BCAA и тренировки
Содержание
Теория «центральной» и «периферической» усталости и влияние ВСААПравить
Усталость при длительных физических нагрузках наступает обычно в течение первого часа. При высокоинтенсивных коротких (2-7 минут) упражнениях с постоянным изменением направления движений она развивается преимущественно в быстрых мышечных волокнах, в отличие от медленного типа волокон. Поскольку активация мышц обусловлена центральными (сигналы из ЦНС) и периферическими (нервно-мышечная передача, реакция непосредственно мышечной ткани) механизмами, то и усталость (истощение) делится на периферическую и центральную.
Центральная усталость связана с повышением нейромедиаторов в различных структурах мозга, в первую очередь, серотонина, образующегося из аминокислоты триптофана[1]. Периферическая усталость, в отличие от центральной, связана с истощением метаболических возможностей мышц и медиаторов нервно-мышечной передачи[2].
Важным положительным свойством BCAA, дополняющим спектр их эргогенного действия, является способность снижать субъективное чувство усталости и отодвигать порог возникновения чувства полного истощения при длительных изматывающих тренировках. Превентивный прием BCAA до нагрузки улучшает психомоторное состояние спортсмена, что отражается, в частности, укорочением времени реакции[3]. Доза 7 г ВСАА за час до нагрузки у мужчин-футболистов укорачивает время реакции примерно на 10% до и после тренировки[4], что является показателем снижения центральной усталости. BCAA подавляют возрастание концентрации лактата и его высвобождение в мышцах в процессе физической нагрузки, увеличивают лактатный порог[5][6]. Механизмом такого действия ВСАА считается торможение метаболизма триптофана и снижение серотонина в мозге.
Влияние ВСАА на мышечные повреждения в условиях постоянных нагрузочных тренировокПравить
Как известно, усиленные тренировки, особенно с отягощениями, вызывают микроповреждения волокон скелетных мышц. Эти микротравмы тем сильнее, чем больше и продолжительнее нагрузки. При отсутствии должного восстановления, микроповреждения накапливаются и могут переходить в хроническую фазу, ограничивая возможности спортсмена[7]. В связи с этим, важной характеристикой нутриента, применяемого в спорте, является, наряду с эргогенным действием, способность предупреждать и уменьшать мышечные повреждения, вызывающие временное снижение мышечной силы, повышающие пассивное напряжение мышц и остроченную их болезненность. С этих позиций ВСАА рассматриваются рядом авторов в качестве перспективного направления[8][9]. Основой для такого подхода являются данные о механизмах действия ВСАА и, в первую очередь, лейцина: подавление мышечного протеолиза; образование в процессе деаминирования альфа-кето-изокапроата, угнетающего активность комплекса ВСКDH и ряд других[10][11][12].
В обзорной работе C.R.da Luz и соавторов[13] суммированы результаты исследований влияния пищевых добавок BCAA на развитие мышечных повреждений при физических нагрузках. Практически во всех исследованиях получены положительные результаты (таблица 1).
Y.Shimomura и соавторы[14] использовали однократный прием ВСАА (5,5 г ВСАА с 1 г зеленого чая) за 15 минут до выполнения серии упражнений (7 подходов по 20 приседаний) с оценкой концентраций свободных аминокислот в сыворотке крови у молодых нетренированных женщин. В плацебо-группе отмечалось значительное снижение концентраций ВСАА, в то время как эти показатели в опытной группе были в 2,2 раза выше. Авторы считают, что такие различия связаны со способностью пищевых добавок предотвращать процесс окисления BCAA под влиянием физической нагрузки. В другой работе этих же авторов при аналогичных условиях проведения эксперимента обнаружена способность BCAA снижать на 45% пик времени наступления болезненности мышц (2-3 дня после тренировки) и укорачивать продолжительность данного явления.
