اثرات آنابولیکی آمینو اسیدهای زنجیره دار یا شاخه ای

[arashbandegan]

این آمینو اسیدها شامل لوسین، ایزولوسین، و والین هستند. دار بسیاری از باشگاه ها به نظر میرسه كه اکثر افراد به دلیل توجه زیادی به کریتین، از آمینو اسیدهای زنجیره دار جهت رشد عضله غافل شده اند. دقت کنید كه کریتین درسته كه یک محصول عالی هست ولی هیچ اثری دار تولید پروتئین بعد از تمرین نداره. این دار حالیست كه تاثیرات آمینو اسیدهای زنجیره دار بروی رشد عضله، سنتز پروتئین و رکاوری غیر قابل انکار هست. دار تحقیقی نشانداده شد كه مصرف این آمینو اسیدها قبل از اجرای یک ساعت دویدن موجب رکاوری بصورت افزایش سطح هورمون رشد و تستوسترون شد. میزان تستوسترون دار طول تمرین تغیری نکرد ولی دار طول مرحله رکاوری بعد از مصرف آمینو اسیدهای زنجیره دار افزایش یافت. این آمینو اسیدها جهت نگهداری بافت عضلانی مورد نیاز هستند و همینطور موجب حفاظت از ذخیره گلیکوژنی عضلات میشوند. همچنین این آمینو اسیدها دار طول تمرین از تجزیه پروتئین های عضلات جلوگیری میکنند. سنتز پروتئین دار عضلات اسکلتی توسط مصرف غذاها و عمدتا به دلیل این آمینو اسیدهای شاخه دار هست. برای مثال، مشاهده شده كه تزریق مخلوطی از آمینو اسیدها كه حاوی تمامی آمینو اسیدها بجز آمینو اسیدهای شاخه دار بود، هیچ تاثیری بر روی سنتز پروتئین نداشت. مزیت آمینو اسیدهای زنجیره دار برای کسی كه میخواهد عضله اظافه کند ولی دار حال رژیم است این است كه این آمینو اسیدها اولان کالری بسیار کمی تولید میکنند و دار ضمن منحصرا دار عضلات به مصرف میرساند بنا بر این بسیار آنابولیک هستند.
از سه آمینو اسید زنجیره دار، لوسین مهمترین تاثیر رو در تحریک پروتئین سازی دارد. تحقیقات جدید نشاند داد كه موثرترین آمینو اسید از این گروه، همان لوسین هست كه موجب افزایش ترجمه ام آر ان ا در سنتز پروتئین میشود. در مقایسه با مصرف تنها والین یا ایزولوسین، لوسین بی همتا هست زیرا كه تنها تنظیم کننده سنتز پروتئین در عضلات اسکلتی هست. در حقیقت در تحقیقی وقتی لوسین به تنهائی به خورد موشهای گرسنه رسید نشاند داد شد كه تاثیرش در سنتز پروتئین در عضلات مانند دادن قضیه کامل به موشها بوده هست. مطالعات دیگر كه منحصرا روی عضلات جدا شده انجام گرفته نشاند داد كه لوسین منحصرا برای تولید پروتئین کافی میباشد.چیزی كه در مورد لوسین جالبتر به نظر میرسه اینه كه لوسین منحصرا پروتئین سازی رو در عضلات اسکلتی انجام میده نه در بقییه نقاط بدن. مثلا مصرف لوسین تاثیری در سنتز پروتئین در کبد مثل بقییه آمینو اسیدها نداره. این بدین معنی هست كه عضلات اولین اولویت رو در جذب لوسین دارند. در مقایسه بقییه آمینو اسیدها در دستگاه گوارش هضم و جذب میشوند. بنا بر این به نظر میرسد كه نقش تنظیم کنندگی لوسین منحصر به عضلات باشه. لوسین بیشترین تاثیر رو در شرکت در عضله سازی عضله نسبت به دیگر آمینو اسیدها داره. یک تحقیق در سوئد گزارش کرد كه وقتی به بیماران لوسین تزریق شد و سپس از بافت عضلانی آنها بیوپسی (نمونه) گرفته شد، میزان لوسین داخل سلولی نسبت به دیگر آمینو اسیدها ۳ برابر افزایش یافته بود ولی میزان دیگر آمینو اسیدهای داخل سلول تغیری نکرده بودند و این در حالی بود كه سنتز پروتئین عضلانی نیز افزایش یافته بود.

