Beta Alanine Nedir? İnceliyoruz

Beta Alanine Nedir?

• ß-alanin’e olan mevcut ilgi, Profesör Roger Harris’in (aynı zamanda kreatin takviyesine yönelik orijinal çalışmalara öncülük eden) ve ß-alanin ile kronik takviyenin kas karnosin içeriğinde bir artışa yol açtığını (1) ve ardından yüksek yoğunluğu geliştirdiğini bulan meslektaşları tarafından başlatıldı. (2)
• Karnosin, birçok insan dokusunda bulunan L-histidin içeren bir dipeptittir ancak en yüksek konsantrasyonunu iskelet kasında gösterir ve ß-alanin ve L-histidin amino asitlerinden oluşur. Karnosin kırmızı et, beyaz et ve balıkta bulunur, ancak yutulduktan sonra hızla ß-alanin ve L-histidin’e parçalanır. Bu nedenle, karnosin takviyesi kas karnosin içeriğini artırmaz.
• Karnosin, aşağıdakiler de dahil olmak üzere birkaç önemli fizyolojik rol oynar:
  1. proton tamponlama
  2. Kalsiyumun düzenlenmesi
  3. Antiglikasyonun önlenmesi
  4. Bir antioksidan görevi görmek
• Karnosin son derece kararlı bir kas metabolitidir, ancak aşağıdakiler tarafından yönetilebilen büyük bir bireysel değişkenliğe sahiptir:
  1. Kas lifi tipi bileşim (karnosin, tip II kas liflerinde ~iki kat daha yüksektir)
  2. Cinsiyet (karnosin kadınlarda erkeklere göre daha düşüktür)
  3. Spesifik Kas Grubu (karnosin konsantrasyonu farklı kaslar arasında değişir; örneğin karnosin, gastrocnemius ile karşılaştırıldığında soleusta daha düşüktür)
  4. Yaş (karnosin erkeklerde ergenlikten sonra artar ve kadınlarda artma eğilimi gösterir ve ardından yaşla birlikte kademeli olarak azalır)
  5. Atlet tipi (dayanıklılık atletlerine kıyasla sprint/patlayıcı atletlerde en yüksek)
  6. Diyet (ß-alanin kas karnosinini artırır ve bir enine kesitsel çalışma ³ veganlarda daha düşük karnosin seviyeleri göstermiştir, ancak hepçil kadınlarda 6 aylık vejetaryen diyet kas karnosin içeriğini azaltmamıştır ⁴ )
• Çok sayıda çalışma, çeşitli ß-alanin takviye protokollerine ( 4 ila 24 hafta arasında değişen süreler için ~3,2-6,4 g·gün ^-1 ) yanıtlarda kas karnosininde önemli artışlar göstermiştir ve bu süredeki takviye protokollerinin güvenli olduğu görülmektedir. . ^5,6
• L-histidin insanlarda esansiyel bir amino asit olmasına rağmen vücutta yeterli miktarda bulunurken ß-alanin yoktur. Bu nedenle, ß-alanin, amino asitten karnosin sentezine hız sınırlayıcı olarak kabul edilir (Harris ve diğerleri, 2006). L-histidin hız sınırlayıcı olmasa da mevcudiyeti sınırsız değildir ve kronik ß-alanin takviyesi ile azalabilir. ⁷
• Kas karnosinindeki artışın, hem eğitimli hem de eğitimsiz bireylerde, tipik olarak 30s-10dk aralığında olan bir dizi egzersiz kapasitesi testi, sabit süreli ve aralıklı egzersiz görevlerinde yüksek yoğunluklu dayanıklılık performansını iyileştirdiği gösterilmiştir. ⁸ Egzersiz performansının bu sürenin dışında ne zaman artırılabileceğine dair belirli örnekler vardır; bu sayede daha uzun süreli egzersiz görevleri, uzun süreli egzersizin ardından sprint performansında bir iyileşme ile geliştirilebilir. ⁹ Ayrıca bir çalışma, ß-alanin takviyesinin, iyi eğitimli bisikletçilerde 5 haftalık sprint-aralıklı antrenman mezo döngüsü (aylık plan) sırasında antrenman yoğunluğunu artırabileceğini göstermiştir. ¹⁰
• Kronik ß-alanin takviyesi ile artan kas karnosin içeriği, yüksek yoğunluklu egzersiz için akut sodyum bikarbonat yüklemesine bir alternatif sunabilir, çünkü ikincisi bazı sporcularda gastrointestinal rahatsızlık ile ilişkili olabilir. Teorik olarak, ß-alanin yüklemesi, kas karnosininin bir hücre içi tampon olduğu, bikarbonatın ise hücre dışı tamponlamayı kolaylaştırdığı göz önüne alındığında, bikarbonat takviyesine ek bir etki sunabilir. Kanıtların ağırlığı, birlikte takviyenin tek başına ß-alanin takviyesine kıyasla küçük bir etki büyüklüğünde iyileşme ile sonuçlanabileceğini göstermektedir. ⁸
• ß-alanin, sporcular tarafından kullanılan “egzersiz öncesi” takviye formüllerinde (yani akut takviye) yaygın bir bileşen olmasına rağmen, akut takviyenin performans için avantajlı olduğuna dair hiçbir kanıt yoktur. ¹¹

İşe yarıyor mu?

