Юрий Буланов - Питание мышц Страница 19

Биосинтез из глутаминовой кислоты углеводов, и в первую очередь из глюкозы, является чрезвычайно важным резервным механизмом снабжения мозга глюкозой при отсутствии углеводного питания или при очень больших физических нагрузках.

Глюкоза — основной поставщик энергии для головного и спинного мозга. Усваивается она внеинсулиновым путем[11], т. е. без участия инсулина. Без глюкозы мозг очень быстро умирает, поэтому в организме в процессе эволюции предусмотрены надежные механизмы эндогенного синтеза глюкозы. При дефиците в крови глюкозы организм сразу же запускает механизмы синтеза глюкозы из аминокислот, жиров, молочной и пировиноградной кислот, кетокислот, спиртов, да и вообще всего, что «под руку попадет». Процесс синтеза глюкозы в организме носит название «глюконеогенеза», т. е. «новообразования» глюкозы. Наиболее активно глюконеогенез протекает в печени, затем к этому процессу подключаются почки и в последнюю очередь кишечник. Глютаминовая кислота превращается в глюкозу особенно активно в кишечнике. Однако она не только способна превращаться в глюкозу сама, но и усиливает процесс синтеза глюкозы (глюконеогенеза) из других веществ в печени и почках. За эту способность глютаминовую кислоту прозвали глюконеогенной аминокислотой. По своей способности стимулировать (прямо или косвенно) глюконеогеиез глютаминовая кислота уступает лишь аланину[12]. Самым первым аварийным путем синтеза глюкозы является использование аминокислот и здесь роль глютаминовой кислоты очень высока. Стимуляция глюконеогенеза приводит к утилизации в печени молочной кислоты с образованием глюкозы.

Одномоментный прием после тренировки большой дозы глютаминовой кислоты способен значительно уменьшить утомление за счет более полной утилизации молочной кислоты, нейтрализации аммиака, энергизирующей функции глутаминовой кислоты, а также по многим другим причинам.

Глутаминовая кислота принимает участие в биосинтезе пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, которые принимают участие в построении молекул ДНК и РНК. Пуриновые и пиримидиновые нуклеотиды проявляют отчетливое анаболическое действие, особенно по отношению к быстро делящимся клеткам. Поэтому в первую очередь они улучшают кроветворение (кроветворные клетки наиболее быстро делятся). Несколько слабее они проявляют анаболическое действие по отношению к желудочно-кишечному тракту. Еще слабее их анаболическое действие по отношению к скелетной мускулатуре. Но даже если бы оно полностью отсутствовало, то пуриновые и пиримидиновые нуклеотиды все равно оказывали бы положительное воздействие на рост мускулатуры хотя бы за счет улучшения переваривающей способности желудочно-кишечного тракта. Самым большим содержанием пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, кстати говоря, отличаются дрожжи (пекарские и пивные). Их сейчас стали выпускать в качестве отдельной пищевой добавки.

Фолиевая кислота (витамин Вс) является не чем иным, как птероилглутаминовой кислотой и синтезируется, естественно, из глутамина. Фолиевая кислота не действует изолированно, сама по себе. Она проявляет свою витаминную активность лишь в сочетании с витамином В12 (цианокобаламином). Основное действие фолиевой кислоты — анаболическое. Она значительно улучшает белковый обмен, активизируя работу аминокислот, пуриновых и пиримидоновых оснований, а также холина. Без фолиевой кислоты невозможно размножение клеток. Вместе с витамином В12 она находится в хромосомах и регулирует их деление. Фолиевая кислота активизирует кроветворение, повышая содержание в крови, как эритроцитов, так и лейкоцитов. В медицинской практике, поэтому фолиевая кислота совместно с витамином В12 активно используется для лечения малокровий разного рода. Стимулируя синтез в организме холина, фолиевая кислота способствует накоплению в организме лецитинов[13] и снижает содержание в организме холестерина, задерживая тем самым развитие атеросклероза.

