I den meget konkurransedyktige verdenen av friidrett er marginen som skiller seier og nederlag ofte liten. Som et resultat vet idrettsutøvere at forskjellen mellom medalje og plassering av pallen kan være noen få hundredeler av et sekund.
De vet forskjellen mellom optimal ytelse og suboptimal ytelse betyr å optimalisere alle aspekter av sporten deres. De vet også at alt annet er likt, vil enhver liten kant de kan komme over konkurrentene trolig føre til mer vellykkede forestillinger.
Som et resultat har ergogene hjelpemidler dukket opp som en viktig komponent i treningsregimene til idrettsutøvere. Et ergogenisk hjelpemiddel er vanligvis et stoff eller et treningsapparat som er kjent for å forbedre atletisk ytelse.
Selvfølgelig, med over 30 000 kosttilskudd og naturlige matvarer som konkurrerer på markedet i dag, hvorav mange lover bedre kroppssammensetning og ytelse, er det få løfter om forbedret ytelse som blir realisert. (Jepp, du leste riktig - 30.000). Det er ingen overraskelse at det ofte er vanskelig for idrettsutøvere å ordne ut hva som fungerer fra det som ikke gjør det.
I denne artikkelen vil vi diskutere effektiviteten til en av disse antatte ergogene hjelpemidlene - forgrenede aminosyrer (BCAA). Mens BCAA ikke er nytt, er det en bølge av ny forskning som ser på hvordan denne unike gruppen aminosyrer kan påvirke kroppssammensetning og ytelse. Som et resultat av denne litteraturen er det klart at BCAA kan forbedre ytelsen og kroppssammensetningen i visse situasjoner.
Denne artikkelen vil fokusere på tre potensielle handlingsmekanismer der BCAA kan påvirke ytelsen:
De forgrenede aminosyrene består av tre essensielle aminosyrer:
Disse hydrofobe (vannfryktige) aminosyrene blir referert til som "alifatiske" som deres sentrale karbon fester seg til en forgrenet ikke-syklisk, åpen karbonkjede, som vist nedenfor med leucin.
Det er vist at BCAA kan utgjøre opptil en tredjedel av muskelproteinet (Mero, 1999) og av de tre BCAA er leucin det som er mest undersøkt. Det er denne aminosyren som ser ut til å gi den største fysiologiske fordelen.
Basert på det vi for øyeblikket vet, har leucin høyere oksidasjonshastighet i skjelettmuskulatur på grunn av sin kjemiske struktur, spiller en viktig rolle i proteinsyntese og er unik i sin evne til å delta i flere metabolske prosesser. Spesielt mener forskere at BCAA, spesielt leucin, kan fungere gjennom følgende mekanismer:
Det er vanlig kunnskap blant det vitenskapelige samfunnet at motstandstrening resulterer i hypertrofi av trente muskler, hovedsakelig på grunn av økt proteinsyntese i forhold til proteinnedbrytning. Selvfølgelig har studier vist at proteinnedbrytning også øker med styrketrening, og bare med riktig ernæringsinntak er en netto gevinst i proteinstatus - som fører til økt muskelmasse - observert (Blomstrand et al, 2006).
Dette alene fremhever den viktige rollen ernæring kan spille i muskelvekst, da både karbohydrat og proteininntak kan være gunstig. Enkelt sagt, tilstrekkelig proteininntak og generelt kaloriinntak er nødvendig for å stimulere en positiv proteinbalanse som svar på motstandstrening.
Hvordan disse skiftene i proteininntak kommer til, er et veldig diskutert tema. Noen forskere mener at økt tilgjengelighet av aminosyrer i muskelen direkte stimulerer proteinsyntese. Andre mener at muskelproteinsyntese øker via en stimulerende effekt av en enkelt aminosyre eller gruppe av aminosyrer som BCAA (Blomstrand et al, 2006).