• ß-alanin takviyeleri, anında salınan tozlar ve kapsüllerin yanı sıra sürekli salınan formlarını içerir.
• Uzun süreli ve hızlı salımlı formülasyonlar, alınan ß-alanin miktarıyla eşleştirildiğinde kas karnosininde benzer artışlara yol açsa da ^12,13 , sürekli salımlı ß-alanin, daha büyük bir tek dozun tüm vücutta tutulumla birlikte alınabileceği göz önüne alındığında tavsiye edilebilir. ve bir plasebo tüketmekten fark edilemeyen duyusal yan etkiler. ^13,14 Bu nedenle, bu formül kullanılarak parestezi semptomlarının hafifletileceği göz önüne alındığında, sürekli salınan ß-alanin’in daha fazla günlük alımı tolere edilebilir.
• ß-alanin takviyesinin etkinliği, başlangıçtaki kas karnosin seviyelerine veya cinsiyete bağlı değildir ve bireyler arasında kas karnosin içeriğindeki artış değişebilse de, yanıt vermeyen kimse yok gibi görünmektedir.
• Kas karnosin artışları en çok ß-alanin takviyesinin ilk haftalarında belirgindir; burada kas karnosin içeriğindeki artış, takviyenin sonraki 12 gününe kıyasla ilk sırada daha fazladır ⁷ ve ilk 4 hafta, kalan 20 haftalık takviyeye kıyasla . ⁶
• Stellingwerff ve diğerleri tarafından yürütülen ilk inceleme. Kas karnosinini artırmak için ß-alanin reçeteli uygulamasının detaylandırılması, alınan toplam ß-alanin miktarı ile ardından kas karnosinindeki (%) göreceli artış arasındaki doğrusal ilişkiyi vurguladı ve kas karnosininde istenen ~%50 artış için, toplam ~230 g ß-alanin alınmalıdır (günlük 1,6–6,4 g·gün- ¹ tüketim aralığında ). Ancak, daha yeni bir inceleme ¹⁶ß-alanin takviyesine yanıt olarak kas karnosin artışının doğrusal olmadığını ve en büyük artışların takviyenin erken aşamalarında meydana geldiğini göstermiştir. Bir uzun vadeli takviye çalışması (24 hafta), takviyenin son 4 haftasında kas karnosininde önemli artışlar gösterdi, ancak yüksek yoğunluklu döngü kapasitesinde daha fazla iyileşme olduğuna dair net bir kanıt yoktu. ¹⁷
• Kas karnosini arttığında, azalma hızı çok yavaştır (~2%·hafta-1). ¹⁵
• Karnosin yüklemesinin etkinliği, ß-alanin bir öğünle birlikte alındığında (+%64) öğünler arasına kıyasla (+%41) önemli ölçüde daha yüksektir, bu da insülinin kas karnosin yüklemesini uyardığını düşündürür. ¹²
• Karnosin yüklemesi, sporcuların antrenmanlı ve antrenmansız kaslarında daha belirgindir, bu arada kanocularda kol (deltoid) ve bacak (soleus + gastrocnemius) kaslarında karnosin artışı daha fazladır, oysa bisikletçilerde bunun tersi örüntü görülür. Yüzücüler, sporcu olmayanlarla karşılaştırıldığında hem deltoid hem de gastrocnemius kaslarında karnosin düzeyinde önemli ölçüde daha yüksek artışlar gözlemler. Bu bulgular, eğitim durumunun ve/veya egzersiz eğitiminin kendisinin karnosin yüklemesinin olası bir belirleyicisi olduğunu göstermektedir, ancak bu etkilerin akut egzersiz etkilerinden ve/veya eğitimin kronik adaptasyonlarından kaynaklanıp kaynaklanmadığı henüz belirlenmemiştir.

Sporcu beslenmesi uzmanı Diyetisyen Yusuf Eren Kara’dan beslenme danışmanlığı almak için yusuferenkara.com’u  ziyaret edebilirsiniz. Online Beslenme Danışmanlığı için buraya tıklayabilirsiniz.

Nasıl ve ne zaman kullanılır?

• En pratik takviye rejimi, sporcunun günde 3 ana öğün ve her gün en büyük ara öğünle birlikte 1600 mg dozda ß-alanin tüketmesini içerir (yani, dört öğüne eşit olarak dağıtılmış günde 6400 mg ß-alanin). Bunun parestezi insidansını ve şiddetini azaltması, ß-alanin’i yemeklerle birlikte alarak karnosin yüklemesini en üst düzeye çıkarması ve sporcular için uyumluluğu artırması muhtemeldir.
• Maksimum karnosin içeriğine ulaşma süresi değişken olmakla birlikte (ortalama 18 hafta, 6.4 g·d- ¹ ; aralık 4 ila 24 hafta), belirli bir egzersiz için ergojenik fayda elde etmek amacıyla minimum 4 haftalık takviye süresi tavsiye edilir. görevler (aşağıya bakın). Bununla birlikte, kas karnosinindeki daha fazka artışın (4 hafta boyunca 6.4g/gün) ile elde edilenlerin ötesinde ) egzersiz performansında ilave gelişmelere yol açıp açmadığı açık değildir . ¹⁷
• ~1,2 g·d ^-1 ß-alanin idame dozu, uzun bir süre boyunca kas karnosin içeriğini taban çizgisinin %30-%50 üzerinde tutmak için yeterli görünmektedir.
• Antrenman yoğunluğunun öncelikli olduğu bir antrenman döneminden önceki haftalarda ve/veya performansı en üst düzeye çıkarmak istendiğinde yarışma dönemlerinden önce ß-alanin takviyesi.
• Aşağıdaki durumlarda yüksek yoğunluklu dayanıklılık yarışmaları üstlenen sporcular tarafından ß-alanin kullanımını destekleyen iyi kanıtlar vardır:
  • 30 saniye ile 10 dakika arasında süren sürekli rekabet etkinlikleri (örn. kürek çekme, yüzme, bisiklete binme, orta mesafe koşusu):
  • Aşağıdakiler dahil olmak üzere tekrarlanan yüksek yoğunluklu çabalar gerçekleştirilir:
    • Yüksek yoğunluklu interval ve direnç antrenmanı.
    • Takım ve raket sporları.
  • Uzun süreli egzersizin içinde veya sonunda yüksek yoğunluklu efor(lar) gerçekleştirilir (örn. yol bisikleti ve uzun mesafe koşusu).
• Kas karnosinindeki kronik artış, kas tamponlama kapasitesini artırabilir veya kas içindeki diğer mekanizmaları, örneğin antioksidan aktiviteyi geliştirebilir; bu, eğitim kapasitesini artırarak eğitim adaptasyonlarını artırabilir.

