- Lid geworden
- 7 dec 2007
- Berichten
- 2.934
- Waardering
- 169
- Lengte
- 1m89
- Massa
- 100kg
- Vetpercentage
- 15%
BCAA’s
Veel meer dan alleen spiervoedsel
Aldert Hoogland,Het Dossier Van Nature nr. 4 - 2007.
De drie aminozuren met een vertakte keten, L-leucine, L-isoleucine en L-valine zijn het meest bekend onder hun Engelstalige afkorting: BCAA (Branched Chain Amino Acids). Het zijn essentiële aminozuren die met name een belangrijke rol spelen in de proteïne-, energie-
en stressstofwisseling. Ze zijn van belang voor een aantal vitale weefsels en organen, waaronder
het immuunsysteem, het centrale en perifere zenuwstelsel en het spierweefsel.
Om de neurologische symptomen bij bepaalde aandoeningen te vertragen of te verminderen,
zijn deze aminozuren therapeutisch ingezet bij katabole situaties (bijvoorbeeld zware infecties, chirurgie, brandwonden) en bij ziektebeelden als fenylketonurie (PKU), hepatische encefalopathie, bipolaire stoornis, tardieve dyskinesie en andere neurologische aandoeningen.
Bij gezonde mensen worden BCAACAACAA’s toegepast om de mentale en fysieke prestaties te verbeteren, zoals bij atleten [1}
Werking
BCAA’s zijn essentiële aminozuren; het lichaam kan deze verbindingen niet zelf aanmaken. In principe is het lichaam wel in staat om leucine, isoleucine en valine te vormen uit hun alfa-keto-analogen, maar deze stoffen zijn meestal niet aanwezig in de voeding, waardoor de mens afhankelijk is van aanvoer via de voeding.
Voedingseiwit bevat een behoorlijk percentage BCAA’s (circa 15-20% van de aminozuren in dierlijke eiwitten). BCAA’s maken circa 35% uit van de behoefte aan essentiële aminozuren. Als vertakte keten aminozuren
hebben de BCAA’s, zoals de naam al zegt, een vertakking in de restgroep. Door deze bijzondere ruimtelijke structuur vervullen de drie aminozuren een heel eigen rol in de stofwisseling. Zo hoeven BCAA’s, in tegenstelling tot de andere aminozuren, niet eerst in de lever ‘bewerkt’
te worden, maar komen ze direct in de circulatie, waardoor de plasmaconcentraties na een maaltijd snel en sterk kunnen stijgen [2].
Door hun vertakking kunnen BCAA’s bovendien bijzonder goed in spierweefsel worden ingebouwd. Bijna 30% van de totale hoeveelheid aminozuren die voor de synthese van myofibrillen
(spiervezels) wordt gebruikt, zijn vertakte aminozuren. Het spierweefsel
maakt circa 40% uit van het totale lichaamsgewicht. Er zijn dus veel BCAA’s opgeslagen
in de spiereiwitten, maar slechts een klein deel daarvan (0,01%) is beschikbaar als vrije aminozuren [3]. Overigens is dit trio ook in bindweefselstructuren van grote betekenis
Anabole werking op spierstofwisseling
BCAA-suppletie kort voor en meteen na inspanning heeft een anabole werking op de spierstofwisseling. Dit komt omdat de snelheid van proteïnensynthese
wordt verhoogd en de snelheid van proteïnen¬degradatie wordt geremd. Onderzoeken uit de chirurgie en orthopedie laten zien dat doelmatige opname van deze aminozuren de ontwikkeling van de spierdoorsnede en spiermassa bevordert. Na een krachttraining kan de inname van enkele grammen BCAA de stofwisseling in de spiercelkernen
(RNA-polymerase = ribonucleïnezuur) dermate positief beïnvloeden,
dat dit resulteert in een grotere spierdoorsnede en hoeveelheid samentrekkende proteïnen, waardoor ook de kracht toeneemt.
Uit recent onderzoek blijkt, dat met name een metaboliet van leucine (keto-leucine) een sterk regulerend effect heeft op de eiwitstofwisseling. Leucine fungeert als een soort vonk die, in samenwerking met insuline, de proteïnesynthese aanzet [4-6]. Daarom beweren sommige onderzoekers
dat het beter is om alleen leucine te suppleren, in plaats van alle drie de BCAA’s [7]. Maar hoewel isoleucine en valine niet zelf de proteïnesynthese
kunnen initiëren, leveren ze wel de bouwstenen die nodig zijn als de anabole processen zijn begonnen. De BCAA’s hebben dan ook een sterk synergetisch effect op elkaar [6].