Andre mener at visse aminosyrer (som BCAA) er i stand til å stimulere en rekke metabolske veier, inkludert modulering av insulinfrigjøring, og det er det anabole potensialet til insulin - i nærvær av aminosyrer - som utløser muskelvekst. Noen forskere mener selvfølgelig at alt dette er nødvendig for å fremme treningsindusert muskelvekst.
Som mange vet har frigjøringen av insulin vært korrelert med mange anabole egenskaper involvert i vevsbygging. Insulin har vist seg å stimulere proteinsyntese og hemme proteinnedbrytning når det administreres både under og etter trening (Manninen et al, 2006).
Interessant, i en undersøkelse av Manninen i 2006 som involverer tilskudd av en karbohydrat-, proteinhydrolysat- og leucinblanding tatt under trening, ble det vist at denne blandingen fører til større økninger i skjelettmuskulaturhypertrofi og styrke vs. et placebotilskudd.
En gang ble det antatt at insulinsekresjon ble kontrollert nesten utelukkende av blodsukkerkonsentrasjon. Det har siden blitt tydelig at aminosyrer spiller en avgjørende rolle i reguleringen av insulinsekresjon. Visse aminosyrer har vist seg å forårsake frigjøring av insulin hos mennesker, selv under forhold der blodsukkernivået er normalt (Manninen et al, 2006).
For at de fleste aminosyrer effektivt skal stimulere frigjøring av betacelleinsulin i bukspyttkjertelen, er selvfølgelig tillatte nivåer av blodsukker (2.5 - 5.0 mM) må være til stede. Interessant er leucin et unntak, da det er den eneste aminosyren som kan øke sirkulerende insulinnivåer uavhengig av blodsukkerkonsentrasjon (Manninen et al, 2006). Økningen av insulin har vist seg å redusere nedbrytningshastigheten for muskelprotein.
Ved å begrense proteinnedbrytning kan leucin tillate en netto proteinsyntese etter motstandsøvelse, noe som fører til større muskelhypertrofi. I hovedsak vil denne insulinresponsen gi et miljø som fremmer vevsbygging, i motsetning til vevsnedbrytning.
Men her er et viktig spørsmål: Hvis en insulinfrigjøring produserer muskelvekst, hvorfor drikker du ikke bare en karbohydratløsning for å få denne insulinresponsen?
I en studie som undersøkte frigjøring av plasmainsulin, ble det oppnådd en 221% større insulinrespons når pasienter inntok en høy glykemisk karbohydratbolus med proteinhydrolysat og leucin i motsetning til karbohydrat alene. Når forsøkspersonene inntok karbohydrat med proteinhydrolysat, men uten leucin, ble det observert 66% større insulinrespons enn med karbohydrat alene (Manninen et al, 2006).
Basert på disse resultatene er det tydelig at leucintilskudd er gunstig for motstandstrening når det gjelder evnen til å modulere insulinsignalering. Hyperinsulinaemia (high insulin) etter trening støttet av hyperaminoacidemia (høye aminosyrer) indusert av proteinhydrolysat og leucininntak øker netto proteinavsetning i muskler, noe som fører til økt skjelettmuskulaturhypertrofi og styrke (Manninen et al, 2006).
Så poenget er: under og etter trening er det ideelt å innta en hurtigfordøyelig drink med hydrolysert protein, sukkerholdige karbohydrater og litt ekstra BCAA (spesielt leucin) på grunn av kombinert høyt blodinsulin og høyt blodaminosyre. konsentrasjoner som følger med en slik drikk.
Basert på forskningen fungerer denne typen drikke imidlertid ikke bare gjennom moduleringen av insulinfrigjøring. Leucine hjelper til med å vokse muskler fordi det også er et sentralt element i aktivering av translasjonsveier som er ansvarlige for muskelvekst.
Oversettelse, som en gjennomgang, er syntesen av protein i henhold til mRNA (messenger RNA). Det er det første av tre trinn i proteinsyntese, med de to andre trinnene kjedeforlengelse og avslutning (Norton.et al., 2006). Uten oversettelse kan det ikke være proteinsyntese eller muskelvekst.
