Aminokyseliny ve vrcholovém sportu - 2. část

9.2.2024

Druhý díl rozsáhlého článku o aminokyselinách se zaměřuje na aminokyseliny polo-esenciální a „asistující“. Především ale vysvětluje, že aminokyseliny musí být v určitém vzájemném poměru, aby jejich využitelnost a následný růst svalů byly maximální. Dozvíte se něco o možném předávkování aminokyselinami.

Praktický význam poloesenciálních aminokyselin

Histidin je mezi těmito aminokyselinami považován za významnější (viz legislativou regulovaný minimální obsah v proteinu), někteří významní biochemici a unijní legislativa v referenčním proteinu jej dokonce považují za esenciální. Co se týče přímo sportovní výživy, tak obsah histidinu ve svalu je poměrně malý (viz tabulka), a proto jeho přidávání do stravy není nutné (obvykle postačuje).

Pokud ovšem má někdo hlavní zdroj bílkovin s extrémně malým obsahem histidinu, měl by jej doplňovat, ovšem na druhou stranu jeho samostatné podávání nepřineslo efekt, což může být dáno právě dalšími zdroji ve stravě. Toto riziko je například u vysokých dávek některých syrovátkových proteinů (ne všech, jsou mezi nimi rozdíly). Jeho příjem v čistém stavu je nevhodný u osob trpících častými alergickými reakcemi. Totiž histidin se v organismu přeměňuje na histamin, který zesiluje alergickou reakci (zrudnutí, otoky).

Arginin je považován za méně významný, proto legislativa jeho množství ve stravě nereguluje.

Na arginin existují rozličné názory, lépe řečeno je vhodné vzít v potaz zásadní informace:

Dávka do 4 – 5 gramů před tréninkem podporuje regeneraci.
Dávka nad 5 gramů, spíše kolem 10 – 25 g podporuje svalový růst.
Dávka nad 4 gramy je považována za rizikovou.
Použití argininu na podporu prokrvení není příliš účelné, protože organismus používá arginin dostupný v tělesných proteinech, kde ho je dostatek.

Organismus může tvořit arginin v takzvaném močovinovém cyklu, ale produkce nestačí pro rychlejší růst organismu a kromě toho takto vytvořený se opět následně v močovinovém cyklu odbourává jako aminokyselina pomáhající likvidovat nadbytečně přijaté ostatní aminokyseliny nebo jejich metabolity.

Je to tedy klíčová aminokyselina v odstraňování přebytečných aminokyselin a dusíkatých katabolitů vznikajících při svalové činnosti a podobně.

Arginin je významnou aminokyselinou v pojivové tkáni (šlachy, klouby, svaly), ve srovnání s jinými esenciálními a poloesenciálními aminokyselinami je zde relativně hodně zastoupen.

Z hlediska sportovní výživy je arginin zajímavý také tím, že v organismu je zdrojem oxidu dusnatého, který podporuje prokrvení tkání. Tento efekt je využíván pro navození lepších zátěžových podmínek pro svaly. Na arginin je však třeba dávat pozor. Jeho účinky jsou anabolicko-katabolické s převažujícím katabolismem (rozpad svalové hmoty). Z komerčních důvodů se o tom příliš nemluví a zdůrazňují se pouze příznivé vlastnosti. Tím, že podporuje močovinový cyklus, zesiluje odstraňování svalových dusíkatých katabolitů (únavových látek vznikajících ve svalech) a regeneraci organismu po výkonu.

Arginin je aminokyselinou hrající hlavní roli v návaznosti močovinového cyklu (odbourávání dusíkatých katabolitů) na citrátový cyklus (tvorba energie), jako společná látka argininosukcinát, což v důsledku znamená tvorbu energie právě z dusíkatých katabolitů a zároveň také podporu spalování tuku. Ale riziko katabolismu (rozpadu) svalové hmoty znamená, že arginin je velmi vhodné přijímat asi hodinu před výkonem, ale nikoliv během dne. Během dne (extrémní dávky 15 – 25 g za den celkem) je příjem vhodný jedině v případě, že převažuje zájem celkové regenerace organismu nad rizikem částečného odbourání svalů nebo rizikem zdravotních potíží z dlouhodobého nadměrného příjmu. To je situace například při vícedenní soutěži, turnajích, etapových závodech a podobně, kdy vysoké dávky několik dnů mají účel.

