из пищи из-за плохого аппетита и потребления меньшего количества продуктов животного происхождения.
Многие пациенты с терминальной стадией почечной недостаточности, особенно те, кто находится на гемодиализе, испытывают недостаток карнитина. Уровень карнитина в крови и запасы мышц низкие, что может поспособствовать развитию анемии, мышечной слабости, усталости, измененным уровням жиров в крови и сердечным расстройствам.
Многочисленные исследования показывают, что высокие дозы дополнительного карнитина вводимые пациентам, находящимся на поддерживающем гемодиализе, могут исправить некоторые или все симптомы, хотя большинство из них включают небольшое количество пациентов.
Недавний метаанализ этих исследований показывает, что добавки с карнитином могут помочь в лечении анемии, но не в профилях липидов крови, и что их влияние на работоспособность или стабильность сердца не достаточно убедительны.

Карнитин и мужское бесплодие.

Содержание карнитина в семенной жидкости напрямую связано с количеством сперматозоидов и их подвижностью, что позволяет предположить, что соединение может быть полезным при лечении мужского бесплодия.
Несколько исследований показывают, что добавление карнитина (2-3 гр/день на протяжении 3-4 месяцев) может улучшить качество спермы. Одно рандомизированное двойное слепое исследование показало, что 2 гр/день карнитина на протяжении 2 месяцев у 100 бесплодных мужчин, увеличило у них концентрацию и общею подвижность сперматозоидов.
Сообщаемые преимущества могут быть связаны с повышенным окислением жирных кислот в митохондриях (обеспечивая больше энергии для сперматозоидов) и снижением гибели клеток в яичниках.
Однако недавнее рандомизированное контролируемое исследование с участием 21 бесплодного мужчины показало, что прием 3 гр/день карнитина в течение 24 недель не приводит к значительному увеличению подвижности сперматозоидов или общего количества подвижных сперматозоидов по сравнению с плацебо. Для оценки потенциальной ценности карнитина как основу терапии бесплодия необходимы более масштабные и тщательно разработанные исследования.

Риск для здоровья от большого количества карнитина.

В дозах приблизительно 3 гр/день добавки с карнитином могут вызвать тошноту, рвоту, спазмы в животе, диарею и «рыбный» запах тела. Редкие побочные эффекты включают мышечную слабость у пациентов с эпилепсией.
Некоторые исследования показывают, что кишечные бактерии метабелизируют карнитин с образованием вещества под названием ТМАО, которое может увеличить риск развития сердечно-сосудистых заболеваний.
Этот эффект, по-видимому, более выражен у людей, потребляющих мясо, чем у веганов или вегетарианцев.
Последствия этих выводов не совсем понятны и требуют дополнительных исследований.

Карнитин и другие лекарства.

Карнитин взаимодействует с конъюгированными с пивалатом антибиотиками, такими как пивампициллин, которые используются для долгосрочной профилактики инфекций мочевыводящих путей. Хроническое введение этих антибиотиков увеличивает экскрецию пивалоил-карнитина, что может привести к истощению запасов карнитина.
Однако, хотя уровень карнитина в тканях может стать достаточно низким, чтобы ограничить окисление жирных кислот, случаев заболевания из-за дефицита не было описано.
Было показано, что лечение противосудорожными средствами вальпроевой кислотой, фенобарбиталом, фенитоином или карбамазепином значительно снижает уровень карнитина в крови. Кроме того, использование вальпроевой кислоты с другими противосудорожными средствами или без них может вызвать гепатотоксичность и повышать концентрацию аммиака в плазме, что приводит к энцефалопатии. Эта токсичность может возникнуть и после острой передозировки вальпроевой кислоты. Введение L-карнитина может помочь в лечение токсичности вальпроевой кислоты у детей и взрослых, хотя оптимальный режим не был определен.

Дополнительные источники карнитина

L-карнитин, ацетил-L-карнитин и пропионил-L-карнитин продаются без рецепта в качестве пищевых добавок. Карнитин часто рекламируют и преподносят как средства для похудения, улучшения физических результатов и общего самочувствия. Эти препараты одобрены Управлением по контролю за продуктами и лекарствами для лечения первичных и некоторых вторичных синдромов дефицита карнитина.

Карнитин и здоровое питание.

Потребности организма во всех веществах, главным образом, должны восполняться из пищевых продуктов. Правильно составленный и сбалансированный рацион питания содержит все необходимые витамины, минеральные вещества, пищевые волокна, и другие природные вещества, необходимые для здоровья человека.
В некоторых случаях могут потребоваться обогащенные продукты и пищевые добавки для удовлетворения потребностей организма в определенном веществе.
План питания должен:
Включать в себя различные овощи, фрукты, цельное зерно, обезжиренное или маложирное молоко и молочные продукты, а также масла.
Содержать разнообразные белковые продукты, включая морепродукты, постное мясо и птицу, яйца, бобовые (бобы и горох), орехи, семена и соевые продукты
Ограничить насыщенные и трансжиры, добавленные сахара и соль.
Соблюдать ежедневный план по потребляемым калориям.