Yan etkisi var mı?

• Anında salınan ß-alanin’in 800-1600 mg’ı aşan akut dozları, ciltte bir saate kadar sürebilen rahatsız edici bir karıncalanma hissi olan paresteziye neden olur. Parestezinin kesin nedeni bilinmemekle birlikte, beyindeki ve merkezi sinir sistemindeki ß-alanin ile aktive edilmiş striknine duyarlı glisin reseptör bölgeleri ve etkileşimler tarafından tetiklenen G proteinine bağlı reseptörlerin ¹⁸ mas ile ilişkili gen ailesinden kaynaklandığı düşünülmektedir. ß-alanin ile. ¹⁹ Sürekli salım formülasyonları parestezi semptomlarını doğrudan azaltır.
• İnsan iskelet kası, karnosin yüklemesi için son derece büyük bir kapasiteye sahiptir ve yaygın olarak kullanılan takviye protokolleri (örneğin, 6.4 g·gün-1’de 4 hafta ⁾ doygun kas karnosine yaklaşmayabilir. Kas karnosinini en üst düzeye çıkarmak için daha uzun takviye protokollerinin etkinliğini daha iyi anlamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.
• Kronik olarak ağızdan alınan ß-alanini takiben karnosin yükleme etkinliği çok düşüktür (~%3) ¹² bu nedenle karnosin yükleme etkinliğini artırmak için başka stratejiler geliştirilebilir.
• ß-alanin, karnosin sentezi için hız sınırlayıcı öncü olarak kabul edilse de, yakın tarihli bir çalışma (7), ß- ile takviye edilen deneklerde kan plazmasında (%-30,6) ve kasta (%-31,6) L-histidin düzeylerinin önemli ölçüde azaldığını göstermiştir ^. tek başına alanin (23 gün için 6.0 ^g.d -1), aynı anda ß-alanin ve L-histidin (3.5 g.d- ¹ ) eklendiğinde L-histidin’deki azalma önlenmiştir. Ayrıca istatistiksel olarak anlamlı olmamakla birlikte Varanoske ve ark. ¹³ 28 günlük ß-alanin takviyesinin (6,0 g·d ^{-1 )} ardından kas L-histidininde %18 azalma gözlemledi). Bununla birlikte, bazı çalışmalarda gözlemlenen L-histidin düşüşünün önemini ve L-histidin ve ß-alanin birlikte takviyesinin tek başına ß-alanin takviyesine kıyasla avantajlı olup olmadığını belirlemek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.
• Karnosin yüklemesi için gerekli olan ß-alanin takviyesi protokolünün kronik yapısı göz önüne alındığında, ß-alanin ürünleri pahalı olabilir ve önemli bir finansal taahhüt gerektirebilir. Bu nedenle, sporcuya sağlam bir takviye protokolü kullandığından ve bunu performans artışına dair kanıt veya güçlü bir hipotezin olduğu bir duruma uyguladığından emin olunmalıdır.
• ß-alanin takviyesinin sprint-interval antrenmanı sırasında antrenman kapasitesini artırabileceği göz önüne alındığında, sporcular yaralanma, hastalık veya aşırı uzanma/yorgunluk riskinin artma olasılığını göz önünde bulundurmalıdır.

Bilinçlenmenin devam etmek için instagramdan beni takip edebilirsin 🙂
Takip etmek için Tıkla!

Bir başka araştırmaya göre Beta Alanine

Yazının bu başlıktan sonrası detaylı bilgi içermektedir.