Každopádně s ohledem na obvyklý nedostatek argininu ve stravě sportovců je velmi žádoucí brát volný arginin před výkonem. Pro zesílení účinků argininu na prokrvení je možné jej doplňovat zeleným (nebo lépe bílým) čajem, protože obsah EGCG v čaji podporuje tvorbu oxidu dusnatého a další specifické látky podporují spalování tuku.

Doplňování argininu jako stavební aminokyseliny je nejvýhodnější právě prostřednictvím hydrolyzátu kolagenu, nikoliv volnou aminokyselinou.

Volný arginin je rizikový v případě hrozící nebo počínající virové infekce, může ji zesílit. Jinak je ale považován za aminokyselinu zvyšující imunitu.

POZOR NA ANTAGONISMUS ARGININU A LYSINU!

Arginin je antagonista (protipůsobící) lysinu. Význam lysinu u sportovců je velký, je to nejvíce chybějící aminokyselina ve stravě pro sportovce. Pokud berete čistý arginin, situaci ještě zhoršujete. Pokud berete arginin, měli byste brát také lysin, například po tréninku nebo jako doplněk dalších jídel, ale ne současně s lysinem.

Praktický význam „doplňujících“ (asistujících) aminokyselin

Cystein (postradatelná sirná aminokyselina doplňující nebo nahrazující methionin) je velmi zajímavý tím, že podobně jako arginin podporuje prokrvení svalů. Není to však na principu uvolňování oxidu dusnatého, ale prokrvení způsobuje vznikající sulfan, jehož je cystein zdrojem. Zásadní výhodou cysteinu a rozdílností od argininu je to, že volný cystein je považován za aminokyselinu s anabolickým efektem. Proto se může přijímat opakovaně i během dne, před tréninkem i po něm. Může se před výkonem kombinovat i s argininem. Cystein se v organismu metabolizuje na taurin.

Thyrosin je používán jako aminokyselina podporující výživu mozku u studentů, duševně pracujících, nebo při tělesné zátěži náročné na psychickou odolnost. Někdy se používá i jako doplňková aminokyselina pro podporu činnosti štítné žlázy.

Které další aminokyseliny připadají v úvahu na doplňování?

Pokud chcete doplňovat nějakou jinou trojkombinaci volných aminokyselin, je vhodná směs lysin + threonin + methionin. Také se někdy označují jako aminokyseliny aspartátového cyklu. U člověka jsou klíčové pro novotvorbu svalové hmoty.

Lysin

Protože lysin i mezi nepostradatelnými aminokyselinami patří mezi ty nejdůležitější, znamená to, že by měl být u sportovců doplňován, což se běžně neděje. Lysin se poškozuje tepelným zpracováním potravin.

Threonin

Poměrně významná aminokyselina podobně jako lysin. U většiny syrovátkových proteinů je spíše v nadbytku. Threonin společně s lysinem a methioninem jsou aminokyseliny tzv. aspartátového cyklu, který je klíčovou růstovou reakcí novotvorby bílkovin u některých organismů (také člověka).

Methionin

Je to sirná aminokyselina podobně jako cystein. Často stojí na začátku peptidového řetězce jako „startovací“ aminokyselina pro novotvorbu bílkoviny. Někdy je oblíben pro zlepšení kvality vlasů a nehtů, případně vazivové tkáně. Může se použít i jako doplněk při braní cysteinu, protože se na něj postupně přemění, čímž se účinek prodlouží. Je nutno jej dávkovat velmi opatrně, předávkování není žádoucí.

