Centrum wiedzy

Arginina jest kluczowym aminokwasem wchodzącym w skład budowy białek. Występuje w żywności jak również może być wytwarzana przez ustrój człowieka. W nauce o żywieniu określa się ją mianem aminokwasu względnie niezbędnego, co oznacza, że w pewnych okolicznościach może pojawiać się jej niedobór w organizmie. Na deficyt tego aminokwasu w szczególności narażone są dzieci, ludzie chorzy, rekonwalescenci, a także osoby obarczone dużym wysiłkiem fizycznym, w szczególności sportowcy. Arginina jest składnikiem żywieniowym biorącym udział w różnorodnych procesach metabolicznych – odgrywa ważną rolę detoksykacyjną, antykataboliczną, anaboliczną, przyspiesza podział komórek, odpowiada za wzrost potencji i płodność, wzmacnia system odpornościowy, serce i układ krążenia.

Arginina, jako preparat farmaceutyczny była początkowo stosowana w medycynie. Wykorzystywano ją głównie przy zaburzeniach czynności wątroby, z nieprawidłowym przebiegiem cyklu mocznikowego, zatruciu ustroju amoniakiem, niektórych stanach patologicznych oraz rekonwalescencji pacjentów po chorobach przebiegających z wyniszczeniem organizmu. Prawdziwa eksplozja zainteresowania argininą nastąpiła w latach 80-tych ubiegłego stulecia, kiedy to wykazano, że aminokwas ten może w znaczny sposób przyczynić się do poprawy pracy układu krążenia. Obecnie wymienia się wiele potencjalnych kierunków klinicznych zastosowania l-argininy, między innymi: nadciśnienie tętnicze, płucne, ciążowe, wysoki poziom cholesterolu, choroba niedokrwienna serca, jaskra, cukrzyca, miażdżyca kończyn dolnych, przewlekła niewydolność nerek.

Arginina pomaga dotleniać organizm

Początkowo uważano, że najważniejszą rolą tego aminokwasu jest wspomaganie usuwania amoniaku. Niebawem jednak wykazano, że argininę wykorzystują także tkanki nie wytwarzające mocznika. W pewnych miejscach organizmu, arginina przy udziale tlenu i specjalnego enzymu syntazy tlenku azotu (NOS), przechodzi w związek o nazwie cytrulina, wyzwalając przy tym rodnik tlenku azotu – NO - substancję silnie wpływającą na rozkurcz mięśniówki naczyń krwionośnych. Jak wykazano, powstający w wyniku przemiany argininy - tlenek azotu, oprócz roli rozkurczowej, pełni także szereg innych funkcji sprzyjających poprawie pracy układu krążenia, m.in.: hamuje zlepianie się płytek krwi, zmniejsza ich przyleganie do ścian naczyń krwionośnych, zapobiega odkształcaniu erytrocytów, a także hamuje niebezpieczny proces przebudowy naczyń krwionośnych. Zaobserwowano, że w wielu chorobach metabolicznych, takich jak miażdżyca, nadciśnienie, cukrzyca, niewydolność nerek produkcja tlenku azotu jest wyraźnie upośledzona, co sprzyja pogłębianiu zaburzeń zdrowotnych. Stwierdzono, że podawanie bezpośredniego „dawcy” grup NO (nitrogliceryny) lub substratu do produkcji NO (argininy) sprzyja poprawie stanu zdrowia i zmniejsza ryzyko powikłań chorobowych.