В другой работе К.Nosaka и соавторы[8] исследовали влияние аминокислотной смеси (BCAA; 60% незаменимых аминокислот), принимаемой за 30 минут до и сразу после физической нагрузки, а также 4 дня после (900 движений подъема гантели весом 1,8-3,4 кг рукой). Хотя не обнаружено различий в контрольной и опытной группе до и после нагрузки, в течение 4-х дней после проведения тренировки выявлено достоверное снижение креатин-киназы сыворотки крови (от 48 до 96 часов), миоглобина (от 24 до 96 часов) и болезненности мышц (от 24 до 96 часов) в контрольной группе по сравнению с плацебо-группой. Сходные результаты получены в исследованиях С.Р.Sharp и D.R.Pearson[15] при использовании курсового назначения только ВСАА в классической пропорции (1,8 г лейцина, 0,75 г изолейцина и 0,75 г валина) в течение 3 недель до и 1 недели после высокоинтенсивной нагрузки на мышцы всего тела. Выявлено, что креатин-киназа сыворотки крови достоверно снижалась в группе с ВСАА.
S.R.Jackman и соавторы[16] применили более, чем вдвое увеличенную суточную дозу BCAA (3,5 г лейцина, 2,1 г изолейцина и 1,7 г валина; разделенные на 4 приема), при оценке влияния BCAA на мышечные повреждения, вызванные эксцентрическими упражнениями. Особенностью этого исследования было исключение любых других нутриентов из диеты, чтобы оценить влияние BCAA «в чистом виде». Протокол физической нагрузки в день тестирования включал 12 подходов по 10 повторений только эксцентрической фазы с весом в 120% от повторного максимума концентрической фазы. Протокол приема пищевых добавок: за 30 минут до нагрузки; через 1,5 часа после; между ланчем и обедом; перед сном; в последующие 2 дня – 4 дозы, принимаемые между приемами пищи. Такой режим обеспечивал более равномерное поступление BCAA в организм в течение дня и, следовательно, более равномерное повышение концентрации ВСАА в сыворотке крови. Физическая нагрузка вызывала повышение креатин-киназы и миоглобина, и прием BCAA не влиял на эти процессы. Однако, пост-тренировочная болезненность мышц снижалась под действием BCAA на 64% по сравнению с плацебо-группой.
Таким образом, BCAA эффективны в снижении болезненности мышц и микроповреждений, возникающих при интенсивных силовых нагрузках, вне связи с процессами воспаления. Этот феномен ускоряет восстановление и готовность к следующему тренировочному циклу, и в спортивной нутрициологии носит название «влияние на повторный цикл нагрузки» (“repeated bout effect”). Курсовой профилактический прием пищевых добавок ВСАА в течение 1-3 недель в средней дозе не менее 5-6 г/день (при классическом соотношении лейцина, изолейцина и валина и разделении на 4 приема с равными промежутками времени в течение дня) является частью многокомпонентной стратегии предупреждения и смягчения болезненности и повреждения мышц, вызываемыми физическими нагрузками. Механизмы, лежащие в основе защитного действия ВСАА в отношении мышечных повреждений и ускорения регенерации, остаются не выясненными, и требуют дальнейших расширенных исследований.
