Бета-аланин и виды выносливости
Справка:
1. Бета-аланин был открыт в 1900 году российским ученым,
биохимиком Владимиром Гулевичем.
2. В 1911 году выявили входящие в состав компоненты:
карнозин и гистидин.
3. В 1938 году проведены первые исследование роли
аминокислоты в организме.
4. Академик Сергей Северин в 1954 году выявил уникальную
способность бета-аланина. Вещество повышает работоспособность мышц и снижает
усталость.
5. Аминокислота в большой концентрации содержится в мозге,
сердечных мышцах, скелете, хрусталике глаза.
Натуральные источники
Для поддержания нормального уровня аминокислоты в организме
необходимо включить в рацион питания продукты, насыщенные бета-аланином.
1. Мясо: говядина, курица, индейка, баранина, конина,
свинина.
2. Рыба: кета, кефаль, сельдь, минтай, анчоусы.
3. Молочная продукция: твердые сыры, молоко, творог.
4. Морепродукты: мидии, кальмары, креветки.
5. Икра: красная, черная.
6. Куриные яйца.
7. Орехи: грецкие, фисташки, миндаль, арахис.
8. Семена тыквы.
9. Соя.
10. Овсянка.
11. Горох.
12. Холодец, заливная рыба.
В продуктах питания аминокислота содержится в небольшом
количестве. Чтобы восполнить дефицит, необходимо ежедневно принимать добавку с
бета-аланиноном. Вещество входит в состав средств для поддержания здоровья
организма.
Польза для мышц
Прием бета-аланина стимулирует поступление карнозина в
мышцы. Является важным буфером мышечной ткани. Во время физической нагрузки
происходит расщепления глюкозы. Организм человека насыщается энергией. В мышцах
образуется молочная кислота. Повышается уровень ионов водорода. Уменьшается
активность мышц, возникает слабость, усталость. Карнозин снижает уровень
кислотности в мышцах. Подавляет процессы, вызывающие слабость в мышцах.
1. Повышает выносливость организма.
2. Снимает усталость мышц.
3. Сохраняет мышечную массу.
4. Защищает скелетные мышцы от повреждений.
5. Ускоряет восстановительные процессы после тренировок.
6. При регулярных занятиях спортом увеличивает мышечную
массу.
7. Уменьшает жировые отложения.
8. Снимает боль в мышцах и суставах.
9. Укрепляет кости.
10. Уменьшает потоотделение.
11. Увеличивает количество мышечных сокращений.
Роль бета-аланина в
организме
1. Укрепляет иммунную систему.
2. Подавляет чувство голода.
3. Улучшает мозговую активность, концентрацию внимания.
4. Нормализует гормональный фон.
5. Устраняет симптомы менопаузы: нестабильное эмоциональное
состояние, резкие перепады температуры тела, увеличение массы и изменения формы
тела.
6. Обладает антиоксидантным действием: замедляет процессы
старения организма.
7. Улучшает состояние кожных покровов.
8. Ускоряет регенерацию клеток тканей.
9. Насыщает организм энергией.
10. Поддерживает нормальную работу центральной нервной
системы.
11. Регулирует уровень сахара в организме.
12. Ускоряет набор массы.
13. Выводит лишнюю жидкость из организма.
Бета-аланин повышает
производительность! Но в каких видах спорта и как следует его применять
Бета-аланин и карнозин: метаболизм, общее назначение и
эффект
Бета-аланин, вместе с гистидином, образует дипептид карнозин, который присутствует, главным образом, в мышцах и в незначительных концентрациях также в некоторых областях головного мозга. Гистидин является «нормальной» аминокислотой, которую можно найти в белках. Организм образует бета-аланин путем распада фракций ДНК тимидина и урацила либо поступает в организм с пищей. Но в отличие от незаменимых аминокислот, он не является необходимым для формирования белков.
