Valine: Funkcije

Valine ima značajan utjecaj na funkcije živci i mišiće.

Valin kao esencijalna aminokiselina u središnjem živčanom sustavu

Valin je neophodan za održavanje živčanih funkcija. Aminokiselina može djelovati kao preteča neurotransmitera (kemijskih glasnika) u posrednom metabolizmu. Neurotransmiteri su neophodni za prijenos živčanog impulsa. Oni prenose informacije s jednog živčana stanica drugom. Živčane stanice ili neuroni sastoje se od staničnog tijela s dendritima, an aksona i terminal sinapse. Potonji predstavljaju kontaktne točke između pojedinih živčanih stanica i mjesta su prijenosa signala. Na kraju aksona, odašiljač molekule nastaju i čuvaju se u sinaptičkim mjehurićima. Akcijski potencijali (električni impulsi) koji ulaze u sinapsu uzrokuju oslobađanje neurotransmitera u sinaptičke pukotine - prostor između terminala sinapse jednog neurona i dendrita drugog neurona. Nakon toga, kemijski se glasnici vežu za membranske receptore nizvodnog neurona, pokrećući procese potrebne za prijenos informacija.Aminokiseline su neophodne komponente za sintezu kemijskih glasnika. Važni neurotransmiteri su, na primjer, acetilkolin, serotonina, histamin, glutamat i glutamina kao i kateholamina adrenalin, noradrenalin i dopamin. To zahtijevaju esencijalnih amino kiselina posebno kao metionina, triptofan, histidin i BCAA, kao metabolički prethodnici njihove biosinteze. Uz izoleucin, leucin, alanin, aspartat i neki aromatični aminokiseline, valin također služi kao početni gradivni blok za sintezu glutamat ili glutaminska kiselina, neesencijalna aminokiselina. Reakcija kojom glutamat nastaje naziva se transaminacija. U ovom procesu, amino skupina (NH2) aminokiseline, poput valina, alanin or aspartanska kiselinase prenosi u alfa-keto kiselinu, obično alfa-ketoglutarat. Alfa-ketoglutarat je stoga akceptorska molekula. Proizvodi reakcije transaminacije uključuju glutamat i alfa-keto kiselinu, kao što su piruvat ili oksaloacetat. Da bi došlo do transaminacija, posebno enzimi su potrebne - zvane transaminaze. Dvije najvažnije transaminaze uključuju alanin aminotransferaza (ALAT / ALT), također poznat kao glutamat piruvat transaminaza (GPT) i aspartat aminotransferaza (ASAT / AST), također poznata kao glutamat oksaloacetat transaminaza (GOT). Prvi katalizira pretvorbu alanina i alfa-ketoglutarata u piruvat i glutamat. ASAT pretvara aspartat i alfa-ketoglutarat u oksaloacetat i glutamat. Koenzim svih transaminaza je derivat vitamina B6 piridoksal fosfat (PLP). PLP je labavo vezan za enzimi i bitan je za optimalnu aktivnost transaminaza. Reakcije transaminacije lokalizirane su u jetra i drugih organa. Prijenos alfa-amino dušik od valina do alfa-keto kiseline transaminazama da bi se stvorio glutamat javlja se u mišićima. Glutamat predstavlja dominantnu ekscitaciju neurotransmiter u središnjem živčani sustav. Istodobno, glutamat je najzastupljeniji među slobodnim aminokiseline od mozak. Kemijski se glasnik veže na određene receptore glutamata i na taj način može posebno kontrolirati ionske kanale kalcijum kanali. Glutamatergični sinapse a receptori se nalaze u mnogim područjima mozak, posebno u kori, cerebelum, morski konj kao i u amigdali. Posljednja dva mozak područja prvenstveno su odgovorna za funkcije povezane s učenje i memorija. Sukladno tome, glutamat ima sposobnost kompliciranog utjecaja koncentracija i memorija procesi. Glutaminska kiselina je bitna komponenta fenomena dugotrajnog potenciranja, LTP. LTP je dugoročno pojačavanje sinaptičkog prijenosa. Između ostalih kriterija, dugotrajno potenciranje omogućuje komplicirano učenje i memorija procesi. Bitnost glutamata u središnjem živčani sustav je jasno demonstrirano u multicentričnoj kliničkoj dvostruko slijepoj studiji. 120 adolescenata u dobi od 11 do 16 godina koji su bolovali od učenje testirane su poteškoće. Pacijenti iz skupine s verumom liječeni su pripravkom glutamata tijekom razdoblja od 8 tjedana. Dobili su 600 mg tri puta dnevno tijekom 1-2 tjedna, 400 mg tri puta dnevno tijekom 3-6 tjedana i 200 mg tri puta dnevno tijekom posljednja dva tjedna. Adolescenti u skupini s verumom pokazali su značajan porast cerebralnih performansi za razliku od onih u placebo skupina. Poboljšanje se dogodilo kod sljedećih simptoma:

  • memorija
  • Poremećaji koncentracije
  • Odgađanje mentalnog umora
  • Elastičnost
  • Snaga
  • Nedostatak energije
  • Nervoza
  • Nezaboravnost

Na temelju ovih pozitivnih rezultata sugerira da bi se daljnje koristi mogle postići produljenjem trajanja terapija nakon osam tjedana. Glutamat nije samo neurotransmiter, ali i preteča neurotransmitera. Odvajanjem karboksilne skupine (dekarboksilacija), glutamat se može pretvoriti u gama-aminomaslačnu kiselinu (GABA). GABA pripada biogenom amini i najvažniji je inhibitor neurotransmiter u sivoj tvari središnje živčani sustav. Inhibira neurone u cerebelum. Nadalje, glutamat se smatra "čvorištem" amino dušik metabolizam. Igra ključnu ulogu u stvaranju, pretvaranju i razgradnji amino kiseline. Glutamat je početni supstrat za sintezu prolina, ornitina i glutamina. Potonja je esencijalna aminokiselina za dušik prijevoz u krv, biosinteza proteina i za izlučivanje protona u bubreg u obliku NH4. U Dodatku, glutamina je važan za integritet crijevne sluznice i imunološki sustav.

Valin kao esencijalna aminokiselina u metabolizmu proteina

Valin, zajedno s druga dva razgranata lanca amino kiseline izoleucin i leucin, zauzima posebnu funkciju u metabolizmu bjelančevina. BCAA su pretežno uključeni u izgradnju novog tkiva i vrlo su učinkoviti u pojačavanju biosinteze proteina u mišićima i jetra. U mišićnom tkivu valin inhibira razgradnju proteina i potiče održavanje, kao i nakupljanje mišićnih proteina - posebno tijekom vježbanja i bolesti. Valine igra ključnu ulogu u:

  • Sportovi snage i izdržljivosti
  • Sekrecija STH
  • Stres
  • Bolesti i prehrana

Valine kao dobavljač energije u sportovima snage i izdržljivosti

Valin ulazi u hepatocite (jetra stanice) nakon apsorpcija putem portala vena. Tamo se događa razgradnja aminokiselina. Amonijak (NH3) se odvaja od valina, stvarajući alfa-keto kiselinu. Alfa-keto kiseline mogu se koristiti izravno za proizvodnju energije ili poslužiti kao preteča za druge metaboličke proizvode. Budući da je valin glukogena aminokiselina, alfa-keto kiselina se može pretvoriti u sukcinil-koenzim A. Intermedijar citratnog ciklusa sukcinil-CoA jedan je od potrebnih supstrata za glukoneogenezu (novo glukoza formacija) u jetri i mišićima. Glukoza je ugljikohidrat, točnije monosaharid (jednostavan šećer). Glukoza pohranjuje se u obliku glikogena u jetri i mišićima. Ako postoji povećana potražnja za energijom, na primjer tijekom tjelesnog napora, glukoza se može mobilizirati iz zaliha i koristiti za proizvodnju energije. The eritrociti (Crvena krv stanice) i bubrežna moždina u potpunosti ovise o glukozi kao dobavljaču energije. Mozak samo djelomično, jer u metabolizmu gladi može dobiti do 80% energije iz ketonskih tijela. Kada se glukoza razgradi u mišićima, ATP (adenozin nastaje trifosfat), najvažniji nosač energije stanice. Kada je fosfat veze se hidrolitički cijepaju pomoću enzimi, Formira se ADP ili AMP. Energija oslobođena u ovom procesu omogućuje kemijski, osmotski ili mehanički rad, poput mišića trudovi. Nakon prerade u jetri, gotovo 70% svih aminokiselina ulazi u krv su BCAA. Mišići ih brzo apsorbiraju. U prva tri sata nakon obroka bogatog proteinima, valin, izoleucin i leucin čine oko 50-90% ukupnog unosa mišića u mišiće. Mišićno tkivo sastoji se od 20% proteina. BCAA su sastavni dio ovih mišića proteini, koji detaljno uključuju kontraktilne proteine ​​aktin, miozin, troponina i tropomiozin, enzimi iz metabolizam energije, proteini skele alfa-aktinin i mioglobin. Potonji, poput hemoglobin krvi, može apsorbirati, transportirati i otpustiti kisik. Na ovaj način, mioglobin omogućuje sporo ugovarajućem koštanom mišiću da aerobno proizvodi energiju. Valine potiče oslobađanje insulin iz beta stanica gušterače. Uz to, aminokiseline leucin, izoleucin, arginin i fenilalanin također pokazuju insulin-poticanje učinaka. Visoko insulin koncentracije u krvi ubrzavaju unos aminokiselina u miocite - mišićne stanice. Povećani transport aminokiselina u miocite dovodi do sljedećih procesa [1, Kettelhut]:

  • Povećana nakupina proteina u mišićima
  • Brzo smanjenje koncentracije hormona stresa kortizola, koji pospješuje razgradnju mišića i inhibira unos aminokiselina u mišićne stanice
  • Bolje skladištenje glikogena u miocitima, održavanje mišićnog glikogena.

Konačno, unos hrane bogate valinom, izoleucinom i leucinom rezultira optimalnim rastom mišića i maksimalno ubrzanim oporavkom. Za razgradnju i konverziju BCAA, biotin, vitamin B5 (pantotenska kiselina) i vitamin B6 (piridoksina) su bitni. Samo kao rezultat dovoljne opskrbe njima vitamini mogu li se aminokiseline razgranatog lanca optimalno metabolizirati i koristiti. Deficit vitamina B6 može dovesti na nedostatak valina. Nekoliko studija pokazuje da oboje izdržljivost sport i trening snage zahtijevaju povećan unos proteina. Za održavanje pozitivnog dušika uravnotežiti - što odgovara obnovi tkiva - dnevna potreba za proteinima je između 1.2 i 1.4 grama po kg tjelesne težine za izdržljivost sportaša i 1.7-1.8 g po kg tjelesne težine za snaga sportaši. Tijekom izdržljivost sport, posebno valin, leucin i izoleucin koriste se za proizvodnju energije. Opskrba energijom iz ovih aminokiselina povećava se kad se zalihe glikogena u jetri i mišićima sve više troše kako tjelesna aktivnost napreduje. Razlog tome je što se organizam tijekom fizičkog napora u početku oslanja na glukozu za proizvodnju energije. Ako više nema dovoljno glukoze, proteini razgrađuju se iz jetre i mišića. Konačno, sportaši izdržljivosti trebaju unositi dovoljno ugljikohidrati kao i proteini u njihovom dijeta kako bi se spriječila razgradnja proteina. snaga sportaši bi također trebali osigurati visok unos aminokiselina razgranatog lanca, posebno prije treninga. Na taj način organizam ne pada natrag na vlastiti BCAA iz mišića tijekom fizičkog napora i sprječava se katabolizam proteina. Opskrba BCAA također se preporučuje nakon treninga. Valine brzo povisuje razinu inzulina nakon završetka treninga, zaustavlja razgradnju proteina uzrokovanu prethodnim naporom i pokreće obnovljeni rast mišića. Uz to, BCAA rezultiraju povećanim gubitkom masti. Da bi se valin mogao optimalno koristiti u smislu izgradnje mišića, treba obratiti pažnju na unos visokokvalitetnih proteina s visokim sadržajem valina. Protein je vrlo kvalitetan ako sadrži esencijalne i ne-esencijalnih amino kiselina u uravnoteženom omjeru. S druge strane, ulogu igra udio apsorbiranih dijetalnih bjelančevina koji se zadržavaju u tijelu kako bi se udovoljilo individualnim zahtjevima za definiranim fiziološkim funkcijama. Također se preporučuje zajednički unos aminokiselina razgranatog lanca u omjeru leucin: izoleucin: valin = 1-2: 1: 1 u kombinaciji s drugim proteinima. Izolirani unos valina, izolevcina ili leucina može privremeno ometati biosintezu proteina za izgradnju mišića. Jedinu opskrbu BCAA treba kritički promatrati, posebno prije trening izdržljivosti, zbog oksidacije pod stres i urea napad. Razgradnja 1 grama BCAA daje oko 0.5 grama urea. Pretjerano urea koncentracije opterećuju organizam. Stoga je u vezi s unosom BCAA presudan povećani unos tekućine. Uz pomoć puno tekućine, urea se brzo može eliminirati putem bubrega. Konačno, povećani unos valina, izoleucina ili leucina treba izvagati tijekom vježbe izdržljivosti. Poboljšanje performansi za izdržljivog sportaša događa se samo kada se BCAA koriste tijekom visinski trening ili trening na velikoj vrućini. Kao rezultat visokog unosa proteina ili fizičkog stres, velike količine dušika u obliku amonijak (NH3) nastaju kao rezultat razgradnje proteina. To ima neurotoksični učinak u višim koncentracijama i može rezultirati, na primjer, u jetrena encefalopatija.Ovaj stanje je potencijalno reverzibilna disfunkcija mozga koja je posljedica neadekvatne jetre detoksikacija funkcija. Ako se BCAA uzimaju u pravim omjerima, oni mogu iskazati svoj aditivni učinak i smanjiti razinu slobodnih toksičnih tvari amonijak u mišićima kroz povećanu biosintezu proteina (stvaranje novih proteina) i smanjenu razgradnju proteina - značajna prednost za sportaša. U jetri, arginin a ornitin zadržava amonijak koncentracija na niskoj razini. Znanstvene studije su to pokazale administraciju od 10-20 grama BCAA tijekom vježbanja može odgoditi mentalno umor. Međutim, još uvijek nema dokaza da aminokiseline razgranatog lanca dovesti do poboljšanih performansi. Slično tome, poboljšana prilagodba vježbanju nije dokazana.

