Бета-аланин, соединяющийся в организме с гистидином для получения карнозина, обладает рядом эффектов, которые могут сделать его полезным для спортсменов и просто тренирующихся людей. Предметом рассматриваемого сегодня исследования [1] стало воздействие бета-аланина на результативность различных видов тренировок.
Исследование
В ходе восьминедельного рандомизированного исследования 20 мужчин-баскетболистов, учащихся в колледже (средний возраст 23 года), во время подготовки к предстоящему соревновательному сезону ежедневно принимали либо 6,4 грамма бета-аланина, либо плацебо.
Перед началом эксперимента и через восемь недель участники проходили тестирование в течение трех дней.
В первый день проводилась оценка композиции тела и анализ крови; на второй - повторяющийся спринтерский тест, где измерялась мощность и уровень лактата в крови; на третий день - тест на аэробную мощность (т.е. тест Брюса), где дополнительно измерялось максимальное потребление кислорода (VO2 max) и частота сердечных сокращений.
Оценивались следующие показатели.
Воспалительные маркеры С-реактивный белок (CRP) и интерлейкин 6 (IL-6).
Композиция тела, оценивалась с помощью многочастотного анализа биоэлектрического импеданса.
Высота выпрыга из полуприседа.
Выход мощности.
Индекс утомления (максимальная мощность минус минимальная мощность, разделить на общее время всех забегов спринтерского теста).
Лактат в крови, оцениваемый через 10 минут после спринтерского теста.
VO2max - максимальное потребление кислорода.
Частота сердечных сокращений.
Результаты
Бета-аланин снизил уровень IL-6 по сравнению с базовым (5,42 пг/мл против 5,98) и плацебо (5,42 против 6,15 пг/мл); снизил CRP (0,70 мг/л против 0,83) и плацебо (0,90 мг/л против 0,70), в то время как CRP увеличился по сравнению с плацебо (0,90 против 0,84 мг/л).
Что касается спортивных показателей, то бета-аланин увеличил пиковую мощность по сравнению с исходным уровнем (881 Вт против 862,1) и плацебо (881 против 858,3 Вт).
Замечание
Возможным ограничением данного исследования является отсутствие контроля тренировочного стресса и питания, показателей, способных повлиять на степень воспаления.
Исследователи пытались контролировать возможные различия уровней тренировочного стресса при помощи шкалы оценки интенсивности воспринимаемой нагрузки и опросника самочувствия на протяжении всего исследования, но подобные результаты не особенно ценны из-за их субъективного характера.
Использование инструментов для внешней оценки тренировочных нагрузок (например, фитнес-браслетов) дало бы более серьёзные доказательства отсутствия значимых различий уровней тренировочного стресса между группами.
Кроме того, хотя участникам было предписано питаться согласно одинакового плана питания (рекомендованного диетологом) 72 часа до каждого тестирования, могли существовать более давние различия в питании (например, недостаток микроэлементов), которые повлияли на общие результаты.
Выводы
Высокоинтенсивные тренировки ускоряют гидролиз АТФ и гликолиз для обеспечения системы энергией. Это приводит к соответствующему увеличению объема метаболитов, таких как неорганический фосфат и ионы водорода, которые снижают рН внутри мышечных клеток и уменьшают мощность и результативность [4].
Другие факторы, ухудшающие мышечную функцию во время интенсивной тренировки, включают изменения работы кальция (т.е. уменьшение высвобождения кальция из саркоплазматического ретикулума и снижение чувствительности миофиламентов к кальцию [3]) и чрезмерное производство реактивных форм кислорода (ROS) [5].
После приема бета-аланин в скелетных мышцах и других органах соединяется с гистидином, образуя карнозин. [7] Карнозин играет несколько физиологических ролей в организме [3], одна из которых - действие в качестве внутриклеточного буфера рН. Карнозин тормозит снижение внутриклеточного рН во время тренировки, связываясь с метаболитами, что позволяет дольше сохранять высокую интенсивность тренировки.
