Спортивная химия: как BCAA снимают усталость мышц

Что такое BCAA

BCAA (branched-chain amino acids) — комплекс незаменимых аминокислот: лейцина, изолейцина и валина. Они не синтезируются в организме и поступают в него только с пищей или добавками. BCAA отличаются от других аминокислот тем, что легко всасываются, поэтому пиковая концентрация в крови достигается в течение 15–30 минут. К тому же они не накапливаются в печени, а сразу поступают в мышцы, где происходит их дальнейший метаболизм.

BCAA доступны в виде порошка, капсул для быстрого приёма и изотоника для тренировки Фото: © Erhan Inga / Shutterstock / FOTODOM

Что дает BCAA организму?

• Строительный материал для мышц. BCAA составляют примерно треть мышечного белка. Они участвуют в синтезе новых мышечных волокон и помогают восстанавливать повреждённые ткани после физических нагрузок.
• Энергия во время тренировок. При интенсивных нагрузках организм может использовать BCAA как источник энергии, особенно когда запасы гликогена снижены. Это помогает дольше сохранять работоспособность.
• Снижение усталости. BCAA конкурируют с триптофаном (предшественником серотонина) за проникновение в мозг. Меньше серотонина — меньше ощущение усталости, а значит, эффективнее тренировки.
• Подавление катаболизма. BCAA уменьшают распад мышечного белка, особенно во время дефицита калорий или после тренировки, защищая мышцы от разрушения.
• Регуляция уровня сахара. BCAA могут улучшать чувствительность к инсулину, помогая мышцам эффективнее усваивать глюкозу.
• Поддержка иммунитета. Интенсивные нагрузки ослабляют иммунную систему, а BCAA способствует её укреплению, снижая риск заболеваний.

Что происходит во время физических нагрузок?

Во время тренировки в организме падает уровень гликогена. Вместе с этим повышается расход жиров и содержание в крови свободных жирных кислот. Последние переносят триптофан — субстрат для синтеза серотонина, который при повышенных значениях может вызывать усталость. При добавлении в рацион BCAA ток триптофана в мозг через гемато-энцефалический барьер снижается, а вместе с этим падает уровень серотонина и замедляется утомляемость.

Во время занятий спортом разрушаются мышечные волокна, расходуется гликоген и активируется синтез белка Фото: © ZoranOrcik / Shutterstock / FOTODOM

«Комплекс из аминокислот является прекрасным источником энергии. Лейцин катаболизируется до ацетил-КоА, валин и изолейцин катаболизируются до сукцинил-КоА, который идет в цикл Кребса. Повышение уровня ацетил-КоА замедляет активность пируватдегидрогеназы и замедляет окисление углеводов, позволяя использовать другие энергетические субстраты, что способствует ресинтезу гликогена в печени и снижению скорости утилизации гликогена. Кроме того, в мышцах BCAA превращается в аланин и глутамин, которые участвуют в процессах глюконеогенеза и способствует поддержанию нормального уровня глюкозы в крови во время физических упражнений», — объясняет профессор кафедры семейной медицины Северо-Западного государственного медицинского университета им. Мечникова Анна Турушева.

Усталость — это защитная реакция организма, которая снижает силу, скорость и концентрацию. Выделяют четыре типа развития утомления: физическое (перегрузка мышц), эмоциональное (стресс и переживания), когнитивное (умственное перенапряжение), сенсорное (перегрузка органов чувств). Что касается причин, то их несколько: 

• истощение источников энергии (глюкозы, гликогена, фосфокреатина);
• накопление продуктов промежуточного обмена (лактат, фосфор, аденозиндифосфат);
• повышение уровня аммиака в крови и тканях;
• окислительно-восстановительный стресс;
• обезвоживание и изменения в синтезе нейротрансмиттеров.

Эксперимент с участием двух групп спортсменов, одна из которых получала BCAA, а другая — сахарозаменитель мальтодекстрин, показал эффективность комплекса аминокислот. Участники исследования выполняли физические нагрузки, полностью истощавшие запасы гликогена. У тех, кто принимал аминокислоты, утомляемость развивалась лишь на 17 % даже на фоне полного истощения указанного полисахарида, а показатели уровня глюкозы были выше. Было доказано, что на фоне приёма комплекса BCAA восстановление силовых показателей после повреждения мышц происходит быстрее, а снижение уровня болевого синдрома наблюдается уже спустя сутки после тяжёлой тренировки.

Сенсорное утомление возникает у велогонщиков из-за длительной вибрации Фото: © kovop / Shutterstock / FOTODOM

Как BCAA влияет на гормоны?

