Trh s doplnkami výživami každoročne prichádza s ponukou nových molekúl (a ich viac či menej zmysluplných kombinácií), ktoré majú pomôcť užívateľom zlepšiť niektoré parametre športovej a mentálnej výkonnosti. Potenciálni užívatelia sú však neraz zahltení obrovským množstvom informácií z rôznych, prevažne málo dôveryhodných zdrojov, čo výrazne komplikuje výber produktov a zostavenie ekonomicky a funkčne zmysluplného suplementačného plánu. Cieľom série článkov o najčastejšie používaných doplnkoch výživy je zhrnúť vedecké poznatky o účinnosti, efektivite a bezpečnosti týchto látok a umožniť tak Vám, našim čitateľom, lepšie sa zorientovať v tejto problematike. Jedine tak je možné vyťažiť z potenciálu doplnkov výživy maximálny benefit.

Prvou molekulou, ktorou sa budeme v tejto sérii článkov zaoberať, je pomerne známa a medzi športovcami mnohých odvetví často používaná aminokyselina β-alanín. Ide o neproteinogénnu, avšak v ľudskom tele bežne sa vyskytujúcu aminokyselinu. Na rozdiel od α-alanínu sa amino- skupina nachádza na β-uhlíku. V rámci metabolizmu človeka vzniká β-alanín v procese rozkladu stavebných zložiek DNA a RNA uracilu a cytozínu v pečeni. Samotný β-alanín nemá ergogénny efekt, avšak je prekurzorom karnozínu, a až tento dipeptid vykazuje účinky v kostrovom svale. Význam suplementácie β-alanínu spočíva vo fakte, že práve dostupnosť β-alanínu určuje, koľko karnozínu sa vo svale vytvorí a následne uskladní. Ako už bolo povedané, karnozín je dipeptid, okrem β-alanínu ho tvorí aj histidín. Karnozín je zároveň jediný histidín-obsahujúci dipeptid v kostrovom svale človeka. U zvierat sa vyskytujú aj iné podobné dipeptidy, podobné karnozínu – anserín a ophidín. Zaujímavé je porovnanie celkového obsahu histidínových dipeptidov v rámci živočíšnej ríše. U zvierat, u ktorých prevažuje „vytrvalostný“ typ aktivity (migrujúce vtáky) je celkový obsah týchto dipeptidov relatívne nízky. Naproti tomu u živočíchov, pre ktoré je typický „šprintérsky“ typ aktivity, spojený s anaeróbnym metabolizmom a s tým súvisiacou tvorbou kyselín, je celkový obsah histidín-obsahujúcich dipeptidov relatívne vysoký. Človek sa v tomto spektre nachádza z hľadiska obsahu karnozínu vo svale približne v strede. Absolútnymi rekordérmi sú v tomto smere niektoré druhy veľrýb, ktorých aktivita je spojená s dlhými hypoxickými fázami ponoru, kedy výrazne prevláda anaeróbny metabolizmus. Tieto evolúciou poháňané zmeny obsahu karnozínu a jeho analógov jasne poukazujú na jeho úlohu vo svale za rôznych metabolických podmienok a objasňujú jeho význam v rámci zlepšovania športovej výkonnosti.

Hlavnými metabolickými dráhami karnozínu je jeho syntéza a odbúravanie. Syntézu karnozínu zabezpečuje enzým karnozínsyntáza. Jej aktivita je najväčšia práve v kostrovom svale a niektorých oblastiach mozgu. Z toho vyplýva, že v týchto tkanivách bude obsah karnozínu najvyšší a že práve tam bude plniť karnozín svoje početné úlohy. Odbúravanie karnozínu zabezpečuje enzým karnozináza. Karnozín môže byť prijatý aj diétou (v doplnkoch výživy), avšak prítomnosť karnozinázy v črevných bunkách spôsobí, že časť karnozínu je degradovaná ešte predtým, ako sa môže vstrebať do krvi. Väčšina karnozínu, hoci sa do krvného obehu dostane, je rozložená karnozinázou, prítomnou v krvi. Z tohto dôvodu ostáva plazmatická koncentrácia karnozínu relatívne nízka. Pokiaľ sa aj určitá frakcia prijatého karnozínu dostane ku svalovej bunke, absencia príslušných transportných systémov na membráne svalovej bunky znemožňuje vstup karnozínu do svalovej bunky. Z uvedených dôvod je suplementácia karnozínom neefektívna a hlavne neekonomická. Keďže histidín je relatívne bežná aminokyselina, ktorú športovci prijímajú v dostatočnom množstve, je limitujúcim substrátom, ako už bolo spomenuté, práve β-alanín. Bolo to práve toto zistenie z roka 2006, ktoré odštartovalo „kariéru“ β-alanínu ako takpovediac povinnej zložky predtréningových a potréningových prípravkov, ako aj doplnkov výživy, zameraných na zlepšenie celkového zdravia.

