Значение BCAA в сохранении и наращивании мышц
Во время усвоения пищи, белки, которые содержатся в обычной натуральной еде, такой как молоко, мясо, рыба и яйца, расщепляются на элементарные составляющие частицы, которые называются аминокислотами. Известны 22 диетарных аминокислоты, из которых восемь аминокислот считаются незаменимыми, так как они не могут быть синтезированы (произведены) в организме, и в пищу их необходимо добавлять. Не смотря на то, что все незаменимые аминокислоты являются жизненно важными для роста мышечной массы и прироста силы, на самом деле последние исследования показывают, что для синтеза белка в мышцах некоторые из этих незаменимых аминокислот являются более важными, чем остальные.
Три из них – лейцин, изолейцин и валин – известны как аминокислоты с разветвленными цепочками BCAA и названы так из-за особенностей их молекулярной структуры, которая отличается разветвленными цепочками углерода, отходящими от главной углеродной структуры. Они уникальны тем, что метаболизируются (образовываются) не в печени, а в мышцах. Именно поэтому их называют мышечными аминокислотами.
Лейцин обладает наиболее выраженными анаболическими свойствами. BCAA составляют более трети минимальной дневной нормы потребления незаменимых аминокислот и до 15 процентов от общего содержания аминокислот в белках натуральной пищи.
Некоторые широко распространенные протеиновые пищевые добавки – такие, как сывороточный протеин – эффективны, прежде всего, потому, что в них содержится большое количество BCAA, хотя и другие аминокислоты, содержащиеся в сывороточном белке также очень полезны для здоровья.
В то же время, по поводу свойств BCAA не утихают горячие споры. Многие ученые предполагают, что спортсменам, которые делают упор на выносливость, необходимо принимать больше протеина, чем атлетам силовых видов спорта, поскольку продолжительные упражнения неизбежно приводят к использованию белка как энергетического ресурса.
Побочным продуктом метаболизма аминокислот в мышцах является аммиак. В то время как повышенное высвобождение аммиака приводит к утомлению, аммиак, продуцируемый в мышцах путем метаболизма BCAA, конвертируется в две других аминокислоты – глутамин и аланин, являющиеся энергетическими субстратами. Аланин транспортируется в печень, где превращается в глюкозу.
Ранее считалось, что энергетическая емкость BCAA настолько крупная, что ее можно считать третьей формой мышечной энергии после углеводов и жиров. Однако в более поздних исследованиях выяснилось, что свойства энзимов, задействованных в окислении этих амионоксилот, слишком ограничены, чтобы повлиять на мышечную энергию. При помощи радиоактивно-помеченного лейцина ученые обнаружили, что окисление аминокислот усиливается не более чем в три раза. Сравните это с десяти- и двадцатикратным повышением окисления углеводов и жиров.
Кроме того, прием углеводов до тренировки или во время нее по энергетическим эффектам превосходит потребление аминокислот с разветвленными цепочками, что имеет свои неоспоримые преимущества, так как BCAA больше подходят для построения мышечной массы.
BCAA при низкоуглеводной диете позволяют организму экономить белок. Когда запасы гликогена в мышцах и печени близки к нулю из-за ограниченного потребления углеводов, организм стремиться получить энергию из аминокислот, содержащихся в мышцах. Это чаще всего происходит, когда общая калорийность питания несоразмерно низкая по отношению к физической нагрузке или когда уровень жира в организме ниже определенного значения. Чем меньше процент жира у вас, тем выше риск потребления энергии из аминокислот в мышцах (особенно во время аэробных нагрузок). Прием разветвленных аминокислот BCAA перед кардиотренировкой уберегает аминокислоты в мышцах (то есть предотвращает их потребление большими порциями), защищая таким образом мышечный белок от чрезмерного разрушения во время тренировки.
Другим элементом противоречий ученых является вопрос о влиянии BCAA на физическую работоспособность и эффективность тренировок. В одном эксперименте, результаты которого были представлены на конференции Национальной Силовой Ассоциации, проходившей в 2004 году, шесть здоровых мужчин принимали либо аминокислоты с разветвленными цепочками, либо плацебо, после чего тренировались с отягощениями. В первом случае уровень гормона стресса кортизола и креатинкиназы (энзима, высвобождающегося при разрушении мышечных волокон) понижался, а количество тестостерона повышалось. Авторы заметили, что тем участникам эксперимента, у которых количество жира в организме было большим, для получения анаболического эффекта требовался прием большей дозы.
В ходе другого эксперимента на выносливость, объектами исследования в котором служили крысы, ученые выяснили, что кормление грызунов аминокислотами BCAA приводило к трехкратному повышению их уровня в крови уже через пять минут, что придавало им дополнительные силы. В результате метаболизма аминокислот в мышцах этих крыс генерировалось больше аммиака.
