Karnozyna i beta alanina – suplementy na masę

Wydrukuj ten artykuł

Autor: Sławomir Ambroziak

Słowa kluczowe: beta alanina, karnozyna, kreatyna, karnityna, masa mięśniowa.

W ostatnim czasie pojawia się na rynku coraz więcej suplementów przeznaczonych do wspomagania zdolności wysiłkowych w sportach wytrzymałościowych, opartych na beta alaninie lub karnozynie. Pierwsza substancja jest prekursorem tej drugiej; beta alanina łączy się bowiem z histydyną, wytwarzając tym sposobem karnozynę. Tak więc suplementacja beta alaniny podnosi poziom karnozyny w naszych mięśniach, w zakresie od 20 do 80% (Culbertson, 2010). Natomiast karnozyna, pełniąc funkcje buforowe, zmniejsza zakwaszenie środowiska wewnętrznego włókien mięśniowych, którego poziom – jak wiadomo – limituje aktualne zdolności wysiłkowe pracujących mięśni. Mówiąc krótko: uzupełniając karnozynę lub beta alaninę – możemy długo pracować z maksymalną wydajnością, co ma pierwszoplanowe znaczenie dla sportowców z dyscyplin wytrzymałościowych.

A że preparatów tego typu przybywa, stąd i pytania: czy znajdują one zastosowanie w dyscyplinach siłowych i sylwetkowych? Nic w tym dziwnego, gdyż konsumenci suplementów sportowych to w końcu, w 90. procentach, amatorzy przerzucania ciężarów.

KARNOZYNA

Odpowiedź na to pytanie rozpocznijmy od sprawy karnozyny; skoro bowiem beta alanina podnosi tak wysoko w mięśniach poziom karnozyny, poszukajmy dowodów na to, że poziom ten ma związek z rozwojem masy mięśniowej.

Karnozyna jest dipeptydem, czyli maleńkim białkiem, zbudowanym z dwóch aminokwasów – beta alaniny i histydyny. Najwięcej karnozyny znajdujemy w mięśniach – w mięśniach szkieletowych i mięśniu sercowym. Tutaj karnozyna jest najpowszechniej występującym, niebędącym pełnowymiarowym białkiem, związkiem azotowym, tworzącym od 0.2 do 0.5% masy mięśniowej.

Karnozyna aktywuje w mięśniach, w pierwszej kolejności ATPazę – enzym napędzający energią biologiczną skurcze włókien mięśniowych. Drugą najważniejszą, pełnioną przez karnozynę funkcją, o czym już wyżej zostało wspomniane, jest rola bufora obniżającego kwasowość środowiska komórkowego włókien mięśniowych, przy czym karnozyna odpowiada za efekt odkwaszający mięśnie przynajmniej w 40. procentach (Abe, 2000; Boldyrev, 2000; Stuerenburg, 2000). Chodzi o to, że pracujące mięśnie zużywają ATP i spalają glukozę, a w efekcie tych procesów powstają kwasy: fosforowy, węglowy i mlekowy. Natomiast w miarę wzrostu zakwaszenia włókien mięśniowych, ulega osłabieniu siła ich skurczu, czyli zdolność do pracy. Dlatego też, kiedy naukowcy dodali karnozynę do podłoża, w którym umieścili mięsień żaby zmęczony uprzednio skurczami wywołanymi elektrostymulacją, natychmiast zaobserwowali wyraźną poprawę siły skurczu wyczerpanych włókien mięśniowych (Seweryn, 1953). Zakwaszenie nie tylko osłabia zdolności wysiłkowe mięśni, ale jednocześnie odbija się negatywnie na statusie ich masy (May, 1986; Welch, 2012, Wang, 2014), dlatego też odkwaszające bufory działają tutaj przeciwstawnie – ułatwiają rozwój masy mięśniowej (Papadoyannakis, 1984; Frassetto, 1996; Brito-Ashurst, 2009; Celgia, 2009; Carr, 2012; Jawadwala, 2012). Przy czym nie musimy martwić się wcale o kwas mlekowy, który sam w sobie okazał się, w niedawno przeprowadzonych badaniach, efektywnym „hormonem” anabolicznym; kwas mlekowy działa bowiem równie skutecznie anabolicznie, także w postaci zbuforowanej (Hashimoto, 2007; Oischi, 2015).

Skurcze włókien mięśniowych inicjowane są przez jony wapniowe, uwalniane z tworu komórkowego, zwanego siateczką sarkoplazmatyczną. I tutaj ujawnia się właśnie trzecia z najważniejszych funkcji pełnionych przez karnozynę… związek ten pobudza z jednej strony uwalnianie jonów wapniowych z siateczki sarkoplazmatycznej, z drugiej zaś uwrażliwia na ich działanie białka kurczliwe miofibryli mięśni szkieletowych i serca (Zaloga, 1997; Robersts, 2000; Rubtsov, 2001).

