Источник: fatalenergy.com.ua
Автор: Робби Дюран (Robbie Durand)
Почти никто не сомневается в том, что эффективность восстановления метаболизма белка является решающим фактором для анаболизма и сохранения гипертрофии скелетных мышц.
Прием пищевых добавок на основе аминокислот положительно влияет на восстановительные процессы в организме бодибилдера, поскольку они ускоряют синтез белка, замедляют распад мышечных волокон и уменьшают количество мышечных повреждений. Свободные аминокислоты в организме человека подразделяются на незаменимые и заменимые. Незаменимые аминокислоты поступают в организм с пищей, в то время как заменимые кислоты могут синтезироваться в нем. Для синтеза мышечных волокон важны только незаменимые аминокислоты. К примеру, после активной тренировки с отягощениями, когда спортсмен принимает либо заменимые, либо незаменимые аминокислоты, скорость синтеза протеина повышается лишь в случае приема незаменимых аминокислот, в то время как прием заменимых аминокислот не имеет никакого положительного эффекта. Известно, что аминокислоты стимулируют выработку гормона инсулина и ГР-1 и даже могут повышать выработку тестостерона.
В журнале "Метаболизм" документально подтверждается анаболический эффект незаменимых аминокислот, поскольку они затормаживают потери силовых показателей во время интенсивных тренировок. Сверхнагрузка – это накопление тренировочного стресса, в результате которого происходит кратковременное уменьшение силовых показателей, после чего наступает суперкомпенсация. В одном из исследований семнадцать тренированных мужчин были случайным образом отобраны для проведения эксперимента. Перед началом пятинедельной программы сверхинтенсивных тренировок участники одной группы принимали незаменимые аминокислоты, в то время как в другой группе принимали плацебо. Каждый из участников принимал орально (за 1 час до еды и через 2 часа после нее) пищевые добавки на основе аминокислот. В соответствии с периодами тренировок, пищевые добавки принимались за 1-2 часа до и после тренировок. Таким образом, последовательность приема была следующая: утром, днем перед тренировкой, днем после тренировки и вечером. После недели таких тяжелых тренировок в группе, принимавшей плацебо, снизился повторный максимум в жиме штанги лежа, а в группе, принимавшей незаменимые аминокислоты, он остался на прежнем уровне. Кроме того, в период с третьей по пятую неделю в обеих группах наблюдалось одинаковое увеличение силовых показателей, однако уровень общего тестостерона на протяжении почти всего периода исследования был выше у членов группы, принимавших аминокислоты. Это научное исследование указывает на то, что пищевые добавки на основе аминокислот эффективны для предупреждения потерь силовых показателей на начальном периоде высокообъемных тренировок, возможно, благодаря созданию благоприятных анаболических условий и снижению мышечных повреждений. Эта работа также показала, что прием (орально или путем внутримышечных инъекций) незаменимых аминокислот обеспечивает стимулирование анаболизма как у молодых людей, так и у людей пожилого возраста. В двух работах подобного рода говорится о том, что когда сывороточный протеин или незаменимые аминокислоты применяются для улучшения синтеза мышечного протеина, то он увеличивается в обоих случаях, но самый большой прирост наблюдается у лиц, принимающих незаменимые аминокислоты. В других научных работах доказывается, что потребление незаменимых аминокислот (15 г аминокислот и 30 г сахарозы) между приемами основной пищи дает больший анаболический эффект, чем потребление сбалансированного жидкого заменителя пищи (протеин – 23г, углеводы – 126г, жиры – 30 г).