Наличие взаимосвязи между окислением (сжиганием) жира в мышцах и последующим окислением BCAA в организме подтверждают исследования. Физические нагрузки стимулируют повышение активности энзима BCKDH, который регулирует их окисление. Это указывает на то, что, выполняя любую нагрузку, вызывающую окисление жира, необходимо увеличить потребление аминокислот. Именно поэтому спортсмены, вид спорта которых зависит от выносливости, где в качестве энергоресурса используется жир, нуждаются в повышенном количестве разветвленных аминокислот BCAA. Это же будет актуально и для спортсменов, выполняющих продолжительные аэробные нагрузки, с целью сжигания лишнего жира.
Высокий уровень физической нагрузки может угнетать иммунную систему, что при некоторых обстоятельствах приводит к болезни спортсмена. Угнетение иммунной системы связывается как с повышением концентрации кортизола, так и с понижением количества глютамина. В исследованиях выносливости у спортсменов выяснилось, что у принимавших BCAA, уровень глютамина и функция иммунной системы оставались в норме. Глютамин важная аминокислота, так как иммунные клетки используют ее в виде непосредственного источника энергии.
Влияние аминокислот с разветвленными цепочками на синтез глютамина логически наводит на мысль о целесообразности потребления глютаминовых пищевых добавок в случае потребления большого количества BCAA. Как обычно в вопросах здоровья, здесь все зависит от конкретных обстоятельств.
К примеру, если вы перетренировались или испытываете большие нагрузки на работе, прием дополнительного количества глютамина окажет хорошую услугу. Глютамин сдерживает катаболическое влияние кортизола и миостатина, и ваш организм предпочтет сохранить BCAA для анаболической активности.
- Отличное качество BCAA это сберегать мышц при сильной нагрузке во время тренинга.
В одном эксперименте с пловцами, одна группа принимала пищевую добавку с разветвленными аминокислотами, в то время как другая – плацебо (вещество без заявленных свойств, рассчитанное на психологический эффект и самовнушение). У субъектов, принимавших BCAA, наблюдалось снижение количества поврежденных мышечных волокон в результате интенсивной тренировки. - BCAA блокирует катаболизм в мышцах посредством активизации энзимов юбиквитина.
Если принимать аминокислоты с разветвленными цепочками перед тренировкой в качестве анаболического стимулирующего средства, то они не подходят для роли источника энергии, кроме случаев продолжительного потребления низкоуглеводной пищи или когда у атлета низкий процент жира. BCAA не повышает синтез белка во время тренировки; фактически, сама по себе физическая нагрузка его сдерживает. Главными факторами проведения тренировки на высоком уровне являются выработка энергии и сохранение мышечной функции. Процесс синтеза белка запускается уже после тренировки.
С другой стороны, потребление незаменимых аминокислот перед тренировкой запускает анаболический процесс. Это происходит благодаря усилению кровотока во время тренировки, что и приводит к увеличению количества поступающих в мышцы аминокислот. - BCAA предотвращает мышечные повреждения во время тренировки и блокирует синдром отставленной мышечной болезненности.
16 женщин и 14 мужчин принимали по 5 грамм BCAA перед выполнением 7 сетов из 20 приседаний с двухминутными перерывами между сетами. Некоторым давали плацебо. В группе, принимавших BCAA, отмечалось значительное снижение послетренировочной мышечной болезненности по сравнению с группой, принимавшей плацебо, причем, этот эффект был ярче выражен у мужчин, чем у женщин. Авторы исследования считают, что это может происходить в результате ослабления разрушения мышечных волокон посредством приема BCAA и ввиду одновременного синтеза мышечного белка под воздействием лейцина.
Известно, что перетренированность приводит к высвобождению кортизола, который ухудшает переносимость стресса и разрушает мышцы. В некоторых исследованиях демонстрируется, как BCAA приводит в действие метаболические процессы, результатом которых является синтез мышечного протеина. В других научных работах доказывается, что избыток кортизола препятствует метаболизму BCAA, чем отчасти можно объяснить связь кортизола с потерей мышечной массы. Анаболические гормоны, такие как тестостерон, гормон роста и инсулин, также уменьшают воздействие кортизола. - BCAA стимулируют активность всех трех анаболических гормонов, чем можно объяснить, почему они способствуют сохранению протеина в мышцах.
Еще одним противоречием метаболизма BCAA является взаимосвязь приема BCAA и утомляемости от тренировки. В научной литературе приводится пять возможных причин утомляемости, связанной с физическими нагрузками:
- Истощение запасов креатина в мышцах
- Повышение метаболического ацидоза в мышцах
- Истощение гликогена в мышцах
- Пониженная концентрация глюкозы в крови
- Увеличение отношения аминокислоты триптофан к BCAA.
Итак, пункт 5. Он является основой теории центрального утомления, сформулированной в 1987 году. Очевидно, что жирные кислоты и L-триптофан конкурируют друг с другом за то, чтобы связаться с протеином в крови - альбумином. В процессе тренировки, когда уровень жирных кислот в крови повышается, триптофан отсоединяется от альбумина и поступает в мозг, где незамедлительно превращается в серотонин - химикалий, ответственный за расслабление, сон и чувство утомления.
BCAA наряду с триптофаном тоже стремятся попасть в мозг, и их молекулярная структура позволяет им сделать это легче, чем триптофану, за счет чего тормозится утомление.
