Rosyjski naukowiec ES Severin pokazał już w 1953 r., że karnozyna znacząco przyczynia się do fizykochemicznego buforowania mięśni szkieletowych, co utrzymuje równowagę kwasowo-zasadową, gdy duża ilość H (+) jest wytwarzana w związku z gromadzeniem się kwasu mlekowego podczas intensywnego ćwiczenia. Karnozyna odpowiada za 30% pojemności buforowej organizmu. Ostatnie badania potwierdzają, że zwiększone stężenie karnozyny w mięśniach prowadzi do zwiększenia zdolności buforowania jonów wodorowych (H +) wewnątrz mięśniowych (Dunnet i Harris 1999, Dunnet i in. 2002) i że prekursor karnozyny reguluje wewnątrzkomórkowe pH (pH (I)) mięśni oksydacyjnych i glikolitycznych włókna (Damon i in. 2003). .

Rys. 1. Karnozyna (30 nM) znacznie zwiększa ilość wapnia (Ca2 +) uwalnianego z mięśni. Czarne kolumny = suplementacja karnozyną, białe kolumny = bez karnozyny (pH spada i zamyka kanały wapniowe (patrz Rubtsov 2001).

W rzeczywistości suplementacja karnozyny utrzymuje pH mięśni niemal neutralne. Wszyscy wiemy, że gdy kwas mlekowy w żmudnej pracy gromadzi się w naszych mięśniach, a pH spada, jesteśmy zmęczeni i ostatecznie wyczerpani. Wraz ze starzeniem się zmniejsza się stężenie karnozyny w mięśniach, a wraz z wiekiem spada również siła mięśni i wytrzymałość.Suplementacja karnozyną wydaje się przywracać stężenie karnozyny w mięśniach, zwiększając w ten sposób siłę, wytrzymałość i przyspieszając powrót do zdrowia..

Karnozyna pomaga w działaniu pompy wapniowej w siateczce sarkoplazmatycznej w komórkach mięśniowych i utrzymuje otwarte kanały wapniowe. W przypadku braku karnozyny pompa przestaje działać, a kanały zamykają się w wyniku kwasowości, peroksydacji lipidów i akumulacji aldehydu malonowego (MDA).

Karnozyna zwalcza wszystkie te szkodliwe reakcje i wydaje się być idealnym dodatkiem fizjologicznym w sporcie. Karnozyna nie jest uważana za substancję dopingującą. W sporcie i kulturystyce karnozyna bierze udział w ścieżce detoksykacji reaktywnych aldehydów z peroksydacji lipidów generowanej w mięśniach szkieletowych podczas wytrzymałości fizycznej (Aldini i in. 2002a, b). Stąd karnozyna chroni mięśnie szkieletowe przed urazami, zwiększa siłę i wytrzymałość mięśni oraz przyspiesza regenerację po intensywnych ćwiczeniach, jak sugerują testy naukowe.

Japońscy badacze zbadali relacje między stężeniem karnozyny w mięśniach szkieletowych, rozkładem włókien i wydajnością ćwiczeń o wysokiej intensywności wśród 11 zdrowych mężczyzn. Próbki biopsji mięśni pobrano z spoczynku w spoczynku, a stężenie karnozyny określono za pomocą autoanalizatora aminokwasów. Rozkład typu włókien był określony intensywnością barwienia miozyny adenozynotrifosfatazą. Wydajność ćwiczeń o wysokiej intensywności oceniano za pomocą 30-sekundowego sprintu z ergometrem maksymalnego cyklu. Wykazano istotną korelację między stężeniem karnozyny a składem włókien typu IIX. Stężenie karnozyny było istotnie skorelowane ze średnią mocą na masę ciała podczas biegu na 30 s. Podczas dzielenia sprintu na 6 faz (0-5, 6-10, 11-15, 16-20, 21-25, 26-30 s), zaobserwowano istotne korelacje między stężeniem karnozyny a średnią mocą na masę ciała w 2 ostatnich fazach. Wyniki te wskazują, że stężenie karnozyny może być ważnym czynnikiem w określaniu wysokiej wydajności ćwiczeń.

Rycina 2. Karnozyna skutecznie hamuje gromadzenie się mleczanu w wyniku niedotlenienia mózgu szczura. Niedotlenienie indukowano doświadczalnie przez ligację czterech tętnic. 1 = szczury uzupełnione karnozyną, 2 = kontrole. Kolumny wskazują stężenie mleczanu przed podwiązaniem (a), a następnie (b) 35-45 minut, (c) 90-100 minut i (d) 150-170 minut (Stvolinsky ja Dobrota 2000).

Najwyraźniej karnozyna zapobiega urazom mięśni i przyspiesza czas regeneracji w sporcie. Jednym z wyjaśnień jest to, że działanie o wysokiej intensywności powoduje stres oksydacyjny w mięśniach, co z kolei pochłania zapasy karnozyny. Wolne rodniki powodują peroksydację lipidów, jak również karbonylowanie białek i fosfolipidów. Jak wspomniano wcześniej, karnozyna zwalcza te reakcje, pod warunkiem, że jest ich wystarczająco dużo w mięśniach.

Minimalna ilość wynosi 2,5 mM w celu zatrzymania peroksydacji lipidów i 1 mM w celu zatrzymania karbonylowania. U jednego z badanych szczurów karmiono karnozyną przez 13 miesięcy i zauważono, że stężenie karnozyny w ich mięśniach szkieletowych znacznie wzrosło, a jednocześnie zmniejszyła się lipidperoksydacja i karbonylowanie. To istotne badanie udowodniło, że rzeczywiście karnozyna w warunkach fizjologicznych zapobiega peroksydacji lipidów i karbonylowaniu białek (Nagasawa ym 2001).

Inne badanie na szczurach wykazało, że stężenie karnozyny w mięśniu płaszczkowatym zwiększyło się 5-krotnie, a zawartość histydyny 2-krotnie w ciągu 8 tygodni, gdy szczurom podano 1,8% karnozyny w pożywieniu. Jest powód, by sądzić, że to samo dzieje się w człowieku. Dlatego karnozyna wydaje się być idealnym suplementem dla sportowców.