Tidligere ble effekten av motstandstrening i forhold til proteinbalanse diskutert. Det ble bestemt at etter uttømmende motstandstrening er kroppen i katabolsk tilstand til ernæring er gitt, og aktiverer gjenopprettingsfasen. Under denne katabolske tilstanden blir muskelproteinsyntese svekket (på cellenivå) på grunn av hemming av spesifikke translasjonsinitieringsfaktorer.
Disse faktorene - eIF4G, eIF4E og rpS6 spesifikt - er det som slår på prosessen med oversettelse og til slutt proteinsyntese. Og de styres av, gjettet du det, intracellulær insulinsignalering og leucinkonsentrasjoner (Norton.et al., 2006). Derfor formidles den anabole effekten av trening og ernæring ved å aktivere signaltransduksjon av disse initierende faktorene.
Det er blitt avslørt at aktivering av denne translasjonsveien (vist nedenfor; Layman et al, 2006) er avgjørende for utvinning og hypertrofi av skjelettmuskulaturen.
Som du kan se, er leucin nødvendig for aktivering av visse initieringsfaktorer. Når leucin inntas, øker vevsnivået. Dette betyr at hemming av ovennevnte initieringsfaktorer frigjøres. Dette skjer gjennom aktivering av proteinkinase-pattedyrmålet til rapamycin (mTOR ovenfor).
Leucins effekt på mTOR er også synergistisk med insulin via fosfoinositol 3-kinase signalvei (PI3 ovenfor; Norton.et al., 2006). Sammen tillater insulin og leucin skjelettmuskulaturen å koordinere proteinsyntesen. Figuren nedenfor gir bevis for hypotesen ovenfor.
I figuren ovenfor (Blomstrand et al, 2006) hadde BCAA-tilskudd som forbrukes etter motstandsøvelse, en signifikant effekt på oversettelsesinitierende faktorer p70S6 kinase og mTOR. Rollen til leucin og annen BCAA er å fosforylere proteinene serin og treonin, som igjen vil produsere en fosforylerende kaskade, og til slutt starte oversettelsen av proteinsyntese.
Den grunnleggende ideen å ta bort er at BCAA, spesielt leucin, reverserer hemming av oversettelse produsert av motstandstrening. Ved å reversere denne hemningen vil BCAA tillate økt muskelhypertrofi gjennom større nivåer av proteinsyntese.
På dette punktet lurer du kanskje på hvorfor supplerende leucin er nødvendig når skjelettmuskulatur allerede består av en tredjedel BCAA. Vel, under motstandstrening øker BCAA-oksidasjon i skjelettmuskulatur gjennom aktivering av den forgrenede a-keto-syre dehydrogenase (BCKDH).
Dette betyr at plasma og intracellulære konsentrasjoner av leucin reduseres. Følgelig vil leucins evne til å stimulere insulinfrigjøring og initiere translasjon bli redusert til tilskudd under eller etter trening.
Så til slutt er spørsmålet å stille dette: er leucintilskudd et ergogen hjelpemiddel når det gjelder motstandstrening?
Basert på gjeldende litteratur og informasjonen gitt ovenfor, er svaret ja. Leucine kan fungere som et ergogenisk hjelpemiddel for idrettsutøvere basert på dets evne til å modulere insulinsignalisering og sette i gang oversettelse av proteinsyntese. Begge disse faktorene bidrar til større hypertrofi og styrke i skjelettmuskulaturen.
Hver idrettsutøver og trener forstår at tretthet begrenser ytelsen. Redusert muskelkraft, uttømming av muskelglykogen, dehydrering, samt hjerte-, metabolsk og termoregulerende belastning er alle perifere faktorer som bidrar til tretthet. I sin tur trener idrettsutøvere mye for å forsinke utbruddet av disse mekanismene.
