Beta-alanina w sportach wytrzymałościowych – hit czy kit?

Substancja o nazwie beta-alanina jest dość popularnym suplementem wśród sportowców. Część osób na dowód jej działania podaje, że po zażyciu dużej dawki możemy odczuć specyficzne mrowienie na skórze, które ustępuje po jakimś czasie. Czy to wystarczy, żeby powiedzieć, że to rzeczywiście działa? Poznajcie działanie beta-alaniny i naukowe dowody na jej temat.

Występowanie

Zacznijmy od substancji o nazwie karnozyna (beta-alanylo-l-histydyna). Jest ona dipeptydem, składającym się z dwóch aminokwasów: naszej bata-alaniny i l-histydyny. Karnozyna jest aktywnym metabolitem beta-alaniny (l-histydyna dołącza się do podanej z zewnątrz beta-alaniny już w organizmie). Karnozyna występuje naturalnie w mięsie, a jej poziom zależy od poziomu metabolicznej kwasowości zwierząt. Gatunki ryb i ssaków morskich żyjące w głębokich wodach morskich mają jej o wiele więcej niż inne gatunki, które żyją w płytszych wodach. Najwyższe wartości karnozyny występują u koni, psów wyścigowych, a także u pewnego gatunku wielorybów (Balaenoptera acutorostrata). Zwierzęta hodowlane, które są mniej aktywne, mają niższy poziom tej substancji niż zwierzęta żyjące na wolności.

Oto przykładowe wartości występowania karnozyny w popularnym mięsie:

• wołowina: 1745-1961 μg na gram mięsa,
• wieprzowina: 2 439±13 μg na gram mięsa,
• drób: 666±9 μg.

W organizmie człowieka najwięcej jest jej w mięśniach szkieletowych, a także w sercu i mózgu. Jest obecna głównie we włóknach mięśniowych typu II (odpowiadających za siłę i krótkie, beztlenowe wysiłki), gdzie jej poziom jest 2-3 razy większy niż we włóknach typu I (wytrzymałościowych). Poza tym mięśnie mężczyzn zawierają ok. 20% więcej karnozyny niż tkanka mięśniowa kobiet. Jej stężenie zależy też od indywidualnych predyspozycji.

Suplementacja beta-alaniną jest bardziej efektywna niż karnozyną. Potwierdzają to badania informujące o codziennym przyjmowaniu beta-alaniny. Po podaniu jej w dawce 1,6g poziom karnozyny w mięśniach (włókien II typu) zwiększył się o 8,1±11,5% po 2 tygodniach i wzrósł do 35,5±13,5% po 8 tygodniach. U osób przyjmujących 3,2 g poziom wzrósł o 9,7±10,8% po 2 tygodniach i do 44,5±12,5% po kolejnych dwóch tygodniach. We włóknach I typu wzrost osiągnął 11,8±7,8% po 2 tygodniach i 30,3±14,8% po ośmiu tygodniach (dawka 1,6g). Przy dwukrotnie większej dawce (3,2g) wartości osiągnęły 17,4±9,6% po 2 tygodniach i 21,9±14,4% po 4 tygodniach. Różnice te mogą też wynikać z innej początkowej wartości poziomu beta-alaniny we włókach I typu.

Czemu akurat beta-alanina?

Na wytwarzanie karnozyny w organizmie duży wpływ ma poziom beta-alaniny we krwi. Drugi czynnik limitujący, l-histydyna nie odgrywa istotnej roli, bo jest jej pod dostatkiem w komórkach. Za główną i podstawową cechę kornozyny podaje się właściwości wewnątrzmięśniowego zwiększania możliwości stabilizowania pH, czyli działanie buforujące. Karnozyna neutralizuje kwas mlekowy, który powstaje podczas wysiłku. Dzięki temu działaniu może redukować „zakwaszenie”, nie wpływając na zwiększanie poboru tlenu. Chociaż mleczan (sól kwasu mlekowego) nie osłabia skurczu mięśnia bezpośrednio, ma znaczenie w ogólnym bilansie. Może być to związane z akumulacją jonów H+, co pogarsza skurcz mięsni i glikolizę. Wiele badań potwierdza, że działanie buforujące pewnych substancji prowadzi przez – bezpośrednie i niebezpośrednie mechanizmy – do poprawy wyników w wysiłkach o wysokiej intensywności w krótkim czasie.

