Valín: Funkcie

Valín má významný vplyv na funkcie organizmu nervy a svaly.

Valín ako esenciálna aminokyselina v centrálnom nervovom systéme

Valín je nevyhnutný pre udržanie nervových funkcií. Aminokyselina môže pôsobiť ako prekurzor neurotransmiterov (chemických poslov) v sprostredkovanom metabolizme. Neurotransmitery sú nevyhnutné pre prenos nervových impulzov. Z jedného prenášajú informácie nervová bunka do iného. Nervové bunky alebo neuróny pozostávajú z bunkového tela s dendritmi, an axon a terminál synapsie. Posledne uvedené predstavujú kontaktné body medzi jednotlivými nervovými bunkami a sú miestami prenosu signálu. Na konci an axon, vysielač molekuly sa tvoria a ukladajú v synaptických vezikulách. Akčné potenciály (elektrické impulzy) vstupujúce do synapsie spôsobujú uvoľňovanie neurotransmiterov do Synaptická štrbina - priestor medzi zakončením synapsie jedného neurónu a dendritom iného neurónu. Následne sa chemickí poslovia viažu na membránové receptory následného neurónu a spúšťajú procesy potrebné na prenos informácií.Aminokyseliny sú nepostrádateľnými zložkami pre syntézu chemických poslov. Dôležitými neurotransmitermi sú napríklad acetylcholín, serotonínu, histamín, glutamát a glutamín , Ako aj katecholamíny adrenalín, noradrenalín a dopamín. Tieto vyžadujú esenciálne aminokyseliny najmä ako napr metionín, tryptofán, histidín a BCAA, ako metabolické prekurzory ich biosyntézy. Okrem izoleucínu leucín, alanín, aspartát a niektoré aromatické aminokyseliny, valín tiež slúži ako východiskový stavebný blok pre syntézu glutamát alebo kyselina glutámová, neesenciálna aminokyselina. Reakcia ktorou glutamát vzniká, sa nazýva transaminácia. V tomto procese sa aminoskupina (NH2) aminokyseliny, ako je valín, alanín or kyselina asparágová, sa prevedie na alfa-ketokyselinu, zvyčajne alfa-ketoglutarát. Alfa-ketoglutarát je teda akceptorovou molekulou. Medzi produkty transaminačnej reakcie patrí glutamát a alfa-ketokyselina, ako napr pyruvát alebo oxaloacetát. Aby došlo k transamináciám, špeciálne enzýmy sú povinné - nazývané transaminázy. Medzi dve najdôležitejšie transaminázy patria alanín aminotransferáza (ALT / ALT), tiež známa ako glutamát pyruvát transamináza (GPT) a aspartátaminotransferáza (ASAT / AST), tiež známa ako glutamát oxaloacetát transamináza (GOT). Prvý katalyzuje premenu alanínu a alfa-ketoglutarátu na pyruvát a glutamát. ASAT premieňa aspartát a alfa-ketoglutarát na oxalacetát a glutamát. Koenzýmom všetkých transamináz je derivát vitamínu B6 pyridoxal fosfát (PLP). PLP je voľne viazaný na enzýmy a je nevyhnutný pre optimálnu aktivitu transamináz. Transaminačné reakcie sú lokalizované v pečeň a ďalšie orgány. Prenos alfa-amino dusík z valínu na alfa-ketokyselinu transaminázami za vzniku glutamátu sa vyskytuje vo svale. Glutamát predstavuje dominantné excitačné neurotransmiter v strede nervový systém. Zároveň je glutamát najhojnejší medzi bezplatnými aminokyseliny z mozog. Chemický posol sa viaže na špecifické glutamátové receptory a môže tak najmä riadiť iónové kanály vápnik kanály. Glutamátergický synapsie a receptory sa nachádzajú v mnohých oblastiach mozog, najmä v mozgovej kôre, mozoček, bájna morská príšera ako aj v amygdale. Posledné dve mozog oblasti sú primárne zodpovedné za funkcie súvisiace s štúdium a Pamäť. Preto má glutamát schopnosť ovplyvňovať komplikovane koncentrácie a Pamäť procesy. Kyselina glutámová je podstatnou súčasťou fenoménu dlhodobého zosilňovania účinku, LTP. LTP je dlhodobá potenciácia synaptického prenosu. Okrem iných kritérií umožňuje dlhodobé zosilnenie komplikovať štúdium a Pamäť procesy. Podstatnosť glutamátu v centrálnej nervový systém sa jasne preukázala v multicentrickej klinickej dvojito zaslepenej štúdii. 120 dospievajúcich vo veku od 11 do 16 rokov, ktorí trpeli štúdium ťažkosti sa testovali. Pacienti v skupine s verum boli liečení glutamátom počas 8 týždňov. Dostávali 600 mg trikrát denne počas týždňov 1 - 2, 400 mg trikrát denne počas 3. - 6. týždňa a 200 mg trikrát denne počas posledné dva týždne. U adolescentov v skupine s verom došlo k výraznému zvýšeniu cerebrálneho výkonu na rozdiel od adolescentov v skupine placebo skupina. Zlepšenie nastalo pri nasledujúcich príznakoch:

  • Memory Masážne stoly
  • Poruchy koncentrácie
  • Oddialenie psychickej únavy
  • pružnosť
  • Výdrž
  • Nedostatok energie
  • Nervozita
  • zábudlivosť

Na základe týchto pozitívnych výsledkov naznačuje, že ďalšie výhody by sa dali dosiahnuť predĺžením trvania programu terapie dlhšie ako osem týždňov. Glutamát nie je len neurotransmiter, ale aj prekurzor neurotransmiterov. Odštiepením karboxylovej skupiny (dekarboxylácia) sa môže glutamát previesť na kyselinu gama-aminomaslovú (GABA). GABA patrí k biogénnym amíny a je najdôležitejšou inhibíciou neurotransmiter v šedej hmote centrálnej nervový systém. Inhibuje neuróny v mozoček. Glutamát sa ďalej považuje za „rozbočovač“ aminokyselín dusík metabolizmus. Zohráva kľúčovú úlohu pri tvorbe, premene a degradácii amino skupiny kyseliny. Glutamát je východiskovým substrátom pre syntézu prolínu, ornitínu a glutamín. Posledne uvedená je pre esenciálnu aminokyselinu dusík doprava v krv, biosyntézu bielkovín a na vylučovanie protónov v oblička vo forme NH4. Navyše, glutamín je dôležitý pre celistvosť črevnej sliznice a imunitný systém.

Valín ako esenciálna aminokyselina v metabolizme bielkovín

Valín spolu s ďalšími dvoma amino vetvenými reťazcami kyseliny izoleucín a leucín, zaujíma špeciálnu funkciu v metabolizme bielkovín. BCAA sa prevažne podieľajú na tvorbe nového tkaniva a sú veľmi účinné pri zlepšovaní biosyntézy bielkovín vo svaloch a pečeň. Valín vo svalovom tkanive inhibuje odbúravanie bielkovín a podporuje udržiavanie a hromadenie svalových bielkovín, najmä počas cvičenia a chorôb. Valín hrá zásadnú úlohu v:

  • Silové a vytrvalostné športy
  • Sekrécia STH
  • Stres
  • Choroby a strava

Valine ako dodávateľ energie v silových a vytrvalostných športoch

Valín vstupuje do hepatocytov (pečeň bunky) po vstrebávanie cez portál žila. Tam dochádza k odbúravaniu aminokyselín. amoniak (NH3) sa štiepi z valínu za vzniku alfa-ketokyseliny. Alfa-keto kyseliny môžu byť použité priamo na výrobu energie alebo slúžiť ako prekurzor iných metabolických produktov. Pretože valín je glukogénna aminokyselina, je možné alfa-ketokyselinu previesť na sukcinyl-koenzým A. Medziprodukt v citrátovom cykle je sukcinyl-CoA jedným z nevyhnutných substrátov pre glukoneogenézu (nový glukóza tvorba) v pečeni a svaloch. Glukóza je sacharid, konkrétnejšie monosacharid (jednoduchý cukor). Glukóza sa ukladá vo forme glykogénu v pečeni a svaloch. Ak je zvýšený dopyt po energii, napríklad pri fyzickej námahe, môže sa glukóza mobilizovať z obchodov a použiť na výrobu energie. The erytrocyty (červená krv bunky) a obličková dreň sú úplne závislé od glukózy ako dodávateľa energie. Mozog iba čiastočne, pretože pri hladovom metabolizme môže získať až 80% energie z ketolátok. Keď sa glukóza rozkladá vo svaloch, ATP (adenozín trifosfát), najdôležitejší nosič energie bunky. Keď je to fosfát väzby sú hydrolyticky štiepené enzýmy, Vzniká ADP alebo AMP. Energia uvoľnená v tomto procese umožňuje chemickú, osmotickú alebo mechanickú prácu, napríklad svalov kontrakcie. Po spracovaní v pečeni takmer 70% všetkých aminokyselín vstupujúcich do krv sú BCAA. Rýchlo sa vstrebávajú do svalov. V prvých troch hodinách po jedle bohatom na bielkoviny, valín, izoleucín a leucín predstavuje asi 50-90% celkového príjmu aminokyselín vo svaloch. Svalové tkanivo je tvorené 20% bielkovín. BCAA sú súčasťou týchto svalov proteíny, ktoré podrobne zahŕňajú kontraktilné proteíny aktín, myozín, troponín a tropomyozín, enzýmy z energetický metabolizmus, lešenársky proteín alfa-aktinín a myoglobín. Druhé, ako napríklad hemoglobín krvi, môže absorbovať, transportovať a uvoľňovať sa kyslík, Touto cestou, myoglobín umožňuje pomaly sťahujúcemu sa kostrovému svalstvu produkovať energiu aeróbne.Valína podporuje uvoľňovanie inzulín z beta buniek pankreasu. Okrem toho, aminokyseliny leucín, izoleucín, arginín a fenylalanín tiež vykazujú inzulín-stimulačné účinky. Vysoký inzulín koncentrácie v krvi urýchľujú absorpciu aminokyselín do myocytov - svalových buniek. Zvýšený transport aminokyselín do myocytov vedie k nasledujúcim procesom [1, Kettelhut]:

  • Zvýšená tvorba bielkovín vo svaloch
  • Rýchle zníženie koncentrácie stresového hormónu kortizolu, ktorý podporuje odbúravanie svalov a inhibuje príjem aminokyselín do svalových buniek
  • Lepšie ukladanie glykogénu v myocytoch, udržiavanie svalového glykogénu.

Nakoniec, príjem potravín bohatých na valín, izoleucín a leucín vedie k optimálnemu rastu svalov a maximálnemu urýchleniu zotavenia. Na rozdelenie a konverziu BCAA sa biotín, vitamín B5 (kyselina pantoténová) a vitamín B6 (pyridoxín) sú nevyhnutné. Iba v dôsledku ich dostatočného prísunu vitamíny môžu byť aminokyseliny s rozvetveným reťazcom optimálne metabolizované a použité. Deficit vitamínu B6 môže viesť na nedostatok valínu. Niekoľko štúdií ukazuje, že oboje vytrvalosť športové a silový tréning vyžadujú zvýšený príjem bielkovín. Pre udržanie pozitívneho dusíka vyvážiť - zodpovedá obnoveniu tkaniva - denná potreba bielkovín je medzi 1.2 a 1.4 gramu na kg telesnej hmotnosti pre vytrvalosť športovcov a 1.7 - 1.8 g na kg telesnej hmotnosti pre pevnosť športovcov. Počas vytrvalosť na výrobu energie sa používa šport, najmä valín, leucín a izoleucín. Dodávka energie z týchto aminokyselín sa zvyšuje, keď sa zásoby glykogénu v pečeni a svaloch čoraz viac vyčerpávajú pri postupe fyzickej aktivity. Dôvodom je to, že organizmus sa spočiatku spolieha pri výrobe energie na glukózu pri fyzickej námahe. Ak už nie je k dispozícii dostatok glukózy, proteíny sú odbúravané z pečene a svalov. Nakoniec by mali vytrvalostní športovci konzumovať dostatočné množstvo sacharidy rovnako ako proteíny v ich strava aby sa zabránilo štiepeniu bielkovín. pevnosť športovci by tiež mali zabezpečiť vysoký príjem aminokyselín s rozvetveným reťazcom, najmä pred tréningom. Organizmus tak pri fyzickej námahe neklesá späť na svoje vlastné BCAA zo svalov a je zabránené katabolizmu bielkovín. Po tréningu sa tiež odporúča prísun BCAA. Valín po ukončení tréningu rýchlo zvyšuje hladinu inzulínu, zastaví odbúravanie bielkovín spôsobené predchádzajúcou námahou a zaháji obnovený rast svalov. Okrem toho majú BCAA za následok zvýšené odbúravanie tukov. Aby bolo možné valín optimálne využívať z hľadiska budovania svalov, je potrebné venovať pozornosť príjmu kvalitných bielkovín s vysokým obsahom valínu. Proteín je vysoko kvalitný, ak obsahuje nevyhnutné aesenciálne aminokyseliny vo vyváženom pomere. Na druhej strane hrá úlohu podiel absorbovaného proteínu v strave, ktorý je v tele zadržaný, aby splnil individuálne požiadavky na definované fyziologické funkcie. Odporúča sa tiež spoločný príjem aminokyselín s rozvetveným reťazcom v pomere leucín: izoleucín: valín = 1: 2: 1: 1 v kombinácii s inými bielkovinami. Izolovaný príjem valínu alebo izoleucínu alebo leucínu môže dočasne narušiť biosyntézu bielkovín pre budovanie svalov. Jedinú dodávku BCAA je potrebné vnímať kriticky, najmä predtým vytrvalostný výcvik, v dôsledku oxidácie pod stres a močovina útok. Rozkladom 1 gramu BCAA sa získa asi 0.5 gramu močovina. Nadmerné močovina koncentrácie zaťažujú organizmus. Preto je v súvislosti s príjmom BCAA zásadný zvýšený príjem tekutín. Pomocou dostatku tekutín možno močovinu rýchlo vylúčiť obličkami. Nakoniec by sa pri vytrvalostnom cvičení mal vážiť zvýšený príjem valínu, izoleucínu alebo leucínu. Vylepšenia výkonu pre vytrvalostných športovcov sa vyskytujú iba vtedy, keď sa počas nich používajú BCAA výškový výcvik alebo tréning vo vysokých horúčavách. V dôsledku vysokého príjmu bielkovín alebo fyzickej stres, vysoké množstvo dusíka vo forme amoniak (NH3) sa vytvárajú v dôsledku rozpadu proteínov. Toto má neurotoxický účinok vo vyšších koncentráciách a môže viesť napríklad k pečeňové encefalopatia.To stav je potenciálne reverzibilná mozgová dysfunkcia, ktorá je dôsledkom neadekvátnej pečene detoxikácia funkcie. Ak sú BCAA prijaté v správnom pomere, môžu pôsobiť aditívne a znižovať hladinu voľných toxických látok amoniak vo svaloch prostredníctvom zvýšenej biosyntézy bielkovín (tvorba nových bielkovín) a zníženého odbúravania bielkovín - čo je pre športovca významná výhoda. V pečeni arginín a ornitín udržujú amoniak koncentrácie na nízkej úrovni. Vedecké štúdie to dokázali správa 10-20 gramov BCAA počas cvičenia môže oddialiť psychiku únava. Stále však neexistujú dôkazy o tom, že by aminokyseliny s rozvetveným reťazcom boli viesť k zlepšeniu výkonu. Podobne sa nepreukázala zlepšená adaptácia na cvičenie.