Аминокислоты, упражнения с отягощениями и синтез белка
Потребление повышенного количества белка увеличивает задержку азота в организме и создает условия для анаболизма. К примеру, Тарнопольский с коллегами обнаружили, что, когда бодибилдерам было назначено по 0,8, 1,4 и 2,4 грамма белка на килограмм собственного веса, то азотный баланс становился отрицательным в условиях низкого содержания протеина и увеличивался при содержании белка от умеренного до высокого. Как вы знаете, белок разрушается до аминокислот. Всем бодибилдерам известно, что для увеличения мышечной массы необходимы белки и достаточное количество калорий, однако в новых исследованиях говорится о том, что для этой цели нужно также правильно распределить прием аминокислот во времени. На протяжении многих лет бодибилдерам внушали, что после тренировки самый благоприятный период для анаболических реакций – 45 минут. Почему же так важно принимать незаменимые аминокислоты после тренировки? Одной из причин является то, что после тяжелых физических упражнений интенсивно продуцируется кортизол, приводящий к увеличению интенсивности распаду мышечных волокон. Ученые задались целью выяснить, что произойдет, если в организм, насыщенный кортизолом, ввести незаменимые аминокислоты. Как оказалось, прием незаменимых аминокислот не только усиливал синтез белка, но и резко снижал действие кортизола. После тяжелых упражнений с отягощениями синтез белка еще продолжал расти в течение 48 часов. Однако существует некая теория «благоприятного анаболического окна». В научных работах говорится о том, что задержка приема протеина после тренировки может задерживать синтез белка. Например, после тяжелых упражнений на ноги субъектами принималась пищевая добавка (10г протеина, 8 г углеводов, 3 г жира), которая потреблялась орально либо сразу после тренировки, либо спустя 3 часа после нее. Ученые пришли к выводу, что совместный прием аминокислот и глюкозы непосредственно после тренировки приводило к созданию лучших условий для синтеза белка в мышцах ног. Несмотря на то, что распад белка ножных мышц не сильно различалось между двумя приемами, синтез белка в мышцах ног усиливался более чем в три раза, когда испытуемые потребляли протеин сразу же после тренировки, а не спустя 3 часа. Отсюда следует, что общий синтез белка в мышцах ног растет при потреблении нутриентов сразу же после тренировки. Ученые обнаружили, что потребление напитка, состоящего из аминокислот и углеводов, перед тренировкой оказывает более благоприятное воздействие на синтез белка, чем его прием после тренировки. Видимо, для достижения оптимального эффекта от протеиновых коктейлей теорию «благоприятного анаболического окна» следует изменить и потреблять протеиновые пищевые добавки или аминокислоты как до, так и после тренировок. Анаболический отклик синтеза мышечного белка на физические упражнения происходит в результате метаболических изменений, вызванных напряжением мускулатуры и наличием аминокислот. Несмотря на то, что многие бодибилдеры до сих пор потребляют протеиновые коктейли, следует помнить, что для ускорения синтеза белка организму требуются только незаменимые аминокислоты. Как выяснили ученые, из восьми незаменимых аминокислот анаболической активностью обладают только аминокислоты с разветвленными цепочками.
Анаболические свойства ВСАА
К аминокислотам с разветвленными цепочками (ВСАА) относятся: лейцин, изолейцин и валин. На практике, для наращивания мускулатуры, ВСАА не пользуются у бодибилдеров такой популярностью, как креатин и другие пищевые добавки. Креатин – отличный продукт, но он не оказывает влияния на ускорение синтеза белка в организме человека после тренировок с отягощениями, в то время как влияние ВСАА на анаболизм мышечной массы, синтез белка и восстановление – факт неоспоримый. В ходе одного исследования испытуемые принимали ВСАА перед одночасовой пробежкой. Оказалось, что прием ВСАА перед тренировок приводил к восстановительному подъему уровня ГР и тестостерона. Высокий уровень тестостерона не сохранялся в течение всего бегового упражнения, но увеличился в период восстановления после приема ВСАА. ВСАА необходимы для поддержания мышечной ткани и, как оказалось, сохраняют запас гликогена в мышцах (накопление углеводов, которые могут превращаться в энергию). ВСАА препятствует также распаду мышечного белка во время тренировки. Синтез белка в скелетных мышцах происходит в результате потреблению смешанной пищи и, главным образом, благодаря ВСАА. Например, прием смеси, содержащей все аминокислоты, кроме ВСАА, не оказали никакого влияния на синтез белка. ВСАА хороши для бодибилдера на сушке тем, что в них содержится минимум калорий и эти аминокислоты метаболизируются непосредственно в мышцах, обладая выраженным анаболическим эффектом. Из всех известных ВСАА наиболее предпочтительным для стимуляции синтеза белка является лейцин. Самые последние исследования расширили представления об этой аминокислоте как о самой мощной из всех ВСАА, способствующих трансляции матричного полинуклеотида (мРНК) при синтезе белка. В противоположность изолейцину или валину, прием которых по отдельности не оказывает никакого влияния на синтез белка, лейцин уникален, поскольку является наиболее важным регулятором синтеза белка в скелетных мышцах. К примеру, в ходе одного из последних исследований выяснилось, что прием одного только лейцина голодающими крысами равносилен получению полноценной пищи. Кроме того, в исследованиях, где использовались изолированные мышечные препараты, для усиления синтеза белка также оказывалось достаточным только лейцина. Лейцин представляет интерес в том смысле, что, как оказывается, он избирательно влияет на синтез мышечного белка, а не каких-либо других