Ze szpitala na stadion

Z uwagi na potencjalnie korzystny wpływ suplementacji argininą na funkcjonowanie układu krążenia, aminokwas wzbudził także zainteresowanie środowisk sportowych, z uwagi na możliwość jego zastosowania w programach wspomagania żywieniowego ukierunkowanego na poprawę wytrzymałości tlenowej i zwiększenie zdolności wysiłkowej podczas długotrwałej pracy mięśniowej. Jak się okazuje mechanizm jej działania może wywierać dość istotny wpływ na rozmaite funkcje metaboliczne sprzyjające poprawie wyników w sportach wymagających dobrze rozwiniętej wytrzymałości tlenowej. Prawidłowe zabezpieczenie energetyki mięśnia w wysiłkach wytrzymałościowych, w dużej mierze zależy od sprawności funkcjonowania układu krążenia, którego rola nie ogranicza się jedynie do transportu tlenu i dwutlenku węgla. Krew zaopatruje pracujące mięśnie także w składniki energetyczne i budulcowe takie jak glukoza, kwasy tłuszczowe czy aminokwasy, przenosi hormony z miejsc ich wydzielania do różnych tkanek, usuwa z mięśni produkty przemiany materii, takie jak kwas mlekowy oraz ciepło powstające w czasie przemian. Przepływ krwi z tlenem i składnikami odżywczymi umożliwiają naczynia krwionośne – specjalne rury, których ściany charakteryzują się różną grubością i rozciągliwością. Im szersza oraz mniej elastyczna ściana naczynia krwionośnego, tym przepływ krwi napotyka na większy opór, powodując mniejsze dotlenienie mięśnia sercowego oraz pogorszony transport tlenu i składników odżywczych. W organizmie bardzo często mamy do czynienia z patologicznym zawężaniem naczyń krwionośnych na skutek rozwijających się procesów miażdżycowych, co w konsekwencji może prowadzić do zawału mięśnia sercowego. Jak się jednak okazuje, zmiany chorobowe w obrębie naczyń krwionośnych to nie tylko przypadłość dotykająca osoby starsze czy ludzi z nadwagą. Bardzo często dotyczy także osób intensywnie uprawiających sport. Wprawdzie wysiłek fizyczny sprzyja poprawie pracy układu krążenia oraz koreluje z mniejszą zapadalnością na choroby serca, to jednak w wielu przypadkach może okazać się niewystarczającym czynnikiem profilaktycznym. Wielu sportowców, z uwagi na duże koszty energetyczne wysiłku, a także nasilony stres oksydacyjny cierpi na różne niedobory energetyczne i odżywcze w diecie. W pożywieniu sportowców często stwierdza się niedostateczną podaż antyoksydantów, nadmierną podaż sacharozy i tłuszczów zwierzęcych, oraz nieprawidłowe proporcje w spożyciu kwasów tłuszczowych, co w konsekwencji może prowadzić do niepokojących zmian chorobowych w obrębie naczyń krwionośnych. Efektem, może być nie tylko progresja zmian miażdżycowych, ale także upośledzenie tolerancji na wysiłek. W ramach wspomagania suplementacyjnego, coraz częściej więc korzysta się ze wspomagania antyutleniaczami, a także zwraca uwagę na zachowanie odpowiednich proporcji w spożyciu składników odżywczych. Jednym z czynników warunkujących sprawne funkcjonowanie układu krążenia, może być również wspomaganie argininą, będącej prekursorem NO – czynnika o działaniu rozkurczowym, umożliwiającym lepsze dotlenienie i odżywienie obciążonego wysiłkiem organizmu.

Wytwarzanie NO u sportowców może okazać się niedostateczne

Niedobór tej niezwykle ważnej substancji może być uwarunkowany wieloma czynnikami. W warunkach zwiększonego wysiłku fizycznego, na skutek wzmożonych przemian metabolicznych, w organizmie może zaznaczać się deficyt argininy, co w konsekwencji będzie ograniczać możliwość sprawnego wytwarzania tlenku azotu. Bardzo często upośledzenie syntezy NO u sportowców, obserwowane jest nawet przy dostatecznej podaży argininy w diecie. Jak się okazuje, podaż tego aminokwasu nie jest jedynym czynnikiem warunkującym sprawne wytwarzanie NO. W warunkach nasilonego wysiłku fizycznego w organizmie dochodzi do wzrostu produkcji wolnych rodników tlenowych oraz osłabienia aktywności enzymów o działaniu antyutleniającym: dysmutazy ponadtlenkowej, katalazy, peroksydazy glutationowej. Nadmiar wolnych rodników oraz osłabienie możliwości ich neutralizacji powodują między innymi zahamowanie działania enzymu NOS (syntazy tlenku azotu), co w konsekwencji uniemożliwia wytwarzanie NO, nawet przy dostatecznym dowozie argininy. Z tego tytułu, sportowcy, oprócz odpowiedniej podaży argininy, muszą także zwrócić uwagę na odpowiednie spożycie wysokojakościowych składników mineralnych i witamin biorących udział we wzmacnianiu bariery antyoksydacyjnej (witamina C, selen, cynk, bioflawonoidowe wyciągi roślinne). Jest to bowiem niezbędny warunek dla prawidłowej syntezy NO.

