ДЕЗАДАПТАЦІЯ СЕРЦЕВО-СУДИННОЇ СИСТЕМИ ПРИ ІНТЕНСИВНИХ ФІЗИЧНИХ НАВАНТАЖЕННЯХ: ПАТОГЕНЕТИЧНІ МЕХАНІЗМИ ТА МЕТАБОЛІЧНА КОРЕКЦІЯ (OГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ)
DOI:
https://doi.org/10.24061/1727-4338.XXV.2.96.2026.18Ключові слова:
інтенсивні фізичні навантаження, серцево судинна дезадаптація, мітохондріальна дисфункція, оксидативний стрес, цитокіни, метаболічна корекціяАнотація
Спорт вищих досягнень потребує тривалих та інтенсивних навантажень, які поряд із формуванням «серця спортсмена» можуть провокувати ранні прояви дезадаптації серцево‑судинної системи. В статті розглянуті та проаналізовані механізми дезадаптації дозволяють своєчасно розробляти профілактичні та терапевтичні стратегії, спрямовані на збереження здоров’я спортсменів і попередження розвитку ускладнень.
Мета дослідження — узагальнити сучасні уявлення про механізми дезадаптації серцево‑судинної системи при інтенсивних фізичних навантаженнях та оцінити можливості метаболічної корекції, зокрема із застосуванням препарату Кардонат, для підтримання адаптаційного потенціалу міокарда.
Висновки. Дезадаптація серцево‑судинної системи у спортсменів (зумовлена впливом тривалих та надінтенсивних фізичних навантажень) є багатофакторним процесом, що включає енергетичні, оксидативні, нейрогуморальні та імунозапальні механізми. Застосування полікомпонентних метаболічних засобів, зокрема Кардонату, відкриває можливості для корекції цих порушень. L-карнітин, лізин – попередник L-карнітину, коферментні форми ціанокобаламіну, тіаміну (кокарбоксилаза) і піридоксину (піридоксаль-5-фосфат), що входять до його складу, одночасно впливають на кілька ключових ланок клітинної енергетики: забезпечують ефективність β‑окиснення та синтезу АТФ, регулюють співвідношення вільного коензиму‑А та ацил‑коензим‑А сполук, знижують оксидативний стрес, покращують мітохондріальну функцію. Лізин та коензими вітамінів групи В, забезпечують можливості для синтезу ендогенного карнітину, приймають безпосередню участь у ферментативних реакція вуглеводного, ліпідного й білкового обмінів, сприяючи підвищенню толерантності до фізичного навантаження. Таким чином, препарат сприяє оптимізації енергетичного метаболізму та підтриманню функціональної стабільності серцево‑судинної системи.
Посилання
Dausin C, Ruiz-Carmona S, Cauwenberghs N, De Bosscher R, Ntalianis E, Kuznetsova T, et al. Cardiovascular adaptation to training load in endurance athletes: a longitudinal study. Eur Heart J. 2026;ehaf1018. doi: https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehaf1018
Fulghum KK, Hill BG. Metabolic mechanisms of exercise-induced cardiac remodeling. Front Cardiovasc Med. 2018;5:127. doi: https://doi.org/10.3389/fcvm.2018.00127
Pujadas S, Doñate M, Li CH, Merchan S, Cabanillas A, Alomar X, et al. Myocardial remodelling and tissue characterisation by cardiovascular magnetic resonance (CMR) in endurance athletes. BMJ Open Sport Exerc Med. 2018;4(1):e000422. doi: https://doi.org/10.1136/bmjsem-2018-000422
Palermi S, Cavarretta E, D'Ascenzi F, Castelletti S, Ricci F, Vecchiato M, Serio A, Cavigli L, Bossone E, Limongelli G, Biffi A, Monda E, La Gerche A, Baggish A, D'Andrea A. Athlete's Heart: A Cardiovascular Step-By-Step Multimodality Approach. Rev Cardiovasc Med. 2023 May 19;24(5):151. doi: 10.31083/j.rcm2405151
Oxborough D, Birch K, Shave R, George K. "Exercise-induced cardiac fatigue" - a review of the echocardiographic literature. Echocardiography. 2010;27(9):1130–40. doi: https://doi.org/10.1111/j.1540-8175.2010.01251.x
