Есть несколько заменимых аминокислот, которые стоят особняком, т. к. помимо пластических функций они способны выполнять функции энергетические, обезвреживать токсические продукты обмена, принимать участие в синтезе биологически активных веществ и т. д.
Среди всех заменимых аминокислот есть две аминокислоты, которые стоят особняком. Это глутаминовая и аспарагиновая аминокислоты. Их уникальность в том, что они могут служить источником для синтеза всех остальных заменимых аминокислот в организме, выполняя интегрирующую роль. Все заменимые аминокислоты способны превращаться друг в друга, но для такого взаимопревращения они должны сначала превратиться в глутаминовую или аспаргиновую кислоту. Поэтому дефицит любой заменимой аминокислоты можно восполнить, вводя в организм глутаминовую и аспарагиновую кислоты либо продукты их превращения — глутамин или аспарагин.
Введение этих аминокислот в организм на фоне инсулинотерапии в несколько раз более эффективно, чем введение на интактном фоне, т. к. производится на фоне повышения проницаемости клеточных мембран для всех без исключения аминокислот, и поэтому служит темой для отдельного разговора. Рассмотрим немного подробнее роль этих двух аминокислот в организме.
Роль глутаминовой кислоты в организме совершенно особая. Достаточно сказать, что ее удельный вес в организме составляет 25 % от общего количества всех остальных как заменимых, так и незаменимых аминокислот. Хотя она и считается заменимой, в последние годы было выяснено, что для отдельных тканей человеческого организма (например, для нервной системы) глутаминовая кислота является незаменимой, и никакой другой аминокислотой не может быть восполнена, так как выполняет роль нейромедиатора. В организме существует своеобразный «фонд» глутаминовой кислоты. Она расходуется, в первую очередь, там, где она в данный момент наиболее нужна. Основные функции глутаминовой кислоты в организме следующие:
1) Интеграция обмена заменимых аминокислот[3].
2) Обезвреживание аммиака. Аммиак — высокотоксичное соединение. Он постоянно образуется как побочный продукт азотистого обмена и составляет 80 % всех азотистых токсинов. Присоединяя аммиак, глутаминовая кислота превращается в нетоксичный глутамин, который уже включается в аминокислотный обмен.
3) Биосинтез углеводов. Биосинтез из глутаминовой кислоты углеводов является чрезвычайно важным резервным механизмом снабжения мозга глюкозой при больших физических нагрузках. На фоне введения инсулина это особенно важно, пик. механизм резервного синтеза глюкозы из глютаминовой кислоты помогает избежать возможной чрезмерной гипогликемии.
4) Участие в синтезе нуклеиновых кислот. Из глутаминовой кислоты в печени синтезируются пуриновые и пиримидиновые нуклеотиды, которые затем принимают участие в построении молекул ДНК и РНК. Примером производных пиримидина могут служить такие широко известные всем соединения, как метилурацил и оротат калия.
5) Участие в синтезе фолиевой кислоты. Фолиевая кислота (витамин В2) — это птероилглутаминовая кислота и синтезируется она, естественно, из глутамина. Основное действие фоллиевой кислоты — анаболическое. Витамин В12, кстати говоря, сам по себе никаким анаболическим действием не обладает. Основная его функция заключается в том, чтобы активизировать фолиевую кислоту.
6) Окисление в мозговой ткани с выходом энергии, запасаемой в виде АТФ.
7) Нейромедиаторная функция. Глутаминовая кислота выполняет роль нейромедиатора, передавая сигналы возбуждения в спинном мозге и в некоторых участках головного мозга.
8) Превращение в γ-аминомасляную кислоту, γ-аминомасляная кислота — это основной нейромедиатор, вызывающий в головном мозге состояние торможения. Кроме того, в условиях недостатка кислорода она утилизируется в так называемом аминобутиратном шунте с выходом большого количества энергии.
9) Участие в синтезе ц-АМФ (циклического аденозинмонофосфата) — основного посредника гормональных и нейромедиаторных сигналов.
10) Участие в синтезе ц-ГМФ (циклического гуанидинмонофосфата), который также является посредником гормональных и медиаторных сигналов. Именно ц-ГМФ повышает чувствительность мышечных волокон к ацетилхолину — медиатору, передающему возбуждение с нерва на мышцу.