[arashbandegan]

لوسین تنظیم کننده وضیعت انرژی سلول بوده و همچنین میزان عوامل رشد داخل سلولی را کنترل میکند. مصرف آمینو اسیدهای شاخه دار یا لوسین بدون هیچ تغیری به خون میرساند.به نا بر این میزان لوسین رسیده به عضلات برابر و متناسب با میزان مصرف آن در غذا هست. مکمل لوسین به عضله امکان سنتز حد اکثر پروتئین را داده و موجب حالت آنابولیک میشود. جهت ایجاد یک محیط آنابولیک در عضله نیاز به وجود اثرات همزمان انسولین و آمینو اسیدها هست. محققان این مورد رو برسی کردند كه ببینند انسولین به تنهائی چقدر میتونه آنابولیک باشه و اگر به همراه با آمینو اسیدها مصرف شه چقدر میتونه آنابولیک باشه. نتیجه این بود كه انسولین به تنهائی ضد کاتابولیک هست ولی به همراه با آمینو اسیدها سنتز پروتئین را به میزان قابل توجهی افزایش داده و از تجزیه پروتئین عضلات جلو گیری میکند. پس یک تاثیر افزاینده در مصرف انسولین و آمینو اسیدها با هم وجود دارد. به همین خاطر هست كه بسیار مهم است كه بعد از تمرین نوشیدنی شامل هر دوی کربوهیدرات و آمینو اسید باشد.
تحقیقات دیگر نشانداده هست كه تزریق انسولین در سرخرگ براکیال در حالت روزه موجب ۲۰ برابر افزایش انسولین شد از تجزیه عضلات جلوگیری کرد ولی سنتز پروتئین عضله را افزایش نداد. این نتایج دوباره اشاره به اثر مصرف همزمان آمینو اسیدها و انسولین با هم داشته و نشان میدهد كه تنها انسولین نمیتواند موجب تحریک عضله سازی شود. باز هم جهت ساپورت بیشتر این موضوع، نشاند داده شد كه از طرفی اگر به موشها دیازوکساید بدهند كه مانع افزایش انسولین میشود، تاثیر مثبت سنتز پروتئین توسط آمینواسیدها متوقف میشود. در اینجا یک خصلت منحصر به فرد و جالب لوسین این هست كه حتا بدون نیاز به وجود انسولین هم میتواند از یک مکانیسم غیروابسته به انسولین موجب تحریک پروتئین سازی در عضلات شود. مثلا پروتئین سازی در موشهایی كه دیابت دارند تا ۳۵ درصد کاهش مییابد، اما مصرف لوسین توسط این موشها تا ۵۰ در صد ساخت پروتئین را افزایش میدهد اما این میزان باز هم پائینتر از موشهای سالم هست. در کل نتایج نشان میدهد كه لوسین میتواند موجب افزایش سنتز پروتئین به صورت غیر وابسته به انسولین شود.یکی از مشکلاتی كه محققین در یافتن این مکانیسم لوسین داشتند این بود كه لوسین خودش موجب تحریک ترشح انسولین در بدن میشود. به نا بر این اینطور پیشبینی شده بود كه مصرف لوسین میتواند موجب افزایش انسولین و در نتیجه افزایش سنتز پروتئین در موشها شود. اما با گرفتن نمونه خون بعد از مصرف لوسین و اندازه گیری انسولین، مشاهده شد كه افزایش قبل توجهی از انسولین وجود نداشت. باید در نظر داشت كه روزه گرفتن و یا محدود کردن مصرف کالری، نتیجه در افزایش میزان لوسین در خون میدهد این به این مانی هست كه پروتئین عضلانی در حال تجزیه هست و لوسین خون بالا رفته. این افزایش لوسین در خون برابر هست با کاهش در انسولین، زیرا انسولین معمولا موجب کاهش تجزیه پروتئین بدن میشود. علاوه بر این موارد، روزه گرفتن یا غذا نخوردن موجب افزایش هورمون گلوکاگون میشه كه تاثیر کاتابولیک روی لوسین داره. در عضلات اسکلتی، آزاد شدن گلوکوکورتیکوئید مثل کورتیزول موجب کاهش سنتز پروتئین شده اما مصرف لوسین میتواند این تاثیرات کاتابولیک را در طی یک ساعت بعد از مصرف برعکس کند.

