Analysis of nutraceutical effect on adaptation of military personnel to extreme physical stress: a systematic review

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Enhanced combat training and extreme service conditions require better adaptation of military personnel. A substantial increase in physical and mental stress often reduces performance due to poor recovery. However, existing nutritional support guidelines for military personnel are fragmented and inadequately standardized.

AIM: This work aimed to arrange the evidence of efficacy and safety of nutraceuticals in military medicine.

METHODS: A systematic review of publications was conducted with a review of efficacy evidence of various groups of drugs, including vitamin mineral complexes, adaptogens, antioxidants, and metabolic agents.

RESULTS: The paper investigates the modes of action of nutraceuticals in the context of oxidative stress management, repleting energy stores, and immunity support. The author identifies key risks of uncontrolled use of supplements. The findings were used to develop evidence-based proposals (algorithms) for the use of nutraceuticals based on the stress profile.

CONCLUSION: Nutraceuticals integrated into the training system of military personnel effectively increases the adaptive potential. A key aspect of the proposed algorithms is mandatory medical monitoring aimed at identification of individual contraindications, the safety profile of drugs, and minimizing risks during peak stress.

Full Text

ОБОСНОВАНИЕ

Современные театры военных действий характеризуются высокой интенсивностью и непредсказуемостью, предъявляя предельные требования к гомеостазу военнослужащих. Экстремальные физические нагрузки, сопряжённые с депривацией сна, гипоксией и психоэмоциональным напряжением, инициируют каскад дезадаптивных реакций: истощение гликогеновых депо, системный оксидативный стресс, митохондриальную дисфункцию и вторичный иммунодефицит [1].

Традиционные подходы к питанию (стандартные рационы) не всегда способны оперативно компенсировать метаболические сдвиги в условиях боевого стресса. В связи с этим актуализируется вопрос применения нутрицевтиков — биологически активных комплексов, способных таргетно модулировать адаптационный потенциал.

Цель исследования

Систематизация доказательной базы эффективности и безопасности применения нутрицевтиков в военной медицине.

МЕТОДЫ

Протокол исследования

Методологическую основу работы составили руководящие принципы PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses), регламентирующие процедуру подготовки систематических обзоров.

Процедура отбора источников

Информационный поиск осуществлялся путём скрининга рецензируемых публикаций в ведущих наукометрических базах данных: PubMed, Scopus, eLibrary и Cochrane Library. Глубина ретроспективного анализа охватывает период с 2010 по 2024 г. Для формирования выборки применялись поисковые запросы, включающие следующие дескрипторы и их сочетания:

  • на английском языке: «military medicine», «military personnel adaptation», «nutraceuticals, dietary supplements», «extreme physical activity», «oxidative stress», «performance restoration»;
  • на русском языке: «военная медицина», «адаптация военнослужащих», «нутрицевтики», «биологически активные добавки», «экстремальные физические нагрузки», «оксидативный стресс», «восстановление работоспособности».

Критерии включения и исключения

Критерии включения: рандомизированные контролируемые исследования с участием военнослужащих или спортсменов (как релевантной модели); наличие чётких протоколов дозирования; оценка физиологических маркеров стресса.

Критерии исключения: исследования на животных; статьи без полнотекстового доступа; исследования с выборкой менее 10 человек.

Процесс отбора (PRISMA Flow Diagram)

Первичный поиск выявил 52 публикации. После удаления дубликатов осталось 34. После скрининга заголовков и аннотаций исключено 6 работ. Полнотекстовый анализ прошли 25 исследований, из которых в финальный обзор включено 18. Оценка методологического качества проводилась с использованием шкалы PEDro.

Критерии отбора

В анализ включены рандомизированные контролируемые исследования и метаанализы, соответствующие следующим критериям:

  • популяция: военнослужащие подразделений специального назначения или профессиональные спортсмены (как релевантная модель);
  • вмешательство: моно- или комбинированный приём нутрицевтиков;
  • контроль: плацебо или стандартный рацион.