• 1-10 dakikalık yüksek yoğunluklu sporlar/etkinlikler sırasında yorgunluk çok faktörlüdür, ancak hidrojen iyonu (H+) birikmesi yoluyla iskelet kası asidozunun önemli bir performans sınırlayıcı olduğunu gösteren güçlü mekanik temeller vardır. Buna göre iskelet kası, egzersizle indüklenen asidozu ele almak için çeşitli doğuştan gelen hücre içi ve hücre dışı tamponlama mekanizmalarına sahiptir.
• Karnosin, H+’yı kabul edebilen (tamponlayabilen) ve yoğun egzersiz sırasında kas pH’ındaki düşüşü yavaşlatan ve toplam tamponlama kapasitesine ~%15 kadar katkıda bulunan nitrojen içeren imidazol yan halkası nedeniyle önemli bir hücre içi tampondur.
• Tamponlamadaki rolünün ötesinde, karnosinin aynı zamanda yayılabilir bir kalsiyum (Ca2+)/H+ değiştirici olduğu, Ca2+’yı sarkoplazmik retikuluma geri ve H+’yı hücre zarına ilettiği gösterilmiştir, bu da kas Ca2+ duyarlılığını ve kasılmasını artırabileceğini düşündürür. yeterlik.
• Kastaki karnosin, plazma beta-alanin konsantrasyonunun hız sınırlayıcı substrat olduğu karnosin sentaz tarafından sentezlenir; tutarlı veriler, en az 4 hafta boyunca ~3-6 g beta-alanin takviyesinin kas karnosin depolarını %30-60 artırabildiğini göstermiştir.
• Çeşitli meta-analizler, egzersiz kapasitesi için orta düzeyde etki boyutları ve ~1-10 dakikalık süre boyunca egzersiz performansı için daha küçük etki boyutları göstermiştir. Bu, elit olmayan deneklerde ~%2-3 performans avantajı, ancak elit deneklerde ~%0,5-1 artış anlamına gelir. Ancak, elit atlet gruplarında daha fazla veriye ihtiyaç vardır.
•  2006’dan bu yana beta-alanin takviyesi protokolleri ve performans etkinliği ile ilgili bilimsel bilgilerdeki önemli artışlara rağmen, pek çok geçerli soru ve gelecekte uygulanabilecek araştırma yönergeleri var.

Yüksek yoğunluklu sporlara/etkinliklere (~1-10 dakikalık toplam efor) veya sporcuların tekrarlanan yüksek yoğunluklu efor sarf etmesi gereken sporlara katılan sporcuların benzersiz performans belirleyicileri vardır. Bu sporların tümü, fosfokreatin ve anaerobik glikolizden büyük miktarlarda anaerobik olarak türetilmiş adenozin trifosfat (ATP) enerji üretimi kullanır; ikincisi, büyük miktarlarda laktat birikimine (>10 mmol/L) neden olur. Bu benzersiz yüksek yoğunluklu performans belirlemelerinin çeşitliliği, özellikle aerobik, anaerobik ve nöromüsküler/mekanik özelliklerin bir karışımını içeren orta mesafe/yüksek yoğunluklu etkinliklerde yaygındır (Sandford & Stellingwerff, 2019) ve bu belirleyicilerin birçoğu bağlantılıdır beslenme müdahalelerine (Stellingwerff, Bovim ve Whitfield, 2019). Aslında, yüksek yoğunluklu performansın sınırları çok faktörlüdür, ancak önemli bir sınırlayıcı faktör, sürekli artan kas asidozu düzeylerini tolere etme yeteneğidir; hem hücre içi hem de hücre dışı. Hücre dışı tamponlamayı geliştirmek için, sodyum bikarbonat yüklemesi sporcular tarafından onlarca yıldır araştırılmış ve kullanılmıştır.

Ancak, 2000’lerin ortalarında, Prof. Roger Harris ve meslektaşlarının (2006) öncü çalışması, hücre içi (kas içi) tamponlamanın kronik (birkaç haftalık) beta-alanin takviyesi yoluyla artırılmasının da mümkün olduğunu gösterdi; artan kas karnosini (b-alanil-L-histidin) ve yüksek yoğunluklu performans (Hill ve diğerleri, 2007) (Şekil 1). Bu zamandan beri, beta-alanin takviyesinin kas karnosin içeriğini en iyi şekilde artırmak ve müteakip performansı artırmak için etkinliğini inceleyen bir araştırma patlaması yaşandı. Bu nedenle, bu Spor Bilimi Değişimi (SSE) makalesi, önce anaerobik metabolizma ve ilgili tamponlama mekanizmalarına vurgu yaparak yüksek yoğunluklu performansın sınırlamalarını inceleyecek ve ardından beta-alanin takviyesi protokolleri ve çeşitli performans sonuçları bilimini inceleyecektir.

Şekil 1: Beta-alanin alımını ve artırılmış karnosin içeriğini içeren sentez, depolama ve önerilen mekanizmaları özetleyen şematik. β–alanin, beta-alanin; Carn, karnosin; Ca++, kalsiyum; CN1, serum karnosinaz; CN2, karnosin sentaz; H+, hidrojen iyonu; PAT1, proton destekli amino asit taşıyıcı; PEPT1, peptit taşıyıcı 1; PHT1, peptit-histidin taşıyıcı 1; TauT, taurin taşıyıcı. Şekil (Blancquaert ve diğerleri, 2015; Matthews ve diğerleri, 2019; Stellingwerff, Decombaz ve diğerleri, 2012)’den uyarlanmıştır.

Yüksek yoğunluklu egzersiz performansı ve kas karnosin etki mekanizmalarına yönelik sınırlamalar

