מי מאיתנו לא מכיר את תחושת הכאב בזמן אימון קשה? זו הגורמת לנו להפסיק את הפעילות או לסיים אותה מותשים לחלוטין? 
במשך עשרות שנים מנסים להבין האם תחושת הכאב קשורה לעייפות והיא הגורמת להפסקת המאמץ, או שמה התופעה קשורה בהצטברות חומצת חלב ועליה כללית בחומציות השריר שמובילים להפסקת הפעילות?
התשובה אינה חד משמעית עדיין, אך מחקרים חדשים שופכים קצת אור על הנושא.

בזמן פעילות גופנית ישנה דרישה מוגברת לאנרגיה, כאשר מקורה בעיקר ממאגרי השומן והגלוקוז שלנו.  בזמן מאמץ בינוני עד עצים, ניצול הגלוקוז לאנרגיה עולה ואיתו עולה גם תוצר הלוואי - חומצת חלב (Lactic acid).  ככל שהפעילות עצימה יותר, כך מתרחש ייצור רב יותר של חומצת החלב, מה שמוביל לעלייה בחומציות הכללית בתאי השריר.  הצטברות חומצות החלב ועלייה בחומציות בתאי השריר מפריעים לתהליכים מטבוליים מסוימים והפרעה זו מביאה לירידה בכוח, קושי בחידוש מאגרי אנרגיה ובכך עלייה בעייפות השריר.

למעשה, אם ניתן היה למנוע את העלייה בחומציות השריר או לנטרל את חומצות החלב, ניתן היה לבצע את הפעילות בעצימות גבוהה למשך זמן רב יותר ובכך להגיע לתוצאות טובות יותר. 
מסתבר, שבגוף האדם אכן קיים חומר שיכול להתנגד לעליה בחומציות השריר, חומר שנקרא קרנוזין (Carnosine).

הקרנוזין, שקיים בכל רקמות הגוף, כולל רקמת השריר, הוא חומר המורכב משתי חומצות אמינו, היסטידין ו-בטא אלאנין.  בין תפקידיו הידועים משמש הקרנוזין כבופר (Buffer), שנועד לנטרל את החומציות המצטברת בשריר ובכך לסייע בהמשך ביצוע הפעילות הגופנית.  למעט ברקמת השריר, כמעט בכל יתר רקמות הגוף קיים אנזים שמפרק באופן יעיל את הקרנוזין ובכך מבטל את השפעתו המיטיבה.  מדוע? משום שלא נרצה להשפיע משמעותית על החומציות בזרם הדם למשל, או ברקמות העלולות להיהרס כתוצאה מכך. 
אם כך אנו יודעים שרמת הקרנוזין בשריר היא הגבוהה ביותר בגוף האדם.

מחקרים הבודקים השפעת פעילות גופנית על רקמת שריר מבודדת עם ובלי קרנוזין, רואים כי  בחסר קרנוזין, ישנה עלייה חדה ברמת החומציות המובילה לעייפות ופגיעה ביכולות השריר לעומת המצב בו קיים קרנוזין בשריר.

תיאורטית אין גבול לרמת הקרנוזין אליה ניתן להגיע בתוך השריר אך רמת הייצור בגוף היא קבועה, כלומר תוסף קרנוזין יכול להוסיף למאגרי הקרנוזין שלנו ובכך לתרום לשיפור ביצועים.  אך כאשר בודקים לעומק בשיטות מעבדה מולקולריות מתקדמות, מוצאים כי תיסוף בקרנוזין לא מביא לעלייה ברמות הקרנוזין בשריר, כיוון שהקרנוזין בתוסף צריך להגיע דרך מערכת העיכול וזרם הדם אל השריר. שתי מערכות אלה (הדם ומערכת העיכול) מכילות בכמות מאוד גבוהה את האנזים המפרק קרנוזין ובכך מונעות מהקרנוזין להגיע אל השריר.

מאוחר יותר,  הועלתה השערה כי תיסוף בחומרי הגלם של הקרנוזין, בטא-אלאנין והיסטידין יכולות לסייע בהעלאת רמות הקרנוזין ברקמת השריר. כאשר בדקו תיסוף של כל אחת מהן בנפרד, מצאו כי, תיסוף בהיסטידין לא מביא לעלייה ברמות הקרנוזין בשריר, אך תיסוף בבטא אלאנין לחוד ו/ או שילוב של בטא אלאנין יחד עם היסטידין, מביא לעלייה ברמות הקרנוזין בשריר.

מתברר כי הגורם המגביל לבניית הקרנוזין בשריר היא חומצת האמינו בטא-אלאנין, כלומר ישנה כמות גבוהה של היסטידין בשריר אך רמה נמוכה יחסית של בטא אלאנין, ולכן תיסוף של בטא אלאנין מביא לעלייה ברמות הבטא אלאנין בשריר ובכך לייצור מוגבר של קרנוזין.