Оценка качества доказательств

Для ранжирования результатов использовалась система GRADE (Grading of Recommendations Assessment, Development and Evaluation), классифицирующая доказательства от высокого до низкого уровня достоверности.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Проведённый информационный поиск подтвердил, что экстремальные нагрузки в военной сфере сопровождаются:

  • оксидативным стрессом — усиленным образованием свободных радикалов, повреждающих клетки [2];
  • нарушением энергетического обмена — истощением гликогена, снижением уровня аденозинтрифосфата (АТФ) [3];
  • иммуносупрессией — снижением сопротивляемости инфекциям [4];
  • психоэмоциональным напряжением — повышением уровня кортизола и адреналина [5].

Анализ отобранных источников позволил классифицировать нутрицевтики по механизму действия и уровню доказательности.

Коррекция оксидативного стресса (антиоксиданты)

Интенсивная мышечная работа провоцирует избыточную генерацию активных форм кислорода (АФК), повреждающих миоциты.

Вещества: витамины C и E, глутатион и N-ацетилцистеин (NAC), коэнзим Q10.

Эффект: снижение уровня малонового диальдегида (МДА, маркер перекисного окисления липидов) [6], улучшение митохондриальной функции и выносливости [7], протекция гепатоцитов [8].

Уровень доказательности (GRADE): умеренный.

Комментарий: высокие дозы антиоксидантов могут нивелировать адаптационный сигнал от тренировок, поэтому их применение оправдано только в пиковые периоды нагрузок, но не на постоянной основе.

Адаптогены растительного происхождения

Группа веществ, направленных на неспецифическое повышение резистентности организма.

Вещества: Rhodiola rosea (Родиола розовая), Panax ginseng (Женьшень), Withania somnifera (ашваганда)1.

Эффект: модуляция гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси, снижение уровня кортизола, улучшение когнитивных функций на фоне утомления [9–11].

Уровень доказательности (GRADE): низкий.

Комментарий: высокая гетерогенность данных; эффективность сильно зависит от стандартизации экстракта (содержания розавинов/салидрозидов); существует риск индивидуальной гиперчувствительности (тахикардия, бессонница).

Энергообеспечение и мышечная выносливость

Вещества: креатин моногидрат, бета-аланин.

Эффект: креатин увеличивает запасы креатинфосфата (ресинтез АТФ) [12], бета-аланин повышает концентрацию карнозина, буферизируя лактат [13].

Уровень доказательности (GRADE): высокий.

Комментарий: наиболее изученные добавки с доказанной эффективностью для взрывной силы и силовой выносливости.

Нейропротекция и когнитивная поддержка

Вещества: витамины группы B, магний и цинк, омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты.

Эффект: витамины группы B поддерживают миелинизацию нервных волокон, улучшают скорость реакции и энергетический обмен [14], магний и цинк способствуют мышечной релаксации, поддерживают иммунитет [15], омега-3 обеспечивает снижение воспалительного ответа [16].

Уровень доказательности (GRADE): умеренный.

Комментарий: передозировки витаминов и минералов могут привести к аллергическим реакциям, почечной недостаточности, расстройству сна, артериальной гипертензии, тахикардии, головокружениям и другим серьёзным расстройствам, поэтому их применение требует строгого контроля за соблюдением рекомендованной дозировки и постоянного медицинского мониторинга.

Аминокислоты с разветвлённой цепью (Branched-Chain Amino Acids, BCAA)

Вещества: ВСАА (лейцин, изолейцин, валин).

Эффект: снижают катаболизм мышц, влияют на сохранение мышечной массы в условиях марш-бросков [17].

Уровень доказательности (GRADE): низкий.

Комментарий: противоречивые данные; эффективность значима только при выраженном дефиците белка в рационе, что редко встречается при стандартном пайке.

Военно-прикладной анализ

Разработана матрица применения нутрицевтиков в зависимости от типа боевой задачи (табл. 1).

