مكملات الغلوتامين Glutamine supplements ودورها في الرياضة

استمع على ساوندكلاود 🎧

الغلوتامين Glutamine واحدٌ من الأحماضِ الأمينيةِ العشرينَ التي تدخلُ في تركيبِ البروتيناتِ الغذائية، ويعتبرُ حمضاً أمينياً أساسياً شرطياً Conditionally essential amino acid أي أنّه يُعتبرُ أساسياً في شروطٍ محددةٍ كالمرضِ وخسارةِ العضلات بسببِ الرضوض والصّدمات الجسدية (ولمعرفة ويمكنكُم معرفةُ المزيدِ عن الحموضِ الأمينية في مقالنا السابق هنا). يتواجدُ الغلوتامين بكميّاتٍ جيدةٍ في اللحومِ والبيض، وكذلك على شكلِ حمضٍ أمينيٍ معزولٍ ومنفصلٍ في مكملات الغلوتامين Glutamine Supplements وفي بعضِ المكملاتِ الرياضيّةِ الأخرى.

يعتبرُ الغلوتامين فعالاً وضرورياً لصحةِ الأمعاءِ وجهاز المناعةِ، إذ تستخدمُهُ الخلايا كمصدرٍ مفضّلٍ للطاقة أكثرَ من الغلوكوز. وعلى الرّغم من وصفِهِ بأنّه يبني العضلات، إلّا أنّ دورَهُ لم يُثبَت في تعزيزِ بناءِ العضلات عند الأشخاص الاصحاء، ولكنّهُ أثبتَ فعاليَتَهُ لدى أولئك الذين يعانونَ من الصدماتِ الجسديّةِ مثل الحروقِ أو جروحِ العضلات (كطعنات السكين) أو في الحالاتِ المرضية التي يحدثُ فيها تلفٌ للعضلات، مثل الإيدز AIDS.

المصادر الغذائية:

يوجد الغلوتامين بكمياتٍ عاليةٍ في معظمِ اللحوم والمنتجاتِ الحيوانية، وكذلك في منتجاتِ الألبان، فضلاً عن توافرِهِ على شكلِ مكمّلاتِ الغلوتامين Glutamine Supplements أو ممزوجاً مع أنواعٍ أخرى من المكملاتِ الرياضية، مثلَ بروتين مصلِ اللبن Whey Protein، ومكمّلات بروتين الكازيئينCasein Protein .

يشغلُ الغلوتامين نسبةً وسطيةً قدرُها 4.7% من مجمل بروتينات اللحم البقري، و4.3 من بروتينات البيض، في حين تتراوحُ نسبتُهُ في منتجاتِ الألبان بين 8.7% و9.2%، ولكنّها تنخفضُ في الحليب مسحوب الدسم Skim Milk إلى 8.08% من مجموعِ البروتيناتِ الموجودة. الرز الأبيض: 11.1% من البروتين الموجود. كما أنّها ترتفعُ في الذّرة إلى 16.2% من نسبةِ البروتينات الموجودةِ فيها. أمّا المُعدّل الوسطيّ لتناولِ الغلوتامين، فيكونُ بحدودِ 6.85 غراماً/اليوم لكل شخص.

يُذكرُ أنّ نسبةَ الغلوتامين في المنتجاتِ النباتيّةِ قد تكون في الحقيقةِ أعلى من النسبِ المذكورة، وذلكَ نظراً لأن الطرقَ التحليليّةَ المتّبعةَ في تقديرِه في المصادرِ النباتيّة قد تتسبّبُ في تفكيكِ جزءٍ منه، علماً أن المنتجاتِ الحيوانيّةَ تعتبرُ عادةً المصدرَ الأهم للغلوتامين.

الجرعات وطريقة تناولها:

عادةً ما توصفُ جرعات مكمّلاتِ L-غلوتامين بحدودِ 5 غراماتٍ أو أعلى بقليل، ولا يُنصحُ بتناولِ جرعاتٍ عاليةٍ منها كونَها ترفعُ من مستوياتِ الأمونيا في مصلِ الدم. وقد وُجد أنَّ أقلَّ جرعةٍ قادرةٍ على التسبُّبِ بهذا الارتفاعِ هي 0.75 غراماً لكل كغ من وزنِ الجسم، أي 51 غراماً لشخص يزنُ 68 كغ.

يذكرُ أنّ الجرعةَ المذكورةَ أعلاه هي الموصى بها لصحّةِ الأمعاءِ ولتعويضِ النقصِ النسبيّ في مستوياتِ الغلوتامين في الجسم والتي تُشاهدُ لدى الأشخاصِ الذين يتّبعون نظاماً غذائياً منخفضَ البروتين أو عند الخضريّين Vegans. وبسببِ عدمِ فعالية مكمّلاتِ الغلوتامين في زيادة كتلة العضلات مقارنةً بغيرها من الفوائدِ المثبتةِ علميّاً، فإنّ الجرعةَ المذكورة لا تُعبّر عن المقدارِ الواجبِ تناولُهُ بغرضِ بناء العضلات، ولكنّ عدداً من المنتجاتِ التجارية يشيرُ إلى وجوبِ تناولِ 15 غراماً من الغلوتامين يومياً موزّعةً على ثلاثِ جرعات كلٌّ منها 5 غرامات.