При приёме добавки во время тренировок повышается уровень тестостерона, а это ускоряет восстановление и мышечный синтез, а также позволяет снизить уровень лактата и аммиака в мышцах. Ещё комплекс BCAA способствует синтезу лептина и инсулина, которые регулируют энергетический обмен в организме. Кроме того, три аминокислоты стимулируют выработку соматотропина, который способствуют увеличению мышечной массы. Добавка также препятствует синтезу кортизола — гормона стресса, который разрушает мышечные волокна.

Почему мышцы болят после тренировки?

Во время интенсивных нагрузок мышцам требуется много энергии. Если кислорода не хватает, организм переключается на анаэробный гликолиз — быстрый способ получения энергии из глюкозы без участия кислорода. Побочным продуктом этого процесса является лактат. Раньше считалось, что именно он вызывает жжение в мышцах, но на самом деле дискомфорт создают ионы водорода, которые снижают pH в тканях.

Какие ещё добавки полезны для спортсмена? 

Для достижения оптимальных результатов BCAA следует принимать в дозировке 5–10 г за 30 минут до тренировки и/или во время нагрузки. Это помогает сохранить энергию и снизить усталость. После тренировки такая же доза ускорит восстановление мышц. При интенсивных нагрузках или работе на рельеф можно добавить прием 3–5 г BCAA утром и перед сном, чтобы минимизировать катаболизм.

«Однако превышать суточную дозу в 20 г не рекомендуется — это может нарушить баланс аминокислот и создать повышенную нагрузку на печень. Особое внимание стоит уделить соотношению аминокислот в составе BCAA. Многочисленные исследования подтверждают, что классическая формула 2:1:1 (лейцин:изолейцин:валин) демонстрирует наибольшую эффективность для синтеза мышечного белка по сравнению с другими вариантами (4:1:1, 8:1:1, 1:1:1 или 3:1:2). Это оптимальное соотношение обеспечивает сбалансированное воздействие на мышечный метаболизм», — объясняет старший специалист Ресурсного центра  междисциплинарных исследований спорта Университета «Сириус» Владислав Огарков.

Усталость сопровождается увеличением серотонина, снижением уровня дофамина и норадреналина Фото: © wavebreakmedia / Shutterstock / FOTODOM

Для усиления эффекта BCAA он рекомендует сочетать их с этими добавками:

Глутамин

Эта аминокислота стимулирует выработку иммуноглобулинов, что значительно укрепляет иммунную систему. Она эффективна как сама по себе, так и в сочетании с другими аминокислотами. Её приём ускоряет липолиз и восстанавливает белки соединительной ткани (коллаген и эластин), из которых состоят кожа, хрящи и суставы. Сочетание BCAA и глутамина помогает при восстановлении после интенсивных тренировок.

Витамины группы В

Тиамин, рибофлавин, биотин и пиридоксин расширяют сосуды, улучшая доставку кислорода и питательных веществ к мышцам. Это ускоряет выведение молочной кислоты. Также они участвуют в производстве эритроцитов, которые переносят кислород к мышцам. Дефицит витаминов группы В может вызывать слабость и повышенную утомляемость.

Креатин

Эта кислота помогает росту мышечных волокон, стимулирует синтез миозина и гликогена, повышает мышечную выносливость и силу, ускоряет восстановление после тренировок. Кроме того, увеличивает запасы фосфокреатина в мышцах, что ускоряет регенерацию АТФ во время высокоинтенсивных нагрузок. Это позволяет продлевать работу мышц в анаэробном режиме, повышая эффективность силовых и интервальных тренировок. Ещё креатин обладает осмотическим эффектом, задерживая воду в мышечных клетках и создавая благоприятную среду для анаболизма.

Омега-3

Добавки с омега-3 снижают уровень провоспалительных цитокинов и выработку активных форм кислорода, напрямую влияя на восстановление после интенсивных тренировок и маркеры воспаления, а также уменьшают болезненность мышц. Доказано, что полиненасыщенные жирные кислоты снижают выработку воспалительных эйкозаноидов, цитокинов и активных форм кислорода, обладают иммуномодулирующим действием и ослабляют воспалительный эффект.

Важно помнить, что при заболеваниях печени, почек или диабете перед приёмом высоких доз BCAA стоит проконсультироваться с врачом Фото: © antoniodiaz / Shutterstock / FOTODOM

«При выборе добавок помните, что те, которые продаются в жидком виде, содержат сахар или сахарозаменители, способные обеспечить энергией. Но добавками с сахаром нельзя заменять воду во время тренировки и лучше принимать их до или после занятия. BCAA, креатин, протеин и другое спортивное питание не заменит вам сами тренировки, а дадут дополнительные 3–10 % к результату, которого вы хотите достичь. К сожалению, если просто сидеть на диване и пить креатин с BCAA, ничего не изменится», — говорит магистрант направления «Нейробиология» Центра генетики и наук о жизни Университета «Сириус» Алиса Пекониди.