Energieproductie bij distress
BCAA’s zijn glycoliseerbare aminozuren die zeer gemakkelijk in energie
omgezet kunnen worden. Als bij psychische en/of fysieke overbelasting
(distress) een koolhydraattekort ontstaat, fungeren de BCAA’s als significante energiebron voor skeletspierweefsel. Dit is duidelijk een noodoplossing, aangezien bij deze manier van energievoorziening de eigen lichaamseiwitten (zowel uit spierweefsel als ook immuunproteïnen)
verbruikt worden. Op een later tijdstip moeten de eiwitstructuren die voor de energiewinning zijn gebruikt, weer opnieuw worden opgebouwd.
Toch is het een zinvolle noodoplossing. Zo kan bij duursporten (bijvoorbeeld wielrennen) tot 15% van de totale verbruikte energie uit de afbraak van lichaamseiwitten afkomstig zijn [8]. Dat heeft naast spierafbraak
ook een significante immuunverzwakking tot gevolg. Duursporters
moeten er daarom alert op zijn dat ze voldoende BCAA’s binnenkrijgen
om zowel in de normale behoefte te voorzien als in de extra hoeveelheid die tijdens een training wordt verbruikt. BCAA-suppletie voor en na de training moet voorkomen dat spierweefsel wordt afgebroken
om in de energievoorziening te voorzien. Nadien helpt het bij de regeneratie van verbruikt spierweefsel.
Bij distress zorgt een (bijkomend) tekort aan glutamine voor hoger verbruik van BCAA’s, omdat van deze drie aminozuren glutamine gemaakt
kan worden. Een tekort aan glutamine (bijvoorbeeld bij darmproblemen)
en een absolute deficiëntie van de vertakte aminozuren leidt onvermijdelijk tot verlies van spiermassa en immunoglobulinen. Suppletie
met BCAA’s vermindert de snelheid waarmee andere aminozuren
worden afgebroken en gebruikt.
'Een glutaminetekort en een absolute deficiëntie van de vertakte aminozuren, leidt tot het verlies van spiermassa en immuunoglobulinen'
Hersenfunctie
BCAA’s spelen op verschillende manieren een rol in de biochemie van de hersenen. Natuurlijk als bouwstenen van eiwitten, evenals van energie, maar ook in de stofwisseling van glutamaat, een exciterende neurotransmitter. De belangrijkste manier waarop BCAA’s invloed hebben
op hersenfuncties, heeft echter te maken met beïnvloeding van het transport van de aromatische aminozuren door de bloedhersenbarrière, waardoor de beschikbaarheid van precursors voor neurotransmitters wordt beïnvloed [9].
BCAA’s worden door de bloedhersenbarrière naar de hersenen (en andere delen van het centrale zenuwstelsel) getransporteerd door een actief transportmechanisme. Dit transportmechanisme is al verzadigd bij normale plasmaconcentraties en de BCAA’s delen het met de aromatische
aminozuren (tryptofaan, tyrosine en fenylalanine). Doordat BCAA’s meestal in grote aantallen aanwezig zijn, winnen BCAA’s meestal de competitie om dit transportsysteem. Wanneer de concentratie
BCAA’s in het bloed stijgt, wat in diverse normale en abnormale situaties
kan gebeuren, remt dat de opname van aromatische aminozuren in de hersenen, vooral van tryptofaan [1]. Als reactie op de verminderde beschikbaarheid van de precursors vermindert de productie en afgifte van de monoamine neurotransmitters serotonine, dopamine en noradrenaline
die uit de aromatische aminozuren worden geproduceerd, direct en snel. Dit heeft gevolgen voor onder meer hormonaal systeem, bloeddruk en stemming [1,10].
Omgekeerd worden er, als de concentratie BCAA’s in het bloed (te) laag is, juist méér aromatische aminozuren in de hersenen opgenomen. Als dit in te grote mate gebeurt, kan het er mogelijk toe leiden dat de hersenen
te hoge hoeveelheden aromatische aminozuren bevatten. Dit overschot
kan worden omgezet in zogenaamde fakehormonen, ofwel valse neurotransmitters [11]. Dit zijn stoffen die verantwoordelijk kunnen zijn voor ernstige psychologische problematiek en zelfs psychiatrische aandoeningen
zoals zelfbeeldstoornissen en schizofrenie. Dit laatste ziektebeeld
blijkt dan ook een van de ernstige gevolgen te zijn van levercirrose en hepato-encefalopathie [12].