Conesa-Milian E, Cirer-Sastre R, Hernández-González V, LegazArrese A, Corbi F, Reverter-Masia J. Cardiac Troponin Release after Exercise in Healthy Young Athletes: A Systematic Review. Healthcare (Basel). 2023;11(16):2342. doi: https://doi.org/10.3390/healthcare11162342
Benito B, Gay-Jordi G, Serrano-Mollar A, Guasch E, Shi Y, Tardif JC, et al. Cardiac arrhythmogenic remodeling in a rat model of long-term intensive exercise training. Circulation. 2011;123(1):13– 22. doi: https://doi.org/10.1161/circulationaha.110.938282
Heusch G. Coronary blood flow in heart failure: cause, consequence and bystander. Basic Research in Cardiology. 2022;117(1): 607-20. doi:10.1007/s00395-022-00909-8
Hardie DG. AMPK: a key regulator of energy balance in the single cell and the whole organism. Int J Obes (Lond). 2008;32(Suppl 4):S7–12. doi: https://doi.org/10.1038/ijo.2008.116
Shen Q, Wu X, Huang C, Ding X, Wan C. Aerobic exercise activates AMPK/PGC1α pathway, inhibits cardiomyocyte apoptosis and improves mitochondrial function. Dokl Biochem Biophys. 2024;518(1):420–8. doi: https://doi.org/10.1134/s1607672924600556
Semenza GL. Hypoxia-inducible factor 1 (HIF-1) pathway. Sci STKE. 2007;2007(407):cm8. doi: https://doi.org/10.1126/stke.4072007cm8
Powers SK, Jackson MJ. Exercise-induced oxidative stress: cellular mechanisms and impact on muscle force production. Physiol Rev. 2008;88(4):1243–76. doi: https://doi.org/10.1152/physrev.00031.2007
Mallett GS, McGrath K. Effect of endurance exercise on markers of oxidative stress: a systematic review. J Sci Sport Exerc. 2024;6(3):175–96. doi: https://doi.org/10.1007/s42978-024- 00305-9
Thirupathi A, Pinho RA, Ugbolue UC, He Y, Meng Y, Gu Y. Effect of running exercise on oxidative stress biomarkers: a systematic review. Front Physiol. 2021;11:610112. doi: https://doi.org/10.3389/fphys.2020.610112
Semenza GL. Hypoxia-inducible factors in physiology and medicine. Cell. 2012;148(3):399–408. doi: https://doi.org/10.1016/j.cell.2012.01.021
Laplante M, Sabatini DM. mTOR signaling in growth control and disease. Cell. 2012;149(2):274–93. doi: https://doi.org/10.1016/j.cell.2012.03.017
Karin M, Greten FR. NFκB: linking inflammation and immunity to cancer development and progression. Nat Rev Immunol. 2005;5(10):749–59. doi: https://doi.org/10.1038/nri1703
Pickles S, Vigié P, Youle RJ. Mitophagy and quality control mechanisms in mitochondrial maintenance. Curr Biol. 2018;28(4):R170–85. doi: https://doi.org/10.1016/j.cub.2018.01.004
Popoiu TA, Maack C, Bertero E. Mitochondrial calcium signaling and redox homeostasis in cardiac health and disease. Front Mol Med. 2023;3:1235188. doi: https://doi.org/10.3389/fmmed.2023.1235188
Zima AV, Blatter LA. Redox regulation of cardiac calcium channels and transporters. Cardiovasc Res. 2006;71(2):310-21. doi: https://doi.org/10.1016/j.cardiores.2006.02.019
Hackney AC. Stress and the neuroendocrine system: the role of exercise as a stressor and modifier of stress. Expert Rev Endocrinol Metab. 2006;1(6):783–92. doi: https://doi.org/10.1586/17446651.1.6.783
Pedersen BK, Febbraio MA. Muscle as an endocrine organ: focus on muscle-derived interleukin-6. Physiol Rev. 2008;88(4):1379– 406. doi: https://doi.org/10.1152/physrev.90100.2007
Nieman DC, Wentz LM. The compelling link between physical activity and the body's defense system. J Sport Health Sci. 2019;8(3):201–17. doi: https://doi.org/10.1016/j.jshs.2018.09.009
Walsh NP, Gleeson M, Pyne DB, Nieman DC, Dhabhar FS, Shephard RJ, Oliver SJ, Bermon S, Kajeniene A. Position statement. Part two: Maintaining immune health. Exerc Immunol Rev. 2011;17:64-103.