Beta-alanina działa też jako antyoksydant. Hipotezy mówią, że może poprawiać wydajność treningu, siłę mięśni, polepszać regenerację. Nie zwiększa za to masy mięśniowej, tak jak kreatyna. Może również wzmacniać wpływ kofeiny na siłę skurczów mięśni. Wysoki poziom karnozyny w mięśniach korelowal z lepszymi możliwościami wysiłkowymi, ale głównie w wysiłkach beztlenowych.

Beta-alanina jest związkiem syntetyzowanym naturalnie w wątrobie z uracylu. Suplementacja nią ma przynieść poprawę wyników w wysiłkach krótkich i umiarkowanie długich oraz w próbach maksymalnej mocy. Obserwowano też efekty w opóźnianiu nerwowo-mięśniowego zmęczenia u nietrenujących. Niestety badania ciągle nie przynoszą jednoznacznych wyników, co do skuteczności tego środka. Jedno, co wiemy na pewno, to to, że beta-alania zwiększa poziom mięśniowej karnozyny (z 37 do 47% w wybranych mięśniach). Próby dostarczania karnozyny z zewnątrz nie przynoszą spodziewanych efektów. Najlepszym rozwiązaniem okazuje się przyjmowanie jej prekursora – bata-alaniny. Beta-alanina, z powodu przekształcania się w karnozynę zwiększa produkcję mocy przez buforowanie gromadzących się jonów wodorowych. Przyjęta dawka beta-alaniny zwiększa zarówno jej poziom w osoczu, jak i poziom karnozyny w mięśniach. Beta alanina podobnie jak tauryna, która również jest beta-aminokwasem, bezpośrednio uczestniczy też w transporcie związków do receptorów zlokalizowanych w obrębie hipokampu w mózgu.

W ośmiu badaniach trwających przez dłuższy czas na podstawie meta-analiz zaobserwowano pewne korzyści stosowania beta-alaniny (mediana wynosi 2,85% poprawy wytrzymałości mięśniowej) w wysiłkach od 60 do 240 sekund (zwykle mierzonych przez czas do wyczerpania). W wysiłkach beztlenowych wystąpił umiarkowany pozytywny efekt, możliwe że będący następstwem poprawy wytrzymałości mięśniowej i redukcją zmęczenia, aniżeli z powodu poprawy funkcji krążeniowo-ddechowych. Jeśli chodzi o wpływ na zmęczenie, na podstawie 7 prac można sądzić, że beta-alanina jest do pewnego stopnia efektywna w redukowaniu zmęczenia i poprawie czasu do wyczerpania. Nie ma wpływu na poziom maksymalny generowanej mocy, nie pooprawia VO2max, nie buduje też masy mięśniowej, (a w niektórych badaniach wystąpił nawet jej spadek). Nie ma też dowodów na jej działanie redukujące tkankę tłuszczową.

Dodatkowe badania

W 4-tygodniowych badaniach dwie grupy 7-osobowe wykonywały trening jednej kończyny. Pierwsza grupa przyjmowała 6,4 g beta-alaniny dziennie, a druga grupa (uznawana jako kontrolna) otrzymywała placebo. W grupie beta-alaniny karnozyna mięśniowa zwiększyła się po równo w trenowanej i nietrenowanej kończynie (nodze) u każdego badanego. W grupie kontrolnej karnozyna była na tym samym poziomie, co przed badaniem. Wskazuje to, że poziom treningu (skurcze mięśni) nie mają wpływu na poziom karnozyny w mięśniach. Ale suplementacja zwiększa jej poziom.

W 5-tygodniwych badaniach suplementacja 4,8 g beta-alaniny dziennie przyniosła większe stężenie karnozyny w mięśniach niż u osób przyjmujących ten sam poziom beta-alaniny podawanej z posiłkami (+64%). Kiedy beta-alanina była przyjmowana pomiędzy posiłkami, jej poziom był znacząco niższy (+41%).

Dość ciekawe wnioski dostrzeżono również podczas badań na neurologiczne działania beta-alaniny. Nie zaobserwowano poprawy nastroju w badaniach tego typu, ale beta-alanina może powodować działanie redukujące niepokój u osób przyjmujących ten środek.