11) Участие в синтезе ферментов, осуществляющих окислительно-восстановительные реакции (НАД и НАДФ зависимые ферменты).
12) Способность повышать проницаемость мышечных клеток для ионов калия. Накопление калия внутри мышечных волокон усиливает их сократительную способность.
На рынке спортивной фармакологии и пищевых добавок сейчас имеется достаточно много разнообразных форм выпуска глутаминовой кислоты. У нас в России она выпускается в таблетках по 0,25 г.
Еще 10 лет тому назад глутаминовую кислоту назначали не более 10 г в сутки при особо тяжелых отравлениях и интоксикациях. К настоящему моменту общепринятые дозировки возросли до 20–25 г в сутки. В спортивной практике глутаминовую кислоту используют в еще больших дозах: от 30 г в сутки и выше. Она не обладает токсичностью. Ее побочные действия, которые теоретически могут иметь место, на практике почти никогда не встречаются. Единственное, с чем мне пришлось однажды столкнуться — это расстройство стула у одного спортсмена на фоне приема больших доз глутаминовой кислоты. 30 г глутаминовой кислоты в сутки не кажутся такой уж большой дозой, если учесть, что каждые 100 г белковой пищи содержат 25 г глутаминовой кислоты. Если спортсмен потребляет в сутки 200 г животного белка, то с этим белком он получает не менее 50 г глутаминовой кислоты. А ведь есть спортсмены высокой квалификации, которые съедают до 500 г белка в сутки, получая с одной только пищей 125 г глутаминовой кислоты. Если мы раскроем аптечную упаковку с таблетками глутаминовой кислоты, то увидим там инструкцию, согласно которой необходимо принимать глутаминовую кислоту по 1 т. 3 раза в день (0,75 г в сутки). Такие рекомендации могут навести на мысль, что белый халат является признаком низкого умственного развития. В учебнике по спортивной медицине можно встретить рекомендации для тяжелоатлетов принимать глутаминовую кислоту по 2 т. 3 раза в день (1,5 г в сутки).
Подумать только! Атлеты весом по 120 кг, съедающие по несколько сотен граммов белка в день и с одной только пищей получающие до 100 г глутаминовой кислоты в сутки, «с целью улучшения аминокислотного обмена» должны принимать ее в таблетках по 1,5 г в день, то нелепо и может помочь разве что самим авторам учебника. Настоящие дозировки чистой глутаминовой кислоты должны быть соизмеримы с пищевыми и не отличаться от них слишком сильно. Официально утвержденные с 1962 г. дозы должны быть, конечно же, пересмотрены в сторону увеличения.
Подобно смеси кристаллических аминокислот глютаминовая кислота в больших количествах может вызывать расстройства стула, то бывает это крайне редко, при пониженной кислотности и пониженной переваривающей способности желудочно-кишечного тракта.
Аспаргиновая кислота вслед за глутаминовой кислотой занимает второе место по значимости среди заменимых аминокислот. Вместе с глутаминовой кислотой помимо интеграции азотистого обмена она принимает участие в обезвреживании аммиака, превращаясь при этом в аспарагин. Аспарагин уже, в свою очередь включается в азотистый обмен. Подобно глутаминовой кислоте аспарагиновая кислота способна превращаться в печени в глюкозу, принимает участие в синтезе пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, она способна окисляться с выходом большого количества энергии в ЦНС.
Отличительная особенность аспарагиновой кислоты заключается в том, что она повышает проницаемость клеточных мембран для ионов калия в еще большей степени, нежели глутаминовая кислота. Кроме того, она повышает также проницаемость клеточных мембран для ионов магния. Для этих целей выпускаются комбинации калиевой и магниевой солей аспаргиновой кислоты. Аспарагиновая кислота как бы «протаскивает» калий и магний внутрь клетки и при этом сама включается во внутриклеточный обмен. В результате приема смеси калиевой и магниевой солей аспарагиновой кислоты значительно повышается физическая выносливость. Особенно благоприятно воздействуют эти соединения на сердечную мышцу.