Walsh NP, Gleeson M, Shephard RJ, Gleeson M, Woods JA, Bishop NC, et al. Position statement. Part one: Immune function and exercise. Exerc Immunol Rev. 2011;17:6–63.
Nieman DC, Pence BD. Exercise immunology: future directions. J Sport Health Sci. 2020;9(5):432–45. doi: https://doi.org/10.1016/j.jshs.2019.12.003
Chmielecki A, Bortnik K, Galczynski S, Kopacz K, Padula G, Jerczynska H, et al. Interleukin-4 during post-exercise recovery negatively correlates with the production of phagocyte-generated oxidants. Front Physiol. 2023;14:1186296. doi: https://doi.org/10.3389/fphys.2023.1186296
Alves MDJ, Silva DDS, Pereira EVM, Pereira DD, de Sousa Fernandes MS, Santos DFC, et al. Changes in cytokines concentration following long-distance running: a systematic review and meta-analysis. Front Physiol. 2022;13:838069. doi: https://doi.org/10.3389/fphys.2022.838069
Drannik HM, redaktor. Klinichna imunolohiia ta alerholohiia [Clinical Immunology and Allergology]. Kyiv: Zdorovia; 2006. 886 p. (in Ukrainian).
Reihmane D, Dela F. Interleukin-6: possible biological roles during exercise. Eur J Sport Sci. 2014;14(3):242–50. doi: https://doi.org/10.1080/17461391.2013.776640
Albensi BC. What Is Nuclear Factor Kappa B (NF-κB) Doing in and to the Mitochondrion? Front Cell Dev Biol. 2019;7:154. doi: https://doi.org/10.3389/fcell.2019.00154
Nunes JPS, Andrieux P, Brochet P, Almeida RR, Kitano E, Honda AK, et al. Co-exposure of cardiomyocytes to IFN-γ and TNF-α induces mitochondrial dysfunction and nitro-oxidative stress: implications for the pathogenesis of chronic Chagas disease cardiomyopathy. Front Immunol. 2021;12:755862. doi: https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.755862
Wang J, Huang Y, Wang Z, Liu J, Liu Z, Yang J, et al. The mTOR signaling pathway: key regulator and therapeutic target for heart disease. Biomedicines. 2025;13(2):397. doi: https://doi.org/10.3390/biomedicines13020397
Jeon SM. Regulation and function of AMPK in physiology and diseases. Exp Mol Med. 2016;48(7):e245. doi: https://doi.org/10.1038/emm.2016.81
Shen Q, Wu X, Huang C, Ding X, Wan C. Aerobic Exercise Activates AMPK/PGC-1α Pathway, Inhibits Cardiomyocyte Apoptosis Improves Mitochondrial and Infarcted Heart Function. Dokl Biochem Biophys. 2024 Oct; 518(1): 420-428. doi: 10.1134/S1607672924600556
Moore KW, de Waal Malefyt R, Coffman RL, O’Garra A. Interleukin-10 and the interleukin-10 receptor. Annu Rev Immunol. 2001;19:683-765. doi: https://doi.org/10.1146/annurev.immunol.19.1.683
Saraiva M, O’Garra A. The regulation of IL-10 production by immune cells. Nat Rev Immunol. 2010;10(3):170–81. doi: https://doi.org/10.1038/nri2711