Yüksek yoğunluklu sporlar/etkinlikler (~1-10 dakikalık tüm çaba), metabolizmanın kavşağında oldukları ve aerobik ve anaerobik metabolizmadan büyük miktarda enerji aldıkları için benzersizdir (Şekil 2). Aynı anda (farklı hızlarda olsa da) yüksek yoğunluklu egzersize güç sağlamak için ATP sağlayan üç ana enerji sistemi vardır, yani anaerobik sistemler (substrat seviyesinde fosforilasyon olarak da adlandırılır): 1) fosfokreatin (PCr) yıkımı ve 2) “anaerobik” glikoliz, ve 3) aerobik metabolizma (oksidatif fosforilasyon olarak da adlandırılır). Egzersizin başlangıcında ve artan yoğunluktaki egzersiz durumlarında, aerobik metabolizmadan ATP üretimi, ATP kullanım oranına yetişemez (yüksek yoğunluklu olayların %100’ü) ve enerji arzındaki eksiklik, anaerobik metabolizma tarafından yapılır. Bu enerji PCr ve anaerobik glikoliz sistemleri tarafından sağlanır. İkincisi, PCr degradasyonundan daha büyük bir kapasiteye sahiptir ve öncelikle glikolitik yoldaki glikojenin parçalanması yoluyla ATP sağlar ve bu da aşırı piruvat üretimine neden olur. Aşırı yoğunluklu egzersiz sırasında, yüksek piruvat üretimi oranı, trikarboksilik asit döngüsü ve elektron taşıma zinciri yoluyla mitokondride piruvat dehidrojenaz tarafından aerobik olarak oksitlenebildiği hızı aşar (Spriet, Howlett, & Heigenhauser, 2000), bu da ekstrem sonuçlara yol açar. yüksek yoğunluklu sporlarla (yarışma ve antrenman) ilişkili laktat üretim seviyeleri.

Buna göre, ~4 dakika süren yüksek yoğunluklu eforlar ~20 kat istirahat VO2 değerlerinde gerçekleştirilir ve sonuçta ~25 mmol/L kadar yüksek kan laktatı ve insan iskelet kası pH’ında Dinlenmede ~7,2’den bitkinlikte 6,6’ya (Hermansen & Osnes, 1972). Yorgunluk çok faktörlü olsa da, ~1-10 dakika boyunca sürdürülen yüksek yoğunluklu egzersiz için önemli bir sınırlayıcı olarak H+ birikimi yoluyla kas asidozunu gösteren güçlü mekanik temeller kesinlikle vardır (Allen, Lamb, & Westerblad, 2008). Karnosinin, H+’yı kabul edebilen (tampon) (Bate-Smith, 1938) nitrojen içeren imidazol yan halkası nedeniyle önemli bir hücre içi tampon olduğu da 80 yıldan beri bilinmektedir (Bate-Smith, 1938) ve sırasında kas pH’ındaki düşüşü yavaşlatır. yoğun egzersiz (Baguet, Koppo, Pottier ve Derave, 2010). Normal kas karnosin seviyelerinin toplam hücre içi kas tamponlama kapasitesine katkısının ~%6-7 olduğu öne sürülmüştür, ancak beta-alanin takviyesi ile arttırıldığında toplamın ~%15’ine ulaşabilir (Harris & Stellingwerff, 2013). İlginç bir şekilde, kısa mesafe koşucuları ve kürekçilerin maraton koşucularından neredeyse iki kat daha fazla kas karnosin miktarına sahip oldukları ve karnosinin Tip II kas lifi içeriği ile güçlü bir şekilde ilişkili olduğu da 35 yıldır bilinmektedir (Parkhouse, McKenzie, Hochachka, & Ovalle, 1985). Birlikte ele alındığında, şiddetli metabolik asidoz, kas karnosininin birçok hücre içi tampondan biri olarak hareket edebildiği yüksek yoğunluklu performansı sınırlayıcıdır.

Şekil 2: Tüm Olimpik sporlarda potansiyel ergojenik etkinin (~1-10 dakikalık yüksek yoğunluklu egzersiz) beta-alanin bölgesini vurgulayan bir şematik. ATP üreten üç ana enerji sisteminin her biri arka planda vurgulanarak, anaerobik glikolize büyük ölçüde dayanan sporlar/etkinlikler ile performansı artırmak için beta-alanin takviyesi potansiyeli arasındaki önemli örtüşmeyi gösterir. Kırmızı renkle vurgulanan sporlar ve/veya etkinlikler, 10 mmol/L’den yüksek yarışma kan laktat seviyelerine ilişkin yayınlanmış mevcut verileri gösterir. Toplam etkinlik/maç süresi sağdaki okla vurgulanır. Noktalı çizgi, her sporda süreksiz (veya sürekli olmayan (<0,5 dakika) yüksek yoğunluklu) süreleri vurgular (örneğin, beyzbol veya futbol sırasında olduğu gibi laktat seviyelerinin <10 mmol/L olduğu uzun süreli aerobik geri kazanımlı kısa sprintler). ATP, adenosin trifosfat; CHO, karbonhidrat; günlük, logaritmik; orta mesafe, orta mesafe; dakika, dakika; PCr, fosfokreatin; sn, saniye.

ATP üretimini sınırlayan metabolik asidozun ötesinde, yüksek yoğunluklu performansın önündeki biyomekanik ve yapısal kısıtlamalar da vardır ve bunlar genellikle yüksek yoğunluklu performansın sınırları açıklanırken dikkate alınmaz. Örneğin, birçok orta mesafe/kuvvet tabanlı spor, olağanüstü hız ve patlayıcı güç ve/veya güçle sonuçlanan aşırı morfolojik uyarlamalar (örneğin, sprint bisikletinde ve kürek çekmede olağanüstü dörtlü kolanlar) gerektirir. Açıkçası, bu sporların performans belirleyicilerinin de yapısal ve biyomekanik bir kökenden (örneğin, mutlak tepe kuvvet, kuvvet geliştirme hızı, vücut kütlesi, vb.) (Weyand, Sandell, Prime ve Bundle, 2010)) dikkate alınması gerekir. Maksimuma yakın sürekli yüksek yoğunluklu koşu hızının, yine hızlı kasılan Tip II kas lifi içeriğiyle ilişkili olan büyük kuvvetleri uygulamak için gereken minimum süre (yerle temas süresi veya gerilim altındaki süre) ile sınırlı olduğu görülmektedir (Weyand ve ark., 2010) ve/veya kasın tekrar tekrar maksimum kuvvet üretme yeteneği. Performansın bu çeşitli yapısal/mekanik belirleyicilerinin temelini oluşturan hızlı kasılan Tip II kas lifleri (Tip IIa ve IIx) (Costill ve diğerleri, 1976), bunlar yavaş kasılan Tip I kas liflerine kıyasla neredeyse iki kat daha fazla karnosin içeriğine sahiptir. Baget ve diğerleri, 2011; Parkhouse ve diğerleri, 1985; Stellingwerff, Anwander ve diğerleri, 2012).

