支鏈氨基酸 Branched-chain amino acids(BCAAs)- 增加肌肉,減少運動後疲勞和傷害

0
187

支鏈氨基酸 Branched-chain amino acids(BCAAs)- 增加肌肉,減少運動後疲勞和傷害

中樞神經系統 central nervous system 在運動引起的疲勞起著重要的作用,運動過程中大腦5-羥色胺 serotonin(5-羥色胺 (5-hydroxytryptamine)濃度增加,可能是造成中樞疲勞的因素之一。

腦血清素可導致嗜睡和疲倦的感覺,以及中樞驅動和動力的喪失。耐受能力降低5-羥色胺,而5-羥色胺拮抗劑 serotonin antagonists則增加耐受能力。除了肌肉輸出量減少之外,隨著進行鍛煉對認知能力和技能表現有機會受損。 使用功能磁共振成像的研究表明,參與運動的高階大腦區域,例如前額葉皮層和輔助運動區域,在疲勞運動中受到影響。 結果,通過聽覺視覺刺激的反應時間測量和認知表現在疲勞後逐漸受損。 在一場30公里的越野賽中,測試的表現也有所下降。 此外,一些研究報告在劇烈運動後體育專項技能表現受損。

經過耐受運動 (負重訓練) resistance exercise後,攝入必需氨基酸 essential amino acids(EAA)會刺激肌肉蛋白質合成 muscle protein synthesis MPS (增加肌肉)在人體中的反應增加。 事實上,人類的肌肉蛋白質合成muscle protein synthesis MPS  刺激,可以通過僅提供必需氨基酸 essential amino acids(EAA)來實現。

支鏈氨基酸(BCAA),亮氨酸leucine已被證明在刺激肌肉蛋白質合成muscle protein synthesis MPS方面,發揮獨特作用。 亮氨酸作為合成新肌肉蛋白的底物,並作為啟動MPS起始步驟的信號。

負重訓練與膳食攝入富含亮氨酸的氨基酸的組合,應當是促進蛋白質合成和減少降解之間有益關係。 由於亮氨酸在蛋白質合成途徑中的作用和肌肉降解機制,對肌肉構建的影響和其促進再生的潛力

刺激肌肉蛋白質合成muscle protein synthesis細胞內的信號,激活蛋白質增加。特別是,雷帕黴素複合物-1 mechanistic/mammalian target of rapamycin complex-1 (mTORC1)的信號,通過在耐受性運動後攝入必需氨基酸 essential amino acids(EAA)來刺激。

目前關於單獨使用亮氨酸 leucin 或 BCAAs聯合一起服用,提供刺激mTORC1-S6K1信號通路。然而,亮氨酸對於激活mTORC1信號傳導,mTORC1信號傳導通過加入另外兩種BCAAs,纈氨酸 valine和異亮氨酸isoleucine。mTORC1對癌病的機理有關聯,以後我們再討論BCAA對癌病的機理。

在人體中,單獨攝入亮氨酸 leucine已被證明可刺激靜息時增加肌肉反應。 此外,已證明用亮氨酸完整蛋白質劑量,可增加靜息時可增加肌肉量。

然而,將亮氨酸 leucine 添加至乳清蛋白 whey protein未能增強運動後肌肉反應,向酪蛋白蛋白質casein protein 來源,添加亮氨酸顯示增加餐後刺激肌肉蛋白質合成,儘管刺激肌肉蛋白質MPS對有或無完整蛋白質來源的亮氨酸,提供良好反應。

肌肉蛋白質合成muscle protein synthesis MPS 對獨立攝取三種BCAAs(亮氨酸 leucine,異亮氨酸 isoleucine和纈氨酸 valine)的反應的成功結合 ,適合抵抗運動之後服用

有充分的證據表明,BCAA攝入可刺激mTORC1信號傳導,目前的研究是確定肌肉原纖維-MPS對攝入含有BCAAs的反應,但是在負重運動後, BCAA攝入的mTORC1信號傳導途徑內的蛋白質的磷酸化phosphorylation狀態。BCAA攝入後會增加肌肉纖維蛋白-MPS的刺激,以及阻力運動後mTORC1-S6K1信號蛋白的磷酸化狀態。

支鏈氨基酸 Branched-chain amino acids (BCAA)包括亮氨酸 leucine,異亮氨酸 isoleucine和纈氨酸valine,已被建議用於緩解運動誘發的中樞神經疲勞。

血漿中支鏈氨基酸BCAA可與L-色氨酸 tryptophan(腦血清素合成的前體)競爭,轉運蛋白可運輸穿過血腦屏障。 動物研究表明,通過減少運動引起的大腦合成和釋放血清素,BCAA可以延長疲勞的運行時間。

補充BCAA的一個可能的缺點是

由於運動過程中BCAA代謝增加引起的過量高氨血症hyperammonemia ,因為吸收氨基酸和增加氨NH3蓄積,將抵消BCAA通過改變大腦能量代謝和神經傳遞,以及神經元內信號通路對中樞疲勞的潛在益處。

可以服用精氨酸Arginine通過促進尿素循環 urea cycle 和一氧化氮 nitric oxide(NO)的生物合成來減少運動相關的氨NH3積聚。 事實上,通過緩解中樞疲勞,如連續2天的模擬手球運動中,聯合補充BCAA和精氨酸,可以改善運動員的間歇性運動表現。 瓜氨酸 Citrulline是一種具有高生物利用度的一氧化氮 nitric oxide(NO)前體和尿素循環的中間體,也可以抑制運動引起的高氨血症。

認知功能對許多體育比賽的成功至關重要。 然而,大多數研究調查疲憊鍛煉對認知功能的影響,研究對體育競賽中不同類型的各種簡單刺激的反應時間,與許多運動所需的開放技能截然不同。

模擬比賽被用來引起類似於實際比賽的身體壓力。 另外,測量運動前反應時間 premotor reaction time (PRT),刺激與肌肉動作電位的發作之間的差異,以表示中樞神經系統識別刺激,處理和向肌肉傳遞信號所需的時間。 PRT可以被視為認知功能的指標,因為它排除了反應過程中的外周神經肌肉因素此外,包括降低的血漿色氨酸/ BCAA比率和通過增加NO生物合成和/或尿素循環增強的過量NH3去除。

相關產品資料

精氨酸Arginine

支鏈氨基酸 Branched-chain amino acids (BCAA)

趙家聲
自然健康顧問
化學學士
生物醫學工程碩士
生物化學科技碩士
材料科技碩士
美國草本治療師
美國自然療法博士

 

相關詳細資料

Davis JM, Bailey SP. Possible mechanisms of central nervous system fatigue during exercise. Med Sci Sports Exerc. 1997;29:45–57. doi: 10.1097/00005768-199701000-00008.

Cordeiro LM, Guimaraes JB, Wanner SP, La Guardia RB, Miranda RM, Marubayashi U, et al. Inhibition of tryptophan hydroxylase abolishes fatigue induced by central tryptophan in exercising rats. Scand J Med Sci Sports. 2014;24:80–8. doi:

Hassmen P, Blomstrand E, Ekblom B, Newsholme EA. Branched-chain amino acid supplementation during 30-km competitive run: Mood and cognitive performance. Nutrition. 1994;10:405–10.

Fernstrom JD. Branched-chain amino acids and brain function. J Nutr. 2005;135:1539S–46.

Smriga M, Kameishi M, Tanaka T, Kondoh T, Torii K. Preference for a solution of branched-chain amino acids plus glutamine and arginine correlates with free running activity in rats: involvement of serotonergic-dependent processes of lateral hypothalamus. Nutr Neurosci. 2002;5:189–99. doi: 10.1080/10284150290028936.

MacLean DA, Graham TE, Saltin B. Stimulation of muscle ammonia production during exercise following branched-chain amino acid supplementation in humans. J Physiol. 1996;493:909–22. doi: 10.1113/jphysiol.1996.sp021433

 

 

 

 

留下一個答复

請輸入您的評論!
請在這裡輸入您的姓名