Таблица 1. Результаты исследований влияния пищевых добавок ВСАА на мышечные повреждения при постоянных тренировках у человека[13]
| Авторы | Протокол тренировок | Протокол пищевых добавок | Результаты |
|---|---|---|---|
| Shimomura и соавт., 2009[14] | Приседания (7 подходов по 20 повторений) | 5,5 г ВСАА с 1 г зеленого чая за 15 мин до нагрузки | Ослабление окисления ВСАА сыворотки, вызванного нагрузкой |
| Shimomura и соавт., 2006[9] | Приседания (7 подходов по 20 повторений) | 5 г ВСАА за 15 мин до нагрузки | Снижение пика времени наступления болезненности мышц при физ. нагрузке |
| Nosaka и соавт., 2006[8] | 900 движений (30 мин) подъем гантели рукой весом от 1,88 до 3,44 кг | Аминокислотная смесь с BCAA (60% незаменимых АК) | Снижение сывороточной СК, МГ и болезненности мышц; нет изменений изометрической MVC |
| Sharp, Pearson, 2010[15] | Нагрузка для всего тела (RE) (3 подхода по 8 RM, 8 упражнений) | BCAA (1,8 г лейцина, 0,75 г изолейцина, 0,75 г валина) 3 недели до и 1 неделю в ходе выполнения протокола нагрузки | Снижение сывороточной СК |
| Jackman и соавт., 2010[16] | Эксцентрические упражнения (12 подходов по 10 повторений при 120% концентрических 1RM – макс. разовый результат) | 7 г ВСАА/день (4 приема) на следующие 2 дня после нагрузки | Снижение болезнености мышц без изменения сывороточной СК и МГ |
Примечания: CR – креатинкиназа; MVC – максимальное произвольное сокращение; RE – постоянные тренировочные нагрузки; RM – максимум повторений; МГ – миоглобин.
Эффективность ВСАА при DOMSПравить
Эффективность ВСАА в отношении DOMS подтверждена у профессиональных спортсменов высшей квалификации. В рандомизированном двойном-слепом плацебо-контролируемом исследовании[17] у игроков национальной лиги (регби и футбол) Великобритании (средний возраст 23 года, рост 178 см, вес 79,6 кг) участники принимали ВСАА (соотношение лейцина, изолейцина и валина 2:1:1) в виде порошка с разведением каждой разовой порции в 300 мл воды, или плацебо, дважды в день (утром и вечером) в разовой дозе 10 г (суммарно 20 г в день) в течение 12 дней.
Доза ВСАА основывалась как на инструкции к коммерческой форме ВСАА, так и на результатах предыдущих исследований[18][19]. Дополнительно участники получали болюс 20 г ВСАА за час до тренировки и сразу после нее. Для большей стандартизации исследования участники придерживались регулярной диеты, назначенной врачом, и не принимали каких-либо других добавок (протеинов, гейнеров, фармаконутриентов и т.п.). Протокол физической нагрузки (тренировки), вызывающей микроповреждения скелетных мышц, включал разработанный еще в СССР «Vertical Jump Plyometric Shock Training»: 100 прыжков с высоты 60 см с максимальной силой (drop-jumps, 5 сетов по 20 прыжков с 10 сек интервалом между прыжками и 2-я минутами отдыха между сетами). Такой протокол нагрузки гарантированно дает увеличение мышечных микротравм[16]. В образцах крови определялся уровень креатин-киназы (СК), с помощью визуальной аналоговой 200 мм шкалы оценивался уровень болезненности мышц во время разгибания в коленном суставе под углом 90°. Оценивалось также изометрическое максимальное произвольное сокращение (MVC) на разгибателях доминирующей ноги. Тестировочная физическая нагрузка вызывала микроповреждения мышц, что отражалось увеличением концентрации сывороточной СК примерно в 4 раза (рис.2). На фоне ВСАА все биохимические и физиологические изменения, вызванные нагрузкой, были достоверно существенно ниже по сравнению с плацебо: рост СК снижался на 19%, уровень болезненности мышц – на 30%, падение MVC уменьшалось на 12% (рис.1,2,3). Данная работа является первым доказательным с клинической точки зрения исследованием эффективности ВСАА у профессиональных спортсменов в игровых видах спорта в отношении повреждений мышц в процессе специфических для футбола и регби упражнений. Особенностью профессиональных спортсменов является гораздо меньший объем повреждений мышц во время тяжелых нагрузок по сравнению с любителями, что обусловлено постоянными тренировками и адаптацией к таким нагрузкам. Несмотря на это, положительные эффекты ВСАА в высоких дозах проявляются достаточно четко. На фоне ВСАА болезненность мышц возникает позже, чем в контрольной группе, а ее выраженность достоверно меньше, что влечет меньшее ограничение подвижности в суставах. Ускоряется в результате и процесс восстановления при приеме ВСАА.