Карнозин содержится преимущественно в мясе («carnis» в
переводе с латыни «мясо»), его практически нет в пище растительного
происхождения. Помимо карнозина у некоторых животных можно найти также два
других дипептида анзерин и баленин, идентичные по своей функции, но
отсутствующие в организме человека. Содержание карнозина в мышцах человека в
среднем составляет около 1 г на кг мышц. Но эта концентрация значительно
варьируется в зависимости от:
- типа мышечных волокон (более высокая концентрация в быстро
сокращающихся волокнах)
- питание (ниже у вегетарианцев)
- пол (выше у мужчин)
- возраст (ниже с увеличением возраста)
- адаптация к тренировочному процессу (у спринтеров выше, чем
у стайеров)
При формировании карнозина в мышцах, бета-аланин является
ограничивающим фактором, тогда как гистидин присутствует в достаточном
количестве. Таким образом, синтез карнозина может быть повышен, если
бета-аланин принимается дополнительно. Кроме того, можно непосредственно
принимать карнозин. Но карнозин расщепляется в кишечнике на гистидин и
бета-аланин и, следовательно, его прием не имеет никаких преимуществ перед
приемом бета-аланина. Кроме того, добавки на основе карнозина значительно выше
в стоимости, чем бета-аланин.
Многие предыдущие исследования изучали содержание в мышцах
животных карнозина, анзерина и баленина. Эти дипептиды были обнаружены в самых
высоких концентрациях в быстро сокращающихся мышечных волокнах, особенно в
группах мышц тех животных, которые способны выполнять высокие нагрузки в условиях
гипоксии. Это относится и к грудным мышцам птиц, двигательным мышцам рыб и
китов, задним ногам лошадей, и так далее. Известно, что куриный бульон содержит
3,2 г на 640 мл, что согласно многим исследованиям пищевых добавок является
суточной нормой потребления бета-аланина. Потребление 200 г некоторых видов
мяса или рыбы может также поставлять в организм от 1 до 3,2 г бета-аланина.
Максимальные значения 5 г на 200 г возможны, например, в филе голубого марлина.
Анаэробно подготовленные спортсмены, например, гребцы, имеют
значительно более высокие уровни карнозина в мышцах по сравнению со
спортсменами тех видов спорта, которые требуют большой выносливости, либо по
сравнению с нетренированными людьми. Тем не менее, остается неясным, в какой
степени это связано с адаптацией к тренировочному процессу либо с уже
существующими особенностями организма.
Удельное влияние на
спортивные результаты
Самая важная функция карнозина заключается в буферизации
кислот. В отличие от внеклеточной буферизации натриевой загрузки, карнозин
работает как внутриклеточный буфер кислоты (сравните со статьями о натриевой
загрузке). Этот факт делает дополнительный прием бета-аланина с натриевой
загрузкой очень перспективным подходом для улучшения внутри- и внеклеточной
буферной емкости и анаэробно-лактацидной производительности. Соответствующие
исследования уже проведены [6,7]. Тем не менее, так как не было
продемонстрировано принципиальных улучшений, были подняты некоторые
методические вопросы.
Обычно карнозин увеличивает внутриклеточное буферное
действие лишь на 7-10%, но применение добавок с бета-аланином может повысить
эффективность на 40-80% [1]. Существуют исследования, указывающие на улучшение
производительности атлетов при выполнении следующих условий:
- Нагрузки с повышенной выработкой лактата, длительностью от 1
до 7 мин, например, гребля, плавание, легкая атлетика;
- Повторные усилия высокой интенсивности, например, серия
спринтов, интервальные тренировки, тренировки с отягощениями;
- Анаэробно-лактацидные нагрузки на старте, промежуточные
спринты (например, в игровых видах спорта) и финишные рывки в видах спорта,
требующий особой выносливости (например, триатлон, велоспорт, бег на длинные
дистанции).