Sentral utmattelse, en form for utmattelse assosiert med spesifikke endringer i sentralnervesystemet, spiller også en avgjørende rolle i ytelsen og er fokus for denne delen av artikkelen. Det forskes mye på BCAA og deres evne til å forsinke utbruddet av sentral utmattelse og forbedre utholdenhetsøvelsen.
Tanken om at forgrenede aminosyrer kan hemme sentral utmattelse er ikke ny. Mange forskere og trenere har antatt at BCAA kan forbedre ytelsen ved å begrense sentral utmattelse.
Det antas at BCAA kan konkurrere med plasmafri tryptofan (en essensiell aminosyre) om opptak i hjernen. Tryptofan er en forløper for serotonin og tryptofankonsentrasjoner øker under langvarig trening.
Når du utfører utholdenhetstrening, forårsaker stress på kroppen betydelige hormonelle endringer (Meeusen et al, 2006). Spesielt stimulerer økte nivåer av hormonet adrenalin / adrenalin lipolyse, hydrolyse av fett til fettsyrer og glyserol (fettutslipp fra lagrede fettdepoter).
Ettersom disse frie fettsyrene (FFA) mobiliseres, øker plasmanivåene av f-TRP ettersom den økte konsentrasjonen av FFA i plasma kan fortrenge f-TRP fra proteinbæreren albumin. Med alle disse FFA-bindingene til albumin er f-TRP lett tilgjengelig for transport over blodhjernebarrieren der det fører til en økning i serotoninnivået (Meeusen et al, 2006).
En høy konsentrasjon av serotonin i hjernen er assosiert med en reduksjon i treningsytelsen, og dette er det som er kjent som sentral utmattelse (Crowe et al, 2006). Følgelig, hvis BCAA konkurrerer med f-TRP om opptak i hjernen, vil serotoninnivået forbli lavt, redusere sentral utmattelse og forbedre treningsytelsen.
Flott teori, eh? Dessverre har studiene som har undersøkt denne hypotesen vært blandede. De fleste dyreforsøk viser noen positive effekter; de fleste menneskelige studier viser ingen forskjeller i sentral utmattelse med BCAA-tilskudd.
Nylig ble det utført en undersøkelse for å bestemme effekten av BCAA-tilskudd på kanoklubber med særlig vekt på sentral utmattelse. Leucin ble gitt som kosttilskudd i seks uker, med det formål å forbedre utholdenhetsytelsen ved å øke BCAA-konsentrasjonen i plasma og redusere plasmaforholdet mellom f-TRP og BCAA (Crowe et al, 2006).
Dataene indikerte en økning i ytelsen når kanoister med støtteben ble supplert med leucin, og leucin viste seg å ha en ergogen effekt hos disse idrettsutøverne. Dataene illustrerte imidlertid ingen sammenhenger mellom økt ytelse og sentral utmattelse, da det ikke var noen signifikant reduksjon i plasmaforholdet mellom f-TRP og BCAA (Crowe et al, 2006).
I stedet ble det spådd at den ergogene effekten var et produkt av redusert skjelettmuskelskade med trening i tillegg til økt skjelettmuskelsyntese.
Selv om det fortsatt er en lovende teori, basert på den aktuelle forskningen, er BCAA det ikke et ergogenisk hjelpemiddel for utholdenhetstrening når det gjelder å forsinke utbruddet av sentral utmattelse. Imidlertid kan det være andre potensielt fordelaktige effekter når du supplerer med BCAA for utholdenhetsøvelse, som vist i studien ovenfor. Mer forskning på dette området kan bidra til å avklare hvordan BCAA kan påvirke utholdenhetsøvelse.
Blant de mange populære metodene som brukes for å kontrollere kroppsvekt og vekttap, har alle vellykkede strategier en ting til felles - de kontrollerer energibalansen. Hvis vekttap er det vi er ute etter, er målet å oppnå en negativ energibalanse der energiforbruket overstiger energiinntaket. Populære strategier for å gjøre dette innebærer å begrense fett og totale kalorier mens du inntar nok protein til å opprettholde nitrogenbalansen. Men la oss gå et skritt videre med gjeldende anbefalinger.