Mekanistik desteğin çoğu hücre kültürü ve kemirgen araştırmaları yoluyla oluşturulmuş olmasına rağmen, karnosin ayrıca çok sayıda önerilen fizyolojik role sahiptir. Bununla birlikte, bu in vitro rollerin birçoğu insanlarda dinlenme ve egzersiz sırasında da rol oynayabilir. Bu potansiyel fizyolojik rollerin tümü yakın zamanda Matthews ve diğerleri tarafından anlamlı bir şekilde gözden geçirilmiştir. (2019), atletlerde artırılmış karnosin için en güçlü hakim olan ergojenik mekanizmanın, hücre içi pH tamponlamanın artmasıyla. İkincil mekanizmalar ayrıca şunları içerir: (1) salınım, geri alım ve Ca2+ duyarlılığı dahil olmak üzere kalsiyum (Ca2+) kullanımı; (2) “karnosin shuttle” olarak tanımlanan sitoplazmik Ca2+ – H+ değiştirici (Şekil 1); (3) glikolitik akışta bir artışa yol açan biyoenerjetiği düzenleme potansiyeli; (4) oksidatif stresi değiştiren reaktif oksijen türlerinin temizleyicisi; ve (5) reaktif aldehitlerin ve lipid peroksidasyonunun (reaktif aldehitlerin enzimatik olmayan detoksifikasyonu) oluşmasını önlemek için stabil konjugatların oluşumu.

Ortaya çıkan ilginç bir mekanizma, karnosin mekiği hipotezidir (Şekil 1). Karnosin mekiği hipotezini desteklemek için, kardiyak miyositlerdeki son veriler, karnosinin sadece bir tampon olmadığını, aynı zamanda bir tür “karnosin mekiği” olarak sarkoplazmik retikulumdan Ca2+ ve H+ işlenmesinde yer aldığını göstermiştir (Şekil 1; gözden geçirildiği gibi). tarafından (Blancquaert, Everaert ve Derave, 2015; Matthews, Artioli, Turner ve Sale, 2019), ancak insan iskelet kasında onaylanması gerekiyor.

Beta-alanin takviyesi ve karnosin sentezi

Kastaki karnosin, plazma beta-alanin konsantrasyonunun hız sınırlayıcı substrat olduğu karnosin sentaz tarafından sentezlenir. Plazma konsantrasyonu <2 μM’dir ve kas içine alınması için Km (maksimumun %50’si olan bir reaksiyon hızı için gereken konsantrasyon) ~1,0–2,3 mM’dir. Buna karşılık, L-histidin plazmada (50 μM) ve kasta çok daha yüksek konsantrasyonlarda bulunur ve çok daha düşük bir Km’ye (16,8 μM, Şekil 1) sahiptir. 2006 yılında Harris ve arkadaşları (2006), 3.2 veya 6.4 g/gün betaalanin (veya izomolar miktarda takviye edilmiş karnosin (13.0 g/gün)) oral alımının %40-60 artışla sonuçlandığını gösteren ilk kişilerdi. insanlarda kas karnosin.

Bu dönüm noktası niteliğindeki çalışmadan bu yana, kas karnosininin ölçüldüğü (kas biyopsisi veya manyetik rezonans spektroskopisi yoluyla) ve önemli miktarda beta-alanin takviyesi yapılan (örneğin, en az 4 hafta boyunca günde ~3-6 g beta-alanin) her çalışma ), kas karnosin içeriğinde önemli bir artış göstermiştir (incelemeler için bkz. Perim ve diğerleri, 2019; Stellingwerff, Decombaz, Harris, & Boesch, 2012). Ortalama olarak bu, 4-6 hafta boyunca günde ~3-6 g beta-alanin takviyesi ile kas karnosin içeriğinde ~%30-50 önemli bir artışa yol açmıştır. Beta-alanin takviyesinin sonlandırılmasından sonra artırılmış iskelet kası karnosinin arınması çok yavaştır ve kas karnosininde ~%50’lik bir artıştan sonra tahmini arınma süresi ~14 ila 15 haftadır (Baguet ve diğerleri, 2009; Stellingwerff, Anwander , ve diğerleri, 2012). Karnosin sentezine katkıda bulunan en büyük faktör, beta-alanin takviyesinin dozu ve süresidir, çünkü araştırmalar, günlük beta-alanin dozunu iki katına çıkarmanın, sentezlenen karnosin miktarını yaklaşık iki katına çıkardığını (ve alma süresini yarıya indirdiğini) göstermiştir. aynı artış) (Church vd., 2017; Stellingwerff, Anwander, vd., 2012).