органов. Например, в противоположность многим аминокислотам, оральный прием лейцина не повышает скорость синтеза белка в печени. Это означает, что мышцы, должно быть, сначала поглощают лейцин, в то время как другие аминокислоты метаболизируются в кишечнике. Таким образом, похоже, что регуляторная роль лейцина может являться специфичной по отношению к мышцам. Будучи введенным непосредственно в мышцы, лейцин намного лучше работает, чем любая другая аминокислота. Шведские ученые выяснили, что, когда пациентам после приема лейцина делали биопсию мышц, то в мышцах наблюдалось ускорение синтеза белка, к тому же, внутриклеточная концентрация лейцина в мышцах возрастала в 3 раза, а вот концентрация других внутриклеточных аминокислот осталась на прежнем уровне. Это исследование дает повод считать, что лейцин уже сам по себе способен стимулировать синтез мышечного белка
ВСАА/лейцин и инсулин: мощная анаболическая формула
Лейцин способен регулировать энергетический статус в клетке и в межклеточном пространстве для нескольких факторов роста. Диетарные ВСАА или лейцин поступают в кровь виртуально в неизменном виде и зависят от количества пищи; таким образом, объем лейцина, достигающего периферийных мышц прямо пропорционален количеству потребляемой пищи. Лейцин в виде пищевых добавок позволяет мышцам ускорить синтез белка и улучшить процесс восстановления. Для создания условий анаболизма в мышцах необходим синергический эффект инсулина и аминокислот. Ученые опробовали анаболический свойства инсулина в отдельности и его соединений с аминокислотами. Инсулин сам по себе является антикатаболическим веществом, поскольку замедляет распад белка, в то время как инсулин вместе с аминокислотами резко повышает анаболизм, стимулируя его синтез белка и сокращая распад мышечной ткани. Таким образом проявляется синергический эффект инсулина и аминокислот. Вот почему так важно после тренировки принимать напиток, содержащий углеводы и аминокислоты. В некоторых научных работах такого рода приводятся данные о том, что если ввести инсулин в плечевую артерию человеку, который находится в стадии голодания, то количество инсулина в его крови увеличится в 20 раз и будет способствовать замедлению мышечного распада, однако не окажет стимулирующего воздействия на синтез белка. Результаты этих исследований подтверждают концепцию о том, что инсулин и аминокислоты необходимы для увеличения скорости синтеза белка в мышцах, в то время как инсулин сам по себе в этом смысле неэффективен. Для подтверждения этих выводов можно привести пример, когда крысам вводили диазоксид, блокирующий подъем уровня инсулина, и стимулирующее действие аминокислот на синтез белка оказывалось подавленным. Аминокислота лейцин обладает таким интересным свойством, как стимулировать синтез белка посредством независимого механизма действия инсулина. Например, синтез белка у крыс, больных диабетом, подавлялся на 35 %, однако введение им лейцина повышало синтез белка приблизительно на 50 %, хотя уровень синтеза белка оставался ниже уровня, характерного для здоровых крыс. Все вышеприведенные результаты демонстрируют тот факт, что лейцин может вызвать ускорение синтеза белка, независимо от инсулина. Одной из задач, решенных учеными. было то, что, когда они пытались открыть механизм, с помощью которого лейцин повышает синтез белка, выяснилось, что прием лейцина может поднять уровень инсулина, который ускоряет синтеза белка. В дальнейших работах было выявлено, что артериальный уровень лейцина, измеряемый после приема ВСАА, не привел к значительному увеличению артериального инсулина, и было высказано предположение, что лейцин обладает свойством непосредственно влиять на скорость синтеза мышечного белка без присутствия инсулина. В общем, можно сказать, что лейцин способен стимулировать синтез белка в скелетных мышцах как вместе с инсулином, так и без него.
Голодание и ограничение калорий пищи приводит к понижению уровня лейцина в крови и свидетельствует о распаде белка во всем организме. Снижение уровня лейцина происходит одновременно со снижением уровня инсулина, поскольку инсулин обычно подавляет распад мышечных волокон. Кроме того, голодание приводит к повышению уровня гормона глюкагона, который является катаболиком по отношению к лейцину. При воздействии на скелетные мышцы глюкокортикоидов, – таких, как кортизол, снижается скорость синтеза белка, однако уже через один час после орального приема лейцина катаболическое действие дексаметазона прекращается.
Готовьтесь к повышению скорости синтеза белка!
Что можно сказать о тренировках, повышающих скорость синтеза белка? После тренировки кровоток усиливается, поскольку организму необходимо обеспечить кровью работавшие мышцы, и кровь частично отходит от других органов. Это приводит к дополнительному транспорту аминокислот в мышечные ткани и к низкому процентному содержанию аминокислот, рассасывающихся в кишечном тракте. Следовательно, прием лейцина или ВСАА перед тренировкой – очень важный фактор для получения анаболического отклика. В ходе экспериментов над животными, получавшими ВСАА с лейцином, значительно усиливался приток крови к мышцам, как и в случае физических нагрузок, и это предполагает, что прием лейцина или ВСАА перед тренировкой намного увеличит скорость синтеза белка благодаря приливу крови к работающим мышцам. По результатам одного из последних исследований, когда субъектам вводили инсулин, изменения синтеза белка было обусловлено повышением кровотока и присутствием аминокислот, в то время как концентрация инсулина и лишь незначительно обусловливали отклик синтеза белка. На основе этих двух научных работ можно предположить, что лейцин и повышенный кровоток значительно ускоряют синтез белка.
