Pre mnogo decenija, Nobelovac A.V. Hil je primetio da, tokom napornih aktivnosti, u mišićnim ćelijama dolazi do nakupljanja vodonikovih jona – odnosno kiseline. Svestan da ovo može negativno uticati na performanse, Hil je pretpostavio da mišićne ćelije moraju imati jedinjenja koja će se hemijskim putem suprotstaviti nakupljanju kiseline i omogućiti normalno funkcionisanje mišića – supstance koje deluju kao svojevrsni amortizeri – ili, hemijski rečeno, puferi.
Mnoštvo eksperimenata je potvrdilo da je Hil bio u pravu. Primarni put za stvaranje energije u mišićima tokom intenzivnog treninga je anaerobna glikoliza. To je, međutim, proces koji rezultuje rapidnim povećanjem koncentracije mlečne kiseline, dovodeći do znatnog smanjenja pH vrednosti. Istraživanja pokazuju da veće količine mlečne kiseline u mišićima ometaju stvaranje energije, istovremeno smanjujući snagu. Te promene ozbiljno ugrožavaju kapacitet treninga i oporavka, slabeći performanse u teretani i sposobnost uvećanja mišićne mase.
Hil je bio dalekovid u pogledu postojanja puferskih jedinjenja. Telo ih ima nekoliko, i oni čuvaju mišiće od niskog pH stvorenog gomilanjem mlečne kiseline. Najpodrobnije opisani i najefikasniji od ovih pufera su bikarbonat i karnozin, koji deluju na različitim mestima. Bikarbonat je primarni pufer izvan mišićne ćelije, gde deluje na regulaciju pH krvi; karnozin je odgovoran za većinu te regulacije unutar mišića. Zbog toga, pametno korišćenje oba ova (prirodno postojeća) sistema predstavlja pravu prevenciju od niskih pH vrednosti u mišićima i telu – poboljšava performanse i približava trening oprimalnom.
Karnozin kao pufer mišićnih ćelija. Dipeptid karnozin, sastavljen od aminokiselina beta-alanina i histidina, je moćan unutarmišićni pufer zato što direktno vezuje vodonične jone – i time neutrališe kiselost nastalu treningom. Ovo delovanje karnozina je bitno za rast jer povećava prag zamora, omogućavajući veći intenzitet i „težinski obim“ (ukupno podignuto opterećenje) treninga.
Kako karnozin nastaje od beta-alanina i histidina, suplementacija beta-alaninom i histidinom bi, u teoriji, trebalo da poveća i nivoe karnozina u mišićima. Međutim, dokazano je da jedino unos beta-alanina podstiče intramuskularni karnozin – unos histidina nema nikakvog uticaja. Razlog? Histidin je uobičajeno prisutan u mišićima u mnogo većim koncentracijama u odnosu na beta-alanin. Dodatni histidin nije potreban – ali veći unos beta-alanina je od ključnog značaja.
Beta-alanin povećava snagu. Beta-alanin je aminokiselina koja ima mnoštvo pozitivnih efekata na zdravlje i performanse. Istraživanja jasno ilustruju njegov pozitivan uticaj na proizvodnju karnozina u mišićima. U tim studijama, povećanje mišićnog karnozina od prosečno 50% izmereno je dnevnim unosom 3 do 6 grama beta-alanina tokom 4 do 6 nedelja.
Podsticanjem sinteze karnozina, beta-alanin smanjuje acidozu u mišićima. Po jednoj studiji, kod ispitanika koji su tokom četiri nedelje konzumirali 4,8 grama beta-alanina dnevno zabeleženo je sporije nakupljanje mlečne kiseline tokom visokintenzivnog treninga.
Pufersko delovanje beta-alanina dovodi i do povećanja snage, što je pokazano još jednim istraživanjem. Ispitanici su unosili ili 5 g beta-alanina dnevno, nasuprot grupi koja je unosila placebo. Grupa korisnika beta-alanina pokazala je znatno povećanje performansi tokom izvođenja šest serija čučnjeva od po 12 ponavljanja koristeći opterećenje od 70% 1RM.