BCAA na zvýšenie sekrécie STH

Somatotropný hormón (STH) znamená somatropín, rastový hormón produkovaný v adenohypofýze (predné hypofýzy). Vylučuje sa po dávkach a v krátkom čase sa rozkladá v pečeni. Následne sa syntetizujú somatomedíny (rastové faktory). STH a somatomedíny sú nevyhnutné pre normálny rast dĺžky. Najmä v období puberty je jeho produkcia veľmi výrazná. STH ovplyvňuje takmer všetky tkanivá tela, najmä kosti, svalov a pečene. Len čo sa dosiahne geneticky určená veľkosť tela, somatropín reguluje hlavne pomer svalov hmota tlstnúť. Rastový hormón sa vylučuje najmä v prvých hodinách hlbokého spánku a v ranných hodinách krátko pred prebudením - denný rytmus. Okrem toho k zvýšenej produkcii STH dochádza v dôsledku energeticky náročných procesov, ako sú zranenia, emočné stres, pôst a fyzický tréning. Medzi dôvody patrí nízka hladina glukózy v krvi počas pôst alebo vysoké laktát úrovne počas intenzívneho cvičenia, ktoré stimulujú sekréciu STH. Zvýšená koncentrácie of somatropín v krvi teraz spôsobuje znížený príjem glukózy do buniek, čo zvyšuje hladinu glukózy v krvi. Vďaka tomu sa z pankreasu (pankreasu) vylučuje viac inzulínu. Somatotropín a inzulín spolupracujú. Oboje hormóny zvyšujú rýchlosť transportu aminokyselín do buniek svalov a pečene počas zvýšených požiadaviek na fyzickú energiu a tým podporujú biosyntézu bielkovín a tvorbu nového tkaniva. Ďalej somatotropín a inzulín viesť k mobilizácii zadarmo mastné kyseliny z vlastných tukových zásob tela, ktoré sa používajú na výrobu energie. To zvyšuje odbúravanie tukov. Na udržanie alebo dokonca zvýšenie normálnej produkcie STH dostatočný prísun B-komplexu vitamíny, najmä vitamín B6 (pyridoxín), je dôležité. Deficit vitamínu B6 znižuje uvoľňovanie STH až o 50%. Okrem toho a pyridoxín nedostatok negatívne ovplyvňuje syntézu inzulínu. The minerály vápnik, magnézium a draslík rovnako ako stopový prvok zinok tiež hrajú významnú úlohu v regulačnom okruhu STH. Výsledkom bolo, že štúdie zistili významne nízku sekréciu rastu hormóny a zhoršená tvorba pohlavných hormónov u jedincov trpiacich na nedostatok zinku. Niekoľko vedeckých štúdií ukazuje, že suplementácia valínom, izoleucínom a leucínom mierne zvýšila zvýšenie sekrécie STH vyvolanej fyzickým cvičením. BCAA teda podporujú anabolický alebo antikatabolický metabolizmus proteínov prostredníctvom zvýšenej sekrécie somatotropínu. Proces vytvárania svalových bielkovín sa urýchľuje a spaľovanie tukov je stimulovaný - vítaný efekt pre atletických aj strava-vedomí jedinci. Takýto účinok podporila aj štúdia, v ktorej denný príjem 14 g aminokyselín s rozvetveným reťazcom počas 30 dní mal za následok zvýšenie chudého tela hmota.