Phenylalanin

S thyrosinem patří do skupiny takzvaných aromatických aminokyselin (obsahují fenolové jádro). Jeho obsah ve svalu je velmi vysoký, ale i v proteinech je poměrně vysoký a pro běžnou metabolickou potřebu by měl postačovat. Doplňování je možné, ale opět platí nepředávkovat.

Phenylalanin a thyrosin slouží v organismu jako výchozí substrát pro tvorbu barviva melaminu, dopaminu, adrenalinu a noradrenalinu.

Tryptofan

Méně významná aminokyselina, rovněž její zastoupení ve tkáních je poměrně nízké, je to v procentech nejméně zastoupená aminokyselina. Ovlivňuje psychiku, dobrou náladu a usínání, proto se používá do výrobků, které to mají navozovat.

V 80. létech v USA došlo k použití znečištěného tryptofanu do doplňků stravy, takže byly staženy z prodeje. Samozřejmě špatnou interpretací a překlady se stále objevují nesmyslné názory o obecné škodlivosti tryptofanu.

Ostatní aminokyseliny:

Alanin

Je to postradatelná aminokyselina, někdy se doporučuje její příjem před tréninkem v dávce až několika gramů. Je to zdůvodňováno tím, že se ve svalu odbourává jako zdroj energie podobně jako glutamin, dohromady to činí více než 50% uvolňovaných aminokyselin. Jenže se přednostně přeměňuje na glukózu a jde do jater jako zdroj energie nikoliv pro pracující svaly, ale pro ostatní tělesné orgány. Přeměna na ostatní substráty je spíše vedlejší. Tudíž význam je menší než glutaminu, asparagové kyseliny a BCAA, a asi by byl příjem účelnější u déle trvajících výkonů, případně i jako doplněk v regeneraci pro všechny sporty.

Glycin

Velmi jednoduchá postradatelná aminokyselina. Tvoří zajímavé metylované deriváty nebo peptidy. Čistý glycin podporuje utilizaci sacharidů, navozuje pocit hladu a únavy. Jeho používání vyžaduje řízený přísun sacharidů.

Prolin

V organismu tvoří biologicky aktivní polypeptidy. V čistém stavu se prakticky nepoužívá.

Serin

V čistém stavu se prakticky nepoužívá.

Existuje nějaké doporučení, jak má vypadat zastoupení aminokyselin pro sportovce?

Za hygienicky maximální přijatelné denní množství bílkovin (proteinů) je považováno 1,6 g na 1 kg tělesné hmotnosti. Praktické doporučení dávek proteinů pro silové sporty se pohybuje kolem 2,5 až 3 g na 1 kg tělesné hmotnosti.

Teprve takto vysoké dávky se doporučují jako účinné (důvod je uveden níže). Bohužel při takto vysokých dávkách až dvojnásobně překračujících hygienické maximum jsou zjišťovány stavy odpovídající dlouhodobému poškození zdraví, především ledvin.

Kde je tedy problém a jak ho řešit?

Některé firmy se snaží kvalitu proteinů zajistit tím, že zastoupením „pomalých a rychlých“ bílkovin napodobují mateřské mléko. Je otázka, zda sportovní výživa napodobující kojeneckou stravu je správnou cestou. Sportovci nejsou kojenci.

Kromě toho ani legislativa upravující kojenecké náhražky mléka nestanovuje obsah rychlých a pomalých složek proteinů, ale výhradně kvalitu bílkovinné složky hodnotí podle zastoupení aminokyselin.