Den nåværende ernæringsmessige fremgangsmåten for vekttap som mange diettister har, innebærer minimumsnivåer av protein og fett, med karbohydrater som gir de gjenværende energibehovene. Basert på gjeldende kostholdsretningslinjer, hvis man skulle konsumere 2100 kcal / dag, ville omtrent 820 kcal / dag oppnås fra protein og fett der de resterende 1280 kcal / dag ville være fra karbohydrater (Layman, 2003).
Ernæringseksemplet gitt ovenfor viser et CHO: PRO-forhold på mer enn 3.5. I et kosthold med den hensikt å gå ned i vekt, kan dette forholdet være for høyt. Forskning har vist at dietter med høyt karbohydrat er assosiert med følgende:
Disse effektene samsvarer ikke med vekttapsmål og reiser nye spørsmål om de optimale forholdene mellom makronæringsstoffer for å balansere energibehov, spesielt når det gjelder karbohydratinntak.
Tidligere var fokuset for vekttap på CHO: FAT-forhold, men nåværende forskning fokuserer på CHO: PRO (Layman, 2003). Årsaken til dette skiftet er det nye beviset for at a) høyere karbohydratdieter kan hindre vekttapforsøk og b) noen aminosyrer har ytterligere metabolske roller som krever plasma- og intracellulære nivåer over de som er i stand til den nåværende nødvendige daglige mengden (RDA). Dette bringer leucin og dets metabolske kapasitet i forkant.
Mangfoldet av proteiner antyder at en enkelt RDA kanskje ikke lenger er tilstrekkelig, da forskjellige aminosyrer bidrar til forskjellige roller i kroppsfunksjonen. Derfor bør aminosyrer logisk sett kreves i mengder knyttet til disse rollene.
Den første prioriteten til leucin er alltid syntesen av muskelprotein, som har et krav på 1-4 g / dag. Det er først etter at kravene til proteinsyntese er oppfylt at leucin kan delta i andre metabolske roller, som krever 7-12 g / dag (Mero, 1999). Dette vil resultere i et totalt leucinbehov på omtrent 8-16 g / dag som viser at den nåværende RDA på 3 g / dag er utilstrekkelig.
Når BCAA brytes ned i skjelettmuskulatur (spesielt leucin, da det er lettest oksidert), fører det til produksjon av alanin og glutamin, som blir viktig for å opprettholde glukosehomeostase (Layman, 2003).
Glukose-alaninsyklusen (ovenfor; Layman et al, 2006) viser sammenhengen mellom BCAA og glukosemetabolisme. I figuren ovenfor kan det sees at BCAA ikke nedbrytes av leveren når de beveger seg gjennom blodet til skjelettmuskulaturen intakt.
Etter BCAA-oksidasjon dannes alanin og frigjøres i blodet der det beveger seg inn i leveren for å støtte leverglukoneogenese - produksjonen av glukose fra ikke-karbohydratkilder (Layman, 2003).
Glutamin, et annet biprodukt av BCAA-oksidasjon, omdannes også til alanin i tynntarmen og reiser til leveren som en glukoneogen forløper. Denne kontinuerlige alanin → pyruvat → glukose → pyruvat → alaninsyklus muliggjør produksjon av glukose i leveren og vedlikehold av blodsukker.
Så, som observert ovenfor, fungerer leucin indirekte som det primære drivstoffet for produksjon av glukose i leveren. Betydningen av dette er at i løpet av en faste over natten, så vel som under hypokaloriske situasjoner som vekttap, gir glukoneogenese en stor mengde total hepatisk glukoseutslipp (70% etter en faste over natten; Layman, 2003).
Teoretisk sett vil dette tillate en å innta et lavere karbohydratdiett mens man kan opprettholde normale, sunne blodsukkernivåer, en vanlig fare for lave karbohydratdieter. Det er faktisk anslått at omtrent 100 g karbohydrat / dag vil tilfredsstille energibehovet til obligatoriske karbohydratbrukere som hjerne, nervøs vev og blodceller (Layman, 2003).