Помимо повышения производительности на всем отрезке, у атлетов также увеличилась толерантность к физической нагрузке, что является потенциальным преимуществом. Карнозин обладает также антиоксидантными свойствами, возможно, благодаря его способности дополнять ионы железа и других металлов, которые могут образовывать окислительные радикалы.
Метаболизм и механизм
кислотной буферизации
Обычно кровь имеет почти нейтральный рН около 7,4, в то время как в нашем желудке повышенная кислотность — рН 1,8. В процессе обмена вещества, рН влияет на активность ферментов, выработку и действие сигнальных веществ, и, таким образом, также на нервные раздражители в мышцах. Для того, чтобы эти механизмы работали должным образом, количество положительно заряженных частиц (например, ионы водорода H+, протонов) должно поддерживаться на постоянном уровне при помощи нескольких систем буферизации. Наше питание, а также физическая активность порождают существенное количество кислот, которые уравновешиваются внутри- и внеклеточными системами буферизации. В клетке это, главным образом, фосфат и белки (например, карнозин, анзерин, бета-аланин), тогда как вне клетки главную роль играет бикарбонат двуокиси углерода (СО2 / НСО3). Само собой, внутри- и внеклеточные буферные системы являются взаимозависимыми и работают параллельно.
Во время краткосрочных анаэробных усилий высокой
интенсивности, на возникновение усталости влияют несколько факторов. Во-первых,
это сокращение запасов энергетических субстратов, таких как АТФ, креатин и
глюкоза. Другими факторами являются дисфункции в нервной сигнализации
относительно сокращения и расслабления мышц, гипертермии, обезвоживание, а
также гипоксия (недостаток кислорода) и накопление лактата, аммиака и ионов
водорода. Во время таких интенсивных физических усилий рН в крови может упасть
с 7,4 до 6,8, а в камере от 7,0 до 6,4. Этот диапазон отражает разницу между рН
покоя и максимальным анаэробно-лактацидным стрессом. Ни описанные системы
внутри- и внеклеточной буферизации не в состоянии предотвратить моментальное
накопление кислоты и последующее снижение рН в крови. Накопление кислот
тормозит физическую работоспособность с помощью различных механизмов, которые
субъективно ощущаются как «жжение» в мышцах. В тестах на спортивную
производительность значения лактата оцениваются как индикаторы приложенных
усилий. Элитные спортсмены в анаэробно-лактацидных дисциплинах способны достичь
и даже превзойти максимальную концентрацию молочной кислоты (ПАНО) 20 ммоль/л,
что близко к физическому пределу, в то время как атлеты видов спорта, требующих
особой выносливости, обычно имеют максимальную концентрацию в пределах 4-6
ммоль/л.
Различные уровни рН в крови и мышечных клетках, вместе со
сложной организацией системы буферизации организма, значительно усложняют
задачу по увеличению производительности действующими веществами. Они должны
либо иметь соответствующий рН, либо нейтрализовать протоны во время усилия, тем
самым выступая в качестве косвенных буферов. Улучшенная буферная емкость
приводит к увеличению эвакуации ионов водорода и лактата из клетки, стабилизирует
внутриклеточный рН, и, следовательно, улучшает физическую работоспособность.
Цель и эффект
бета-аланина
Известный австралийский институт спорта относит бета-аланин
к группе А в своем списке спортивных добавок, т.е. относит это вещество к
веществам самого высокого класса качества в отношении эффективности и
безопасности [2]. В Швейцарии бета-аланин включен в список «B-добавок», потому
что, по мнению ведущей организации antidoping.ch, несмотря на некоторые
исследования с очень многообещающими результатами, не слишком много из них было
проведено на элитных спортсменах. К тому же есть вопросы по дозировке,
продолжительности приема, безопасности в долгосрочной перспективе, а также
точной области применения [1].