Заключение: полученные результаты предлагают новую высокодозную схему применения пищевых добавок BCAA (лейцин, изолейцин, валин в соотношении 2:1:1) для профессиональных спортсменов высокой квалификации с целью снижения повреждения и болезненности мышц, вызываемых тяжелыми физическими нагрузками, предупреждения падения функциональной способности скелетной мускулатуры и ускорения восстановления после тренировок. Схема включает курсовой 7-дневный прием BCAA в высоких дозах - 20 г/день с разделением на две равные дозы в течение дня, - до (с дополнительным приемом 20 г непосредственно перед и после «повреждающей» нагрузки) и в течение 4-х дней после цикла эксцентрических упражнений со смещением. Высокодозная длительная нутритивно-метаболическая поддержка (НМП) с помощью пищевых добавок BCAA в профессиональном спорте – новое направление в спортивной нутрициологии, которое требует ретроспективного анализа и его эргогенных свойств в повышенных дозах, и новых исследований в отношении мышечной силы и мощности, а также влияния на выносливость.
На основании всего вышеизложенного, BCAA включены в современную классификацию средств предупреждения и лечения отсроченного постнагрузочного повреждения мышц (DOMS или EIMD) в спорте[20], наряду с эпигаллокатехином галлатом (в составе зеленого чая), N-ацетилцистеином, таурином, цитруллина малатом и L-глутамином и его производными (дипептидами). Из современной классификации удалены такие популярные пищевые добавки как L-карнитин и коэнзим Q10 (нет доказательного эффекта, но есть побочное действие).
Влияние ВСАА на иммунитет спортсменовПравить
Снижение иммунитета у спортсменов во многом обусловлено белковой недостаточностью, особенно вероятной у веганов и вегетарианцев. В условиях интенсивных и длительных тренировок необходимо избегать иммунодефицита и обеспечивать адекватное поступление аминокислот. Хотя в эксперименте показан позитивный эффект BCAA на иммунную функцию, клинических исследований в спорте крайне мало. В работе R.A.Bassit и соавторов[21] пищевые добавки BCAA в дозе 6 г/день в течение 15 дней до участия в 30-км беге в триатлоне у мужчин предотвращали снижение пролиферации лимфоцитов и увеличивали их продукцию, а также IL-2 и γ-интерферона по сравнению с плацебо, увеличивали поступление мышечного глутамина в кровоток, предотвращали пост-тренировочное снижение глутамина в плазме, ослабляли снижение иммунологических функций. ВСАА являются большим источником азота для образования глутамина в мышечных клетках. Однако, прямых количественных данных об изменении параметров иммунитета под влиянием ВСАА в условиях физических постоянных нагрузок нет. В связи с этим, на данном этапе целесообразно комбинировать ВСАА с веществами, потенциально способными стимулировать иммунитет.
Читайте такжеПравить
ИсточникиПравить
- ↑ Newsholme E.A., Blomstrand E. Branched-chain amino acids and central fatigue. J Nutr., 2006, 136(1 Suppl), 274S-276S.
- ↑ Wildman R.E.C. Branched-Chain Amino Acids. ed. I. Wolinsky, and J.A. Driskell. Boca Raton, FL.: CRC 2004, Nutritional Ergogenic Aids, 47–59.
- ↑ Mikulski T., Ziemba A.W., Chmura J. et al. The effect of supplementation with branched chain amino acids (BCAA) on psychomotor performance during graded exercise in human subjects. Biol Sport, 2002, 19: 295-301.
- ↑ Wisnik P., Chmura J., Ziemba A.W. et al. The effect of branched chain amino acids on psychomotor performance during treadmill exercise of changing intensity simulating a soccer game. Appl.Physiol.Nutr.Metab., 2011, 36(6): 856-862.
- ↑ MacLean D.A., Graham T.E., Saltin B. Stimulation of muscle ammonia production during exercise following branched-chain amino acid supplementation in humans. J.Physiol., 1996, 493: 909-922.
