Роль BCAA в сохранении и наращивании мышц!
В процессе усвоения пищи, белки, содержащиеся в натуральной еде, такой как молоко, мясо и яйца, расщепляются на элементарные составляющие, которые называются аминокислотами. В настоящее время известны 22 диетарных аминокислоты, из которых восемь считаются незаменимыми, поскольку они не могут быть синтезированы в организме, и в пищу их необходимо добавлять. В то время как все незаменимые аминокислоты являются жизненно важными для набора мышечной массы и прироста силы, в действительности последние исследования показывают, что для синтеза белка в мышцах некоторые из них являются более важными, чем остальные.
Три из них – валин, изолейцин и лейцин – вместе взятые 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 не в печени, а в мышцах. Именно поэтому их называют мышечными аминокислотами.
Лейцин характерен тем, что обладает наиболее выраженными анаболическими свойствами. Когда вы видите рекламу пищевых добавок, призывающую «преодолеть генетические ограничения» и на ней обозначены сложные диаграммы синтеза протеина, возможно, вы видите перед собой иллюстрацию молекул BCAA, и в особенности, лейцина.
BCAA составляют более трети минимальной дневной нормы потребления незаменимых аминокислот и до 15 процентов от общего содержания аминокислот в белках натуральной пищи.
Некоторые популярные протеиновые пищевые добавки – такие, как сывороточный протеин – эффективны, прежде всего, потому, что в них много BCAA, хотя и другие аминокислоты, содержащиеся в сыворотке (например, цистеин) очень полезны для здоровья.
Однако по поводу свойств BCAA не утихают жаркие споры. Многие ученые предполагают, что спортсменам, основным качеством которых должна быть выносливость, необходимо принимать больше протеина, чем атлетам силовых видов спорта, поскольку продолжительные упражнения исподволь 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.
Раньше ученые считали, 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.
Помимо этого, прием углеводов до тренировки или во время нее по энергетическим эффектам превосходит потребление аминокислот с разветвленными цепочками, что имеет свои преимущества, поскольку BCAA больше подходят для построения мышечной массы.
BCAA при низкоуглеводной диете позволяют организму экономить протеин. Когда запасы гликогена в мышцах и печени истощены из-за ограниченного потребления углеводов, организм стремиться получить энергию из мышечных аминокислот. Это наиболее часто происходит, когда общая калорийность питания очень низкая по отношению к физической нагрузке или когда уровень жира в организме ниже определенного значения. Чем более вы поджарый, тем выше риск потребления энергии из аминокислот в мышцах (особенно во время аэробных нагрузок). Прием разветвленных аминокислот перед кардиотренировкой сберегает аминокислоты в мышцах (то есть предотвращает их потребление большими порциями), защищая таким образом мышечный белок от чрезмерного разрушения во время тренировки.
Другим противоречием 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 одного эксперимента на выносливость, объектами которого 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.
Исследования подтверждают взаимосвязь между окислением (или сжиганием) жира в мышцах и последующим окислением BCAA в организме. Физические упражнения способствуют повышению активности энзима BCKDH, который регулирует их окисление. Это говорит о том, что, выполняя любое упражнение, вызывающее окисление жира, необходимо увеличить потребление аминокислот. Именно поэтому спортсмены, занимающиеся выностливостными видами спорта, где в качестве энергоресурса используется жир, нуждаются в повышенном количестве разветвленных аминокислот. То же самое будет справедливо и для спортсменов, выполняющих продолжительные аэробные упражнения, с целью сжигания лишнего жира.
Слишком большой объем физических упражнений может угнетать иммунную систему, что в ряде случаев приводит к болезни спортсмена. В некоторых исследованиях угнетение иммунной системы связывается как с повышением концентрации кортизола, так и с понижением количества глютамина. В ходе работ по изучению выностливостных видов спорта выяснилось, что у спортсменов, принимавших BCAA, уровень глютамина и функция иммунной системы оставались в норме. Глютамин является важной аминокислотой, поскольку иммунные клетки используют ее в качестве 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.