Это основной механизм, с помощью которого бета-аланин повышает эффективность тренировки, но, вероятно, не единственный. Предварительные данные свидетельствуют о том, что карнозин способен улучшить результаты высокоинтенсивных тренировок, влияя на процессы с кальцием и уровень ROS [8].
Поскольку ионы водорода и кальция конкурируют за один и тот же участок связывания в мышечных клетках (первый подавляет сокращение мышцы, а второй запускает), а ионы кальция и водорода связываются ещё и с карнозином, то карнозин может улучшить сокращательную функцию, увеличивая миофиламент (белки в мышечных клетках, запускающие сокращение), поднять чувствительность к кальцию или уровень ионов кальция, доступных для запуска мышечного сокращения.
Карнозин обладает антиоксидантными свойствами, включая способность к поглощению ROS и усилению активности ферментативных антиоксидантов, таких как супероксиддисмутаза и глутатионпероксидаза. Таким образом, он способствует предотвращению утраты контроля производства ROS во время тренировки, что сохраняет производительность мышц.
Тем не менее для подтверждения вклада этих механизмов в эргогенные эффекты бета-аланина необходимы дополнительные данные исследований с участием большой выборки людей.
Понимание механизмов, при помощи которых бета-аланин повышает эффективность тренировки, дает представление о том, в каких видах упражнений его эффект будет наиболее заметен, а именно в высокоинтенсивных упражнениях, характеризующихся накоплением ионов водорода и значительным усилением внутримышечного ацидоза.
Метаанализ 2017 года показал, что бета-аланин в некоторой степени повышает спортивную результативность во время нагрузки продолжительностью от 30 секунд до 10 минут. [9] Добавка с бета-аланином наиболее эффективна для упражнений продолжительностью от 1 до 4-7 минут [7][9].
Кроме того, бета-аланин, по-видимому, гораздо более эффективен для повышения выносливости (например, увеличения времени до истощения), чем собственно результативности (например, времени выполнения задачи) [9].
Существует гипотеза, что на результат скажем забега влияет стратегия изменения темпа [10], что снижает вероятность влияния внутримышечного ацидоза на результативность. Но в забеге до истощения последние этапы характеризуются максимальным напряжением и, следовательно, максимальным производством ионов водорода, поэтому внутримышечная буферная емкость становится критическим ограничителем результативности.
Учитывая эту информацию, неудивительно, что в рассмотренном исследовании не было отмечено изменения VO2max или высоты прыжка в группе, принимавшей бета-аланин. Эти результаты подтверждаются другими данными, показывающими, что бета-аланин практически не влияет на параметры аэробных упражнений или на максимум выработки усилия, особенно в состоянии, когда организм ещё не утомлён [11].
Это порождает вопросы к рассматриваемому сегодня исследованию: бета-аланин увеличил пиковую мощность в спринте, но не повлиял на минимальную мощность, среднюю мощность или индекс утомления.
Исходя из вышесказанного, можно было бы ожидать обратного - отсутствие влияния на пиковую мощность и повышение минимальной мощности, средней мощности и индекса утомления за счет того, что бета-аланин тормозит утомление, тем самым сохраняя производительность мышц и выходную мощность, особенно во время последних забегов повторяющегося спринт-теста.
Повторяющийся спринтерский протокол состоял из шести 35-метровых спринтов с 10-секундным отдыхом между ними. Отсутствие влияния бета-аланина на вышеупомянутые результаты, скорее всего, является следствием короткой продолжительности забегов, что привело к недостаточному нарастанию внутримышечного ацидоза.
Согласно данным одного исследования футболисткам женской средней школы требуется около 5,94 секунды, чтобы пробежать 36,6 м [12]. Таким образом, забеги в протоколе повторяющегося спринта были слишком короткими, намного короче 30-секундного порога, после которого бета-аланин может себя проявить.
Согласно одному из обзоров на эту тему бета-аланин вряд ли обеспечит эргогенный эффект в протоколах повторяющихся коротких усилий (не более 10 секунд) с коротким временем на восстановление (не более 60 секунд) [11]. Однако бета-аланин с гораздо большей вероятностью обеспечит эргогенный эффект в более длительных протоколах повторяющихся усилий (не менее 30 секунд) и большим временем отдыха между ними (более 3 минут).