Z hľadiska mechanizmu účinku, relevantného pre športový výkon, je známe, že karnozín funguje ako pH pufor – zabraňuje výrazným výkyvom pH. Počas intenzívnej svalovej práce, charakteristickej najmä pre krátkodobé silové výkony, dochádza pri nedostatočnej dostupnosti kyslíka ku prevahe anaeróbneho metabolizmu, čo vedie ku zvýšenej tvorbe kyseliny mliečnej (laktátu). Následne dochádza ku zníženiu pH v prostredí svalovej bunky a únave svalu, čo sa prejaví znížením výkonnosti a typickým pálením. Karnozín má schopnosť viazať H⁺ ióny, čím spomaľuje pokles pH a tým odďaľuje nástup svalovej únavy a bolesti. Princípom pufrovacej schopnosti karnozínu je zmena vlastností imidazolového kruhu histidínu po spojení s β-alanínom, v dôsledku čoho sa karnozín stáva veľmi efektívnym pufrom v oblasti pH, ktorá je blízka normálnemu pH v svalovej bunke. Výsledkom je schopnosť svalu vykonávať danú činnosť dlhšie a s vyššou intenzitou, čo vedie ku zefektívneniu tréningového procesu. Tento fakt naberá na dôležitosti najmä u športov, u ktorých dochádza ku významnému zapojeniu anaeróbneho metabolizmu. Najlepšie výsledky so suplementáciou β-alanínom boli dosiahnuté u športov, kde určitá aktivita (séria) trvala v intervale od 30-60 sekúnd do 240 sekúnd, pričom niektoré štúdie uvádzali interval až do 10 minút. Ide teda o relatívne krátkodobé, avšak veľmi intenzívne aktivity, spojené s produkciou kyseliny mliečnej a poklesom pH, ktorý je sprevádzaný pálením svalu a znížením výkonnosti. Práve v takýchto situáciách zaberá suplementácia β-alanínom najefektívnejšie. Predpokladá sa, že karnozín by na úrovni sarkoméry mohol fungovať aj ako rozpustný Ca²⁺/H⁺ výmenník, pričom ovplyvnenie vápnikovej homeostázy po väzbe H⁺ na karnozín by mohlo viesť ku zvýšeniu sily kontrakcie vlákna. Toto synergické pôsobenie karnozínu je najlepším dôkazom zmysluplnosti jeho užívania ako suplementu športovcami.

Popri úlohe pufra funguje karnozín aj ako pomerne efektívny antioxidant, čím chráni tkanivá (mozog, sval) pred oxidačným stresom. Tento je reprezentovaný najmä tzv. reaktívnymi formami kyslíka, ktoré môžu vznikať aj pri cvičení, a to hneď niekoľkými mechanizmami, vrátane zintenzívnenia mitochondriálnej respirácie počas fyzickej aktivity (jeden z hlavných prirodzených zdrojov reaktívnych foriem kyslíka), či vzostupu parciálneho tlaku kyslíka v tkanivách počas fyzickej aktivity.

