В ходе тренировок происходит снижение концентрации L-карнитина в клетках скелетных мышц, пропорциональное интенсивности и длительности физических нагрузок (Karlic H., Lohninger A., 2004). Во время отдыха около 80% общего пула L-карнитина представлено самим L-карнитином, 15% — короткоцепочечными ацил-карнитинами и лишь 5% — длинноцепочечными ацил-карнитинами. В ходе низкоинтенсивных тренировок (например, ниже лактатного порога) не наблюдается изменений качественного и количественного состава пула карнитина. В противоположность этому уже при 10-минутной высокоинтенсивной физической нагрузке происходит перераспределение пула карнитина в пользу короткоцепочечного ацил-карнитина: L-карнитин начинает занимать в пуле от 20 до 50%, а короткоцепочечные ацил-карнитины — уже 45–75% от общего пула карнитина (Romijn J.A. et al., 1993). Это перераспределение медленно исчезает после прекращения высокоинтенсивной физической нагрузки. Так, после 30-минутной высокоинтенсивной тренировки не происходит полного восстановления структуры пула карнитина до состояния в период отдыха даже в течение 60 мин. Интересно, что на фоне таких «драматических», по выражению H. Karlic и A. Lohninger (2004), изменений пула карнитина в мышцах, повышение концентрации L-карнитина в плазме крови намного меньше, чем можно было бы ожидать (Hiatt W.R. et al., 1989). Суммарные результаты большинства исследований показывают, что появление значимых изменений в метаболизме карнитина зависит от интенсивности нагрузок, а эргогенное действие пищевых добавок L-карнитина проявляется преимущественно при сверхинтенсивной физической нагрузке (по продолжительности и величине). При этом даже небольшое повышение уровня внутримышечного карнитина требует длительного приема пищевых добавок на его основе.
Дополнительно L-карнитин может реализовать свое эргогенное действие через увеличение выносливости. Для проявления такого действия с точки зрения теории необходимо соблюдение следующих условий:
• уровень карнитина в мышцах должен быть снижен до такого уровня, который позволяет карнитинацилтрансферазе действовать с большей скоростью и поддерживать ускорение окисления жиров в процессе физической нагрузки;
• пероральный прием L-карнитина в различных формах должен вызывать повышение концентрации его в мышцах;
• данное повышение концентрации карнитина в мышцах должно приводить к активизации окисления внутриклеточных жирных кислот и триацилглицеролов и снижению распада гликогена мышц в условиях нагрузки.
Все эти взаимосвязанные процессы теоретически должны приводить к замедлению развития усталости. Определенные подтверждения данному положению имеются в клинических исследованиях в спортивной нутрициологии.
Увеличение выносливости в командных видах спорта под влиянием L-карнитина подтверждено в рандомизированном двойном-слепом исследовании, проведенном G.E. Orer & N.A. Guzel (2014). У 26 молодых футболистов (возраст 17–19 лет, кандидаты в профессиональную футбольную команду высшей лиги Турции) изучали наличие и дозозависимость эффекта пищевых добавок L-карнитина при однократном приеме в дозах 3 (LK-3) и 4 (LK-4) г в день на накопление лактата. Режим регулярных физических нагрузок включал 5 тренировочных дней в неделю (4 тренировки и один матч). Тестирование показателей физической формы проводилось на беговой дорожке при начальной скорости бега 8 км×час-1 с постепенным нарастанием до 10 км×час-1 и дальнейшим увеличением на 1 км×час-1 до полного отказа. Образцы крови для определения лактата брали до, во время бега и после его окончания. Анализ данных показал, что L-карнитин повышает лактатный порог (необходима большая скорость бега для увеличения содержания лактата в плазме крови) и уменьшает количество лактата в крови по сравнению с плацебо в конце нагрузочного периода. Этот эффект не носит дозозависимого характера, что подтверждается примерно одинаковыми дозами L-карнитина (3 г и 4 г).
В то же время необходимо подчеркнуть, что меньшие дозы L-карнитина при однократном приеме (1–2 г) перед полумарафонским бегом на 20 км (Colombani P. et al., 1996) и беговым тестом на дорожке в лабораторных условиях (Nuesch R. et al., 1999) не изменяли содержание лактата в крови. Таким образом, положительный эргогенный эффект L-карнитина при однократном приеме в отношении выносливости проявляется только при повышении дозы свыше 3 г и сопровождается повышением лактатного порога и уменьшением динамики накопления лактата в плазме крови, но без влияния на физиологические параметры.
При курсовом приеме L-карнитина в дозе 4 г в день спортсменами-мужчинами (n = 14) не обнаружено изменений концентрации лактата в крови во время тренировок по сравнению с контролем, а также изменений уровня мышечного карнитина (Barnett C. et al., 1994).
Сходные отрицательные результаты хронического приема L-карнитина в дозе 3 г в день в отношении лактата, ЧСС, потребления кислорода и паттерна жирных кислот крови получены практически одновременно и в другой работе (Decombaz J. et al., 1993). Это означает, что имеет место адаптация метаболизма L-карнитина к постоянному экзогенному поступлению этого соединения.