BCAA za povećano lučenje STH

Somatotropni hormon (STH) označava somatotropin, hormon rasta proizveden u adenohipofizi (prednji hipofiza). Izlučuje se u serijama i razgrađuje se u jetri u kratkom vremenu. Nakon toga se sintetiziraju somatomedini (faktori rasta). STH i somatomedini neophodni su za normalan rast duljine. Pogotovo tijekom puberteta, njegova proizvodnja je vrlo izražena. STH utječe na gotovo sva tkiva u tijelu, posebno kosti, mišići i jetra. Jednom kada se postigne genetski određena veličina tijela, somatotropin uglavnom regulira omjer mišića masa do masti. Hormon rasta luči se posebno u prvim satima dubokog sna i u jutarnjim satima malo prije buđenja - dnevnim ritmom. Uz to, povećana proizvodnja STH javlja se kao rezultat procesa koji troše energiju, poput ozljeda, emocionalnih stres, post i tjelesni trening. Razlozi za to uključuju nisku razinu glukoze u krvi tijekom post ili visoko laktat razine tijekom intenzivnog vježbanja, koje potiču lučenje STH. Povećana koncentracija of somatotropin u krvi sada uzrokuje smanjeni unos glukoze u stanice, što povećava razinu glukoze u krvi. Kao rezultat, više se inzulina izlučuje iz gušterače (gušterače). Somatotropin i inzulin djeluju zajedno. Oba hormoni povećati brzinu transporta aminokiselina u stanice mišića i jetre tijekom povećanih potreba za fizičkom energijom i na taj način pospješiti biosintezu bjelančevina i stvaranje novog tkiva. Nadalje, somatotropin i inzulin dovesti do mobilizacije slobodnih masnih kiselina iz vlastitih skladišta masti u tijelu, koja se koriste za proizvodnju energije. To povećava razgradnju masti. Da bi se održala ili čak povećala normalna proizvodnja STH, dovoljna opskrba B-kompleksom vitamini, posebno vitamin B6 (piridoksina), važno je. Deficit vitamina B6 smanjuje otpuštanje STH do 50%. Uz to, a piridoksina nedostatak negativno utječe na sintezu inzulina. The minerala kalcijum, magnezij i kalij kao i element u tragovima cink također igraju značajnu ulogu u regulatornom krugu STH. Kao rezultat toga, studije su otkrile značajno nisko lučenje rasta hormoni i oslabljeno stvaranje gonadnih hormona u osoba koje pate od nedostatak cinka. Nekoliko znanstvenih studija pokazuje da je dodavanje valina, izolevcina i leucina malo povećalo povećanje sekrecije STH izazvano tjelesnim vježbanjem. Dakle, BCAA pospješuju metabolizam anaboličkog ili antikataboličkog proteina pojačanim lučenjem somatotropina. Proces izgradnje proteina u mišićima je ubrzan i sagorijevanje masti je stimuliran - dobrodošao učinak i za atletske i za atletske dijeta-svjesni pojedinci. Takav učinak potkrijepila je i studija u kojoj je dnevni unos 14 g aminokiselina razgranatog lanca tijekom razdoblja od 30 dana rezultirao povećanjem vitkog tijela masa.