- ↑ Matsumoto K., Koba T., Hamada K. et al. Branched-chain amino acid supplementation attenuates muscle soreness, muscle damage and inflammation during an intensive training program. J.Sports Med.Phys.Fitness, 2009, 49:424–431.
- ↑ Howatson G., van Someren K.A. The prevention and treatment of exerciseinduced muscle damage. Sports Med., 2008, 38(6):483-503.
- ↑ 8,0 8,1 8,2 Nosaka K., Sacco P., Mawatari K. Effects of amino acid supplementation on muscle soreness and damage. Int.J.Sport Nutr.Exerc.Metab., 2006, 16(6):620-635.
- ↑ 9,0 9,1 Shimomura Y., Yamamoto Y., Bajotto, G. et al. Exercise promots BCAA catabolism: Effects of BCAA supplementation on skeletal muscle druing exercise. J.Nutrition, 2006, 136: 529-532.
- ↑ Harris R.A., Joshi M., Jeoung N.H., Obayashi M. Overview of the molecular and biochemical basis of branched-chain amino acid catabolism. J.Nutr., 2005, 135(6 Suppl):1527S-1530S.
- ↑ Hutson S.M., Sweatt A.J., Lanoue K.F. Branched-chain [corrected] amino acid metabolism: implications for establishing safe intakes. J.Nutr., 2005, 135(6 Suppl):1557S-1564S.
- ↑ Zanchi N.E., Nicastro H., Lancha A.H.Jr. Potential antiproteolytic effects of L-leucine: observations of in vitro and in vivo studies. Nutr.Metab. (Lond), 2008, 5:20.
- ↑ 13,0 13,1 da Luz C.R., Nicastro H., Zanchi N.E. Potential therapeutic effects of branched-chain amino acids supplementation on resistance exercise-based muscle damage in humans. J.Intern.Soc. Sports Nutr., 2011, 8:23.
- ↑ 14,0 14,1 Shimomura Y., Kobayashi H., Mawatari K. et al. Effects of squat exercise and branched-chain amino acid supplementation on plasma free amino acid concentrations in young women. J.Nutr. Sci.Vitaminol. (Tokyo) 2009, 55(3):288-291.
- ↑ 15,0 15,1 Sharp C.P., Pearson D.R. Amino acid supplements and recovery from highintensity resistance training. J Strength Cond Res 2010, 24(4):1125-1130.
- ↑ 16,0 16,1 16,2 Jackman S.R., Witard O.C., Jeukendrup A.E., Tipton K.D. Branched-chain amino acid ingestion can ameliorate soreness from eccentric exercise. Med.Sci.Sports Exerc., 2010, 42(5):962-970.
- ↑ Howatson G., Hoad M., Goodall S. et al. Exercise-induced muscle damage is reduced in resistance-trained males by branched chain amino acids: a randomized, double-blind, placebo controlled study. J.Intern.Soc.Sports Nutr., 2012, 9:20.
- ↑ Blomstrand E., Andersson S., Hassmen P. et al. Effect of branched-chain amino acid and carbohydrate supplementation on the exercise-induced change in plasma and muscle concentration of amino acids in human subjects. Acta Physiol.Scand., 1995, 153:87–96.
- ↑ Coombes J.S., McNaughton L.R. Effects of branched-chain amino acid supplementation on serum creatine kinase and lactate dehydrogenase after prolonged exercise. J.Sports Med.Phys.Fitness, 2000, 40:240–246.
- ↑ Contro V., Mancuso E.P., Proia P. Delayed onset muscle soreness (DOMS) management: present state of the art. TRENDS in Sport Sciences, 2016, 3(23): 121-127.
- ↑ Bassit R.A., Sawada L.A., Bacurau R.F. et al. Branched-chain amino acid supplementation and the immune response of long-distance athletes. Nutrition, 2002,18(5):376-379.