Inne korzyści suplementacji argininą

Jak wynika z prowadzonych badań, przyjmowanie l-argininy przyczynia się do zmniejszonego zapotrzebowania mięśnia sercowego na tlen, uwarunkowanego rozszerzeniem naczyń krwionośnych i zwiększeniem przepływu wieńcowego. U osób przyjmujących argininę zauważa się także poprawę pracy układu oddechowego, gdyż indukowany pod wpływem tego aminokwasu tlenek azotu wpływa rozszerzająco na mięśnie gładkie oskrzeli oraz wywiera wpływ na wydzielanie czyszczącego śluzu oraz czynność aparatu rzęskowego w drogach oddechowych, co pozwala lepiej wydalać wnikające z powietrza toksyny. Tutaj w szczególności, intensywnie pracujący układ oddechowy sportowców jest znacznie skuteczniej chroniony przed zanieczyszczeniami wdychanymi ze środowiska. Arginina nie tylko wykazuje korzystne działanie dlatego, że ulega przemianie do NO, ale także wpływa na aktywację enzymu, który umożliwia sprawniejszy przebieg tej reakcji. Arginina posiada silne działanie antyoksydacyjne, dzięki czemu chroni wspomniany enzym przed działaniem wolnych rodników, jakie powstają w organizmie pod wpływem zwiększonego wysiłku fizycznego. U sportowców przyjmujących l-argininę stwierdza się znaczne mniejsze uwalnianie niebezpiecznego rodnika – anionu nadtlenkowego. Arginina przyczynia się także do wzrostu syntezy poliamin – związków wykazujących silne działanie antyrodnikowe.  Poliaminy przyczyniają się między innymi do stabilizacji błon komórkowych, silne zmiatają reaktywne formy tlenu, oraz zwiększają aktywność enzymów ustrojowych o działaniu antyutleniającym: dysmutazy ponadtlenkowej, peroksydazy i katalazy.

Odporność na zmęczenie

Zawodnicy dyscyplin wytrzymałościowych bardzo często na skutek wydłużonej pracy mięśniowej odczuwają bolesną sztywność mięśni. Z problemem tym często borykają się maratończycy oraz kolarze podczas końcowej fazy wysiłku. Podczas długiego i wyczerpującego wysiłku fizycznego, w organizmie dochodzi do silnego uszczuplenia rezerw energetycznych w mięśniach, co w efekcie prowadzi do wzrostu koncentracji różnych metabolitów (fosforanów, IMP, AMP) oraz niebezpiecznego stężenia amoniaku. Nagromadzenie tych substancji powoduje charakterystyczny ból mięśni, który niejednokrotnie uniemożliwia dalszą kontynuację wysiłku. Dodatkowo, narastający poziom amoniaku, oraz pogłębiający się niedobór glukozy powodują zaburzenia na poziomie centralnego układu nerwowego, prowadząc do spadku energii psychicznej. Gromadzący się amoniak utrudnia produkcję energii przez komórki nerwowe, a także może wpływać negatywnie na metabolizm neurotransmiterów. Między innymi przyczynia się do obniżenia poziomu glutaminianu i przekaźnika GABA, co w efekcie skutkuje nie tylko silnym osłabieniem energii psychicznej, ale także zaburzeniami w utrzymaniu prawidłowej koordynacji ruchowej. Z tego tytułu, jednym z kluczowych zadań we wspomaganiu treningu o charakterze wytrzymałościowym jest dążenie do eliminacji toksycznego amoniaku, w czym pomocna może okazać się arginina. Składnik ten przyspiesza bowiem proces oczyszczania wątroby i systemu nerwowego z tej niekorzystnej substancji. Wspomaganie argininą może więc zwiększyć odporność mięśni na ból i zmęczenie, zapobiegać spadkowi kondycji psychicznej a także usprawnić proces detoksykacji organizmu.

Przyspieszenie regeneracji

Suplementacja argininą pełni nie tylko istotną rolę w procesie poprawy zdolności wysiłkowych, ale może stanowić także ważny element w aspekcie odnowy biologicznej organizmu. Jak zaznaczono wcześniej, aminokwas ten odgrywa kluczową rolę w procesie odtruwania organizmu z toksycznego amoniaku, co pozwala u osób obciążonych dużym wysiłkiem skutecznie chronić wątrobę, nerki i układ nerwowy przed rozwojem niebezpiecznych zmian. Arginina pełni także ważną rolę w procesie odbudowy białkowych składników tkanek, łagodząc m.in. niekorzystne skutki katabolizmu powysiłkowego tkanki mięśniowej. Jednocześnie aminokwas ten wspomaga syntezę glutaminy, która łagodzi skutki stresu wysiłkowego oraz aktywnie wspomaga pracę systemu odpornościowego. Wzrost poziomu glutaminy, a także indukowany pod wpływem suplementacji argininą potencjał antyoksydacyjny przyczynia się do skutecznej eliminacji wolnych rodników tlenowych intensywnie wytwarzanych podczas długotrwałych wysiłków wytrzymałościowych. Arginina zwiększając także poziom poliamin, przyczynia się do szybkiej regeneracji uszkodzonych tkanek, a także sprawnego gojenia się drobnych i większych ran, jakie mogą powstawać podczas uprawiania sportu. Analizując złożony wpływ argininy na organizm człowieka, jej potencjalne działanie na poprawę zdolności wysiłkowych oraz proces ochrony i regeneracji organizmu, można zakwalifikować ten aminokwas do grupy ważnych substancji żywieniowych wspomagających wydolność i zdrowie sportowców.
Zalecany schemat stosowania argininy w dyscyplinach wytrzymałościowych