Dodatkowo karnozyna działa antyoksydacyjnie i przeciwglikacyjnie. Reaktywne formy tlenu, nazywane popularnie (choć nie w każdym przypadku słusznie) wolnymi rodnikami tlenowymi, albo działają anabolicznie, albo katabolicznie, w zależności – czy powstają w błonie komórkowej włókien mięśniowych (sarkolemie) lub jej okolicy, czy też w mitochondriach – jako produkt uboczny prowadzonych przez te organelle prawidłowych przemian energetycznych. (Podczas treningów mamy do czynienia z jedną i drugą sytuacją.) Natomiast karnozyna, jak się okazuje, nie jest stricte antyoksydantem w tkance mięśniowej… jest buforem reaktywnych form tlenu, znoszącym ich szkodliwą aktywność, a zachowującym funkcje regulatorowe i sygnałowe (Boldyrev, 2000; Decker, 2000).

Glikacja to z kolei proces nieenzymatycznego wiązania się cukrów z białkami, na drodze spontanicznej reakcji grup aldehydowych cukrów z grupami aminowymi białek. Narażamy się na nią szczególnie wtedy, gdy spożywamy dużo węglowodanów, jak np. w przypadku wysokowęglowodanowego żywienia sportowców. W efekcie przebiegu tego procesu powstają tzw. końcowe produkty zaawansowanej glikacji (AGEs), które działają silnie katabolicznie i wyjątkowo szkodzą naszej muskulaturze, i których stężenie w organizmie koreluje negatywnie z poziomem masy mięśniowej (Miele, 2003; Haslbeck, 2005; Cassese, 2008, la Maza, 2008; Dalal, 2009; Momma, 2011; Tanaka, 2015; Chiu, 2016; Mastrocola, 2016). Natomiast karnozyna tworzy swojego rodzaju pułapkę na cukry oraz podobne do nich, drobnocząsteczkowe związki aldehydowe (Price, 2001). Takie jej cechy możemy wytłumaczyć faktem, że karnozyna jest również, jakby nie było, białkiem, tyle że maleńkim, zbudowanym bowiem jedynie z dwóch aminokwasów. Przy czym, z uwagi na szczególnie duże stężenie w tkance mięśniowej, odgrywa główną rolę w dezaktywacji szkodliwych produktów glikacji w mięśniach szkieletowych (Decker, 2000). Jednak karnozyna nie tylko wyłapuje i unieszkodliwia reaktywne związki aldehydowe, ale jednocześnie wchodzi w reakcje z grupami aldehydowymi białek zmienionych na drodze glikacji, co nazywamy procesem karnozylacji a co polega na tworzeniu złożonych kompleksów aldehydowo-karnozynowo-białkowych, całkowicie pozbawionych szkodliwej aktywności biologicznej (Hipkiss, 2000). A wciskając się niejako pomiędzy cukier a białko, karnozyna maskuje jednocześnie grupy aldehydowe zmodyfikowanych cukrami białek, które uodparniają tego typu białka na degradację, a tym samym sprzyja ostatecznej eliminacji szkodliwych produktów glikacji (Hipkiss, 2000).

Już w 1992 roku Sewell wykazał na przykładzie mięśni koni, że najwięcej karnozyny koncentrują szybkokurczliwe włókna mięśniowe typu II, a znacznie mniej – wolnokurczliwe typu I, co równo 10 lat później (w 2002 r.) potwierdził Suzuki w odniesieniu do mięśni człowieka. A jest to o tyle istotne, że to właśnie włókna typu II (szczególnie – IIA) wnoszą największy udział w rozwój masy mięśni atletów. Suzuki udowodnił jednocześnie, że koncentracja karnozyny w mięśniach koreluje dodatnio ze zdolnościami wysiłkowymi sportowców; ochotnicy z najwyższym poziomem karnozyny w mięśniach wykazywali najwyższe zdolności wysiłkowe, w przedziale pomiędzy 20 a 30 sekundą ćwiczeń o bardzo wysokiej intensywności. To znowu dobra informacja dla amatorów dźwigania ciężarów, gdyż standardowa seria ćwiczeń typu bodybuilding (najlepiej rozwijających masę mięśniową), obejmująca 6-10 powtórzeń, odbywa się w przybliżeniu, w podobnym przedziale czasowym.

Czy mamy jednak jakiś bardziej bezpośredni dowód na to, że poziom karnozyny w mięśniach koreluje dodatnio z ich masą…? Wydaje się, że dowód taki przedstawia Der-Torossian w pracy opublikowanej w styczniu 2013 roku… Autor badał tutaj zmiany zachodzące w mięśniach zanikających z przyczyny kacheksji – wyniszczenia związanego z przebiegiem choroby nowotworowej. Jak się okazało: mięśnie takie zawierały o prawie 35% mniej karnozyny aniżeli zdrowe muskuły. Natomiast leczenie myszy nowo testowanym środkiem przeciwko zanikowi mięśni w kacheksji (Compound A) przywracało poziom karnozyny w ich tkance mięśniowej – prawie że do wartości prawidłowych.