למעשה אנו מבינים שלתוסף בטא-אלאנין יש אפקט ארגוגני (משפר ביצועים) בבני אדם ולכן קיבל תאוצה גדולה בשנים האחרונות בתעשיית התוספים.

המחקרים הפרידו פעילויות במאמצים שונים ל-3 קטגוריות:
• עד 60 שניות רצוף
• 60-240 שניות
• מעל 240 שניות במאמץ גבוה

כאשר משווים בין קבוצת הניסוי, הלוקחת בטא אלאנין לעומת קבוצת הביקורת, שלא משתמשת בבטא אלאנין, עולה כי במאמצים של 60-240 שניות (1-4 דקות) ומאמצים של מעל 240 שניות (מעל 4 דקות), יש הבדל משמעותי בשיפור היכולת הגופנית בקבוצה שלוקחת בטא אלאנין.
דוגמאות בולטות מתחום הספורט: מקצי ריצה/שחיה בינוניים, קרבות אגרוף ועוד.
במאמצים עד 60 שניות לא נמצא הבדל משמעותי בין הקבוצות. הדבר נובע מסיבה פיזיולוגית ברורה, שבמאמץ עד 60 שניות, לרוב אנו לא מייצרים מספיק חומצות חלב שיגרמו לנו לרמת כאב ועייפות, הגורמים להפסקת הפעילות.

בטא אלאנין ועייפות שרירית:
מבחינה פיזיולוגיות עייפות משמעה פגיעה במנגנון הפקת האנרגיה.  ישנם גורמים רבים האחראים לתהליך זה, כאשר הצטברות חומצות חלב הוא גורם מרכזי בתהליכים אלו.  נמצא כי העלאת ריכוז הקרנוזין בשריר ע"י תיסוף בבטא אלאנין מביא לירידה ברמת העייפות השרירית ובכך ביצוע אימונים בצורה איכותית יותר.  צריכה של 2-4 גרם של בטא אלאנין במשך 4-10 שבועות הראה על עלייה בכוח, דחיית עייפות ועלייה במסת הגוף הרזה (מסת השריר).

אימוני כוח:
מתאמנים רבים משלבים אימוני כוח כחלק משגרת האימונים. אימוני כוח נמצאו כגורמים לעלייה משמעותית ברמת החומציות בשריר ולכן תוסף בטא אלאנין מהווה גורם ארגוגני באימונים מסוג זה.
האימונים הנפוצים בחדר הכושר הם בממוצע:
• 4-15 חזרות לסט
• 60 שניות עבודה
• 60 שניות מנוחה

באימוני כוח אנו עובדים מספר דקות על כל תרגיל, כאשר זמן ההתאוששות בין הסטים לא מספיק לנטרול חומצות החלב שמיוצרות, ולכן בטא אלאנין מסוגל לסייע בכך ולהביא לייצור מופחת של חומצות חלב.

אימוני אירובי:
ככל שהפעילות מתארכת, רמת ניצול הגלוקוז יורדת ואיתה ייצור חומצות החלב. רוב המחקרים לא מציינים מה משך האימון אותו בדקו במחקר ולכן אין מסקנה ברורה האם בטא אלאנין משפיע בפעילות אירובית. בהנחה והפעילות האירובית העצימה לא ארוכה מדי, בטא אלאנין יכול לעזור בשמירה על קצב גבוה, אך במאמצים מעל 240 שניות לא ניתן להסיק חד משמעית האם בטא אלאנין משפר ביצועים באמצעות הפחתת רמת החומציות.

כיום לא ידוע על רמת אחסון מקסימאלית לקרנוזין בתאי השריר, ולכן הגיוני לשער כי ככל, שנצרוך יותר מתוסף בטא אלאנין, נגיע לרמת ייצור ואחסון גבוהים יותר של קרנוזין במשך זמן קצר יותר. מחקרים אחרונים אכן מראים כי ככל, שמינון הבטא אלאנין אותו צורכים גדול יותר, משך הזמן הדרוש להעלאת רמות הקרנוזין בשריר, קצר יותר ותיאורטית, זה יכול להוביל ליכולת נטרול טובה יותר של חומצת החלב בזמן אימון עצים ובכך לשיפור ביצועים ותוצאות, אך לא כך הדבר.

מחקרים רבים, שנעשו על שימוש בבטא אלאנין בדקו מינונים של 2.8-20 גרם ליום, אך המינונים השונים של התוסף השפיעו באופן דומה על מידת ההשפעה בסוגי משך המאמצים השונה, כך שהמינון לשיפור ביצועים ובטוח לשימוש ללא תופעות לוואי נקבע כ- 2.4- 6.4 גרם ליום. צריכה של 6.4 גרם על בסיס יומיומי במשך 4 שבועות, הראה על עלייה של 64% ברמות הקרנוזין בשריר.
צריכה של 4-6 גרם למשך 10 שבועות הראתה עליה של 80% ברמות הקרנוזין.  לשם השוואה, אפילו קריאטין שנחשב לתוסף היעיל ביותר אינו יודע להעלות את רמת הקריאטין בגוף באחוזים כאלה!