Derfor, hvis kostholdsbegrensning er berettiget, kan man teoretisk gjøre det bra ved å innta bare 100 g karbohydrat / dag med glukoneogenese som gir glukose til de obligatoriske brukerne (hjerne, nervevev, blodceller) samt å håndtere normale blodsukkernivåer. Til slutt kan dette tillate at en person oppnår større vekttapresultater ved å innta moderate mengder fett, redusere det totale karbohydratinntaket og øke proteinforbruket slik at et nytt CHO: PRO-forhold på 1.5-2.0 oppnås.
Selvfølgelig fungerer dette kanskje ikke for alle, men denne strategien er en som fortjener vurdering.
Den andre metabolske rollen til leucin som er relevant for vekttap (bortsett fra leucins involvering i glukoneogenese) involverer den tidligere nevnte reguleringen av translasjonsveier.
Som nevnt ovenfor, krever en hypokalorisk periode, som vekttap, en total negativ energibalanse. Følgelig resulterer kroppens katabolske tilstand under vekttap ofte i tap av magert kroppsvev. Ettersom leucin har evnen til å reversere hemming av translasjon sett under katabolske forhold, kan det bidra til å forhindre tap av magert kroppsvev, slik at man kan opprettholde muskelmasse mens man reduserer fettmassen.
Denne teorien ble undersøkt i en studie publisert i 2003 (Layman et al, 2003) som undersøkte vekttap og metabolske responser mellom personer som konsumerte en av to forskjellige CHO: PRO-forhold: 3.5 eller 1.5 mens du enten trener fem dager i uken eller ikke utfører noen øvelser.
Emner i studie 1 opprettholdt normale daglige aktiviteter uten definert trening, hvor fag i studie to trente fem dager i uken med et spesifikt treningsregime som ga en ekstrautgift på 300 kcal / dag.
Figuren nedenfor illustrerer fordelene forbundet med høyere proteininntak under både trenings- og ikke-treningsforhold.
I proteingruppen var kroppsvektstapet betydelig større med mindre tap observert i mager kroppsmasse og større tap i fettmasse. Denne effekten ble forsterket når fag også trente.
Så er leucintilskudd et ergogenisk hjelpemiddel når det gjelder vekttap? I følge den diskuterte forskningen er det tydelig at høyere proteindieter (og høyere leucininntak) kan være til fordel for idrettsutøvere som ønsker å redusere fettmassen mens de opprettholder eller muligens øker mager kroppsmasse.
Forgrenede aminosyrer er et voksende supplement, og de potensielle effektene av BCAA er ennå ikke helt forstått. Evnen til BCAA (spesielt leucin) til å modulere insulinsekresjon, starte translasjonsveier og indirekte produsere alanin og glutamin skille den fra andre aminosyretilskudd.
Selv om dyreforsøk har konkludert med at forgrenede aminosyrer kan forsinke utbruddet av sentral utmattelse ved å konkurrere med f-TRP om å komme inn i hjernen, har det ikke blitt sett noen vesentlige bevis hos mennesker. Ikke desto mindre kan tilskudd av aminosyre i grenkjede vise seg å hjelpe idrettsutøvere å øke muskelmasse, redusere fettmasse og forbedre treningsytelsen i både styrke- og utholdenhetsidretter.
Idrettsutøvere som leter etter måter å samle seg og lene seg ut, bør absolutt sikre optimal inntak av BCAA fra maten, og da det kan være vanskelig å få de anbefalte 8-16 g leucin / dag fra protein alene, bør du vurdere å bruke BCAA-kosttilskudd hvis diett mangler. Videre kan ytterligere målrettet BCAA-tilskudd (under og / eller etter trening) gi ekstra fordeler når det gjelder å øke mager kroppsmasse.
Kort sagt er det klart at BCAA kan forbedre ytelsen og kroppssammensetningen i visse situasjoner.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.