Immuunsysteem
BCAA’s zijn absoluut noodzakelijk voor het goed functioneren van het immuunsysteem. Tekorten aan BCAA’s remmen verschillende aspecten
van het immuunsysteem, waaronder de activiteit van Natural Killercellen
en de proliferatie van lymfocyten. Vooral lymfocyten gebruiken
veel BCAA’s. Daarnaast zijn BCAA’s bouwstoffen van de flexibele kant van de immunoglobulinen; substanties die het humorale deel van het immuunsysteem vormen. Over hoe BCAA’s inwerken op de immuunfunctie
is echter nog veel onduidelijk. Het meest waarschijnlijk is dat de belangrijkste rol van BCAA’s voor het immuunsysteem ligt in de synthese van proteïnen (antigenpresenterende eiwitten, immunoglobulinen,
cytokinen, receptoren, acute-fase-eiwitten etc.) [13]. Ook kan een deel van de werking worden verklaard door een sparend effect op L-glutamine.
Insulineproductie
BCAA’s reguleren daarnaast de productie van insuline, wat weer de opname
van aminozuren door het spierweefsel ondersteunt en afbraak van spierweefsel vertraagt. Daarnaast grijpt leucine gunstig in op het werkingsmechanisme
van insuline en het gebruik van glucose door spierweefsel.
Over de exacte mechanismen is echter nog veel onbekend [5].
“BCAA’s kunnen hun diensten bewijzen
bij alle situaties van distress”
Indicaties
In principe kunnen BCAA’s hun diensten bewijzen bij alle situaties van distress waarbij spierweefsel wordt afgebroken, zoals bij zware infecties,
chirurgie, brandwonden, calorische restrictie en zware lichamelijke inspanningen zoals duursport. In dergelijke situaties ontstaat in spierweefsel
een tekort aan BCAA’s, waardoor spierzwakte en vermoeidheid kan ontstaan. BCAA-suppletie helpt dan dit tekort weer op te heffen en zo de klachten te verminderen.
Men ziet dan ook dat mensen die lijden aan distress, verhoogd gevoelig zijn voor ontstekingen van weefsels en organen die behoren tot het in de slijmvliezen gelegen immuunsysteem (Common Mucosal Immune System). De belangrijkste organen hiervan zijn de darm, de ademhalingsorganen,
keel-, neus- en mondholte en de huid. Verkoudheden, chronische faringitis, colitis en ook chronische gevoelens van moeheid zijn een aantal van de symptomen en aandoeningen die dan kunnen ontstaan. >>
Veel meer dan alleen spiervoedsel
Aldert Hoogland,Het Dossier Van Nature nr. 4 - 2007.
De drie aminozuren met een vertakte keten, L-leucine, L-isoleucine en L-valine zijn het meest bekend onder hun Engelstalige afkorting: BCAA (Branched Chain Amino Acids). Het zijn essentiële aminozuren die met name een belangrijke rol spelen in de proteïne-, energie-
en stressstofwisseling. Ze zijn van belang voor een aantal vitale weefsels en organen, waaronder
het immuunsysteem, het centrale en perifere zenuwstelsel en het spierweefsel.
Om de neurologische symptomen bij bepaalde aandoeningen te vertragen of te verminderen,
zijn deze aminozuren therapeutisch ingezet bij katabole situaties (bijvoorbeeld zware infecties, chirurgie, brandwonden) en bij ziektebeelden als fenylketonurie (PKU), hepatische encefalopathie, bipolaire stoornis, tardieve dyskinesie en andere neurologische aandoeningen.
Bij gezonde mensen worden BCAACAACAA’s toegepast om de mentale en fysieke prestaties te verbeteren, zoals bij atleten [1}
Werking
BCAA’s zijn essentiële aminozuren; het lichaam kan deze verbindingen niet zelf aanmaken. In principe is het lichaam wel in staat om leucine, isoleucine en valine te vormen uit hun alfa-keto-analogen, maar deze stoffen zijn meestal niet aanwezig in de voeding, waardoor de mens afhankelijk is van aanvoer via de voeding.
Voedingseiwit bevat een behoorlijk percentage BCAA’s (circa 15-20% van de aminozuren in dierlijke eiwitten). BCAA’s maken circa 35% uit van de behoefte aan essentiële aminozuren. Als vertakte keten aminozuren
hebben de BCAA’s, zoals de naam al zegt, een vertakking in de restgroep. Door deze bijzondere ruimtelijke structuur vervullen de drie aminozuren een heel eigen rol in de stofwisseling. Zo hoeven BCAA’s, in tegenstelling tot de andere aminozuren, niet eerst in de lever ‘bewerkt’
te worden, maar komen ze direct in de circulatie, waardoor de plasmaconcentraties na een maaltijd snel en sterk kunnen stijgen [2].