Итак, у нас есть объяснение, почему бета-аланин не улучшил минимальную мощность, среднюю мощность или индекс утомления в данном исследовании, но почему он увеличил пиковую мощность?
Данные свидетельствуют о том, что бета-аланин повышает пиковую мощность не напрямую [13][14] и большинство исследований не сообщали о повышении пиковой мощности в группе, принимавшей бета-аланин, по сравнению с группой, принимавшей плацебо [11], однако есть и исключения.
Например, в ходе двух исследований - с участием боксеров сборной Кореи и профессиональных горнолыжников - были обнаружены доказательства того, что бета-аланин всё-таки повышает пиковую мощность [15][16]. Общим между этими двумя исследованиями и рассматриваемым здесь исследованием является участие соревнующихся спортсменов, работающих по межсезонной тренировочной программе.
Учитывая отсутствие понимания конкретного механизма, объясняющего, почему бета-аланин напрямую повышает пиковую мощность, наиболее вероятным объяснением является то, что бета-аланин повышает пиковую мощность косвенно.
В частности, бета-аланин улучшил результативность упражнений во время межсезонной тренировочной программы, в результате чего принимавшие его участники выполнили больший тренировочный объем, что означает, что они добились лучшей тренировочной адаптации, что в конечном итоге способствовало увеличению пиковой мощности. Об этом сообщили и другие источники [17][18][19][20].
Подпишитесь на Telegram или вКонтакте Виктора Трибунского и вы всегда будете в курсе новых публикаций о тренировках, питании, здоровье.
Сомнения в достоверности этой гипотезы, однако, возникают из-за того, что ни одно из вышеупомянутых исследований, сообщивших о повышении пиковой мощности в результате приёма бета-аланина, не предоставило достаточных данных для подтверждения того, что в группе бета-аланина наблюдался более высокий тренировочный объем.
Тем не менее это кажется наиболее правдоподобным объяснением, по крайней мере, если действительно существует истинный эффект и это не ложные результаты.
Например, в ходе пятинедельного рандомизированного контролируемого исследования, в котором участники выполняли цикл упражнений с сопротивлением для нижней части тела (каждое упражнение выполнялось в течение 20-40 секунд с нагрузкой около 60% от максимальной в первом подходе и с перерывом на отдых 60-120 секунд), было отмечено улучшение показателей мощности при подъеме максимальных отягощений в группе, принимавшей бета-аланин [19].
Исследователи объяснили более высокие результаты в группе бета-аланина выполнением большего тренировочного объема в течение всего экспериментального периода, что привело к усилению адаптационного отклика [19], однако общий объем тренировок, выполненных во время эксперимента, не был указан.
Бета-аланин косвенно повышает пиковую мощность не всегда за счет усиления адаптации к тренировочной программе, иначе увеличение пиковой мощности или результативность во время тренировки продолжительностью менее 30 секунд были бы обычным результатом в исследованиях, где участники принимали бета-аланина, а это редкость.
Для того чтобы бета-аланин косвенно повысил пиковую мощность, он должен быть принят перед тренировочной программой, которая в первую очередь нагружает гликолитический механизм и значительно усиливает внутримышечный ацидоз.
В целом прием бета-аланина может повысить спортивную результативность в высокоинтенсивных упражнениях продолжительностью от 30 секунд до 7 минут. Такими тренировками могут быть бег на 400, 800 и 1500 метров, велоспорт на 4 километра, гребля на 2000 метров, боевые виды спорта, водное поло, плавание на 100, 200 и 400 метров [11][9].
Бета-аланин также может быть полезен при некоторых видах тренировок с сопротивлением (например, с отягощениями) за счет увеличения тренировочного объема. В частности, речь идёт о силовых и выносливостных протоколах, состоящих из упражнений, нагружающих несколько мышечных групп в нескольких сетах каждого упражнения, предусматривающих умеренное или высокое число повторений (около 8-20) в каждом сете и умеренные интервалы отдыха (60-120 секунд) между сетами.