Valín v situáciách súvisiacich so stresom

Počas zvýšeného fyzického a fyzického stresu, ako sú úrazy, choroby a chirurgické zákroky, telo rozkladá viac bielkovín. Tomu môže čeliť zvýšený príjem potravín bohatých na valín. Katabolizmus bielkovín je zastavený, pretože valín rýchlo zvyšuje hladinu inzulínu, podporuje absorpciu aminokyselín do buniek a stimuluje tvorbu bielkovín. Anabolizmus bielkovín je dôležitý pre tvorbu nových tkanív tela alebo pre hojenie rany a na zvýšenie odolnosti proti infekciám. Napokon valín pomáha regulovať metabolizmus a obranyschopnosť. Týmto spôsobom je možné podporovať dôležité svalové funkcie počas zvýšeného fyzického stresu.

Valín pri chorobách a diétach

Akútne chorí alebo rekonvalescentní pacienti majú zvýšenú potrebu esenciálne aminokyseliny. Z dôvodu často nedostatočného príjmu vysoko kvalitných bielkovín a obmedzeného príjmu potravy sa odporúča zvýšený príjem najmä valínu, izoleucínu a leucínu. BCAA môžu urýchliť rekonvalescenciu (zotavenie). Špecifické výhody leucínu sa vyskytujú za nasledujúcich podmienok:

  • Fibromyalgia
  • Cirhóza pečene
  • pečeňové encefalopatia
  • Hepatálna kóma
  • Schizofrénia
  • Fenylketonúria (PKU)
  • Dystonov syndróm

FibromyalgiaFibromyalgia je a chronická bolesť porucha s príznakmi kĺbového alebo pohybového aparátu. Pacienti, najmä ženy vo veku od 25 do 45 rokov, sa sťažujú na rozptýlenie bolesť pohybového aparátu najmä s námahou, stuhnutím, ľahkým únava, ťažkosti s koncentráciou, neobnovujúci spánok a výrazne znížený duševný a fyzický výkon. Typická vlastnosť fibromyalgia sú špecifické oblasti tlakovej dolnej časti tela. Niekoľko dôkazov naznačuje, že okrem iných faktorov zohráva pri vývoji BCAA úlohu aj nedostatok BCAA fibromyalgia. Pretože BCAA sú nevyhnutné pre bielkoviny a energetický metabolizmus vo svale, príliš nízko BCAA koncentrácie vedú k deficitu svalovej energie, ktorý by mohol byť spúšťačom fibromyalgia. Okrem toho je u postihnutých jedincov možné pozorovať významne znížené sérové ​​hladiny valínu, izoleucínu a leucínu. V súlade s tým môžu aminokyseliny s rozvetveným reťazcom pôsobiť proti patogenéze fibromyalgie a rovnako priaznivo ovplyvňovať liečbu tohto ochorenia. Cirhóza pečene, pečeňové encefalopatiaa kóma jaterná cirhóza je konečné štádium chronického ochorenia pečene a vyvíja sa v priebehu rokov až desaťročí. Pacienti majú narušenú štruktúru pečeňového tkaniva s nodulárnymi zmenami a nadmernou tvorbou spojivové tkanivo - fibróza - v dôsledku progresívnej straty tkaniva. Nakoniec dôjde k obehovým poruchám, ktoré majú za následok neschopnosť portálu žila (vena portae) krv z nepárových brušných orgánov, ktorá sa má správne dodať do pečene. Krv sa tak hromadí na pečeňovom portáli (portálna hypertenzia/ portálna hypertenzia; portálna hypertenzia). Pacienti s cirhóza pečene rozkladajú telu vlastné bielkoviny, najmä svaly hmota, rýchlejšie ako zdravé jedince. Napriek vyššej požiadavke nesmú konzumovať príliš veľa bielkovín s jedlom, pretože ich cirhotická pečeň dokáže toxický amoniak (NH3) produkovaný odbúravaním bielkovín prostredníctvom močovinového cyklu iba obmedzene. Ak sú koncentrácie NH3 príliš vysoké, existuje riziko pečeňové encefalopatia, subklinická mozgová dysfunkcia vyplývajúca z neadekvátnej detoxikácia funkcia pečene. Hepatálna encefalopatia sa vyznačuje nasledujúcimi vlastnosťami:

  • Psychické a neurologické zmeny
  • Pokles praktickej inteligencie a schopnosti sústrediť sa
  • Zvýšená únava
  • Znížená spôsobilosť na riadenie
  • Porušenie v manuálnych zamestnaniach