Valin u situacijama povezanim sa stresom

Tijekom povećanog fizičkog stresa i stresa, poput ozljeda, bolesti i operativnog zahvata, tijelo razgrađuje više proteina. Povećani unos hrane bogate valinom može se tome suprotstaviti. Katabolizam proteina zaustavlja se jer valin brzo podiže razinu inzulina, pospješuje unos aminokiselina u stanice i potiče izgradnju proteina. Anabolizam proteina važan je za stvaranje novih tjelesnih tkiva ili za zacjeljivanje rane i za povećanje otpornosti na infekcije. Napokon, valin pomaže u regulaciji metabolizma i obrambenih snaga. Na taj se način mogu povećati važne funkcije mišića tijekom povećanog fizičkog stresa.

Valin u bolestima i prehrani

Akutno bolesni ili rekonvalescentni pacijenti imaju povećanu potrebu za esencijalnih amino kiselina. Zbog često neadekvatnog unosa visokokvalitetnih bjelančevina i ograničenog unosa prehrane, preporučuje se povećani unos valina, izolevcina i leucina. BCAA mogu ubrzati rekonvalescenciju (oporavak). Specifične blagodati leucina javljaju se u sljedećim uvjetima:

  • Fibromyalgia
  • Ciroza jetre
  • Jetrna encefalopatija
  • Koma hepaticum
  • Shizofrenija
  • Fenilketonurija (PKU)
  • Dystones sindrom

Fibromialgija Fibromialgija je Kronična bol poremećaj sa simptomima zglobnog ili mišićno-koštanog sustava. Pacijenti, posebno žene između 25 i 45 godina, žale se na difuznost bol mišićno-koštanog sustava, posebno s naporom, ukočenošću, lako umor, poteškoće s koncentracijom, ne-obnavljajući san i značajno smanjene mentalne i fizičke performanse. Tipična značajka fibromyalgia je specifična područja na tijelu pod pritiskom. Nekoliko linija dokaza sugerira da, između ostalih čimbenika, nedostatak BCAA igra ulogu u razvoju fibromyalgia. Budući da su BCAA neophodni za bjelančevine i metabolizam energije u mišiću, prenisko BCAA koncentracije dovode do deficita mišićne energije, što bi mogao biti okidač fibromyalgia. Uz to, kod oboljelih osoba mogu se primijetiti značajno smanjene razine valina, izolevcina i leucina u serumu. Sukladno tome, aminokiseline razgranatog lanca mogu se suprotstaviti patogenezi fibromialgije, kao i povoljno utjecati na liječenje ove bolesti. Ciroza jetre, jetrena encefalopatijai jesti hepaticumCiroza jetre je završni stadij kronične bolesti jetre i razvija se tijekom godina do desetljeća. Pacijenti pokazuju poremećenu strukturu jetrenog tkiva s nodularnim promjenama i pretjeranim stvaranjem vezivno tkivo - fibroza - kao rezultat progresivnog gubitka tkiva. Na kraju se javljaju poremećaji cirkulacije, što rezultira nemogućnošću portala vena (vena portae) krv iz nesparenih trbušnih organa da bi se pravilno dostavila u jetru. Krv se tako nakuplja na jetrenom portalu (portalna hipertenzija/ portalna hipertenzija; portalna hipertenzija). Pacijenti sa ciroza jetre razgrađuju vlastite proteine ​​u tijelu, posebno mišiće masa, brže od zdravih osoba. Unatoč većim potrebama, oni ne smiju unositi previše bjelančevina s hranom, jer njihova cirotična jetra može samo detoksificirati toksični amonijak (NH3) koji nastaje razgradnjom proteina u ograničenoj mjeri kroz ciklus uree. Ako su koncentracije NH3 previsoke, postoji rizik od jetrena encefalopatija, subklinička disfunkcija mozga koja je posljedica neadekvatne detoksikacija funkcija jetre. Jetrenu encefalopatiju karakteriziraju sljedeće značajke:

  • Mentalne i neurološke promjene
  • Smanjenje praktične inteligencije i sposobnosti koncentracije
  • Povećani umor
  • Smanjena sposobnost za vožnju
  • Oštećenje ručnih zanimanja