По результатам исследований очевидно, что из всех аминокислот лейцин самый мощный по своему воздействию на синтез протеина в мышцах. В некоторых работах делается предположение, что атлетам будет достаточно принимать один лишь лейцин. Он запускает механизм синтеза протеина как вместе с инсулином, так и самостоятельно.
В других работах лейцин выделяется как средство сохранения мышечной массы во время диеты, направленной на сжигание лишнего жира. Если вы выполняете аэробные упражнения во время строгой диеты, то перед тренировкой принимайте пищевую добавку BCAA, которая содержит также витамин В1 (тиамин), необходимый для метаболизма BCAA. Комплекс витаминов В обычно хорошо работает.
В ходе экспериментов, проведенных с пожилыми людьми, выяснилось, что главной причиной их слабости является потеря мышечной массы, известной как саркопения. Одной из причин, по которой кондиция так важна в пожилом возрасте – является то, что у пожилых людей синтез протеина ослаблен. Исследования показывают, что такие люди лучше себя чувствуют, если принимают повышенные дозы BCAA, особенно лейцина.
Одним из факторов, ослабляющих эффект лейцина на синтез протеина, является употребление алкоголя. Он приводит к резистенции лейцина в мышцах и блокирует синтез протеина.
Известно, что лейцин обладает наиболее выраженным анаболическим действием среди аминокислот, однако вашему организму необходимы и другие незаменимые кислоты. Общепринятыми пропорциями приема BCAA считаются: 50 процентов лейцина, 25 процентов изолейцина и 25 процентов валина. Поскольку аминокислоты с разветвленными цепочками конкурируют с другими аминокислотами за поступление в мозг, потребление слишком большого количества любой из них может привести к остановке синтеза мозговых химикалиев, например, серотонина, допамина и норэпинефрина.
В общем и целом, аминокислоты с разветвленными цепочками являются нетоксичной и сбалансированной пищевой добавкой. Единственным исключением может стать генетическое расстройство – врожденное заболевание, называемое болезнью кленового сиропа. Названа она так потому, что урина больного пахнет кленовым сиропом, что связано с отсутствием в ней энзимов, способствующих метаболизму BCAA. Это приводит к нездоровому накоплению этих аминокислот в крови и мозге. Последствием болезни может стать отсталость в развитии мозга.
ВСАА улучшает ментальную функцию и скорость реакции.
Скорость реакции, которая практически не тренируется, – вы или родились с ней или нет - оказывается, может быть увеличена у тех, кто имеет более высокие показатели уровня ВСАА в крови. Новое исследование показало, что высокобелковые диеты улучшают ментальную функцию и скорость реакции.
Участники эксперимента, которые съедали 3 грамма белка на 1 кг веса тела, значительно лучше справились с тестами на вербальную беглость, а также имели более высокую скорость реакции, в отличие от тех, кто потреблял только 1,5 грамма белка на килограмм веса тела. По окончанию эксперимента, группа, получавшая больше белка, имела более высокие показатели уровня ВСАА, что, как считают исследователи, и является причиной наблюдаемых позитивных улучшений, так как ВСАА способны снижать утомляемость и повышать активность мозговой деятельности после тяжелого тренинга. Тем самым еще раз подчеркивается важность ВСАА как посттренировочной добавки.
ВСАА поддерживают работоспособность мозга на высоком уровне, особенно после наступления усталости.
ВСАА улучшают настроение и борются с депрессией
Прием 10 грамм незаменимых аминокислот, включающих ВСАА, способствует уменьшению проявлений симптомов депрессии и улучшает физическое состояние у пожилых людей. ВСАА повышает синтез серотонина в мозге, тем самым повышая настроение и уменьшая проявления депрессии. Предполагалось, что ВСАА способны улучшать диетологический статус участников эксперимента путем улучшения синтеза протеина и увеличения чувствительности к инсулину. Исследователи отметили важность именно лейцина (в добавке, использовавшейся в исследовании, его содержание составляло 2,5 грамма), так как это важнейший компонент ВСАА для обеспечения синтеза протеина.
ВСАА помогут вам почувствовать себя лучше и избавиться от депрессии. Они также улучшат чувствительность к инсулину и могут предотвратить развитие диабета.
Живите дольше и улучшите здоровье при помощи ВСАА
Исследования установили, что ВСАА обладают антивозрастным эффектом и способствуют формированию новых митохондрий, что может также повысить уровень выработки энергии. Добавление ВСАА в рацион мышей привело к увеличению продолжительности жизни и улучшало состояние их сердечно-сосудистой системы. Существуют также другие, косвенные, способы, которыми ВСАА могут продлять жизнь.
Люди с хроническими заболеваниями печени могут улучшить чувствительность к инсулину путем приема ВСАА, а прием лейцина вместе с рыбьем жиром вкупе с высокобелковой диетой уменьшает потерю мышечной массы, связанную с развитием онкологических заболеваний.
Так нужно ли принимать BCAA? Спортивное питание с содержанием BCAA действительно окажется очень полезной пищевой добавкой и позволит вам избавиться от многих негативных последствий неправильного питания и достичь лучших результатов от ваших тренировок.