Прием лейцина перед соревнованиями снижает аппетит и создает условия для анаболизма
Еще одна характерная особенность лейцина, выявленная совсем недавно и являющаяся очень полезной для бодибилдинга - это обнаружение мишеней рапамицина (mTOR) не только в мышцах, но и в клетках мозга, регулирующих потребление пищи. Пока еще рано делать окончательные выводы, но у крыс, получавших L-лейцин, наблюдалось снижение аппетита. В семи проведенных экспериментах L-лейцин снижал потребление пищи, в то время как L-валин – другая аминокислота с разветвленной цепочкой – не оказывала никакого воздействия на количество потребляемой пищи и не стимулировала активность mTOR в области мозга, ответственной за регуляцию потребление пищи. Известно, что лейцин взаимодействует с сигнальным путем инсулина и отчетливо снижает уровень сигнала на синтез мышечного белка в периоды ограниченного поступления энергии (ограничения калорий потребляемой пищи). Оральный прием 2,5 граммов лейцина стимулирует синтез белка после тренировки или во время сна (без пищи). Эти научные разработки определяют роль лейцина как ключевой аминокислоты, способной остановить катаболическую реакцию. В ходе другого исследования двум худеющим субъектам, находившимся на диете, предусматривающей потребление 10 г/день лейцина (125 г/день пищевого белка) при минимальной дозе лейцина на каждый из трех приемов пищи – 2, 5 граммов. По сравнению с субъектами, придерживающимися принципов Пищевой Пирамиды, разработанной в США, испытуемые, потреблявшие богатую белками пищу, теряли больше веса и эффективнее улучшали композицию своего тела в период похудения. Потребление богатой белками пищи способствует более эффективному сжиганию жира и замедлению потерь сухой мышечной массы благодаря наличию лейцина, поддерживающего механизм сохранения белка. Вполне благоразумно поступит бодибилдер, если в период подготовки к соревнованиям добавит к своему рациону несколько граммов L-лейцина, в результате чего снизит свой аппетит, но не ухудшит при этом благоприятные условия для анаболизма.
Лейцин и старение
Старение организма характеризуется уменьшением мышечной массы вместе с соответствующим снижением количества анаболических гормонов. Стоит также упомянуть снижение синтеза белка, которое называется «сопротивлением анаболизму», что указывает на снижение чувствительности и ответной реакции синтеза белка в мышцах, как у крыс, так и у человека. Анаболизм мышечного белка до комбинированной гипераминокислотности и глюкозы содействует гиперинсулинемии и замедляет старение. В ходе одного из последних исследований выяснялись данные о распаде белка у молодых (8-ми месячных) и старых (22-месячных) крыс. Распад мышечного белка, естественно, оказался выше у старых крыс по сравнению с молодыми, однако, когда старым крысам начали добавлять в корм лейцин (5 процентов от объема пищи), то у них, как и у молодых крыс, начался процесс омоложения мышц и замедление распада белка. Таким образом, можно предположить, что процесс старение отождествляется с понижением стимуляции лейцино-индуцированного синтеза мышечного белка. Когда старых животных кормили пищей с высоким содержанием лейцина, то у них не только значительно восстанавливалась стимуляция синтеза мышечного белка, но и сохранялась на высоком уровне в течение десяти дней. Следовательно, долгосрочное потребление богатой лейцином пищи может снизить снижение мышечной массы в пожилом возрасте.
У бодибилдеров 90-х годов пищевые добавки на основе ВСАА были на втором месте по популярности после креатина, однако, выраженный анаболический эффект ВСАА (особенно лейцина) привлек внимание многих ученых по причине его способности увеличения мышечной массы, снижения распада мышечных волокон и возможности снизить количество потребляемой пищи. Давно уже известно, что гипертрофия мышц происходит посредством повышения скорости белкового синтеза. Лейцин и ВСАА обладают мощными анаболическими свойствами посредством усиления активности mTOR (мишени рапамицина) в клетках, что приводит к активации синтеза мышечного белка. Углеводы и заменимые аминокислоты, в противоположность лейцину, не обладают стимулирующим воздействием на синтез белка. Тем не менее, в большинстве случаев сочетание ВСАА с углеводами оказывает дополнительный стимулирующий эффект на активность mTOR, в результате чего достигается максимальная скорость синтеза белка в период восстановления.