Predpokladá sa, že 70% pacientov s cirhózou pečene trpí latentnou hepatálnou encefalopatiou, predchodcom manifestnej hepatálnej encefalopatie. Kóma hepaticum je najťažšia forma hepatálnej encefalopatie - 4. stupeň. Poškodenie nervov v centrálnom nervovom systéme vedie okrem iného k bezvedomiu bez reakcie na bolestivé podnety (kóma), vyhynutie svalu reflexa svalová rigidita s polohami flexie a extenzie. Pacienti s hepatálnou encefalopatiou alebo bez nej majú zvyčajne znížené plazmatické koncentrácie aminokyselín s rozvetveným reťazcom a zvýšené plazmatické hladiny aromatických aminokyselín fenylalanínu a tyrozínu. Okrem toho koncentrácia zadarmo tryptofán ukazuje mierny nárast. Okrem zrýchleného odbúravania bielkovín môže byť príčinou tejto nerovnováhy aminokyselín aj hormonálna nerovnováha medzi inzulínom a glukagón ktorá sa často vyskytuje u pacientov s cirhózou pečene. Inzulín sa produkuje v nadmernom množstve v dôsledku nedostatočnej činnosti pečene. To vedie k významne zvýšenej koncentrácii inzulínu v sére, ktorá zaisťuje zvýšený transport aminokyselín vrátane valínu do svalov. V krvi sa následne znižuje koncentrácia valínu. Pretože BCAA a esenciálna aminokyselina tryptofán používajú rovnaký transportný systém v krvi, tj. rovnaké nosné proteíny, môže tryptofán kvôli nízkej hladine valínu v sére obsadzovať veľa voľných nosičov a byť transportovaný smerom k hematoencefalickú bariéru. L-tryptofán súťaží s 5 ďalšími aminokyselinami na hematoencefalickú bariéru pre vstup do výživovej tekutiny mozgu - konkrétne BCAA a aromatické aminokyseliny fenylalanín a tyrozín. V dôsledku nadbytku tryptofánu v mozgu, predchodcu fenylalanínu katecholamínynapríklad stres hormóny adrenalín a noradrenalínu, je tiež nahradený okrem tyrozínu a BCAA. Nakoniec môže tryptofán prechádzať cez hematoencefalickú bariéru nerušene. Kvôli vytesneniu fenylalanínu absentuje sympatická aktivácia v mozgu, čo obmedzuje syntézu katecholamínov v dreni nadobličiek. V centrálnom nervovom systéme sa tryptofán mení na serotonínu, ktorý funguje ako tkanivový hormón alebo inhibičný (inhibičný) neurotransmiter v centrálnom nervovom systéme, črevnom nervovom systéme, kardiovaskulárny systéma krv. Zvýšené hladiny tryptofánu nakoniec znamenajú zvýšené serotonínu výroba. Pri poruche funkcie pečene nie je možné odbúravať nadmerné množstvo serotonínu, čo vedie k závažným následkom únava a dokonca aj bezvedomie - kóma hepaticum. Iní autori však vidia okrem zvýšeného uvoľňovania serotonínu aj ďalší dôvod pre rozvoj hepatálnej encefalopatie alebo kómy (hepaticum). Vďaka nízkej koncentrácii BCAA v sére u pacientov s cirhózou pečene môžu aromatické aminokyseliny fenylalanín, tyrozín a tryptofán prechádzať cez hematoencefalickú bariéru a bez veľkej konkurencie vstupovať do centrálneho nervového systému. Tam, namiesto aby sa premenili na katecholamíny, fenylalanín a tyrozín sa premieňajú na „falošné“ neurotransmitery, ako sú fenyletanolamín a oktopamín. Na rozdiel od katecholamínov nie sú sympatomimetikátj. Nemajú žiadny