Поскольку уж речь зашла о витаминах, необходимо отметить еще один витамин, который синтезируется из глутамина — это n-аминобензойная кислота (парааминобензойная кислота, или сокращенно ПАБК). Вначале считалось, что парааминобензойная кислота — это всего лишь предшественник синтеза фолиевой кислоты. Впоследствии, однако, оказалось, что это не так. ПАБК имеет большое самостоятельное значение для организма. Она необходима для нормальной пигментации волос[14], кожных покровов, радужки глаза и т. д. Пигментация в данном случае зависит от особого рода пигмента — меланина. В последние годы было выяснено, что меланин выполняет не только пигментацию, но также адаптационную и трофическую функции. Наибольшим содержанием меланина отмечается не что иное, как головной мозг. Меланин влияет на силу и подвижность нервных процессов. Некоторые авторы считают, что меланин может быть источником для синтеза катехоламинов — нейромедиаторов возбуждающего типа действия. В свете этих исследований появление седины можно трактовать как результат возрастного истощения депо катехоламинов. На их синтез уходят все наличные запасы меланина, и для волос его уже не хватает. Из парааминобензойной кислоты делают новокаин, который всем нам хорошо знаком и без которого невозможно представить современную хирургию.

Глутаминовая кислота — одно из немногих соединений, которое наряду с глюкозой может служить хорошим источником питания для головного мозга. Это связано с ее способностью, окисляться в митохондирях через стадию образования кетоглутаровой кислоты с выходом энергии, запасаемой в виде АТФ.

Глутаминовая кислота является самостоятельным нейромедиатором в ряде отделов спинного и головного мозга. Это означает, что существуют большие группы нервных клеток, которые используют глютаминовую кислоту в качестве единственного вещества, передающего нервный импульс от одной нервной клетки к другой. В основном с ее помощью передаются процессы возбуждения. Однако вследствие того, что из глутаминовой кислоты образуются еще и тормозные нейромедиаторы ее возбуждающее действие уравновешивается успокаивающим и в целом никакого возбуждающего действия она не оказывает (за редким исключением).

В головном мозге глутаминовая кислота превращается в гамма-аминомасляную кислоту (ГАМК), которая является основным (хотя и не единственным) тормозным нейромедиатором. ГАМК обладает выраженным анаболическим действием по отношению к мышечной ткани, снижает потребность клеток организма в кислороде за счет активизации бескислородного окисления энергетических субстратов. ГАМК и сама может окисляться как кислородным, так и бескислородным путем, с выходом большого количества энергии. При попадании организма в экстремальное состояние: чрезмерное нервно-психическое перенапряжение, физическая перегрузка, высокая или низкая температура, тяжелая инфекция и т. д. потребность головного мозга в кислороде значительно повышается. При этом срабатывает так называемый аминобутиратный шунт. В процессе аминобутиратного шунта большие количества глутаминовой кислоты превращаются в гамма-аминомасляную кислоту, а последняя уже окисляется в митохондиях нервных клеток, обеспечивая их такой необходимой в экстремальной ситуации энергией. Способность организма противостоять стрессам, лимитирована, прежде всего, энергетическими возможностями нервных клеток. Потребность организма в глутаминовой кислоте в такой ситуации значительно возрастает. Не обладая собственно ни возбуждающим, ни тормозным действием, глутаминовая кислота в энергетическом аспекте проявляет очень сильное антистрессовое действие как по отношению к центральной нервной системе, так и по отношению ко всему организму в целом. Глутаминовая кислота является в данном случае своеобразным адаптогеном.

Глутаминовая кислота принимает участие в синтезе АМФ-аденозинмонофосфата, который превращается в дальнейшем в ц-АМФ — циклический аденозинмонофасфат. Многие нейромедиаторы (катехоламины) и гормоны (инсулин) не проникают внутрь клетки, а воздействуют на поверхностные рецепторы наружной клеточной мембраны. Обмен веществ в клетке изменяется благодаря существованию внутриклеточного посредника гормонального сигнала ц-АМФ. Воздействие на рецепторы запускает синтез ц-АМФ, а уже ц-АМФ запускает цепь обменных реакций внутри клетки. При больших физических нагрузках организм приспосабливается вначале с помощью выброса в кровь большего количества гормонов и нейромедиаторов. В дальнейшем при повторных физических нагрузках по мере развития тренированности организм начинает приспосабливаться и реагирует на нагрузку не столько выбросом гормонов и медиаторов, сколько увеличением внутриклеточного синтеза ц-АМФ. Это более экономичная реакция, она помогает «экономить» гормональные и медиаторные резервы организма, сберегает их от истощения. Таким образом, сложным путем превращения глутаминовая кислота повышает чувствительность клеток к гормональным и медиаторным сигналам. Это помогает организму более точно и более адекватно реагировать на большие физические нагрузки и более быстро к ним приспосабливаться.