[arashbandegan]

خوب حالا تمرین عضلات چطور میتونه موجب افزایش میزان سنتز پروتئین بشه؟ جریان خون به داخل عضله ای كه کار میکنه بیشتر شده و اینکار خون را از دیگر اعضا به سمت عضله در حال تمرین انتقال میده. اینکار باعث میشه كه امین اسیدهای بیشتری به عضلات فرستاده بشند تا به دستگاه گوارش. پس مصرف امین اسیدهای شاخه دار قبل از تمرین جهت ایجاد پاسخ آنابولیکی ضروری میباشند. در یک تحقیق جدید نشان داد شده كه وقتیکه انسولین به افراد تحت آزمایش تزریق شد، تغیرات سنتز پروتئینی در عضله تحت تاثیر تغیر جریان خون و در دسترس بودن امین اسیدها بود، در حالیکه تغیر انسولین به تنهایی تغیری در سنتز پروتئین عضله نداشت. در کل این تحقیقات نشانداد كه لوسین به همره افزایش جریان خون به عضله موجب افزایش پروتئین سازی شد.
لوسین تقش کلیدی را در پروتئین سازی و سیگنال دادن به ترشح انسولین و همچنین تولید آلانین و گلوتامین بازی میکند. لوسین بیش از هر امین اسید دیگری ساخت پروتئین را موجب میشود. در آزمایشی وقتی ترکیبی از مکمل پروتئینی بدون لوسین و با لوسین با هم مقایسه شدن نتیجه به دست عمده این بود كه وجود لوسین بعد از تمرین عضلانی موجب اقزایش بیشتری در پروتئین سازی شد. حالا چرا اینقدر از لوسین صحبت میکنیم؟ تحقیقات جدید نشان داد كه لوسین از طریق یک راهی سیگنال سازنده را به mTOR میفرستد تا موجب تشکیل پروتئین شود. حالا mTOR چی هست؟ mTOR مخفف mammalian target of rapamycin (پروتئینی كه خود موجب کارهای مختلف در عضلات از جمله پروتئین سازی و ایجاد حالت آنابولیک از طریق کنترلIGF1 ,IGF2 میشود . تمرین بدنسازی امین اسیدها و یا ترکیبی از هر دو از جمله تنظیم کننده های این پروتئین داخل سلولی هستند.مکانیسم دقیق كه چگونه این پروتئین موجب هایپر تروفی میشود مشخص نیست. تحقیقات نشان داد كه اگر فعالیت این پروتئین داخل سلولی توسط مصرف دارو متوقف شود دیگر نه انسولین و نه آمینواسیدها نمیتوانند موجب افزایش سنتز پروتئین در سلول شوند.