Reitzner SM, Brodin P. The Immune System as a Biosensor of Health and Athletic Performance. Scand J Med Sci Sports. 2026 Mar;36(3):e70258. doi: 10.1111/sms.70258
Mantovani A, Dinarello CA, Molgora M, Garlanda C. Interleukin1 and Related Cytokines in the Regulation of Inflammation and Immunity. Immunity. 2019 Apr 16;50(4):778-795. doi: 10.1016/j.immuni.2019.03.012
Suzuki K. Characterization of exercise-induced cytokine release, the impacts on the body, the mechanisms and modulations. Int J Sports Exerc Med. 2019;5(3):122. doi: https://doi.org/10.23937/2469-5718/1510122
Shave R, Baggish A, George K, Wood M, Scharhag J, Whyte G, et al. Exercise-induced cardiac troponin elevation: evidence, mechanisms, and implications. J Am Coll Cardiol. 2010;56(3):169–76. doi: https://doi.org/10.1016/j.jacc.2010.03.037
Middleton N, George K, Whyte G, Gaze D, Collinson P, Shave R. Cardiac troponin T release is stimulated by endurance exercise in healthy humans. J Am Coll Cardiol. 2008;52(22):1813–4. doi: https://doi.org/10.1016/j.jacc.2008.03.069
Neilan TG, Januzzi JL, Lee-Lewandrowski E, Ton-Nu TT, Yoerger DM, Jassal DS, et al. Myocardial injury and ventricular dysfunction related to training levels among nonelite participants in the Boston marathon. Circulation. 2006;114(22):2325–33. doi: https://doi.org/10.1161/circulationaha.106.647461
Banfi G, Colombini A, Lombardi G, Lubkowska A. Metabolic markers in sports medicine. Adv Clin Chem. 2012;56:1–54. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-394317-0.00015-7
Go S, Kramer TT, Verhoeven AJ, Oude Elferink RPJ, Chang JC. The extracellular lactate-to-pyruvate ratio modulates the sensitivity to oxidative stress-induced apoptosis via the cytosolic NADH/NAD+ redox state. Apoptosis. 2021;26(1–2):38–51. doi: https://doi.org/10.1007/s10495-020-01648-8
San-Millán I, Brooks GA. Assessment of metabolic flexibility by means of measuring blood lactate, fat, and carbohydrate oxidation responses to exercise in professional endurance athletes and lessfit individuals. Sports Med. 2018;48(2):467–79. doi: 10.1007/s40279-017-0751-x
Popoiu TA, Maack C, Bertero E. Mitochondrial calcium signaling and redox homeostasis in cardiac health and disease. Front Mol Med. 2023 Aug 23;3:1235188. doi: 10.3389/fmmed.2023.1235188
Pavlović N, Todorović P, Maglica M, Kumrić M, Vukojević K, Pogorelić Z, et al. Mitochondrial dysfunction in cardiomyopathy and heart failure: from energetic collapse to therapeutic opportunity. Biomolecules. 2025;15(11):1572. doi: https://doi.org/10.3390/biom15111572
Drake JC, Wilson RJ, Yan Z. Molecular mechanisms for mitochondrial adaptation to exercise training in skeletal muscle. FASEB J. 2016;30(1):13–22. doi: https://doi.org/10.1096/fj.15- 276337
World Anti-Doping Agency. Prohibited List 2025. WADA; 2025. 24 p.