Samo po sebi impresivno, delovanje beta-alanina može biti dodatno pojačano korišćenjem bikarbonata.
Punjenje bikarbonatom i rast mišića. Kao što smo videli, karnozin je unutarćelijski pufer. Bikarbonatni sistem je, s druge strane, jedan od najvažnijih ekstracelularnih (deluju izvan ćelija) pufera – on uklanja ogroman deo kiseline oslobođene u krvotok tokom intenzivnog treninga. Ali, smanjujući pH izvan ćelija, bikarbonatni sistem smanjuje i onaj u ćeliji – omogućavajući difuziju mlečne kiseline sa mesta veće (u ćeliji) ka onom manje koncentracija (van ćelije). Mada je bikarbonat prirodan pufer, njegova uobičajena zaliha u telu nije velika. Zato su, kako bi uvećali sportske performanse, istraživači potražili načine kojima bi ojačali bikarbonatni sistem pomoću suplementacije.
Pretežan broj trenutnih istraživanja pokazuje da punjenje bikarbonatom poboljšava performanse u aktivnostima blizu maksimalnog intenziteta i trajanja između jednog i sedam minuta. Kako je trening sa opterećenjem uglavnom još većeg intenziteta i traje kraće od toga, spočetka se verovalo da suplementacija bikarbonatom neće uticati na rast mišića. Ipak, istraživanja pokazuju da trening sa opterećenjem usmeren na rast mišića takođe ima koristi od bikarbonata. To ne treba da čudi, jer svi znamo da ovaj tip treninga povećava kiselost u mišićima – koju bikarbonat neutrališe.
U jednoj studiji, 12 vežbača je unosilo 0,3 grama natrijum bikarbonata (sode-bikarbone) po kilogramu telesne težine dnevno. Trening se sastojao od po četiri serije različitih vežbi za noge u maksimalnim opterećenjima i po četiri serije, sa kratkim pauzama između serija kako bi se podstakla proizvodnja mlečne kiseline. Performanse su određivane kao ukupan broj ponavljanja. Grupa koja je unosila natrijum bikarbonat je, značajno smanjivši kiselost u mišićima, izvela znatno veći broj ponavljanja u odnosu na placebo grupu.
Bikarbonat plus beta-alanin: zajednički efekat na performanse. Mada natrijum bikarbonat pozitivno utiče na performanse, punjenje bikarbonatom prate i moguće nuspojave, poput mučnine, povraćanja ili proliva – verovatno zbog količine sode bikarbone neophodne za izazivanje ergogenog efekta (po navedenom istraživanju, 30 g dnevno za osobu od 100 kilograma).
Iako niže količine bikarbonata ne pokazuju znake poboljšanja performansi kada se uzimaju same, moguće je da se puferski kapacitet nižih količina sode bikarbone može učiniti efikasnijim zajedničkim unosom sa – beta-alaninom. Podsetimo se: unos beta-alanina smanjuje mlečnu kiselinu unutar mišićne ćelije, pa manje kiseline izlazi iz ćelije u krvotok. Taj manji iznos u krvotoku potom može biti neutralisan manjom količinom bikarbonata. Zato neće doći do pomenutih nuspojava unosa previše bikarbonata, a omogućićemo još veći ukupni puferski kapacitet zbog komplementarnog delovanja dva jedinjenja.
Dve novije studije ispitivale su efekte korišćenja bikarbonata i beta-alanina samih, ili u kombinaciji, pokazavši jače zajedničko dejstvo dva jedinjenja. U jednoj od njih, vreme do iscrpljenja mišića je pokazalo sledeći stepen poboljšanja: +1,6% od placeba (maltodekstrin), +6,5% (natrijum bikarbonat), +12,1% (beta-alanin+maltodekstrin) i + 16,2% (beta-alanin+ natrijum bikarbonat). Možda primećujete zanimljivu stvar: iako ne u meri kao kombinovanje sa sodom bikarbonom, kombinovanje beta-alanina sa maltodekstrinom značajno povećava performanse. Količine beta-alanina i maltodekstrina u studije bile su po 6,4 grama dnevno.