alebo len veľmi mierny excitačný účinok na sympatické alfa a beta receptory kardiovaskulárny systém. Tryptofán sa čoraz viac používa v centrálnom nervovom systéme na syntézu serotonínu. Nakoniec, oba faktory, tvorba falošných neurotransmiterov a zvýšená produkcia serotonínu, sú zodpovedné za výskyt hepatálnej encefalopatie a kómy v pečeni. Zvýšený príjem valínu zabraňuje zvýšenej produkcii serotonínu a falošných neurotransmiterov prostredníctvom mechanizmu vytesňovania tryptofánu, fenylalanínu a tyrozínu cez hematoencefalickú bariéru a inhibície absorpcie týchto aminokyselín do centrálneho nervového systému. Týmto spôsobom valín pôsobí proti výskytu kómy v pečeni. Valín ďalej pomáha udržiavať obsah amoniaku v tele na nízkej úrovni. To je významná výhoda pre pacientov s cirhózou pečene, ktorí nie sú schopní dostatočne detoxikovať NH3. Amoniak sa hromadí a vo vysokých koncentráciách podporuje rozvoj hepatálnej encefalopatie. Stimuláciou biosyntézy bielkovín vo svalových tkanivách a zabránením odbúravania bielkovín obsahuje valín viac amoniaku a uvoľňuje menej amoniaku. Okrem toho môže byť valín vo svaloch aj mozgu premenený na glutamát, dôležitú aminokyselinu v metabolizme dusíka (N), ktorá viaže nadbytočný amoniak na formu glutamínu a tým ho dočasne detoxikuje. Na konečnú detoxikáciaNH3 sa v hepatocytoch (pečeňových bunkách) premieňa na močovinu, ktorá sa vylučuje ako netoxická látka obličkami. BCAA stimulujú cyklus močoviny a tým podporujú vylučovanie NH3. Účinnosť valínu, izoleucínu a leucínu vzhľadom na hepatálnu encefalopatiu bola potvrdená v randomizovanej, placebokontrolovaná, dvojito zaslepená štúdia. Počas 3 mesiacov malo 64 pacientov požiť 0.24 g / kg telesnej hmotnosti aminokyselín s rozvetveným reťazcom denne. Výsledkom bolo významné zlepšenie chronickej hepatálnej encefalopatie v porovnaní s placebo. V placebom kontrolovanej dvojito zaslepenej skríženej štúdii dostávali pacienti v štádiu latentnej hepatálnej encefalopatie 1 g proteínu / kg telesnej hmotnosti a 0.25 g aminokyselín s rozvetveným reťazcom / kg telesnej hmotnosti denne. Už po 7-dňovom liečebnom období bolo okrem zníženej koncentrácie amoniaku pozorované zreteľné zlepšenie psychomotorických funkcií, pozornosti a praktickej inteligencie. Ďalej randomizovaná dvojito zaslepená štúdia po dobu jedného roka hodnotila účinnosť BCAA u pacientov s pokročilou cirhózou pečene. Výsledkom bolo nižšie riziko úmrtnosti a chorobnosti. Okrem toho pacientov mentálna anorexia a kvalita života boli pozitívne ovplyvnené. Priemerný počet hospitalizácií sa znížil a funkcia pečene bola stabilná alebo sa dokonca zlepšila. Existujú však aj štúdie, ktoré nepreukázali významnú súvislosť medzi BCAA a ochorením pečene. Napriek tomu sa u pacientov s hepatálnou dysfunkciou odporúča suplementácia valínom, izoleucínom a leucínom kvôli ich priaznivým účinkom na metabolizmus bielkovín, najmä u pacientov so zníženou toleranciou bielkovín. Prehľad dôležitých účinkov aminokyselín s rozvetveným reťazcom na metabolizmus bielkovín [42:

  • Zlepšenie dusíkovej bilancie
  • Zvýšte toleranciu bielkovín
  • Normalizácia aminokyselinového profilu
  • Zlepšenie prietoku krvi mozgom
  • Podporujte detoxikáciu amoniaku
  • Zlepšiť hladinu transamináz a kofeín odbavenie.
  • Pozitívny vplyv na psychický stav

Schizofrénia Pretože BCAA znižujú hladinu tyrozínu v krvi a tým aj v centrálnom nervovom systéme, môže sa valín používať na ortomolekulárnej psychiatrii, napríklad pri schizofrénie. Tyrozín je predchodcom látky dopamín, neurotransmiter v centrálnom nervovom systéme z katecholamínovej skupiny. Nadmerne vysoká koncentrácia dopamín v určitých mozgových oblastiach vedie k hyperexcitabilite centrálneho nervu a je spojená s príznakmi schizofrénie, ako sú poruchy ega, poruchy myslenia, bludy, motorický nepokoj, spoločenské stiahnutie sa, emočné ochudobnenie a slabosť vôle. Fenylketonúria S valínom, izoleucínom a leucínom je možné pri liečbe fenylketonúria - PKU. PKU je vrodená chyba metabolizmu, pri ktorej je poškodený fenylalanínhydroxylázový systém. V dôsledku zhoršenej aktivity enzýmu fenylalanínhydroxylázy, ktorá má ako koenzým tetrahydrobiopterín - BH4 -, sa aminokyselina fenylalanín nemôže odbúrať. Mutácie fenylalanínhydroxylázy gen ako aj genetické poruchy metabolizmu biopterínov boli identifikované ako príčina choroby. U postihnutých jedincov je možné ochorenie rozpoznať vo forme zvýšených hladín fenylalanínu v sére. V dôsledku akumulácie fenylalanínu v organizme sa zvyšujú koncentrácie tejto aminokyseliny v mozgovomiechovom moku a rôznych tkanivách. Na hematoencefalickej bariére fenylalanín vytláča ďalšie aminokyseliny, čo spôsobuje znižovanie príjmu valínu, izoleucínu, leucínu, tryptofánu a tyrozínu do centrálneho nervového systému, zatiaľ čo sa zvyšuje množstvo fenylalanínu. V dôsledku nerovnováhy aminokyselín v mozgu dochádza k tvorbe katecholamínov - epinefrínu, noradrenalínu a dopamín -, neurotransmitery serotonín a DOPA a pigment melanín, ktorá u ľudí spôsobuje sfarbenie koža, vlasy alebo očí, je zredukovaný na minimum. Kvôli melanín nedostatku majú pacienti nápadne bledú farbu koža a vlasy. Ak sú dojčatá s fenylketonúria nie sú liečené včas, vedie nadpriemerná koncentrácia fenylalanínu v centrálnom nervovom systéme k neurologicko-psychiatrickým poruchám. Tieto vedú k nervové poškodenie a následne k závažným poruchám duševného vývoja. U postihnutých osôb sa pozorovali poruchy inteligencie, poruchy vývinu jazyka a poruchy správania s hyperaktivitou a deštruktívnosťou. Asi 33% pacientov tiež trpí epilepsie - spontánne sa vyskytujúce záchvaty. Takéto závažné mozgové poruchy je možné významne zmierniť alebo dokonca im predchádzať u pacientov, ktorí už užívajú nízky obsah fenylalanínu strava zvýšením príjmu BCAA. Vysoká hladina valínu v sére znižuje väzbu fenylalanínu na transportné proteíny v krvi a jeho koncentráciu na hematoencefalickej bariére, a tým znižuje absorpciu fenylalanínu do mozgu. Pomocou BCAA teda možno normalizovať abnormálne vysokú koncentráciu fenylalanínu v krvi aj v mozgu. Syndróm Dystones Ďalej s pomocou aminokyselín s rozvetveným reťazcom existujú výhody pre ľudí s takzvaným dystonickým syndrómom (dyskinéza tarda). Toto stav sa vyznačuje okrem iného mimovoľnými pohybmi tvárové svaly, napríklad spazmodické trčanie z jazykkŕčmi hltana kŕčovitá reklinácia hlava a Hyperextenční trupu a končatín, torticollis a torzné pohyby v krk a ramenný opasok oblasti pri zachovaní vedomia. Diéty Jedinci pri vedomí k diéte, ktorí majú často nedostatočný prísun bielkovín alebo ktorí konzumujú predovšetkým potraviny s nízkym obsahom valínu, majú zvýšenú potrebu BCAA. Príjem valínu, izoleucínu a leucínu by sa mal nakoniec zvýšiť, aby telo z dlhodobého hľadiska nekleslo späť na svoje vlastné bielkovinové rezervy, napríklad z pečene a svalov. Ak je príjem bielkovín príliš nízky, vlastný proteín v tele sa premení na glukózu a použije ju ako zdroj energie v mozgu a ďalších metabolicky aktívnych orgánoch. Strata bielkovín vo svaloch vedie k zníženiu energeticky náročného svalového tkaniva. Čím viac diétujúci človek stráca svalovú hmotu, tým viac klesá bazálny metabolizmus alebo výdaj energie a telo popáleniny menej a menej kalórií. Nakoniec by sa mala diéta zamerať na ochranu svalového tkaniva alebo na jeho zvýšenie cvičením. Zároveň by sa mal znížiť podiel telesného tuku. Počas diéty pomáhajú BCAA predchádzať odbúravaniu bielkovín a tým pádom poklesu bazálneho metabolizmu, ako aj zvyšovať odbúravanie tukov. Imunitná obrana je vo veľkej miere zachovaná. Nová štúdia na Arizonskej štátnej univerzite naznačuje, že strava s vysokým obsahom aminokyselín s rozvetveným reťazcom môže zvýšiť bazálny metabolizmus o 90 kilokalórií denne. Extrapolované viac ako rok, čo by znamenalo úbytok hmotnosti okolo 5 kilogramov bez zníženia kalórií alebo cvičenia. Ďalej sú aminokyseliny s rozvetveným reťazcom potrebné v množstvách vhodných na udržanie normálnej plazmy bielkovina úrovniach. bielkovina je jedným z najdôležitejších krvných proteínov a skladá sa z asi 584 aminokyselín vrátane BCAA. Nízke koncentrácie valínu, izoleucínu a leucínu súvisia s poklesom plazmy bielkovina hladiny, ktoré znižujú koloidný osmotický tlak krvi. Výsledkom je opuch (voda môže dôjsť k zhoršeniu diurézy (vylučovanie moču obličkami). Podľa toho môžu jedinci s prihliadnutím na stravu pomôcť predchádzať tvorbe edémov dostatočným príjmom BCAA v strave, a tým si udržiavať svoju voda vyvážiť.