Acides aminés à chaîne ramifiée (BCAA)est un terme collectif pour la leucine (Leu), l'isoleucine (Ile) et la valine (Val), qui ont des structures ramifiées similaires et partagent des voies similaires de dégradation et de métabolisme. Le métabolisme des BCAA est étroitement associé à la performance sportive, c'est pourquoi les BCAA ont été de plus en plus reconnus et largement étudiés en tant que complément nutritionnel sportif ces dernières années.
Le métabolisme des acides aminés à chaîne ramifiée (BCAA)
Le métabolisme des acides aminés à chaîne ramifiée (BCAA) dans le corps humain est le suivant : les BCAA ne peuvent pas être synthétisés ou convertis à partir d'autres substances dans le corps humain. Leur synthèse est limitée aux plantes et aux micro-organismes. Par conséquent, le corps humain ne peut obtenir des BCAA qu'à partir de la nourriture, ce qui en fait des acides aminés essentiels. La dégradation des BCAA commence par l'action de la même transaminase, qui génère trois acides céto correspondants. Cette réaction est réversible. Par la suite, sous l'action de la décarboxylase, ces cétoacides subissent une décarboxylation oxydative pour former l'acyl-CoA gras correspondant avec un atome de carbone en moins. La leucine est ensuite dégradée en acétate d'acétyle et acétyl-CoA, l'isoleucine est dégradée en propionyl-CoA et acétyl-CoA, et la valine est dégradée en succinyl-CoA. Ces produits participent aux processus de gluconéogenèse et de cétogenèse, entrant dans le cycle des acides tricarboxyliques.
Le métabolisme de dégradation des acides aminés à chaîne ramifiée (BCAA) est très actif dans les muscles. Des organes tels que le foie et les reins ont une activité élevée d'enzymes dégradant les BCAA, leur permettant d'utiliser des acides aminés à chaîne ramifiée. Les produits métaboliques des BCAA, du glucose et des corps cétoniques sont deux sources d'énergie que le corps peut utiliser. Par conséquent, les BCAA sont des acides aminés importants impliqués dans les fonctions lors d'une activité physique prolongée et continue.
Impact des BCAA sur le métabolisme des protéines
La supplémentation en acides aminés à chaîne ramifiée (BCAA) a un impact sur le métabolisme des protéines. Lors d'un exercice d'endurance prolongé, il y a un déséquilibre dans les besoins énergétiques. Afin de répondre à la demande en glucose des muscles squelettiques et du cerveau, le métabolisme de dégradation des protéines est amélioré. Cependant, la supplémentation en BCAA des personnes engagées dans une activité physique peut aider à contrer les effets de l'exercice sur le métabolisme des protéines. Les chercheurs ont utilisé des techniques de suivi des isotopes avec la 15N-glycine et la 3H-leucine pour étudier l'absorption des BCAA et leur rôle dans la synthèse des protéines dans le cœur et les muscles squelettiques des souris pendant l'exercice. Les résultats ont montré une augmentation significative de l'absorption des BCAA de la circulation sanguine dans le cœur et les muscles squelettiques pendant l'exercice, tandis que les niveaux de BCAA dans le sérum sanguin diminuaient. Par conséquent, on pense que l'exercice accélère le métabolisme des protéines cardiaques, mais la supplémentation en BCAA atténue l'impact de l'exercice sur le métabolisme des protéines cardiaques, en favorisant la synthèse des protéines des muscles squelettiques ou en réduisant la dégradation des protéines.
Impact des BCAA sur la glycémie
Parmi toutes les sources d'énergie, le glucose se distingue par son apport énergétique rapide, sa capacité à fournir à la fois de l'énergie anaérobie et aérobie et d'autres avantages. Le maintien de la glycémie dans une fourchette normale pendant l'exercice affecte directement les performances sportives. En plus de l'approche traditionnelle consistant à augmenter les réserves de glycogène avant et pendant l'exercice pour prolonger la baisse de la glycémie, une supplémentation en BCAA peut indirectement reconstituer le glucose. La supplémentation en BCAA favorise la circulation du cycle alanine-glucose et accélère la gluconéogenèse.
Impact des BCAA sur le système nerveux central (SNC)
L'impact de la supplémentation en BCAA sur la fatigue du système nerveux central (SNC) pendant l'exercice est complexe. L'un des facteurs contribuant à la fatigue du SNC est l'altération des niveaux de neurotransmetteurs causée par l'exercice. 5-HT, un important neurotransmetteur inhibiteur du SNC, est principalement dérivé du métabolisme du tryptophane. Le tryptophane et les BCAA sont transportés à travers la barrière hémato-encéphalique par le même transporteur, et ils entrent en compétition pour se lier au transporteur. Lorsque les niveaux d'acides aminés à chaîne ramifiée augmentent, la compétition empêche le tryptophane de pénétrer dans le cerveau. Qiu Zhuojun a démontré qu'une supplémentation en BCAA plus CHO pendant une période d'entraînement d'endurance de 3- semaine chez le rat peut empêcher la régulation à la baisse de la densité des récepteurs 5-HT causée par l'exercice d'endurance, contribuant ainsi positivement à retarder la fatigue du SNC.
L'impact sur la fatigue induite par l'exercice
Les mécanismes périphériques contribuant à la fatigue induite par l'exercice sont divers. Après un exercice intense, les niveaux de radicaux libres augmentent dans le corps, tandis que l'activité des enzymes antioxydantes qui neutralisent les radicaux libres augmente également, entraînant de la fatigue et des changements de fonction. Lorsque des rats expérimentaux ont reçu des acides aminés à chaîne ramifiée (BCAA) pendant 30 jours, pendant la phase de récupération après un exercice intense (immédiatement après l'exercice, après l'exercice et après l'exercice), la peroxydation lipidique (LPO) a diminué de manière significative et les activités des enzymes antioxydantes superoxyde dismutase (SOD) et glutathion peroxydase (GSH-PX) ont augmenté de manière significative par rapport au groupe témoin. Par conséquent, on peut conclure que la supplémentation en BCAA est bénéfique pour réduire les radicaux libres et augmenter l'activité des enzymes antioxydantes après l'exercice, jouant ainsi un certain rôle dans la récupération de la fatigue induite par l'exercice.
Les niveaux de peroxydation lipidique mitochondriale et de fluidité membranaire peuvent refléter la fonction mitochondriale sous différents aspects. Les changements dans la fluidité de la membrane après l'exercice indiquent l'impact de l'exercice sur les dommages à la membrane, et la diminution de la fluidité de la membrane entraînera inévitablement des changements dans la fonction de la membrane, affectant ainsi la capacité d'exercice. La supplémentation en BCAA peut restaurer les niveaux de peroxydation des lipides mitochondriaux et la fluidité membranaire à des niveaux similaires à ceux du groupe normal. L'étude de Jin Hong a démontré que les BCAA peuvent protéger efficacement la stabilité de la bicouche lipidique dans les membranes mitochondriales, inhiber l'augmentation de la peroxydation lipidique dans les membranes mitochondriales des muscles squelettiques et prévenir la diminution de la fluidité membranaire après un exercice aigu chez le rat. Cela garantit la fonction biologique normale des membranes mitochondriales et réduit la fatigue induite par l'exercice, améliorant ainsi la capacité d'exercice.
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