Тем не менее, после пересмотра фактических данных о
бета-аланине в Швейцарии, в 2011 году были опубликованы еще полдюжины
исследований по применению бета-аланина у спортсменов. Например, улучшение
производительности было продемонстрировано на интервальных тренировках
велосипедистов, у бегунов в беге на 800 м, а также было отмечено увеличение
мощности и частоты ударов у боксеров [3,4,5]. С другой стороны, в некоторых из
существующих исследований было зафиксировано снижение максимального потребления
кислорода (VO2max). Такое снижение имело место при ежедневном приеме 6 г
бета-аланина в течение 4 недель. Следовательно, прием бета-аланина может иметь
негативные последствия для спортсменов видов спорта, требующих особой
выносливости, поэтому необходимо взвесить все за и против, когда речь идет о
целесообразности приема у этих атлетов.
В соответствии с этими выводами, улучшение
производительности при приеме бета-аланина прямо пропорционально
метаболическому ацидозу, вызванному физической нагрузкой. На практике можно
сказать, что анаэробно-тренированные спортсмены, как, например,
легкоатлетические бегуны, гребцы, пловцы, лыжники получат значительно больше
преимуществ от приема бета-аланина, чем атлеты видов спорта, требующих особой
выносливости, таких как марафонцы, триатлонисты и велогонщики на длинные
дистанции. Это связано с тренировочной адаптацией спортсменов в анаэробных
спортивных дисциплинах, в которых уровень толерантности атлетов к лактату
значительно более высок. Тем не менее, анаэробно-лактацидные рывки также
распространены во время гонок на выносливость, с целью занять благоприятное
положение в начале или во время соревнований.
Другая группа спортсменов, которая способна получить
потенциальное преимущество от приема бета-аланина – это спортсмены, совершающие
периодические усилия высокой интенсивности. Это описывает игровые виды спорта,
а также боевые искусства. Кроме того, преимущество получат и атлеты силовых
видов спорта, т.к. тренировки с отягощениями характеризуются локально высоким
уровнем накопления лактата в результате повторяющихся подходов вплоть до
мышечного истощения. Более быстрая эвакуация лактата из мышц позволяет
своевременно восстановиться между подходами, чтобы иметь возможность работать с
заданной весовой нагрузкой.
С учетом принципа биохимического функционирования организма
при повышении буферной емкости, становится ясно, что нельзя ожидать увеличения
индивидуального порога анаэробной выносливости (ПАНО), однако продлевается
устойчивость к лактату, что позволяет справляться с нагрузкой лучше, дольше
либо более мощно при своем индивидуальном ПАНО. Следовательно, прием
бета-аланина не снизит воспринимаемые усилия, однако поможет увеличить
производительность. Тем не менее, накануне следует уделить внимание повышению
порога анаэробной выносливости с помощью соответствующих тренировочных методов.
Помимо прочего, прием бета-аланина способен сократить время
восстановления после тренировки, а также между тренировочными сессиями.
Ускоренная эвакуация лактата с помощью увеличения буферной емкости позволяет
быстрее избавиться от чувства «жжения» в мышцах, а укороченный период
восстановления позволяет лучше справляться с существующей нагрузкой либо
увеличивать ее. Два последних аспекта, безусловно, представляют интерес и для
атлетов видов спорта, требующих особой выносливости.
Дозировка и способ
применения
В существующих исследованиях дополнительный прием
бета-аланина из добавок колеблется от 3,2 г до 6,4 г в день, разделенных на 2-4
приема. Этот режим основывается на том, что дозировка бета-аланина более чем в
800 мг на порцию быстро повышает его концентрацию в крови, что часто приводит к
парестезии (покалывание кожи, главным образом, на голове). Поэтому
рекомендуется не превышать дозировку 800 мг однократно (либо 10 мг на
кг массы тела), а также разделять приемы по крайней мере двухчасовым
интервалом. В настоящее время существует бета-аланин «медленного
высвобождения», который медленнее всасывается в кровь и препятствует
возникновению симптомов парестезии, что позволяет увеличить единичные дозы до
1,6 г. Это делает прием бета-аланина более удобным. Кроме того, потребление с
пищей замедляет дальнейшее поглощение в кровоток и сводит к минимуму либо
устраняет этот побочный эффект от приема добавки. Следовательно, довольно
удобный режим приема – это 2 х 1,6 г в день, при этом возможно совмещение с
приемом пищи, например, с завтраком и ужином.