V odbornej literatúre dnes nájdeme pomerne veľa dôkazov o efektívnosti suplementácie β-alanínu. Pribúdajú aj štúdie, ktoré sú zamerané na samotnú stratégiu suplementácie. Z výsledkov týchto štúdií vyplýva, že množstvo karnozínu vo svale lineárne stúpa s množstvom prijatého β-alanínu, a to nezávisle na koncentrácii karnozínu vo svale pred začiatkom suplementácie. Doposiaľ neexistuje štúdia, ktorá by stanovila limit množstva karnozínu vo svale, po prekročení ktorého by sa koncentrácia karnozínu vo svale nezvyšovala aj napriek pokračujúcej suplementácii. Suplementácia β-alanínu v dávke 3,2-6,4g/deň viedla ku zvýšeniu množstva karnozínu vo svale o 20-30 % po dvoch týždňoch, o 40-60 % po štyroch týždňoch a až o 80 % po desiatich týždňoch suplementácie.

Z výsledkov suplementačných štúdií taktiež vyplýva, že po ukončení suplementácie ostáva množstvo karnozínu vo svale zvýšené ešte niekoľko týždňov. Množstvo 3,2g – 6,4g/deň je v rámci klinických suplementačných štúdií používané najčastejšie. Denná dávka 6,4g sa ukázala byť bezpečná aj počas dlhodobej suplementácie (až 24 týždňov), pričom jediným nežiaducim účinkom sa ukázalo byť známe svrbenie kože. Tento vedľajší účinok je spojený s príjmom jednorazovej dávky približne 800 mg. Jednorazová dávka, ktorá spustí u jedinca svrbenie, je však veľmi individuálna, súvisí s hmotnosťou, pohlavím a podľa niektorých štúdií aj s etnicitou. Svrbenie je možné eliminovať užívaním suplementov s postupným uvoľňovaním β-alanínu, prípadne rozdelením dennej dávky. U niektorých športovcov je však tento pocit spojený s vyššou motiváciou pred tréningom a býva očakávaný ako dôkaz „funkčnosti“ suplementu, ktorý užili.

β-alanín je prenášaný do buniek rovnakým transportérom ako taurín (TauT). Naskytá sa preto otázka, či dlhodobé užívanie β-alanínom nemôže viesť ku vnútrobunkovému deficitu taurínu vo svale a v mozgu, čo by mohlo mať mnohé neblahé dôsledky na bunkovú fyziológiu, vzhľadom na početné funkcie, ktoré taurín v bunke zastáva. Na zvieracích modeloch bol skutočne deficit taurínu po suplementácii β-alanínom zaznamenaný, avšak až pri extrémne vysokých denných dávkach β-alanínu, blížiacim sa po prepočítaní u človeka ku 100g za deň. Mimo svrbenia neboli u človeka zaznamenané žiadne iné vedľajšie účinky, preto sa dávka 6,4g/deň považuje za bezpečnú aj pri dlhodobom užívaní. Zároveň je treba pri zostavovaní suplementačného plánu myslieť aj na fakt, že β-alanín môže okrem syntézy karnozínu vstúpiť aj do iných metabolických dráh, predovšetkým transaminačných, v ktorých sa mení na medziprodukty citrátového cyklu. Predpokladá sa, že dávka 1,6g/deň je schopná plne saturovať transaminázy a poskytnúť tak dostatok voľného β-alanínu na syntézu karnozínu. Keďže sa β-alanín vstrebáva v tráviacom trakte je treba myslieť aj na načasovanie príjmu vzhľadom na normálne jedlo, prípadne ko-suplementáciu s inými prípravkami. Predpokladá sa, že príjem β-alanínu by mal byť spojený s príjmom jednoduchého sacharidu (napr. glukózy), ktorý zvýši vyplavenie inzulínu, a tým zefektívni transport β-alanínu do bunky. Tento princíp platí aj pre iné suplementy, napríklad kreatín, ale o tom viac nabudúce.

Suplementácia nie je jediná možnosť ako prijímať β-alanín. Veľmi dobrým zdrojom karnozínu, a teda aj β-alanínu, je mäso. Bežná diéta stačí na pokrytie potrieb β-alanínu nešportovcom. Pokiaľ by sme však chceli prijať minimálnu zmysluplnú dávku β-alanínu (1,6g/deň), museli by sme prijať ďalších 400g kuracieho mäsa ku množstvu, ktoré bežne prijímame v strave. Tento fakt je zvlášť dôležitý pre športujúcich vegetariánov, u ktorých sa suplementácia stáva jediným dostupným spôsobom zvyšovania množstva karnozínu vo svale.