Pełniąc swoje zadania życiowe, karnozyna ulega degradacji, w związku z czym musi być na bieżąco odtwarzana z beta alaniny. Problem w tym, że wraz z wiekiem słabnie zdolność organizmu do odbudowy karnozyny. I chociaż przyczyny takiego stanu rzeczy nie są do końca poznane, uważa się, że główną winę ponosi tutaj pogłębiający się z wiekiem niedobór hormonów płciowych, pobudzających najprawdopodobniej syntezę karnozyny (Tallon, 2005; Caruso, 2012). Niemniej młodzi atleci, dysponujący zazwyczaj wysokim poziomem androgenów (czy to naturalnych, czy pochodzących ze sterydów anaboliczno-androgennych), mogą wymiennie do karnozyny przyjmować suplementy popularnej pośród sportowców beta alaniny, której suplementacja podnosi poziom tego dipeptydu w mięśniach, jak pamiętamy, w zakresie od 20 do 80% (Culbertson, 2010).

BETA ALANINA

Dobrze… wiemy już, że poziom karnozyny w mięśniach koreluje dodatnio z ich masą, a beta alanina silnie podnosi w mięśniach poziom karnozyny. Czy mamy więc również jakieś dowody na to, że i suplementacja samej beta alaniny sprzyja rozwojowi masy mięśniowej…? Otóż, mamy – i to niezwykle spektakularne…

Smith badał w 2009 roku wpływ suplementacji beta alaniny na organizmy 46. młodych, średnio wytrenowanych mężczyzn, poddanych intensywnym treningom interwałowym na rowerze stacjonarnym. Ochotnicy zostali podzieleni na dwie grupy, gdzie jedna otrzymywała przez pierwsze 3 tygodnie 6, a przez kolejne 3 tygodnie – 3 g beta alaniny, zaś druga – przez całe 6 tygodni trwania próby – placebo. Pomimo, że nie był to trening siłowy, ochotnicy z grupy beta alaniny zdobyli przez owe 6 tygodni – 0.8 kg mięśni, podczas gdy ich koledzy z grupy placebo – jedynie 0.3 kilograma.

Równie ciekawe wnioski płyną z pracy Hoffmana z 2006 roku… Tutaj autor objął badaniem grupę 33. futbolistów amerykańskich, z min. 2-letnim stażem w treningach siłowych. Zawodników poddano 10-tygodniowemu programowi siłowych ćwiczeń kulturystycznych i podzielono na trzy grupy, gdzie pierwsza otrzymywała 10.5 g kreatyny i 3.2 g beta alaniny dziennie, druga – tylko 10.5 g samej kreatyny, zaś trzecia – 10.5 g dekstrozy – jako placebo. Po zakończeniu testu efekty uzyskane przez ochotników, w postaci rozwoju masy mięśniowej, musimy uznać za niezwykle wymowne dla siłaczy… Kiedy najlepszy zawodnik z grupy placebo poprawił swoją masę mięśniową o 1.25, to z grupy kreatynowej – o 2.20, zaś z grupy kreatynowej z beta alaniną – o 2.80 kilograma. Natomiast, po uśrednieniu wyników okazało się, że zawodnicy z grupy kreatynowej z beta alaniną zyskali przeciętnie o 2.18 kg więcej mięśni od swoich kolegów z grupy placebo, a do tego jeszcze – zredukowali więcej o 1.46 kg tłuszczu. Wynika z tego jasno, że beta alanina spektakularnie potęguje anaboliczną aktywność kreatyny (o ponad 27%), uznawanej za najsilniejszy legalny anabolik, a do tego ułatwia jeszcze redukcję tkanki tłuszczowej, co jest cechą równie pożądaną i niezwykle ważną w programach kształtowania formy, szczególnie w dyscyplinach sylwetkowych.

Niedawno znowu powrócono do badań nad zastosowaniem beta alaniny we wspomaganiu treningów siłowych. Otóż, w badaniu Abady’ego z 2014 r., naukowcy albo podawali przez 8 tygodni młodym ochotnikom trenującym siłowo 6.4 g beta alaniny dziennie, albo taką samą ilość maltodekstryny jako placebo. A po zestawieniu wyników na zakończenie eksperymentu okazało się, że w grupie beta alaniny, w porównaniu z grupą placebo, mierzone progresją obwodu klatki piersiowej tempo hipertrofii mięśni przyspieszyło ponad 4-krotnie, przy czym masa mięśniowa wzrosła ostatecznie o 7.4%.

Przedstawione wyżej wyniki badań jednoznacznie dowodzą, że karnozyna bądź beta alanina, chociaż nie wzbudzały dotąd szczególnego zainteresowanie ciężkoatletów, niespodziewanie okazują się jednymi z najskuteczniejszych suplementów sportowych, wspomagających rozwój masy i siły mięśni. Zwróćmy przy tym uwagę, że wszystkie drobnocząsteczkowe związki azotowe, występujące głównie w mięśniach i z uwagi na ten fakt nazwane od mięsa – kreatyna, karnityna i karnozyna – wykazują w badaniach zdecydowaną aktywność anaboliczną, w związku z czym powinny tworzyć podstawę suplementacji sportowców z dyscyplin siłowych i sylwetkowych.

Be Sociable, Share!
Be Sociable, Share!

Reklama na stronie slawomirambroziak.pl:

biuro@wydawnictwopiktogram.pl
Katarzyna Ambroziak - 601 312 342