Ocena skuteczności suplementów jest jednym z najważniejszych zadań dietetyka rozważającego zasadność zastosowania suplementacji u sportowca. W ocenie tej zasadności można oprzeć się na stanowisku Australijskiego Instytutu Sportu, który podzielił środki wspomagające aktywność fizyczną, na cztery grupy: A, B, C, D. Jednym z suplementów promowanych ze względu na szeroką literaturę oraz skuteczność w sporcie jest właśnie beta-alanina. Suplement, który nie tylko zmniejsza zmęczenie podczas wysiłku, ale i umożliwia jego kontynuowanie przez dłuższy czas.

Beta-alanina a fizjologia organizmu

Beta-alanina jest aminokwasem zaliczanym do tzw. aminokwasów niebiałkowych, czyli nie uczestniczących w syntezie włókien mięśniowych. Pomimo to odgrywa ważną role w zapewnianiu homeostazy organizmu, bowiem w raz z innym aminokwasem – l-histydyną tworzy istotną substancję w procesie utrzymywania prawidłowego pH komórek mięśniowych – karnozynę. Karnozyna jest dwupeptydem występującym w ciele człowieka głównie w komórkach mięśniowych. Wykazuję działania przeciwutleniające [1-2] oraz co najważniejsze jest ważnym buforem w tkance mięśniowej [3], obok dwuwęglanu jest podstawową substancją przeciwdziałającą zakwaszeniu podczas wysiłku fizycznego [4]. Obniżenie pH związane ze wzrostem stężenia jonów wodorowych (H+) powstałe w wyniku beztlenowej pracy komórek mięśniowych prowadzi do dezaktywacji kluczowych enzymów niezbędnych do prawidłowej pracy mięśni. Efektem tego jest uniemożliwienie kontynuacji wysiłku fizycznego co objawia się u sportowca subiektywnym uczuciem zmęczenia. W przywróceniu równowagi kwasowo-zasadowej bierze udział między innymi karnozyna. W tym momencie warto zaznaczyć, że poprzez suplementację beta-alaniną można istotnie zwiększyć stężenie karnozyny w komórkach mięśniowych [5]. Dodatkowo zwiększone stężenie karnozyny w mięśniach zwiększa ich wrażliwość i efektywność w uwalnianiu jonów wapnia Ca2+ w czasie skurczu włókien mięśniowych co przekłada się na szybkość tego skurczu [6].

Źródła karnozyny/beta-alaniny

Podobnie jak w przypadku kreatyny, karnozyna jest substancją naturalnie występującą w produktach spożywczych. Głównym źródłem tego dipeptydu jest mięso, zależnie od pochodzenia będzie zawierać następujące ilości karnozyny [7]:

• Wołowina (333mg/100g)
• Wieprzowina (466mg/100g)
• Indyk (400mg/100g)
• Baranina (190mg/100g)

W rozumieniu sportowym najlepszym sposobem zwiększenia stężenia karnozyny w organizmie jest suplementacja beta-alaniny. Aminokwasu, który jest substratem ograniczającym w procesie syntezy karnozyny. Dostarczając odpowiednich ilości beta-alaniny poprzez suplementy diety jest zatem ekonomiczniejsze niż suplementacja czystej karnozyny która w przewodzie pokarmowym zostaje strawiona do pojedynczych aminokwasów [8].

Skutki stosowania beta-alaniny u sportowców

            Poziom karnozyny w tkance mięśniowej jest dodatnio skorelowany ze zdolnościami wysiłkowymi sportowców [9]. W badaniu również przeprowadzonym na kolarzach suplementacja beta-alaniną wpłynęła na wzrost stężenie karnozyny oraz poprawę zdolności wysiłkowych u sportowców [10]. Nieodzownym problemem sportowców zawodowych jak i amatorów jest poczucie zmęczenia, które determinuję czas i intensywność treningu. Udowodniono, że beta-alanina wpływa na oddalenie w czasie subiektywnego odczucia zmęczenia poprzez optymalizację działania mechanizmów buforowych w tkance mięśniowej [11]. Dzięki możliwości wydłużenia czasu treningu w beta-alaninie dopatruje się substancji pozytywnie wpływającej na zwiększenie beztłuszczowej masy ciała oraz pomagającej w redukcji tkanki tłuszczowej w przypadku zastosowania ujemnego bilansu energetycznego oraz odpowiedniego treningu [12]. Ważną publikacją w kontekście wpływu beta-alaniny na zdolności wysiłkowe jest duża meta-analiza z 2017 roku [13]. Publikacja ta podsumowuje 40 indywidualnych badań, w których wzięło udział 1461 sportowców różnych dyscyplin o różnym stopniu wytrenowania. Protokół suplementacyjny ocenianych badań trwał od 1 do 12 tygodni, a dawki beta-alaniny stosowane w badaniach wynosiły od 3,2 do 6,4g na dobę. Podsumowując, meta-analiza potwierdziła ergogeniczne działanie beta-alaniny.  Było one szczególnie widoczne podczas intensywnych treningów trwających od 30s do 10 minut. W przypadku wysiłku trwającego poniżej 30 sekund, nie zauważono pozytywnego działania suplementacji. Zdecydowanie mniejsze korzyści z suplementacji zauważono u sportowców z większym stażem treningowym w porównaniu do amatorów co oznacza, że szczególnie warto stosować ją w sporcie amatorskim.

Skutki uboczne stosowania beta-alaniny

Nieodłącznym elementem suplementacji beta-alaniną jest natychmiastowe uczucie swędzenia (parestezji) po zażyciu. Parestezje spowodowane są wyładowaniem receptorów czuciowych pod skórą, jednak nie jest to działanie ogólnie szkodliwe. Poza dla niektórych sportowców nieprzyjemnym uczuciem, mrowienie skóry jest nieszkodliwym i niewpływającym na zdolności wysiłkowe skutkiem ubocznym. Aby zmniejszyć lub nawet wyeliminować ten skutek zażywania beta-alaniny, zaleca się podzielenie suplementacji na dwie lub trzy dawki i zastosowanie odstępów minimum 1,5h pomiędzy ich zażywaniem.

Innym sposobem na uniknięcie parestezji jest stosowanie beta-alaniną w formie kapsułek o wydłużonym uwalnianiu [14].

Dawkowanie beta-alaniny

Jak do tej pory badania naukowe dotyczące dawkowania beta-alaniny wskazują na przewlekłą suplementację w ilości od 4 do 6g na dobę. Zaleca się podzielenie dobowej dawki na 2/3 porcję tak, aby uniknąć uczucia swędzenia. Po dwóch tygodniach suplementacji można oczekiwać wzrostu stężenia karnozyny w komórkach mięśniowych na poziomie 20-30% [15].

Po 4 tygodniach natomiast stężenie karnozyny jest o 40-60% większe niż przed zastosowaniem suplementacji. W przypadku stosowania dawki powyżej 5g na dobę, korzystnie jest ją podzielić na cztery małe dawki przyjmowane w równych odstępach czasu. Przyjmuję się, że niezbędny okres potrzebny na maksymalne wysycenie mięśni karnozyną to minimum 4 tygodnie ciągłej suplementacji. Stężenie karnozyny po zakończeniu protokołu suplementacyjnego wraca do normy w ciągu 6 do 15 tygodni [15].

Zatem czy warto suplementować beta-alanine?

Suplementacja beta-alaniną jest stosunkowo niedawnym i rozwijającym się obszarem badań. Z do tej pory przeprowadzonych doświadczeń można jednoznacznie stwierdzić, że wywołuje ona efekt ergogeniczny i w przypadku intensywnych ćwiczeń takich jak sprinty czy trening crossfit może istotnie przyczynić się do poprawy zdolności wysiłkowych. Istnieje zależność synergistyczna między beta-alaniną a kreatyną, stąd u wielu sportowców można rozważyć suplementację tych dwóch substancji w jednym czasie. Już 4 tygodniowa suplementacja w ilości 4-6g na dobę wpływa na optymalizację procesów buforowych w tkance mięśniowej. Obecnie uznaję się, że beta-alanina oprócz parestezji nie wywołuję skutków ubocznych. Największe korzyści z tytułu suplementacji beta-alaniną powinni uzyskać sportowcy wykonujący aktywność fizyczną o charakterze szybkościowym lub oporowym, można tu wymienić takie dyscypliny jak: kulturystyka, crossfit, biegi sprinterskie czy piłka nożna.

Bibliografia

1. Boldyrev A. Abe H. Stvolinsky S. Tyulina O. Effects of carnosine and related compounds on generation of free oxygen species: a comparative study. Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol. 1995 112 481-485.
2. Fontana M. Pinnen F.  Lucente G.  Pecci L. Prevention of peroxynitrite-dependent damage by carnosine and related sulphonamido pseudodipeptides. Cell Mol Life Sci 2002 59 546-551
3. Stuerenburg H. The roles of carnosine in aging of skeletal muscle and in neuromuscular diseases. 2000;65 862-5
4. Abe H. Role of histidine-related compounds as intracellular proton buffering constituents in vertebrate muscle. 2000 65:757-765
5. Hoffman J. Ratamess N. Ross R. Kang J. Magrelli J. Neese K. Faigenbaum A. Wise J. Beta-Alanine and the Hormonal Response to Exercise. Int J Sports Med. 2008 29 952-8
6. Blancquaert L. Everaert I. Derave W.: Beta-alanine supplementation, muscle carnosine and exercise performance. Curr Opin Clin Nutr Metab Care 2015, 18:63-70
7. Yeum K. Profiling histidine dipeptides in plasma and urine after ingesting beef, chicken or chicken broth in humans. Amino Acids 2010
8. Baguet A. Bourgois J. Vanhee L. Achten E. Derave W. Important role of muscle carnosine in rowing performance. J Appl Physiol. 2010;109 1096-101.
9. Tallon M. Harris R. Boobis L.  Fallowfield J. Wise J. The carnosine content of vastus lateralis is elevated in resistance-trained bodybuilders. J Strength Cond Res. 2005 19 725-9.
10. Hill CA, Harris RC, Kim HJ, Harris BD, Sale C, Boobis LH, Kim CK, Wise JA. Influence of beta-alanine supplementation on skeletal muscle carnosine concentrations and high intensity cycling capacity. Amino Acids. 2007 32 225-33
11. Derave W. Ozdemir M. Harris R. Pottier A. Reyngoudt H. Koppo K.  Wise J. Achten E. Beta-alanine supplementation augments muscle carnosine content and attenuates fatigue during repeated isokinetic contraction bouts in trained sprinters. J Appl Physiol. 2007;103 1736-43
12. Smith A. Walter A. Graef J. Kendall K. Moon J. Lockwood C. Fakuda D. Beck T. Cramer J. Stout J. Effects of beta-alanine supplementation and high-intensity interval training on endurance performance and body composition in men; a double-blind trial. J IntSoc Sports Nutr. 2009 6-5
13. Saunders B. Elliott-Sale K. Artioli G. Swinton P. Dolan E. Craig H. Gualano B. β-alanine supplementation to improve exercise capacity and performance: a systematic review and meta-analysis from http://bjsm.bmj.com/ on May 3, 2017
14. Decombaz J. Beaumont M. Vuichoud J. Bouisset F. Stellingwerff T.: Effect of slow-release beta-alanine tablets on absorption kinetics and paresthesia. Amino Acids 2012, 43:67-76
15. Baguet A. Reyngoudt H. Pottier A. Everaert I. Callens S. Achten E.: Carnosine loading and washout in human skeletal muscles. J Appl Physiol. 2009 106(3) 837– 42.