Na záver neostáva iné len konštatovať, že β-alanín bol podrobeným mnohým skúškam vedy ,v ktorých veľmi dobre obstál a dokázal svoju účinnosť a bezpečnosť, a preto by mal tvoriť jeden zo základných kameňov suplementačného plánu športovcov, ktorí sa rozhodli svoju suplementačnú stratégiu založiť na faktoch a dôkazoch.

Zdroje:

Baguet A, Reyngoudt H, Pottier A, et al. Carnosine loading and washout in human skeletal muscles. J Appl Physiol (1985). 2009;106(3):837‐842.

Hoffman JR, Varanoske A, Stout JR. Effects of β-Alanine Supplementation on Carnosine Elevation and Physiological Performance. Adv Food Nutr Res. 2018;84:183‐206.

Goron A, Moinard C. Amino acids and sport: a true love story?. Amino Acids. 2018;50(8):969‐980.

Dolan E, Swinton PA, Painelli VS, et al. A Systematic Risk Assessment and Meta-Analysis on the Use of Oral β-Alanine Supplementation. Adv Nutr. 2019;10(3):452‐463.

Perim P, Marticorena FM, Ribeiro F, et al. Can the Skeletal Muscle Carnosine Response to Beta-Alanine Supplementation Be Optimized?. Front Nutr. 2019;6:135. Published 2019 Aug 27. doi:10.3389/fnut.2019.00135

Harris RC, Tallon MJ, Dunnett M, et al. The absorption of orally supplied beta-alanine and its effect on muscle carnosine synthesis in human vastus lateralis. Amino Acids. 2006;30(3):279‐289.

Saunders B, DE Salles Painelli V, DE Oliveira LF, et al. Twenty-four Weeks of β-Alanine Supplementation on Carnosine Content, Related Genes, and Exercise. Med Sci Sports Exerc. 2017;49(5):896‐906.

Blancquaert L, Baba SP, Kwiatkowski S, et al. Carnosine and anserine homeostasis in skeletal muscle and heart is controlled by β-alanine transamination. J Physiol. 2016;594(17):4849‐4863.

Trexler ET, Smith-Ryan AE, Stout JR, et al. International society of sports nutrition position stand: Beta-Alanine. J Int Soc Sports Nutr. 2015;12:30. Published 2015 Jul 15. doi:10.1186/s12970-015-0090-y

image/svg+xml image/svg+xml image/svg+xml










Svg Vector Icons : http://www.onlinewebfonts.com/icon image/svg+xml
Svg Vector Icons : http://www.onlinewebfonts.com/icon image/svg+xml

Služby pre verejnú hygiénu obyvateľstva vs Eurofondy a príjmy zo štátu

Veštenie z krištálovej gule je skôr pre profesionálov, ale v tomto prípade ide skôr o “educated guess”. V rámci Slovenskej histórie už máme skúsenosti s privatizačným rozkrádaním, ako aj s manipuláciou finančného sektora, či tunelovania Eurofondov. Vždy však o to, že jednotlivec, či spoločnosť zahraničného pôvodu získa kontrolu nad kľúčovým odvetvím našej krajiny.



Pokračovanie článku

UFCS – Trochu ostrejšie

V rámci celého sveta je šíriaca sa pandémia, čo vidí absolútne každý. V dnešných dňoch, však už nejde len o pandémiu, ale aj schopnosť prežiť v podmienkach, ktoré nám nastavila vláda. Dnešný stav je odvolávajúc sa na premiéra, že ekonomika SR ide na 70%. Čo to ale v praxi znamená?!



Pokračovanie článku

Článok k osudom ľudí – DEVASTÁCIA FITNESS CENTIER 1. diel

Ako odpovedali na naše otázky majitelia Fitness Centier naprieč Slovenskom? V prvej trojici sa zastavíme vo Zvolene, Vajnoroch a Púchove.



Pokračovanie článku