Door hun vertakking kunnen BCAA’s bovendien bijzonder goed in spierweefsel worden ingebouwd. Bijna 30% van de totale hoeveelheid aminozuren die voor de synthese van myofibrillen
(spiervezels) wordt gebruikt, zijn vertakte aminozuren. Het spierweefsel
maakt circa 40% uit van het totale lichaamsgewicht. Er zijn dus veel BCAA’s opgeslagen
in de spiereiwitten, maar slechts een klein deel daarvan (0,01%) is beschikbaar als vrije aminozuren [3]. Overigens is dit trio ook in bindweefselstructuren van grote betekenis
Anabole werking op spierstofwisseling
BCAA-suppletie kort voor en meteen na inspanning heeft een anabole werking op de spierstofwisseling. Dit komt omdat de snelheid van proteïnensynthese
wordt verhoogd en de snelheid van proteïnen¬degradatie wordt geremd. Onderzoeken uit de chirurgie en orthopedie laten zien dat doelmatige opname van deze aminozuren de ontwikkeling van de spierdoorsnede en spiermassa bevordert. Na een krachttraining kan de inname van enkele grammen BCAA de stofwisseling in de spiercelkernen
(RNA-polymerase = ribonucleïnezuur) dermate positief beïnvloeden,
dat dit resulteert in een grotere spierdoorsnede en hoeveelheid samentrekkende proteïnen, waardoor ook de kracht toeneemt.
Uit recent onderzoek blijkt, dat met name een metaboliet van leucine (keto-leucine) een sterk regulerend effect heeft op de eiwitstofwisseling. Leucine fungeert als een soort vonk die, in samenwerking met insuline, de proteïnesynthese aanzet [4-6]. Daarom beweren sommige onderzoekers
dat het beter is om alleen leucine te suppleren, in plaats van alle drie de BCAA’s [7]. Maar hoewel isoleucine en valine niet zelf de proteïnesynthese
kunnen initiëren, leveren ze wel de bouwstenen die nodig zijn als de anabole processen zijn begonnen. De BCAA’s hebben dan ook een sterk synergetisch effect op elkaar [6].
Energieproductie bij distress
BCAA’s zijn glycoliseerbare aminozuren die zeer gemakkelijk in energie
omgezet kunnen worden. Als bij psychische en/of fysieke overbelasting
(distress) een koolhydraattekort ontstaat, fungeren de BCAA’s als significante energiebron voor skeletspierweefsel. Dit is duidelijk een noodoplossing, aangezien bij deze manier van energievoorziening de eigen lichaamseiwitten (zowel uit spierweefsel als ook immuunproteïnen)
verbruikt worden. Op een later tijdstip moeten de eiwitstructuren die voor de energiewinning zijn gebruikt, weer opnieuw worden opgebouwd.
Toch is het een zinvolle noodoplossing. Zo kan bij duursporten (bijvoorbeeld wielrennen) tot 15% van de totale verbruikte energie uit de afbraak van lichaamseiwitten afkomstig zijn [8]. Dat heeft naast spierafbraak
ook een significante immuunverzwakking tot gevolg. Duursporters
moeten er daarom alert op zijn dat ze voldoende BCAA’s binnenkrijgen
om zowel in de normale behoefte te voorzien als in de extra hoeveelheid die tijdens een training wordt verbruikt. BCAA-suppletie voor en na de training moet voorkomen dat spierweefsel wordt afgebroken
om in de energievoorziening te voorzien. Nadien helpt het bij de regeneratie van verbruikt spierweefsel.
Bij distress zorgt een (bijkomend) tekort aan glutamine voor hoger verbruik van BCAA’s, omdat van deze drie aminozuren glutamine gemaakt
kan worden. Een tekort aan glutamine (bijvoorbeeld bij darmproblemen)
en een absolute deficiëntie van de vertakte aminozuren leidt onvermijdelijk tot verlies van spiermassa en immunoglobulinen. Suppletie
met BCAA’s vermindert de snelheid waarmee andere aminozuren
worden afgebroken en gebruikt.
'Een glutaminetekort en een absolute deficiëntie van de vertakte aminozuren, leidt tot het verlies van spiermassa en immuunoglobulinen'
Hersenfunctie
BCAA’s spelen op verschillende manieren een rol in de biochemie van de hersenen. Natuurlijk als bouwstenen van eiwitten, evenals van energie, maar ook in de stofwisseling van glutamaat, een exciterende neurotransmitter. De belangrijkste manier waarop BCAA’s invloed hebben
op hersenfuncties, heeft echter te maken met beïnvloeding van het transport van de aromatische aminozuren door de bloedhersenbarrière, waardoor de beschikbaarheid van precursors voor neurotransmitters wordt beïnvloed [9].