Güncel veriler, beta-alanin takviyesi ile karnosin sentezinin etkinliğini arttırmanın birkaç potansiyel yolunu da göstermiştir, çünkü alınan beta-alanin’in sadece ~%5’i kasta karnosin olarak açıklanabilir, geri kalanı ise bilinmeyen bir metabolik kadere sahiptir. Bunlar şunları içerir: (1) beta-alanin’i yemekle birlikte almak (insülin etkisi sağlayarak), çünkü bu, gastrocnemius kasında değil, soleusta daha fazla karnosin sentezi ile sonuçlanır (Stegen ve diğerleri, 2013); (2) saf forma kıyasla yavaş salınan beta-alanin as kullanılması, daha fazla karnosin sentezi ile sonuçlanır (Varanoske ve diğerleri, 2019); ve (3) takviye yaparken eğitim/egzersiz yapmak (Bex, Chung, Baget, Achten ve Derave, 2015). Bununla birlikte, karnosin sentezini etkilemek için beta-alanin takviyesinin dozu ve süresinin ötesinde, bu diğer etkileyen faktörler daha fazla bilimsel doğrulama gerektirir. Ayrıca, Saunders ve diğerleri (2017a) tarafından 25 denekle günde 6,4 g’da 24 haftalık beta-alanin takviyesi uygulayan yeni ufuk açıcı bir çalışma, karnosin sentezi için çok çeşitli bireysel değişkenlik bildirdi. Beş denekte 24. haftada maksimum kas karnosin içeriği vardı, ancak diğer 5 denekte zaten ilk 12 hafta içinde en yüksek kas karnosin içeriğine sahipti (Saunders, Painelli, ve diğerleri, 2017). Son olarak, beta-alanin yükleme fazı ile kas karnosini yükseldiğinde, 1.2 g/gün kadar az beta-alanin ile devam eden takviyenin artan karnosin depolarını koruyacağı görülmektedir (Stegen ve diğerleri, 2014).

Beta-alanin doz başına 800 mg’dan daha yüksek seviyelerde eklendiğinde, çoğu denekte hafif parestezi ile sonuçlanır (minör “karıncalanma”, cilt vazodilatasyon ve ~60-120 dakikada kızarma). Bununla birlikte, ticarileştirilmiş bir yavaş salınımlı beta-alanin tableti üretilmiş ve daha az üriner yayılma ve doruk plazma eğrisinde (eğrinin altında aynı alan) bir körelme görülmüştür ve deneklerin hiçbiri kontrole kıyasla herhangi bir parestezi semptomu bildirmemiştir (Decombaz, Beaumont, Vuichoud, Bouisset ve Stellingwerff, 2012). Beta-alanin kas taşıyıcı genin ve onu takip eden protein TauT’nin (Saunders, Painelli, ve ark., 2017) aşağı regülasyonu dışında, beta- ile başka hiçbir yan etki veya herhangi bir kan ölçümünde veya akut vücut ağırlığında değişiklik gösterilmemiştir. alanin takviyesi (Harris ve diğerleri, 2006; Stellingwerff, Anwander ve diğerleri, 2012).

Beta-alanin takviyesi yoluyla artırılmış karnosinin performans sonuçları

İlk beta-alanin insan performansı çalışması 2007’de yayınlandı ve kas karnosinindeki bir artışın (betaalanin takviyesi yoluyla), maksimum vat miktarının (Wmax) %110’unda toplam yapılan işin tükenme süresinde (TTE) doz-tepki artışlarına yol açtığını gösterdi. başlangıca kıyasla 4. haftada (+%12 TTE) ve 10. haftada (+%16 TTE). Sonraki yıllarda, çok sayıda performansa dayalı çalışma, aşağıdakiler dahil olmak üzere yüksek yoğunluklu sonuçları iyileştirmek için betaalanin takviyesinin etkinliğini göstermiştir:
(1) takviye öncesi temel kas karnosini ~16 s, ~1.5 dk ve ~6.5 dk kürek çekme performansı ile ilişkilidir (Baguet, Bourgois, Vanhee, Achten ve Derave, 2010), kas karnosinin önemini yüksek- yoğunluk performansı; (2) 110 dakikalık uzun süreli bisiklet sürmenin ardından 30 saniyelik sprint performansını (+%5 ortalama güç) önemli ölçüde iyileştirdi (Van Thienen ve diğerleri, 2009); ve (3) hem eğitimli hem de eğitimsiz deneklerde geliştirilmiş tekrarlanan Wingate sonuçları (4 Wingate testi üzerinden yapılan toplam çalışma) (de Salles Painelli ve diğerleri, 2014). Bununla birlikte, bazı araştırmalar, kontrole kıyasla beta-alanin takviyesinden sonra herhangi bir performans yararı göstermedi, ancak genellikle ~150 g’dan daha az toplam eklenmiş beta-alanin içeren takviye ile (Derave ve diğerleri, 2007; Smith ve diğerleri, 2009) ) veya asidozun sınırlayıcı olmayacağı ~30 saniyenin altındaki çok kısa, patlayıcı performans protokolleri (örneğin, maksimum 1 tekrar veya sprint) ile (Kendrick ve diğerleri, 2008; Sweeney, Wright, Glenn Brice, & Doberstein, 2010).

