Питание мышц

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.

Поскольку уж речь зашла о ц-АМФ, то этот внутриклеточный посредник гормонального сигнала косвенным путем увеличивает чувствительность клеток и к половым гормонам, одновременно стимулирует выброс в кровь половых гормонов и повышение их содержания в мышечной ткани. Мышечный анаболизм, таким образом, значительно усиливается.

Когда еще не существовало такого вида спорта, как культуризм, глутаминовая кислота в качестве анаболизирующего фактора применялась для лечения наследственных мышечных дистрофий.