В некоторых исследованиях применяется схема постепенного
увеличения дозировки в течение первой недели с целью обеспечить адаптацию.
Продолжительность приема бета-аланина должна составлять от 4 до 10 недель для
того, чтобы увеличить запасы мышечного карнозина на 40% до 80%. Так как
карнозин в мышцах не разрушается, а лишь медленно удаляется, процесс может
занять до 4-х месяцев, пока мышечные уровни не вернутся на свои начальные
значения. До сих пор неизвестно, какая доза в течение какого периода времени
требуется для достижения оптимального или максимального эргогенического
эффекта, какая для поддержания мышечных уровней, как долго следует поддерживать
«карнозиновую загрузку», и вызывает ли длительный прием какие-либо побочные
эффекты. Именно поэтому после загрузки длительностью приблизительно от 2 до 4
месяцев, рекомендуется прекратить прием на следующие 4 месяца.
Таким образом, примерный протокол приема бета-аланина в виде
добавки может быть следующим:
1-я неделя: 2 раза в день по 800 мг бета-аланина «медленного
высвобождения».
Со 2-й по 10-ю неделю: 4 раза в день по 800 мг (0,8 г) бета-аланина (или не более 10 мг / кг массы тела)
Или: 2 раза в день по 1600 мг бета-аланина «медленного
высвобождения»
Принимать утром и вечером вместе с едой, по истечении 20
недель приостановить прием на 4 месяца.
Автор: Remo P. Jutzeler van Wijlen, руководитель отдела
исследований и разработки компании Sponser Sports Food.
Ing. Appl
Food Sciences, MAS Nutrition & Health ETHZ.
Ссылки:
[1] antidoping.ch, Fact Sheet „Carnosin und beta-Alanin“:
http://www.antidoping.ch/sites/default/files/downloads/2014/111212_fb_carnosin_beta-alanin.pdf
[2] Aust
Inst Sports (AIS): http://www.ausport.gov.au/ais/nutrition/supplements/groupa
[3] Gross
et al, 2014: Effects of beta-alanine supplementation and interval training on
physiological determinants of severe exercise performance. Eur J Appl Physiol,
114:221-34
[4] Ducker
et al, 2013: Effect of beta-alanine supplementation on 800-m running
performance. Int J Sport Nutr Exerc Metab, 23:554-61
[5] Donovan
et al, 2012: beta-alanine improves punch force and frequency in amateur boxers
during a simulated contest. Int J Sport Nutr Exerc Metab, 22:331-7
[6] Sale et
al, 2011: Effect of beta-alanine plus sodium bicarbonate on high-intensity
cycling capacity. Med Sci Sports Exerc, 43(10):1972-8
[7] Danaher
et al, 2014: The effect of beta-alanine and NaHCO3 co-ingestion on buffering
capacity and exercise performance with high-intensity exercise in healthy
males. Eur J Appl Physiol, 114:1715-24
ВЫВОД:
Если вам необходим дополнительный источник энергии во время
ваших высокоинтенсивных тренировок, бета-аланин окажется для вас лучшей
спортивной добавкой. Комбинируйте его с креатином, и ваши тренировки без
преувеличений поднимутся на новый уровень.
Учитывая то, что изучение бета-аланина является относительно
новой и развивающейся областью, вполне вероятно, что в будущем исследования
смогут выявить дополнительные преимущества этой добавки в плане улучшения
силовых показателей и производительности тренировок на выносливость для
широкого круга людей.