Trening mocy

Jeśli chodzi o trening mocy, 30-dniowe przyjmowanie dawki 4,8 g beta-alaniny dziennie przyniosło zwiększenie mocy u osób wykonujących trening oporowy, podczas gdy 10-tygodniowe badania (6,6 g/dzień), nie przyniosły poprawy w maksymalnej próbie (one-rep max) oraz w izometrycznej próbie w izolacji. Wcześniejsze 4-tygodniowe badania (4,8 g/dzień) podają, że zaobserwowano poprawę w mięśniowej wytrzymałości u sprinterów podczas powtarzanych maksymalnych ćwiczeń, ale nie było efektu w trakcie sprawdzianu na dystansie 400m.

Gdy badania na temat ćwiczeń zależnych od mocy poddano meta-analizie, efekty były nieco lepsze niż placebo, ale nie osiągnęły istotności statystycznej. Gdy wysiłek trwał do 60 sekund, efekt nie różnił się od placebo.

Suplementacja beta-alaniną jest najbardziej obiecująca w dwóch rodzajach ćwiczeń: w takich, które wpływają na wewnątrzkomórkowy poziom pH (ćwiczenia trwające więcej niż 30 sekund, dopóki niekorzystne działanie spowodowane przez jony H+ jest minimalne) oraz krótkie i intensywne wysiłki (takie jak sprinty, wioślarstwo na krótkich dystansach, podnoszenie ciężarów – niekoniecznie w jednej maksymalnej próbnie). W badaniach używających treningu oporowego poprawa objętości ćwiczeń była również czasem obserwowana.

Jak podają meta-analizy, korzyści wynikające ze stosowania beta-alaniny są największe przy wysiłkach trwających od 60 do 240 sekund. Poza tymi wartościami korzyści drastycznie spadają i są nieznaczące. Warto na koniec dodać, że jedna trzecia z badań analizowanych w tej meta-analizie (5 z 15) przyznaje, że otrzymywała finansowe wsparcie od firm produkujących suplementy…

Parestezja

Warto jeszcze powiedzieć o ciekawej reakcji możliwej po rozpoczęciu suplementacji tym związkiem. Ponieważ beta-alanina wymaga do tworzenia karnozyny histydyny, pobieranie jej ma skutkować reakcją na poły alergiczną, zwaną parestezją. To nieszkodliwy efekt uboczny, objawiający się mrowieniem, zaczerwienieniem na skórze, poczuciem „igiełek” w różnych częściach ciała, często w końcówkach palców i na twarzy. Jest to związane ze zwiększaniem poziomu histaminy. Przez innych zjawisko to jest tłumaczone pobudzeniem zakończeń nerwowych, ale brak wystarczających dowodów na tę hipotezę. Zjawisko to utrzymuje się od 10-20 minut i trwa do około godziny. Aby je zmniejszyć zaleca się spożywanie beta-alaniny z posiłkami (zamiast na pusty żołądek) oraz podzielenie dawki dziennej na kilka mniejszych (każdy może reagować inaczej na podobną ilość).

Stosowanie

Według kilku badań, poziom karnozyny rośnie bardzo powoli, więc suplementację trzeba kontynuować przez odpowiednio długi czas (minimum 8 tygodni), aby uzyskać jej wysoki poziom. Poziom beta-alaniny jest naturalnie mniejszy u wegetarian, ale nie występują stany niedoboru tylko tego składnika. Przyjmuje się jedynie ogólne niedobory białka. Poziom karnozyny spada też z wiekiem, ale fizjologiczne następstwa nie są dokładnie poznane.

Maksymalna dawka to 10mg/kg masy ciała na dzień, zazwyczaj podaje się ją w dawkach od 2 do 5g dziennie (można podzielić do stosowania 2 razy dziennie). Dla efektu antyoksydacyjnego zaleca się dawki 3,2-6,4 g / dzień, spożywane około 60 minut przed ćwiczeniami na pusty żołądek. Nie powinno się jej łączyć z tauryną (obie substancje rywalizują o ten sam transporter, aby dostać się do mózgu), a dobre efekty może dać połączenie z kreatyną w sportach siłowych. Długotrwałe stosowanie beta-alaniny może powodować niedobory tauryny, które objawiają się, m.in. kurczami mięśni.

Podsumowanie

Beta-alaniana to popularny suplement zwiększający poziom karnozyny w organizmie. Najlepsze efekty może dać przy stosunkowo krótkich wysiłkach. Sam Alberto Salazar w słynnym Oregon Project poleca go swoim zawodnikom. Środek jest raczej bezpieczny (występują jedynie wyżej wymienione odczucia mrowienia i sporadyczny rumieniec). Brak wystarczających danych o jego skuteczności w wysiłkach wytrzymałościowych.