 

Таблица 1. Матрица «Сценарий–риск–нутритивная мера»

Table 1. Scenario–Risk–Nutritional Intervention matrix

Сценарий нагрузки

Физиологический риск

Целевой эффект

Рекомендуемые нутрицевтики

Марш-бросок / Длительный переход

Истощение гликогена, дегидратация, гипонатриемия

Поддержка водно-солевого баланса и выносливости

Изотоники с электролитами, BCAA (защита мышц), Сложные углеводы (гели)

Штурмовые действия

Закисление мышц (лактат), анаэробный отказ

Буферизация лактата, ресинтез аденозинтрифосфата (взрывная сила)

Бета-аланин, креатин моногидрат

Ночные операции / Дежурство

Снижение концентрации, сонливость (депривация сна)

Когнитивная стимуляция без тремора

Кофеин + L-теанин (синергия для фокуса), тирозин

Действия в высокогорье

Гипоксия, оксидативный стресс

Антигипоксическая защита

Антиоксидантные комплексы (NAC, витамин E), железо (при дефиците)

Примечание. BCAA, Branched-Chain Amino Acids — аминокислоты с разветвлённой цепью; NAC — N-ацетилцистеин.

 

ОБСУЖДЕНИЕ

Профиль безопасности и медицинский мониторинг

Бесконтрольный приём нутрицевтиков в полевых условиях несёт риски, сопоставимые с фармакологическим вмешательством.

Основные риски и противопоказания

Адаптогены: могут вызывать артериальную гипертензию, тахикардию, нарушение сна. Противопоказаны при острой фазе инфекционных заболеваний и высокой температуре.

Жирорастворимые витамины (A, E, D): риск кумуляции и токсического воздействия на печень при длительном превышении дозировок.

Взаимодействия: запрещено совместное использование мощных стимуляторов центральной нервной системы (кофеин в высоких дозах) с адаптогенами женьшеневой группы из-за риска гипертонического криза.

Алгоритм медицинского мониторинга

  1. Перед назначением курса необходим скрининг (сбор анамнеза на предмет аллергий и заболеваний желудочно-кишечного тракта перед назначением курса, электрокардиография, биохимия крови).
  2. Взаимодействия: исключить одновременный приём стимуляторов (кофеин, предтренировочные комплексы) и седативных средств.

Критерии немедленной отмены препарата

Частота сердечных сокращений в покое >100 ударов в минуту, диспепсические расстройства (диарея, рвота), приводящие к дегидратации, аллергические реакции.

Важно: особое внимание следует уделить риску контаминации биологически активных добавок запрещёнными субстанциями (допинг), что требует использования только сертифицированных препаратов, прошедших лабораторный контроль.

Практические рекомендации

На основе анализа международного (в том числе программ армии США по созданию «performance-enhancing rations») и отечественного опыта (Леовит, рационы спецподразделений Российской Федерации) [18] сформированы рекомендованные режимы дозирования (табл. 2).

 

Таблица 2. Режим дозирования и условия эффективности

Table 2. Dosage regimen and efficacy conditions

Нутрицевтик

Рекомендуемая доза

Схема приема

Примечание

Креатин моногидрат

3–5 г/(сут×кг)

Ежедневно, курс 4–8 нед.

Требует потребления воды >2,5 л/сут

Бета-аланин

3–6 г/сут

Ежедневно, минимум 4 нед.

Возможна парестезия (покалывание кожи) — безопасный эффект

Омега-3

1–2 г (EPA+DHA)

Постоянный приём

Принимать во время еды для усвоения. Осторожно при приеме антикоагулянтов

Родиола розовая

300–500 мг

Утром, курсами по 2–3 нед.

Стандартизация по розавинам (3%)

Кофеин

3-6 мг/кг

Ситуативно (за 60 мин до задачи)

Не использовать при гипертонии. Эффект снижается при привыкании

Витамины группы B

1,2 мг В1, В2, В6; 14 мг В3; 5 мг В5; 30 мкг В7; 400 мкг В9; 2,4 мкг В12 в сутки

Ежедневно, курсами по 2–3 нед.

Требует потребления воды >2,5 л/сут.

Перед началом приёма необходимо сдать анализы для оценки баланса витаминов и исключить противопоказания

Примечание. EPA — противовоспалительная форма, DHA — структурная для мозга форма.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Систематический обзор подтверждает, что нутрицевтики являются эффективным инструментом потенцирования физической работоспособности военнослужащих, однако их применение требует дифференцированного подхода.