Podobně hodnocení kvality bílkovin podle zastaralých kritérií BV, NPU nebo PER není považováno za správné a ani legislativa nebo odborná literatura je neuznávají a nepoužívají se již ani pro výživu zvířat. Mimochodem, tyto výsledky byly získány na potkanech, a pokud někdo vyrábí sportovní výživu podle kritérií pro potkany …

Světová zdravotnická organizace (WHO) se zabývala stanovením doporučených dávek bílkovin, a to i pro osoby při zvýšeném tělesném výkonu. Doporučená dávka činí 1,3 g na 1 kg tělesné hmotnosti, ovšem za podmínky, že se jedná o teoretický kvalitní protein, čili prakticky se stoprocentní využitelností. Jenže problém je v tom, že různé proteiny, a to včetně syrovátkových mají využitelnost pouze kolem 50 až 60%. Je to způsobeno tím, že zastoupení aminokyselin je nevyvážené a celkové využití proteinu je dáno nejméně zastoupenou aminokyselinou (Rubnerův zákon limitní aminokyseliny). Ostatní, co jsou navíc, organismus nevyužije. Potom již pochopíte, proč se v praxi doporučuje dávkovat klasické proteiny ve dvojnásobném množství 2,5 až 3 g na 1 kg tělesné hmotnosti, protože se využijí jenom z poloviny.

Jediná cesta, která vede k získání kvalitního proteinu s vysokou využitelností blížící se teoretickému kvalitnímu proteinu je kombinace jednotlivých proteinových surovin tak, aby zastoupení esenciálních aminokyselin bylo co nejvýhodnější, neboli biochemicky definovaná strava. Kromě toho je lepší, aby bylo pro dorovnání obsahu aminokyselin používáno co nejméně volných aminokyselin. Je to kvůli tomu, aby v případě používání preparátů s obsahem volných aminokyselin nebyl rušen jejich efekt.

Je vhodné se řídit doporučeními WHO na zastoupení aminokyselin pro nesportující populaci z hlediska zastoupení pro sportovce?

WHO je organizace, která bere ohled při stanovení „ideálního proteinu“ na minimální zastoupení aminokyselin a problematiku „výživy lidstva“ v nejširším pojetí globálního problému. V posledních desetiletích doporučené zastoupení aminokyselin v „ideálním proteinu“ několikrát změnila. Nejnižší kritické množství aminokyselin je převzato rovněž do unijní legislativy jako takzvaná referenční bílkovina.

Obsah významných aminokyselin v referenční bílkovině v g/100 g bílkovin:

1,7 cystein + methionin
1,6 histidin
1,3 isoleucin
1,9 leucin
1,6 lysin
1,9 phenylalanin + thyrosin
0,9 threonin
0,5 tryptofan
1,3 valin

Celkem 12,7 g. Tyto parametry vyhovují přežití v nejhorších stravovacích podmínkách. Pouze na okraj, WHO používala již dříve podobný referenční protein, kde požadavek důležitých aminokyselin byl kolem 36 g ve 100 g proteinu, což je výrazně více.

Také v současné době je stanoven určitý ideální protein podle WHO, ovšem je stanoven jako globální kompromis pro přežití populace. Z toho vyplývá, že pro sportovní účely se „ideální protein podle WHO“ nedá příliš použít, protože není stanoven pro náročně trénující sportovce.

Podle čeho tedy zvolit ideální protein pro sportovce?

Sportovní metabolismus se vyznačuje velkým opotřebením svalové hmoty, případně u některých sportů ještě požadavky na její výrazný nárůst. A tady se hodí doporučení FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations), tedy sesterské organizace WHO. Totiž FAO se zabývá doporučeními pro maximálně efektivní zemědělskou produkci, tedy i rychlý růst hospodářských zvířat na výkrm. Na zvířatech na výkrm především rostou svaly, podobně jako na sportovcích. FAO doporučuje, aby bílkovina pro výkrm zvířat měla složení, které se co nejvíce blíží aminokyselinovému spektru svalů těchto zvířat. Takže proteiny pro sportovní výživu by měly pokud možno co nejvíce kopírovat zastoupením aminokyselin lidský sval.

Tedy žádná výživa kojenců, žádné krmivo pro potkany, ale napodobení aminokyselin kosterního svalu člověka. Tedy doplňovat to, co se nejvíce opotřebuje, a co by mělo nejvíce narůst. Tím se dosud nejvíce blížíme představě o tom, jak by měl vypadat vhodný protein pro sportovní výživu. Dochází k vysokému využití zastoupených aminokyselin, nižšímu zatížení ledvin a jater a také finanční úspoře.