Vjeruje se da 70% bolesnika s cirozom jetre pati od latentne hepatične encefalopatije, preteče manifestne hepatične encefalopatije. Koma hepaticum je najteži oblik hepatične encefalopatije - stadij 4. Oštećenja živaca u središnjem živčanom sustavu rezultira, između ostalog, nesvjesticom bez odgovora na bolne podražaje (jesti), izumiranje mišića refleks, i krutost mišića s položajima fleksije i ekstenzije. Pacijenti sa i bez jetrene encefalopatije obično imaju smanjenu koncentraciju aminokiselina razgranatog lanca u plazmi i povećanu razinu aromatskih aminokiselina fenilalanina i tirozina u plazmi. Osim toga, koncentracija slobodnog triptofan pokazuje lagani porast. Uz ubrzanu razgradnju proteina, uzrok ove neravnoteže aminokiselina može biti i hormonska neravnoteža između inzulina i glukagon koja se često javlja u bolesnika s cirozom jetre. Inzulin se proizvodi u prekomjernim količinama zbog nedovoljno aktivne jetre. To dovodi do značajno povećane koncentracije inzulina u serumu, što osigurava povećani transport aminokiselina, uključujući valin, do mišića. Koncentracija valina u krvi se posljedično smanjuje. Budući da BCAA i esencijalna aminokiselina triptofan koristite isti transportni sustav u krvi, tj. iste proteine ​​nosače, triptofan može zauzeti mnogo slobodnih nosača zbog niske razine serumskog valina i transportirati se prema krvno-moždana barijera. L-triptofan se natječe s 5 drugih aminokiselina na tržištu krvno-moždana barijera za ulazak u hranjivu tekućinu mozga - naime BCAA i aromatične aminokiseline fenilalanin i tirozin. Zbog viška triptofana u mozgu, fenilalanin, preteča kateholamina, kao što je stres hormoni epinefrin i norepinefrin, također je istisnut uz tirozin i BCAA. Konačno, triptofan može prijeći preko krvno-moždana barijera nesmetano. Zbog pomaka fenilalanina, odsutna je simpatička aktivacija u mozgu, što ograničava sintezu kateholamina u moždanoj nadbubrežnoj žlijezdi. U središnjem živčanom sustavu pretvara se u triptofan serotonina, koji djeluje kao hormon tkiva ili inhibitorni (inhibitorni) neurotransmiter u središnjem živčanom sustavu, crijevnom živčanom sustavu, kardiovaskularni sustavi krv. Povećana razina triptofana na kraju podrazumijeva povećanu serotonina proizvodnja. Kod disfunkcije jetre, prekomjerne količine serotonina ne mogu se razgraditi, što zauzvrat dovodi do ozbiljnih umor pa čak i nesvjestica - koma hepaticum. Drugi autori, međutim, vide još jedan razlog za razvoj hepatične encefalopatije ili kome hepaticum pored povećanog oslobađanja serotonina. Zbog niske koncentracije BCAA u serumu u bolesnika s cirozom jetre, aromatične aminokiseline fenilalanin, tirozin i triptofan mogu prijeći krvno-moždanu barijeru i ući u središnji živčani sustav bez veće konkurencije. Tamo, umjesto da se pretvori u kateholamina, fenilalanin i tirozin pretvaraju se u „lažne“ neurotransmitere, poput feniletanolamina i oktopamina. Za razliku od kateholamina, oni to nisu simpatomimetici, tj. oni ne mogu izvršiti nikakav ili samo vrlo