Xiang F, Zhang Z, Xie J, Xiong S, Yang C, Liao D, et al. Comprehensive review of the expanding roles of the carnitine pool in metabolic physiology: beyond fatty acid oxidation. J Transl Med. 2025;23(1):324. doi: https://doi.org/10.1186/s12967-025- 06341-5
Demarquoy J. Revisiting the role of carnitine in heart disease through the lens of the gut microbiota. Nutrients. 2024;16(23):4244. doi: https://doi.org/10.3390/nu16234244
Werida RH, Okda SM. Therapeutic potential of L-carnitine in coronary artery disease: a systematic review. Inflammopharmacology. 2026;34(3):1331–42. doi: https://doi.org/10.1007/s10787-025-02048-7
Elantary R, Othman S. Role of L-carnitine in Cardiovascular Health: Literature Review. Cureus. 2024 Sep 26;16(9):e70279. doi: 10.7759/cureus.70279
Miao Y, Guo Y, Chen Y, Lin Y, Lu Y, Guo Q. The effect of Bvitamins on the prevention and treatment of cardiovascular diseases: a systematic review and meta-analysis. Nutr Rev. 2024;82(10):1386–401. doi: https://doi.org/10.1093/nutrit/nuad127
Serra M, Mollace R, Ritorto G, Ussia S, Altomare C, Tavernese A, et al. A systematic review of thiamine supplementation in improving diabetes and its related cardiovascular dysfunction. Int J Mol Sci. 2025;26(9):3932. doi: https://doi.org/10.3390/ijms26093932
Gautam N, Ghanta SN, Saluja P, Chidambaram V, Mehta JL. The interplay of thiamine and cardiovascular diseases. In: Shah AK, Tappia PS, Dhalla NS, editors. Hydrophilic vitamins in health and disease. Cham: Springer; 2024, p. 221-32. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-031-55474-2_9
Parra M, Stahl S, Hellmann H. Vitamin B6 and its role in cell metabolism and physiology. Cells. 2018;7(7):84. doi: https://doi.org/10.3390/cells7070084
Pokushalov E, Ponomarenko A, Bayramova S, Garcia C, Pak I, Shrainer E, et al. Effect of Methylfolate, Pyridoxal-5'-Phosphate, and Methylcobalamin (SolowaysTM) Supplementation on Homocysteine and Low-Density Lipoprotein Cholesterol Levels in Patients with Methylenetetrahydrofolate Reductase, Methionine Synthase, and Methionine Synthase Reductase Polymorphisms: A Randomized Controlled Trial. Nutrients. 2024;16(11):1550. doi: https://doi.org/10.3390/nu16111550
Mucha P, Kus F, Cysewski D, Smolenski RT, Tomczyk M. Vitamin B12 metabolism: a network of multi-protein mediated processes. Int J Mol Sci. 2024;25(15):8021. doi: https://doi.org/10.3390/ijms25158021.
Tappia P, Dhalla N. Role of vitamin B12 in cardiovascular disease. In: Shah AK, Tappia PS, Dhalla NS, editors. Hydrophilic vitamins in health and disease. Cham: Springer; 2024. p. 253-68. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-031-55474-2_11.
Eyipınar C. The effect of L-carnitine supplementation on sportive performance. The Eurasia Proceedings of Health, Environment and Life Sciences. 2023;12:16–9. doi: https://doi.org/10.55549/ephels.100
Fukata F, Editya P, Pribadi H, Sugiarto D. L-carnitine supplementation decreases post-exercise blood lactate levels and enhances aerobic capacity in trained individuals: systematic review and meta-analysis. Trends Sport Sci. 2024;31(3):2-10. doi:10.23829/TSS.2024.31.3-2
Larasati AL, Sauriasari R, Yanuar A. Effects of L-Carnitine on blood pressure, VO2 max, and endurance in athletes: Systematic Review. Eduvest J. 2024;4(11):1049-1058. doi:10.59188/eduvest.v4i11.1419
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 В.В. Безугла, Ю.Д. Вінничук
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