בטא אלאנין וקריאטין:

כל תלמיד מצטיין בכיתה א שמע על התוסף הבלתי מעורער, קריאטין.  הקריאטין מיוצר בכבד באופן טבעי ורוב הקריאטין שבגוף נאגר בתאי השריר. לקריאטין מספר תפקידים בזמן פעילות גופנית, שהעיקרית ביניהם היא לספק אנרגיה זמינה במאמצים עצימים.  גוף האדם מייצר כ- 70% מפוטנציאל המאגרים של הקריאטין בתאי השריר ולמעשה התוסף מאפשר להגיע ל-100% תכולה ובכך הגדלת האנרגיה הזמינה בזמן פעילות עצימה, שתביא לעלייה בכוח ובמסת השריר.

הקריאטין משתתף באחד ממסלולי האנרגיה שלא תלויים ברכיבי מזון שונים ובכך דוחה את ייצור חומצת החלב ואת העייפות שבעקבותיו, בעוד שהבטא אלאנין מנטרל את חומצות החלב הנוצרות כתוצאה מניצול גלוקוז בזמן מאמץ עצים ובכך דוחה עייפות.

עלתה השערה כי ייתכן וקיים סינרגיזם בשילוב של קריאטין ובטא-אלאנין.  מה המשמעות של סינרגיזם? שילוב של שניהם יחד עקב פעילות דומה עלול להביא להפחתה במינון שצריך לקחת בכל אחד מהתוספים ו/או יכול להביא להשפעה טובה יותר על הגוף בזמן פעילות עצימה.

מן המחקרים עולה כי שילוב של קריאטין ובטא אלאנין יחד עם אימוני כוח, הביא לשינוי משמעותי בהרכב הגוף לעומת שימוש באחד מהתוספים בנפרד, וזאת ע"י שימוש במינון נמוך יותר של בטא אלאנין.

בטיחות השימוש:

למרות שבטא אלאנין תורם לשיפור ביצועים, שימוש בטווח ארוך בתוסף נבדק רק חלקית.  תופעת לוואי ידועה של בטא אלאנין מכונה פאראסטזיה (paresthesia) - תחושת עקצוץ על פני העור בצריכה של מינונים גדולים.  תופעה זו אינה מסוכנת וחולפת עם הסתגלות הגוף למינונים.  בטווח הקצר, שימוש בבטא אלאנין נמצא כבטוח לשימוש אך לא נעשו מספיק מחקרים לשימוש בטווח הארוך  ולכן נחוצים מחקרים נוספים.

בחודשים האחרונים אחד מארגוני תזונת ספורט הגדולים והמקצועיים בעולם, ה-ISSN פרסמו מסמך המסכם את כלל ההמלצות על תוספים שנמצאו מוכחים מחקרית, כאשר בטא אלאנין מקבל במה כתוסף החדש והבטוח לשימוש לעלייה במסת השריר.

כיוונים עתידיים

פעילות גופנית, בעיקר פעילות עצימה, מביאה לעלייה בכמות הרדיקליים החופשיים בעקבות תהליכי נשימה מוגברים . קיימת המלצה להגביר את כמות נוגדי החמצון בגופם של מתאמנים אך אין זה אומר לצרוך נוגדי חמצון בתוסף.  נוגדי חמצון אלה עלולים להזיק עקב המינון הגבוה הנמצא בתוסף. ההמלצות מדברות על צריכה של יותר נוגדי חמצון מהמזון, ירקות ופירות, אך מה אם הייתה מולקולה המיוצרת באופן טבעי בגוף, שגם היא מנטרלת את אותם הרדיקליים גורמי המחלות, ויכולנו להעלות את רמתה?

גורם חדש שמקושר לעלייה ברמות הרדיקליים החופשיים היא עייפות. מולקולת הקרנוזין, עוזרת בדחיית עייפות וע"י כך כנראה תורמת להפחתת הרדיקליים החופשיים בצורה עקיפה.  כמו כן, מחקרים חדדשים מראים כי עקב המבנה הכימי שלו, הקרנוזין מסוגל לשמש כנוגד חמצון לנטרול הרדיקליים החופשיים בצורה ישירה.

הקרנוזין גם קשור לשמירה על האנרגיה הזמינה בתוך התא (שמירה על רמות ה- ATP) ולהעלאת כוח כיווץ השריר. למעשה מאחר ולקרנוזין יש מספר השפעות פיזיולוגיות מטיבות יש הרבה כיווני מחקר עתידיים.



מאת:

פליקס פלג -  דיאטן קליני וספורט ומרצה לתזונה.  יועץ תזונה ברשת ISRAELBODY
שלומי זקס -  דיאטן קליני וספורט ומאמן כושר אישי.  יועץ תזונה ברשת ISRAELBODY