BCAA’s worden door de bloedhersenbarrière naar de hersenen (en andere delen van het centrale zenuwstelsel) getransporteerd door een actief transportmechanisme. Dit transportmechanisme is al verzadigd bij normale plasmaconcentraties en de BCAA’s delen het met de aromatische
aminozuren (tryptofaan, tyrosine en fenylalanine). Doordat BCAA’s meestal in grote aantallen aanwezig zijn, winnen BCAA’s meestal de competitie om dit transportsysteem. Wanneer de concentratie
BCAA’s in het bloed stijgt, wat in diverse normale en abnormale situaties
kan gebeuren, remt dat de opname van aromatische aminozuren in de hersenen, vooral van tryptofaan [1]. Als reactie op de verminderde beschikbaarheid van de precursors vermindert de productie en afgifte van de monoamine neurotransmitters serotonine, dopamine en noradrenaline
die uit de aromatische aminozuren worden geproduceerd, direct en snel. Dit heeft gevolgen voor onder meer hormonaal systeem, bloeddruk en stemming [1,10].
Omgekeerd worden er, als de concentratie BCAA’s in het bloed (te) laag is, juist méér aromatische aminozuren in de hersenen opgenomen. Als dit in te grote mate gebeurt, kan het er mogelijk toe leiden dat de hersenen
te hoge hoeveelheden aromatische aminozuren bevatten. Dit overschot
kan worden omgezet in zogenaamde fakehormonen, ofwel valse neurotransmitters [11]. Dit zijn stoffen die verantwoordelijk kunnen zijn voor ernstige psychologische problematiek en zelfs psychiatrische aandoeningen
zoals zelfbeeldstoornissen en schizofrenie. Dit laatste ziektebeeld
blijkt dan ook een van de ernstige gevolgen te zijn van levercirrose en hepato-encefalopathie [12].
Immuunsysteem
BCAA’s zijn absoluut noodzakelijk voor het goed functioneren van het immuunsysteem. Tekorten aan BCAA’s remmen verschillende aspecten
van het immuunsysteem, waaronder de activiteit van Natural Killercellen
en de proliferatie van lymfocyten. Vooral lymfocyten gebruiken
veel BCAA’s. Daarnaast zijn BCAA’s bouwstoffen van de flexibele kant van de immunoglobulinen; substanties die het humorale deel van het immuunsysteem vormen. Over hoe BCAA’s inwerken op de immuunfunctie
is echter nog veel onduidelijk. Het meest waarschijnlijk is dat de belangrijkste rol van BCAA’s voor het immuunsysteem ligt in de synthese van proteïnen (antigenpresenterende eiwitten, immunoglobulinen,
cytokinen, receptoren, acute-fase-eiwitten etc.) [13]. Ook kan een deel van de werking worden verklaard door een sparend effect op L-glutamine.
Insulineproductie
BCAA’s reguleren daarnaast de productie van insuline, wat weer de opname
van aminozuren door het spierweefsel ondersteunt en afbraak van spierweefsel vertraagt. Daarnaast grijpt leucine gunstig in op het werkingsmechanisme
van insuline en het gebruik van glucose door spierweefsel.
Over de exacte mechanismen is echter nog veel onbekend [5].
“BCAA’s kunnen hun diensten bewijzen
bij alle situaties van distress”
Indicaties
In principe kunnen BCAA’s hun diensten bewijzen bij alle situaties van distress waarbij spierweefsel wordt afgebroken, zoals bij zware infecties,
chirurgie, brandwonden, calorische restrictie en zware lichamelijke inspanningen zoals duursport. In dergelijke situaties ontstaat in spierweefsel
een tekort aan BCAA’s, waardoor spierzwakte en vermoeidheid kan ontstaan. BCAA-suppletie helpt dan dit tekort weer op te heffen en zo de klachten te verminderen.
Men ziet dan ook dat mensen die lijden aan distress, verhoogd gevoelig zijn voor ontstekingen van weefsels en organen die behoren tot het in de slijmvliezen gelegen immuunsysteem (Common Mucosal Immune System). De belangrijkste organen hiervan zijn de darm, de ademhalingsorganen,
keel-, neus- en mondholte en de huid. Verkoudheden, chronische faringitis, colitis en ook chronische gevoelens van moeheid zijn een aantal van de symptomen en aandoeningen die dan kunnen ontstaan. >>
Laatst bewerkt:
