Избягвайте мускулната умора: Най-добрите буфери с млечна киселина

Преди много десетилетия носителят на Нобелова награда физиолог А. В. Хил открива, че водородните йони или киселини се натрупват в мускулните клетки по време на усилена дейност. Хил знаеше, че натрупването на киселина в мускулната клетка може да влоши работата и подозираше, че клетките трябва да имат съединения - така наречените буфери - които химически противодействат на отрицателното влияние на този процес и по този начин насърчават нормалната мускулна функция.

Оттогава оригиналното откритие на Хил се разширява, като включва много научни данни. И те потвърждават, че анаеробната гликолиза служи като най-важният метаболитен път, генериращ енергия в мускулната клетка по време на интензивна тренировка. Това води до бързо натрупване на млечна киселина, което драстично понижава нивото на рН в мускулите. Освен това изследванията показват, че по-големи количества млечна киселина в мускулите инхибират производството на енергия, като същевременно намаляват производството на мускулна сила. Като цяло подобни промени влияят върху физическата работоспособност и възстановяване, като в крайна сметка отслабват представянето на теглото и изграждането на мускули.

Тялото е пълно с много различни буферни системи, които предпазват мускулите от средата с ниско рН, предизвикана от натрупването на млечна киселина. Бикарбонатът и карнозинът са сред най-подобряващите ефективността. Докато бикарбонатът е най-важният буфер извън мускулната клетка, където буферира рН на кръвта, карнозинът съставлява по-голямата част от буфера в мускулите. Следователно, използването на тези два естествено срещащи се буфера трябва да предпазва от ниски нива на рН в мускулната тъкан и цялото тяло, като по този начин подобрява общото представяне за оптимална тренировка.

Карнозин: буфер в мускулната клетка

Дипептидът карнозин, състоящ се от аминокиселините бета-аланин и хистидин, действа като интрамускулен буфер, като директно свързва водородните йони, което неутрализира киселинността на мускулите. Неговият буферен капацитет в мускулите е важен за техния растеж, тъй като увеличава прага на умора и по този начин позволява по-голямо натоварване за тренировка за съпротива.

Тъй като карнозинът се синтезира от бета-аланин и хистидин, добавянето с бета-аланин или хистидин теоретично трябва да повиши нивата на карнозин в мускулите. Доказано е обаче, че само бета-аланинът повишава интрамускулната концентрация на карнозин, докато приемът на хистидин няма ефект върху нивата на карнозин. Това е така, защото в мускулната клетка обикновено има много хистидин - в много по-високи концентрации от бета-аланина. Следователно, допълнително снабдяване с хистидин не е необходимо, за да се синтезира повече карнозин.

Що се отнася до способността на карнозин да повишава интрамускулно нивата на карнозин, някои проучвания показват, че големи количества от него всъщност повишават нивата на карнозин в мускулите. Нито едно от тези проучвания обаче не е показало положително въздействие върху изпълнението на упражненията.

Като се има предвид всичко, само бета-аланинът има положително влияние върху образуването на карнозин и мускулната функция, така че е най-добрият избор за подобряване на буферния капацитет в мускулната тъкан.

Ползи от бета аланин

Бета-аланинът е аминокиселина, която има многобройни благоприятни ефекти върху здравето и упражненията. Както вече споменахме, той действа като градивен елемент за карнозин в мускулната клетка. Няколко проучвания показват положителния ефект на приема на бета-аланин върху производството на карнозин в мускулите, като показват значително увеличение с около 50% в мускулния карнозин, когато се приемат три до шест грама бета-аланин дневно в продължение на четири до осем седмици бяха.

В допълнение е документирано, че бета-аланинът също намалява хиперацидността в мускулите: В едно проучване участниците, консумирали 4,8 грама бета-аланин дневно в продължение на четири седмици, показват отслабено повишаване на киселинността по време на тренировки с висока интензивност. Друго проучване показа, че буферната функция в мускулите, свързана с приема на бета-аланин, подобрява силовите показатели: Тестваните субекти са приемали или пет грама ета-аланин или плацебо дневно в продължение на месец. В сравнение с плацебо групата, имаше значителни подобрения в общо шест серии от дванадесет клека със 70 процента от тези максимума.

Бикарбонат: буфер извън мускулната клетка

Бикарбонатната система е един от най-важните химически буфери извън клетката и потиска по-голямата част от киселината, отделяна в кръвта по време на тренировка. Той също така действа като вътреклетъчен буфер чрез увеличаване на извънклетъчното рН, което благоприятства дифузията на млечна киселина от мускулната клетка и в крайна сметка намалява вътреклетъчната киселинност.

Въпреки че бикарбонатът е естествено буферно вещество, обичайното количество бикарбонат в организма е относително ниско. За да се подобрят спортните постижения, следователно са правени опити за укрепване на бикарбонатната система чрез увеличаване на доста ниските стойности на бикарбонат в кръвта чрез добавки. Настоящите изследвания показват, че големият прием на бикарбонат подобрява производителността при упражнения с почти максимална интензивност за една и седем минути. Тъй като тренировките с тежести обикновено включват по-кратки периоди на тренировки с относително по-висока интензивност, първоначално се предполагаше, че приемането на бикарбонат може да няма положителен ефект върху мускулния растеж. Доказано е обаче, че тренировките с тежести, насочени към стимулиране на мускулната хипертрофия, също се възползват от приема на бикарбонат, тъй като този тип тренировки за съпротива подобряват по подобен начин киселинността на мускулите, която може да се буферира от бикарбоната - което подобрява ефективността.

В споменатото проучване дванадесет мъже са приели 0,3 грама натриев бикарбонат (NB) на килограм телесно тегло. Програмата се състоеше от четири комплекта от десет до дванадесет повторения, всеки с различни упражнения за крака с максимални тежести и кратки почивки, за да се увеличи производството на млечна киселина. Тренировъчното представяне се определя от общия брой повторения; Потребителите на NB, които значително намаляват киселинността в мускулите, изпълниха значително повече повторения като цяло от групата на плацебо.

Силата на бета-аланин плюс карнозин

Въпреки че натриевият бикарбонат има положителни ефекти върху мускулната ефективност, високият прием на бикарбонат е придружен от някои значителни странични ефекти, като гадене, повръщане и диария, които могат да попречат на употребата му. Тези отрицателни ефекти вероятно се дължат на големите количества NB, необходими за постигане на ефект, подобряващ производителността (около 30 грама на ден за човек с тегло 100 килограма). Тъй като по-малките количества бикарбонат, взети самостоятелно, не показват признаци на повишена ефективност, възможно е буферният капацитет на по-ниско количество бикарбонат да бъде по-ефективен, ако се приема заедно с карнозин. Това е така, защото едновременният прием на карнозин буферира млечната киселина в мускулната клетка, което следователно намалява нейното изтичане от клетката.

По-ниското количество млечна киселина извън мускулната клетка - в резултат на снабдяването с карнозин - трябва да може да бъде буферирано от по-ниско ниво на бикарбонат. Ако е така, това би намалило количеството бикарбонат, необходимо за ефективно буфериране - като по този начин ще намали неблагоприятните ефекти на твърде много бикарбонат и вероятно ще позволи още по-голям буферен капацитет от допълнителните ефекти на тези две съединения.

За да се изследва тази възможност, е изследвано използването на бикарбонат и бета-аланин самостоятелно и в комбинация. Резултатът: Комбинацията от бикарбонат и бета-аланин показва силен адитивен ефект върху киселинността на мускулите и върху тренировъчните резултати.

Текст на Dr. Майкъл Дж. Рудолф
Снимка от Грегъри Джеймс