lagan pobudni učinak na simpatičke alfa i beta receptore kardiovaskularni sustav. Triptofan se sve više koristi u središnjem živčanom sustavu za sintezu serotonina. Konačno, oba čimbenika, stvaranje lažnih neurotransmitera i povećana proizvodnja serotonina smatraju se odgovornima za pojavu hepatične encefalopatije, odnosno kome hepaticum. Povećani unos valina sprječava povećanu proizvodnju serotonina kao i lažnih neurotransmitera putem mehanizma istiskivanja triptofana, fenilalanina i tirozina na krvno-moždanu barijeru i inhibiciju unosa ovih aminokiselina u središnji živčani sustav. Na taj se način valin suzbija pojavu kome hepaticum. Nadalje, valin pomaže u održavanju sadržaja amonijaka u tijelu na niskoj razini. To je značajna prednost za pacijente s cirozom jetre, koji nisu u stanju dovoljno detoksicirati NH3. Amonijak se nakuplja i u visokim koncentracijama pospješuje razvoj jetrene encefalopatije. Potičući biosintezu proteina u mišićnim tkivima i inhibirajući razgradnju proteina, valin uključuje više amonijaka i oslobađa manje amonijaka. Uz to, i u mišićima i u mozgu valin se može pretvoriti u glutamat, važnu aminokiselinu u metabolizmu dušika (N), koja veže višak amonijaka za nastanak glutamina i tako ga privremeno detoksicira. Za konačni detoksikacija, NH3 se u hepatocitima (stanicama jetre) pretvara u ureu, koja se bubrezima uklanja kao netoksična tvar. BCAA stimuliraju ciklus uree i tako potiču izlučivanje NH3. Učinkovitost valina, izolevcina i leucina s obzirom na hepatičnu encefalopatiju potvrđena je slučajnim odabirom, placebokontrolirano, dvostruko slijepo ispitivanje. Tijekom tromjesečnog razdoblja, 3 pacijenta trebalo je dnevno unijeti 64 g / kg tjelesne težine aminokiselina razgranatog lanca. Rezultat je bio značajno poboljšanje kronične jetrene encefalopatije u usporedbi s placebo. U placebo kontroliranom dvostruko slijepom unakrsnom ispitivanju, pacijenti u fazi latentne hepatične encefalopatije primali su 1 g proteina / kg tjelesne težine i 0.25 g aminokiselina razgranatog lanca / kg tjelesne težine dnevno. Već nakon 7-dnevnog razdoblja liječenja uočeno je jasno poboljšanje psihomotornih funkcija, pažnje i praktične inteligencije uz smanjenu koncentraciju amonijaka. Nadalje, randomizirano dvostruko slijepo istraživanje tijekom razdoblja od jedne godine procjenjivalo je učinkovitost BCAA u bolesnika s uznapredovalom cirozom jetre. Rezultat je bio manji rizik od smrtnosti i morbiditeta. Osim toga, anoreksija i kvaliteta života pozitivno su utjecali. Prosječan broj hospitalizacija bio je smanjen, a funkcija jetre stabilna ili čak poboljšana. Međutim, postoje i studije koje nisu pokazale značajnu povezanost između BCAA i bolesti jetre. Ipak, u bolesnika s poremećajima funkcije jetre preporučuje se dodavanje valina, izolevcina i leucina zbog njihovih blagotvornih učinaka na metabolizam proteina, posebno u bolesnika s oštećenom tolerancijom na proteine. Pregled važnih učinaka aminokiselina razgranatog lanca na metabolizam proteina [42:

  • Poboljšanje ravnoteže dušika
  • Povećati toleranciju na proteine
  • Normalizacija aminokiselinskog uzorka
  • Poboljšanje cerebralnog krvotoka
  • Promicati detoksikaciju amonijaka
  • Poboljšati razinu transaminaze i kofein razmak.
  • Pozitivan utjecaj na mentalni status

Shizofrenija Budući da BCAA smanjuju razinu tirozina u krvi, a time i u središnjem živčanom sustavu, valin se može koristiti u ortomolekularnoj psihijatriji, na primjer u shizofrenija. Tirozin je preteča dopamin, neurotransmiter u središnjem živčanom sustavu iz skupine kateholamina. Pretjerano visoka koncentracija dopamin u određenim područjima mozga dovodi do hiperekscitabilnosti središnjeg živca i povezan je sa simptomima shizofrenija, kao što su poremećaji ega, poremećaji mišljenja, zabluda, motorički nemir, socijalno povlačenje, emocionalno osiromašenje i slabost volje. Fenilketonurija Valinom, izoleucinom i leucinom mogu se postići i posebne koristi u liječenju fenilketonuriju - PKU. PKU je urođena pogreška metabolizma u kojoj je sustav fenilalanin hidroksilaze neispravan. Zbog oslabljene aktivnosti enzima fenilalanin hidroksilaze, koji kao koenzim ima tetrahidrobiopterin - BH4, aminokiselina fenilalanin ne može se razgraditi. Mutacije fenilalanin hidroksilaze gen kao i genetski nedostaci metabolizma biopterina identificirani su kao uzrok bolesti. U oboljelih osoba bolest se može prepoznati u obliku povišene razine fenilalanina u serumu. Kao rezultat nakupljanja fenilalanina u organizmu, koncentracije ove aminokiseline povećavaju se u likvoru i raznim tkivima. Na krvno-moždanoj barijeri fenilalanin istiskuje druge aminokiseline, uzrokujući smanjenje unosa valina, izoleucina, leucina, triptofana i tirozina u središnji živčani sustav, dok se fenilalanin povećava. Kao rezultat neravnoteže aminokiselina u mozgu, stvaranje kateholamina - epinefrina, norepinefrin i dopamin -, neurotransmiteri serotonin i DOPA, te pigment melanin, koji kod ljudi uzrokuje obojenost koža, kosa ili očiju, svedena je na minimum. Zbog melanin nedostatak, pacijenti pokazuju izrazito blijedu koža i kosa. Ako dojenčad sa fenilketonuriju ako se ne liječe na vrijeme, natprosječna koncentracija fenilalanina u središnjem živčanom sustavu povlači za sobom neurološko-psihijatrijske poremećaje. Ovi vode do oštećenje živaca a nakon toga i do teških poremećaja mentalnog razvoja. Uočeno je da pogođene osobe imaju defekte inteligencije, poremećaje jezičnog razvoja i poremećaje u ponašanju s hiperaktivnošću i destruktivnošću. Otprilike pati 33% pacijenata epilepsija - napadi koji se javljaju spontano. Takvi ozbiljni cerebralni poremećaji mogu se značajno ublažiti ili čak spriječiti kod pacijenata koji već uzimaju nisku fenilalanin dijeta povećanjem unosa BCAA. Visoka razina valina u serumu smanjuje vezanje fenilalanina za transport proteina u krvi i njegovu koncentraciju na krvno-moždanoj barijeri, smanjujući time unos fenilalanina u mozak. Dakle, uz pomoć BCAA, abnormalno visoka koncentracija fenilalanina može se normalizirati i u krvi i u mozgu. Sindrom dijastonaDodatno, uz pomoć aminokiselina razgranatog lanca, ima koristi za ljude s takozvanim distoničnim sindromom (diskinezija tarda). Ovaj stanje karakterizira, između ostalog, nehotično kretanje mišići lica, na primjer grčevito strši iz jezik, grčevima ždrijela, grčevitim zakretanjem glava i hyperextension trupa i ekstremiteta, tortikolis i torzijski pokreti u vrat i pojas za rame dijeta uz održavanje svijesti.Dijeta Osobe svjesne prehrane koje često imaju neadekvatnu opskrbu proteinima ili koje primarno konzumiraju hranu s malim udjelom valina imaju povećanu potrebu za BCAA. Unos valina, izolevcina i leucina na kraju treba povećati kako se tijelo dugoročno ne bi vratilo na vlastite rezerve proteina, poput jetre i mišića. Ako je unos bjelančevina prenizak, vlastiti protein tijela pretvara se u glukozu, a mozak i drugi metabolički aktivni organi koriste ga kao izvor energije. Gubitak proteina u mišićima dovodi do smanjenja energetskog mišićnog tkiva. Što više osoba na dijeti gubi mišićnu masu, to se više smanjuje bazalna brzina metabolizma ili potrošnja energije i tijelo opekline sve manje i manje kalorija. Konačno, dijeta treba imati za cilj očuvanje mišićnog tkiva ili njegovo povećanje vježbanjem. Istodobno, treba smanjiti udio tjelesne masti. Tijekom dijete, BCAA pomažu u sprečavanju razgradnje bjelančevina, a time i u padu bazalnog metabolizma, kao i u povećanju razgradnje masti. Imunološka obrana uglavnom se održava. Novo istraživanje na Državnom sveučilištu u Arizoni sugerira da prehrana bogata aminokiselinama razgranatog lanca može povećati bazalni metabolizam za 90 kilokalorija dnevno. Ekstrapolirano tijekom godine dana, to bi značilo gubitak težine od oko 5 kilograma bez smanjenja kalorija ili vježbanja. Nadalje, aminokiseline razgranatog lanca potrebne su u količinama prikladnim za održavanje normalne plazme album razinama. Albumin jedan je od najvažnijih proteina u krvi i sastoji se od oko 584 aminokiseline, uključujući BCAA. Niske koncentracije valina, izolevcina i leucina povezane su sa smanjenjem plazme album razine, što snižava koloidni osmotski tlak krvi. Kao rezultat, edem (voda zadržavanje u tkivima) i poremećena diureza (izlučivanje mokraće putem bubrega). Sukladno tome, osobe svjesne prehrane mogu sami sebi pomoći u sprječavanju nastanka edema odgovarajućim prehrambenim unosom BCAA i tako održati voda uravnotežiti.