Jaké je zastoupení aminokyselin v lidském organismu?

Sval člověka, zastoupení aminokyselin v gramech ve 100 g proteinu:

Alanin 6,497
Arginin 6,612
Kyselina asparagová a asparagin 7,95
Cystein 1,452
Fenylalanin 4,455
Kyselina glutamová a glutamin 14,5035
Glycin 5,025
Histidin 2,79
Isoleucin 4,716
Leucin 7,991
Lysin 8,468
Methionin 2,533
Prolin 4,945
Serin 5,04
Treonin 4,641
Tryptofan 1,122
Tyrosin 3,077
Valin 5,499

Celkem 97,3165 g. Na zbývající aminokyseliny (např. hydroxylysin, hydroxyprolin, citrullin, ornithin, metylované deriváty histidinu) se obvykle rozbory pro tyto účely nedělají, protože jsou standardními složkami pojivové tkáně nebo to jsou aminokyseliny nestavební.

Riziko nevyvážených aminokyselin

Někteří sportovci v důsledku reklamy se upnou na téměř výhradní používání například syrovátkového proteinu. Někteří zase používají vysoké dávky BCAA v nesmyslném poměru 2:1:1 nebo 4:1:1, nebo výběrově přijímají jiné aminokyseliny v nevyváženém poměru. Těmto skupinám hrozí zdravotní riziko nebo zhoršení podmínek pro růst svalů. Pokud tedy chcete jít touto cestou, měli byste se seznámit s níže uvedenými limity rizika.

Nadbytek aminokyselin ve stravě vedoucí k vyvolání dysbalance, v gramech na den:

5,0 alanin
4,0 arginin
5,0 asparagová kys.
3,0 cystein
7,0 glutamová kys. / glutamin
5,0 glycin
2,0 histidin
5,0 isoleucin
2,5 leucin
5,0 lysin
1,5 methionin
4,0 phenylalanin
5,0 prolin
4,0 serin
5,0 threonin
3,0 thyrosin
2,0 tryptofan
5,0 valin

Riziko je opravdu reálné. V odborné literatuře je běžně známo několik takzvaných „aminokyselinových zákonů“, které popisují zdravotní a výživové poruchy, které vznikají při různých typech nevyváženého příjmu bílkovin nebo čistých aminokyselin. K nejznámějším patří Rubnerův zákon o limitních aminokyselinách, kdy nejméně zastoupená esenciální aminokyselina omezuje využití ostatních aminokyselin.

Dále je známý Wolfův zákon nadbytku esenciálních aminokyselin, příjem libovolné esenciální aminokyseliny ve velkém nadbytku více než čtyřnásobném narušuje metabolismus ostatních aminokyselin a zesiluje projevy limitní aminokyseliny, inhibuje metabolismus ostatních aminokyselin a narušuje ostatní metabolické systémy. Harperova imbalance - zesiluje projevy limitující aminokyseliny při velmi nízkém přívodu proteinů a zesílení přívodu jednotlivých aminokyselin. Laveyův antagonismus – inhibice metabolismu aminokyselin stojících ve dvojicích proti sobě (asi 50 možných variant), kompetitivní inhibice vstupu aminokyselin do metabolismu. Defeyův efekt, deviace metabolického systému specifické pro jednotlivé aminokyseliny.

Příklady poruch: lysin při dávkách 10 – 40 g způsobuje vyplavení draslíku, abdominální křeče, oligofrenii. Methionin při obsahu nad 4% oproti jiným aminokyselinám zpomaluje růst, navozuje anémii, zvyšuje cholesterol, tukovou degeneraci jater, poškozuje ledviny, játra, navozuje spasmy.

Tryptofan v dávce 20 mg/kg TH navozuje ospalost, dráždění močového měchýře, při déletrvajícím příjmu stavy podobné oligofrenii. Histidin zvyšuje tvorbu histaminu, kopřivky, dávka 20 g navozuje oligofrenii, snižuje hladinu zinku, způsobuje poruchy chuti a řeči. Předávkování fenylalaninem nad 4% způsobuje mentální retardaci, atrofii varlat, křeče.

Předávkování argininem zvyšuje citlivost na inzulin, pocit hladu, zesiluje acidózu, zhoršuje vstřebávány lysinu. Nadměrný příjem BCAA způsobuje pelagru, horečku. Nadbytek prolinu způsobuje přecitlivělost na světlo, nefritidy. Předávkování glycinem způsobuje inhibici leucinu a ketózy. Občas se na webu najde někdo, kdo pochybuje o tom, že nějaké takové riziko může vzniknout. Z dřívější doby zná autor prokázané případy, kdy například z používání syrovátkového proteinu jako hlavního bílkovinného zdroje vznikly závažné zdravotní potíže (měřeno klinicky ve výzkumném ústavu), a nebo těžká ztráta svalové hmoty (mínus 30 kg) + poškozená játra.

Podobně velké zdravotní potíže (nevolnost, ztráta svalové síly a hmotnosti) vzniklé při používání volných „aminokyselin na tvorbu růstového hormonu“. Preparáty z volných aminokyselin na takzvanou podporu tvorby růstového hormonu jsou také pěkný nesmysl (viz jiný článek). Nejrychleji aminokyselinová dysbalance vznikne u mladých zvířat, která jsou krmena nevyváženou směsí a nemohou živiny volně získávat jinde, neboli jsou v uzavřeném živinovém systému. Jak vidno, rizikové jsou nejen čisté volné aminokyseliny, ale i nevyvážené proteiny. Právě sportovci, kteří s oblibou používají velmi omezené diety se snadno dostanou do aminokyselinové dysbalance.

Jiný článek podává návod: Kvalita proteinového nápoje se dá vypočítat velmi přesně s pomocí kalkulačky. Ten, kdo pravidelně konzumuje proteinový nápoj jako doplněk stravy, by se s ním měl seznámit.

Otřesný příklad, k čemu vede idiotský veganský přístup k výživě a jak rychle působí dysbalance aminokyselin v uzavřeném živinovém systému: V jedné pražské porodnici veganka porodila dítě. Odmítla dítě kojit mateřským mlékem (je to živočišná potravina a to jí vadilo) a začala krmit dítě „sojovým mlékem“. Během dvou dnů dítě zkolabovalo a skončilo na novorozenecké JIPce (kde mimo jiné náklady každý den dosahují částky, jako kdyby zde místo pobytu kojence startoval raketoplán). Pokud se někdo domnívá, že při veganském stylu výživy se dítě bude vyvíjet normálně, tak je duševně zmatený optimista. Výzkumy (na obrovském vzorku několika tisíc osob z jedné církve s veganským jídelníčkem) již dávno prokázaly, že vegansky živené děti potom mají přinejmenším poškozený rozvoj mozku (snížený intelekt).

Na závěr ještě trochu odlehčení po posledním odstavci:

Jak vám asi již došlo, problematika aminokyselin je složitá a to, co si většinou čtete v různých kulturistických komerčních časopisech, má většinou slabou informační hodnotu a je velmi zavádějící. Ve srovnání s tím, co vám tvrdí různí sportovci v reklamách, vypadá takový dobrý voják Švejk, který se učil u pražského drogisty Vaňka, jako nositel Nobelovy ceny za chemii.

Jako perličku můžeme uvést, že Pražský drogista Vaněk, u něhož se Josef Švejk učil, ale skutečně existoval jako dost známá firma. Autor znal jednoho (již zesnulého) drogistu, který se u Vaňka také vyučil, a shodou okolností pronajímal jednu svoji nemovitost firmě, která zde v první polovině 90. let vyráběla sportovní výživu.