Наиболее убедительную доказательную базу (GRADE: высокий) имеют креатин и бета-аланин для физической работы, а также кофеин для когнитивной стимуляции.

Адаптогены и антиоксиданты показывают положительные результаты, но данные ограничены (GRADE: низкий/умеренный), что требует осторожности при назначении и контроля побочных эффектов.

Внедрение нутрицевтиков в армейский быт должно сопровождаться строгим медицинским контролем, исключением полипрагмазии и учетом индивидуальной переносимости.

Дальнейшие исследования должны быть сосредоточены на проведении полевых испытаний с чёткой стандартизацией препаратов для выработки персонализированных протоколов нутритивной поддержки.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. А.А. Сигунов — работа с данными, пересмотр и редактирование рукописи; О.И. Белоус — определение концепции, проведение исследования, анализ данных; В.В. Миколенко — определение концепции, визуализация, написание черновика рукописи. Все авторы одобрили рукопись (версию для публикации), а также согласились нести ответственность за все аспекты настоящей работы, гарантируя надлежащее рассмотрение и решение вопросов, связанных с точностью и добросовестностью любой её части.

Источники финансирования. Отсутствуют.

Раскрытие интересов. Авторы заявляют об отсутствии отношений, деятельности и интересов за последние три года, связанных с третьими лицами (коммерческими и некоммерческими), интересы которых могут быть затронуты содержанием статьи.

Оригинальность. Все данные, полученные в настоящем исследовании, представлены в статье.

Доступ к данным. Все данные, полученные в настоящем исследовании, представлены в статье.

Генеративный искусственный интеллект. При создании настоящей статьи технологии генеративного искусственного интеллекта не использовали.

Рассмотрение и рецензирование. Настоящая работа подана в журнал в инициативном порядке и рассмотрена по обычной процедуре. В рецензировании участвовали два внешних рецензента, член редакционной коллегии и научный редактор издания.

ADDITIONAL INFO

Author сontributions: A.A. Sigunov: data curation, writing—review & editing, O.I. Belous: conceptualization, investigation, formal analysis; V.V. Mikolenko: conceptualization, visualization, writing – original draft All the authors approved the version of the manuscript to be published and agreed to be accountable for all aspects of the work, ensuring that questions related to the accuracy or integrity of any part of the work are appropriately investigated and resolved.

Funding sources: No funding.

Disclosure of interests: The authors have no relationships, activities, or interests for the last three years related to for-profit or not-for-profit third parties whose interests may be affected by the content of the article.

Statement of originality: No previously obtained or published material (text, images, or data) was used in this study or article.

Data availability statement: All data obtained in this study are available in this article.

Generative AI: No generative artificial intelligence technologies were used to prepare this article.

Provenance and peer-review: This paper was submitted unsolicited and reviewed following the standard procedure. The peer review process involved two external reviewers, a member of the Editorial Board, and the in-house science editor.

 

1 Использование ашвагады в составе пищевых продуктов и биодобавок официально запрещено на территории Российской Федерации, согласно Техническому регламенту Таможенного союза 021/2011 «О безопасности пищевой продукции».

×

About the authors

Aleksandr A. Sigunov

Kirov Military Medical Academy

Author for correspondence.
Email: sigunov-vmi@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-3877-9876
SPIN-code: 4403-3755

Cand. Sci. (Military)

Russian Federation, Saint Petersburg

Oleg I. Belous

Kirov Military Medical Academy

Email: olebelus78@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0009-0072-8062
SPIN-code: 2038-3966

Cand. Sci. (Pedagogy)

Russian Federation, Saint Petersburg

Vyacheslav V. Mikolenko

Kirov Military Medical Academy

Email: stuff-slava@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0003-0912-8617
SPIN-code: 3251-8710

Cand. Sci. (Pedagogy)

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Nindl BC, Barnes BR, Alemany JA, et al. Physiological consequences of U.S. Army Ranger training. Med Sci Sports Exerc. 2007;39(8):1380–1387. doi: 10.1249/MSS.0b013e318067e2f7
  2. Powers SK, Jackson MJ. Exercise-induced oxidative stress: cellular mechanisms and impact on muscle force production. Physiol Rev. 2008;88(4):1243–1276. doi: 10.1152/physrev.00031.2007 EDN: MMAVIV
  3. Margaritis I, Rousseau AS. Does physical exercise modify antioxidant requirements? Nutr Res Rev. 2008;21(1):3–12. doi: 10.1017/S0954422408018076
  4. Walsh NP, Gleeson M, Shephard RJ, et al. Position statement. Part one: Immune function and exercise. Exerc Immunol Rev. 2011; 17:6–63.
  5. Morgan CA 3rd, Wang S, Southwick SM, et al. Plasma neuropeptide-Y concentrations in humans exposed to military survival training. Biol Psychiatry. 2000;47(10):902–909. doi: 10.1016/s0006-3223(99)00239-5
  6. Davison G, Gleeson M, Phillips S, et al. Antioxidant supplementation and immunoendocrine responses to prolonged exercise. Med Sci Sports Exerc. 2007;39(4):645–652. doi: 10.1249/mss.0b013e318031303d
  7. Littarru GP, Tiano L. Bioenergetic and antioxidant properties of coenzyme Q10: recent developments. Mol Biotechnol. 2007;37(1):31–37. doi: 10.1007/s12033-007-0052-y EDN: ZYXTBB
  8. Kerksick C, Willoughby D. The antioxidant role of glutathione and N-acetylcysteine supplements and exercise-induced oxidative stress. J Int Soc Sports Nutr. 2005;2(2):38–44. doi: 10.1186/1550-2783-2-2-38
  9. Darbinyan V, Kteyan A, Panossian A, et al. Rhodiola rosea in stress induced fatigue--a double blind cross-over study of a standardized extract SHR-5 with a repeated low-dose regimen on the mental performance of healthy physicians during night duty. Phytomedicine. 2000;7(5):365–371. doi: 10.1016/S0944-7113(00)80055-0 EDN: LRZDAX
  10. Panossian A, Wikman G. Effects of adaptogens on the central nervous system. Pharmaceuticals (Basel). 2010;3(1):188–224. doi: 10.3390/ph3010188 EDN: PKZWRP
  11. Chandrasekhar K, Kapoor J, Anishetty S. A prospective, randomized double-blind, placebo-controlled study of safety and efficacy of a high-concentration full-spectrum extract of ashwagandha root in reducing stress and anxiety in adults. Indian J Psychol Med. 2012;34(3):255–262. doi: 10.4103/0253-7176.106022
  12. Kreider RB, Kalman DS, Antonio J, et al. International Society of Sports Nutrition position stand: safety and efficacy of creatine supplementation in exercise, sport, and medicine. J Int Soc Sports Nutr. 2017;14:18. doi: 10.1186/s12970-017-0173-z EDN: YGMEDT
  13. Hobson RM, Saunders B, Ball G, et al. Effects of β-alanine supplementation on exercise performance: a meta-analysis. Amino Acids. 2012;43(1):25–37. doi: 10.1007/s00726-011-1200-z EDN: YDEPJG
  14. Woolf K, Manore MM. B-vitamins and exercise: does exercise alter requirements? Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2006;16(5):453–484. doi: 10.1123/ijsnem.16.5.453
  15. Nielsen FH, Lukaski HC. Update on the relationship between magnesium and exercise. Magnes Res. 2006;19(3):180–189.
  16. Simopoulos AP. Omega-3 fatty acids in inflammation and autoimmune diseases. J Am Coll Nutr. 2002;21(6):495–505. doi: 10.1080/07315724.2002.10719248
  17. Shimomura Y, et al. Exercise promotes BCAA catabolism: effects of BCAA supplementation on skeletal muscle during exercise. J Nutr. 2004;134(6 Suppl):1583S–1587S. doi: 10.1093/jn/134.6.1583S.
  18. russian.rt.com [Internet]. Zakvasin A. Essential substances and a boost of energy: nutrition developer on the optimal diet for Russian military personnel. 2023. [cited 2026 Feb 5]. Available from: https://russian.rt.com/russia/article/1101249-pitanie-voennye-leovit

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2026 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Сетевое издание зарегистрировано как СМИ Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор): ЭЛ № ФС77-88807 от 13.12.2024.