[arashbandegan]

دیگر تاثیر مثبت لوسین در مورد تمرین با وزنه هاست. mTOR نه تنها در عضلات بلکه درمناطقی از مغز هم كه کنترل اشتها میکند، وجود دارد.این تحقیق هنوز در ابتدای کار هست ولی نشان داد شده كه وقتی به موشها تزریق شد موجب کاهش اشتها شد. در چندین آزمایش لوسین موجب کاهش اشتها شد. جالب هست كه آمینو اسید دیگر شاخه در یعنی والین هیچ تاثیری در مصرف غذا نداشته و فعالیت mTOR را هم تغیری نمیدهد.مشخص شده كه لوسین با کنترل سنتز پروتئین در حالت رژیم با مصرف کالری محدود موجب حفظ پروتئین عضلانی میشود.
مصرف ۲.۵ گرم لوسین بعد از تمرین با وزنه یا قبل از خواب در شب موجب افزایش سنتز پروتئین میشود. این تحقیقات نقش لوسین را به عنوان یک امین اسید ضدکاتابولیکی به اثبات میرساند. جالب هست كه در یک تحقیقی وقتی اشخاص ۱۰ گرم لوسین روزانه (با مصرف کل ۱۲۵ گرم پروتئین در روز) و مینیمم ۲.۵ گرم لوسین در هر یک از ۳ وعده غذایی مصرف کردند بیشتر از افرادی كه رژیم لاغری طبق هرم پیشنهادی غذایی USDA داشتند، وزن کام کردند و توانستند ترکیب بدنشان را تنظیم کنند.به نظر معقولانه میرسه كه ورزشکاری كه در حال رژیم برای مسابقه هست مقدر بیشتری لوسین مصرف کند چون موجب کاهش اشتها شده اما هنوز اون محیط آنابولیک عضلانی را میتواند حفظ کند.

[arashbandegan]

پیر شدن به همره با کاهش حجم عضلانی و کاهش همزمان در هورمونهای آنابولیکی هست. علاوه بر آن کاهش سنتز پروتئین نیز مورد دیگری به همره با مسن شدن هست كه بهش مقاومت آنابولیکی میگویند.نشانداده شده كه این مساله به همره با کاهش حساسیت و پاسخ در ساخت پروتئین در عضلات در انسان و موش میباشد.
تحقیقی جدید كه موشهای ۸ ماهه را با موشهای ۲۲ ماهه مقایسه کرد، نشانداد كه شکستن پروتئین در موشهای پیر بیشتر از جوانها بوده. اما وقتی موشهای پیر در غذایشان ۵ در صد لوسین اظافه شد، عضلات شروع به رشد کرده و روند تجزیه عضلانی کاهش پیدا کرد. بنا بر این به نظر میرسد كه پیری به همره با کاهش رشد در اثر کمبود لوسین و کاهش عضله سازی هست. وقتی موشهای پیر غذای با لوسین زیاد مصرف کردند، این موشها نه تنها سنتز پروتئین افزایش یافته ای را داشتند بلکه توانستند این اثر را تا ۱۰ روز بعد هم حفظ کنند.پس مصرف دراز مدت لوسین میتواند تجزیه عضلات را در بدن محدود کند.
قبل از کریتین، مکملهای امینو اسیدهای زنجیره دار دار سالهای ۹۰ میلادی بسیار متداول بودند. گزارشهای تاثیرات مثبت آمینو اسیدهای زنجیره دار مخصوصا لوسین دار مورد افزایش حجم و کاستن تجزیه بافت عضلانی چشمان محققین را به خود جلب کرد. برای سالیان سال مشخص شده كه هایپر تروفی عضلانی در اثر میزان بالای سنتز پروتئینی حاصل میشود. لوسین و دیگر امینو اسیدهای زنجیره دار تاثیر آنابولیکی مهمی از طریق افزایش فعالیت پروتئین داخل سلولی mTOR دارند كه نتیجه دار افزایش پروتئینهای عضلانی میدهد. کربوهیدراتها، دیگر امینو اسیدهای غیرضروری دار مقایسه با لوسین تاثیر ساخت پروتئین هموزن ندارند. اما در اکثر حالات ترکیبی از امینو اسیدهای زنجیره دار و کربوهیدراتها تاثیر مضاعفی را در فعال کردن پروتئین mTOR داشته و موجب ماکزیمم شدن میزان سنتز پروتئین در طول رکاوری میشوند.
از رابی دورند فوق لیسانس ورزشی از دانشگاه لوئیزیانا. تهییه و ترجمه: آرش ب. از سایت بدنساز.