Одним из замечательных качеств BCAA является то, что они сберегают мышцы при сильной тренировочной нагрузке. В одном эксперименте с пловцами одна группа принимала пищевую добавку с разветвленными аминокислотами, в то время как другая – плацебо. У субъектов, принимавших BCAA, наблюдалось снижение количества поврежденных мышечных волокон в результате интенсивной тренировки.
В другом исследовании отмечалось, что BCAA блокирует катаболизм в мышцах посредством активизации энзимов юбиквитина.
Некоторые ученые предлагают принимать аминокислоты с разветвленными цепочками перед тренировкой в качестве анаболического стимулирующего средства, однако 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, результаты последних исследований доказывают, что 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.
По результатам одного из исследований BCAA способствует ослаблению мышечных повреждений во время тренировки и блокирует так называемый синдром отставленной мышечной болезненности. Шестнадцать женщин и четырнадцать мужчин принимали по пять граммов BCAA перед выполнением 7 сетов из 20 повторений в приседаниях с двухминутными перерывами между сетами. Некоторые из этих субъектов принимали плацебо. В группе аминокислот 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.
Нам уже 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. Оказывается, что BCAA стимулируют активность всех трех анаболических гормонов, чем можно объяснить, почему они способствуют сохранению протеина в мышцах.
Лейцин – особенно сильный «партнер» инсулина, являющегося антикатаболиком, который вместе с незаменимыми аминокислотами улучшает синтез протеина в мышцах.
Еще одним противоречивым вопросом метаболизма BCAA является взаимосвязь приема BCAA и утомляемости от тренировки. В научной литературе приводится пять возможных причин утомляемости, связанной с физическими нагрузками:
1) Истощение запасов креатина в мышцах
2) Повышение метаболического ацидоза в мышцах
3) Истощение гликогена в мышцах
4) Пониженная концентрация глюкозы в крови
5) Увеличение отношения аминокислоты триптофан к BCAA
Взгляните еще раз на 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.
Проблема с идеей центрального утомления заключается в том, что вряд ли это сильно влияет на тренировки бодибилдера, хотя исключением здесь является тренировка при повышенных температурах окружающей среды. Прием BCAA, возможно, могли бы наполнить вас энергией, однако, вы вряд ли сможете подтвердить это, если ваша тренировка длится менее одного часа. Теория центрального утомления оказывается более релевантной в применении к продолжительным тренировкам на выносливость. Таким образом, вам действительно нужно по-другому взглянуть на пункты с первого по четвертый.
По результатам проведенных за последнее время исследований стало очевидным, что из всех аминокислот лейцин является самым мощным по своему воздействию на синтез протеина в мышцах. В некоторых работах делается предположение, что спортсменам будет достаточно принимать один лишь лейцин. Он запускает механизм синтеза протеина как вместе с инсулином, так и самостоятельно.
В некоторых из работ 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.
В ходе одного из последних исследований выяснилось, что лишение животных лейцина инициировало отклик в виде голодания и привело к полной потери организмом подкожного жира. Через 17 дней лейцино-дефицитной диеты обычные мыши потеряли до 48 процентов жира их печени и до 97 процентов абдоминального жира. Однако до тех пор, пока эти открытия не приведут к промышленной разработке новых лекарственных средств в борьбе с ожирением, не пытайтесь испытывать это на себе: исключение лейцина из вашего питания может привести к серьезным нарушениям здоровья. Безусловно, вы избавитесь от лишнего жира, но и потеряете много мышечной массы.
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.
Так нужно ли принимать BCAA? Пищевая добавка BCAA действительно окажется очень полезной перед самой тренировкой, однако если вы принимаете еще и протеиновые добавки, подумайте, не будет ли это излишним. Принимайте в расчет состав обычных источников протеина.
Процентное соотношение лейцина и BCAA в различных продуктах:
Изолят сывороточного протеина: 14%, 26%
Молочный протеин: 10%, 21%
Изолят соевого протеина: 8%, 18%
Пшеничный протеин: 7%, 15%