Kronik beta-alanin takviyesinin performans etkilerini inceleyen iki kesin meta-analiz yapılmıştır. İlk meta-analiz 2012’de yayınlandı ve kontrole kıyasla egzersiz sonuç ölçümlerini iyileştiren beta-alanin genel sonucuyla 15 çalışma (n=360 denek) içeriyordu (p=0.002, genel etki boyutu (ES) 0.374) ve performans etkilerinin çoğu, 1 ila 4 dakikalık yüksek yoğunluklu egzersizin üzerinde gösteriliyor (Hobson, Saunders, Ball, Harris, & Sale, 2012). Ancak bu meta-analiz, egzersiz performansı/zamana karşı deneme (TT) protokolleri (n=2 çalışma; p) ile karşılaştırıldığında egzersiz kapasitesi/TTE protokollerinin (n=13 çalışma; p=0,013, ~%2-3 iyileşme) baskın olduğunu göstermiştir. =0.204). Etki boyutlarının süreye dayalı TTE protokollerinde, içsel pacing’in performans sonuçlarında da rol oynayabileceği TT’lere kıyasla daha büyük olma eğiliminde olduğuna dikkat etmek önemlidir. 2017’de 40 çalışma (n=1461 denek) içeren bir takip meta-analizi tamamlandı ve genel etki büyüklüğü 2012 meta-analizine (Saunders, Elliott-Sale, ve diğerleri) kıyasla 2,1 kat daha küçüktü (ES=0,18). ., 2017). İlginç bir şekilde, egzersiz kapasitesi/TTE için ES, 2012 meta-analizine benzer şekilde 0,4998 idi, ancak performans/TT sonuçları için ES yalnızca 0,1078 idi. Yine meta-regresyon analizi, ~1-10 dakikalık egzersiz süresinin beta-alanin takviyesi ile en büyük performans faydalarını gösterdiğini gösterdi (p=0.004; Şekil 2).

Son olarak, iyi eğitilmiş deneklerde beta alanin takviyesinin, eğitimsiz deneklere kıyasla daha küçük genel performans etkilerini (performansta ~% 0,5-1 iyileşme) öneren bazı yeni ortaya çıkan veriler olmuştur (Bellinger, Howe, Shing, & Fell, 2012; Saunders, Elliott -Satış ve diğerleri, 2017). Bu, geçmişteki diğer meta-analizlerde gösterilmiştir ve muhtemelen genetik bir zirveye yaklaşan elit atletlerde bulunan bir biyolojik performans tavan etkisini temsil eder. Şekil 2, çeşitli enerji sistemlerini ve ~1-10 dakika süreli performans “tatlı noktayı” ve buna göre beta-alanin takviyesinden fayda sağlayabilecek çeşitli Olimpik sporları vurgulamaktadır. Betaalanin, yakın tarihli Uluslararası Olimpiyat Komitesi ek konsensüsüne göre potansiyel olarak ergojenik (ideal olaylarda/sporlarda doğru protokolle kullanıldığında) olarak listelenecek birkaç ergojenik yardımcıdan biridir (Peeling, Binnie, Goods, Sim, & Burke, 2018). ).

Pratik uygulamalar ve sonuçlar

Harris ve meslektaşlarının 2006’da kronik betaalanin takviyesinin insanlarda kas karnosin içeriğini önemli ölçüde artırdığını ilk kez göstermesinden bu yana, bilgimizde büyük ilerlemeler oldu.
takviye protokolleri ve müteakip insan performansı sonuçları ile ilgili. Yine de Tablo 1, öne çıkan bazı sorularımızı ve gelecekteki uygulamalı araştırma yönlerimizi vurgulamaktadır. Anlayıştaki bu olağanüstü sınırlamaların ötesinde, mevcut çağdaş pratik uygulamalar ve öneriler
beta-alanin takviyesi şunları içerir:

• Veriler, karnosin depolarını artırmak (%30-60) için günde ~3-6 g beta-alanin almayı (genellikle yemekle birlikte her 4 saatte bir 800 mg ila 1,6 g dozlar alır) en az 4 haftalık takviye olarak almayı destekler ve performans gösterir. faydalar.

• Bu dozlama protokolünün vücut ağırlığına (~0,05-0,06 g/kg vücut kütlesi/gün) göre optimize edilebileceğine ve yiyecek ve egzersizle birlikte alınan yavaş salınan beta-alanin’in karnosin sentezini daha da artıracağına dair bazı kanıtlar vardır (Stegen et al. al., 2014). Bununla birlikte, 24 haftalık takviyede, bazı sporcular hala kas karnosin içeriğini arttırıyor olabilir.

• İki meta-analiz, yüksek yoğunluklu sporların/etkinliklerin (~1-10 dakika süreyle, önemli ölçüde yüksek kan laktat düzeyleriyle (>10 mmol/L, Şekil 2)) takviyeden en fazla ergojenik potansiyele sahip olduğunu desteklemiştir. beta-alanin.

• Yüksek yoğunluklu sürekli etkinliklerde beta-alanin ile küçük ila orta düzeyde performans etkileri bildirilmiştir; eğlence amaçlı atletlerde performansta %2-3 ve elit atletlerde ~%0,5-1,0 artış.

Bu SSE, beta-alanin takviyesi ve bunun kas karnosin içeriği ve egzersiz performansı sonuçları üzerindeki etkisi ile ilgili uygulamalı bilim hakkında çağdaş bir güncelleme sağlar. Pek çok soru kalmasına rağmen (Tablo 1), son 15 yıldaki bilgi patlaması, beta-alanin’i sürekli yüksek yoğunluklu olaylarda optimal bir dozlama protokolü ile kullanıldığında ergojenik potansiyele sahip bir avuç takviyeden biri haline getirdi.

Kreatin hakkında daha fazla bilgi edinmek için Kreatin nedir? isimli yazımızı okuyabilirsiniz. Okumak için buraya tıklayabilirsiniz.