الدور الحيوي للغلوتامين:

يعتبر الغلوتامين الحمض الأميني الأكثر وفرةً في الأنسجة البشرية ومعظمه في الأنسجة العضلية والبلازما. له أدوارٌ حيويةٌ مختلفةٌ فله دورٌ في نقل النيتروجين بين الأنسجة جنباً إلى جنب مع الحمض الأميني الألانين Alanine، وله دورٌ كطليعةٍ لمضاد الأكسدة الغلوتاثيون glutathione، وطليعةٍ للنيوكليوتيدات nucleotides، كما ينظم استقلاب حمض/أساس، ويدخل في استحداث الغلوكوز gluconeogenesis كركيزة. ويمكن أيضاً أن يحفز إنتاج L-سيترولين L-citrulline وL-الغلايسين L-glycine كركيزة.

الغلوتامين وعلاقته بتخليق بروتين العضلات:

بيّنت الدراسات المخبرية دورَ الغلوتامين في الحدِّ من معدّلاتِ أكسدةِ الليوسينLeucine وزيادةِ معدّل تموضُعِهِ وترسيبِه في العضلات الهيكليةِ، مما يزيدُ من تأثيرهِ عليها. كما لوحظَ مخبرياً ارتباطُ الغلوتامين ارتباطاً وثيقاً مع توازنِ العضلاتِ وتخليقِ (اصطناعِ) البروتيناتِ فيها، إذ تحرّضُ الكمياتُ الفائضةُ منه على تفاعلاتِ البناءِ وتُقلّلُ من تهدُّمِ البروتين، بينما يُسبّبُ عوزُهُ تدهوراً في كميةِ البروتين، وقد كان هذا التأثير الملحوظُ مخبرياً مرتبِطاً بالجرعةِ المستخدمة. كما لوحظَ نفسُ التأثيرِ المتعلّقِ بالجرعةِ المعطاة في زيادةِ اصطناعِ العضلاتِ في الجسم الحي in vivo مع الغلوتامين بشكلٍ خاص، وذلكَ عند زيادةِ مستوياتِهِ في الدم عبر الحقنِ المباشر.

أما عندَ إعطاءِ جرعةٍ فمويّةٍ بلغت 900 مغ لكل كيلوغرامٍ من الكتلةِ العضلية لمجموعةٍ من الأشخاصِ الأصحّاء الذين يمارسون تمارين المقاومة، فقد وُجدَ أنّها فشلَت في إظهارِ علاقةٍ تربطُ الغلوتامين مع تخليق (اصطناعِ) بروتيناتِ العضلات أو زيادةِ كتلتِها، ممّا يشيرُ إلى عدمِ وجودِ دورٍ هامٍ للغلوتامينِ في تعزيزِ بناءِ العضلاتِ لدى الأشخاصِ الأصحاء.

الغلوتامين وتدهور العضلات الهيكلية في بعض الحالات المرضية:

بينت دراسةٌ صغيرةٌ على مجموعةٍ من مرضى فرطِ كورتيزول الدم Hypercortisolemia أنّ تناولَ 0.5 غرامٍ من الغلوتامين يومياً لكل كيلوغرام من وزنِ الجسم يُقلّلُ من هدمِ العضلات نظراً لقدرتِها على الحدِّ من تحوّلِ الأحماضِ الأمينية الأساسيةِ إلى غلوتامين، والتقليلِ من استهلاكِ الليوسين Leucine.

الغلوتامين وعلاقته بالأداء الرياضي والتحمّل وإنتاج الطاقة:

يُلاحظُ أثناء التمارينِ عالية الشّدة وقصيرة المدّة أنّ مستوياتِ الغلوتامين في بلازما الدم تبقى ثابتةً أو تزدادُ قليلاً، كما تميلُ للبقاءِ ثابتةً في حالِ تضرّرِ العضلاتِ بشكلٍ خارجٍ عن المألوف، ممّا يدلُ على أنّ تناولَ مكملاتِ الغلوتامين لن يعودَ بالنفعِ على التمارين الشديدة قصيرةِ المدة أو رفع الأثقال.

وعلى النقيض تماماً، تميلُ مستوياتُ الغلوتامين في الدم إلى الانخفاض في سباقاتِ التحمّل التي تزيدُ مدتُها عن الساعتين، وهذا يعني أن تناولَ مكمّلات الغلوتامين وزيادةَ نسبةِ البروتين الحيوانيّ في الغذاء إلى 20-30 غراماً يمكنُ أن يُخفّفَ هذا الانخفاضَ الحاصلَ في مصلِ لدم، كما يُرجّحُ أن يُقلّلَ من تلفِ الخلايا المناعيةِ المصاحبةِ لممارسة تمارين الكارديو لفتراتٍ طويلة. كما لوحظَ أن مكملاتِ الغلوتامين ترفعُ من مستوى الأداءِ خلال تمارين الكارديو لفتراتٍ طويلة عبرَ خفضِ مستوياتِ الأمونيا في الجسم.

يُذكر أن جرعاتِ الغلوتامين قد فشلَت في زيادةِ معدّل إنتاجِ الطاقة في الجسم لدى الأشخاصِ الذين يُمارسون تمارينَ رفعِ الأثقال وغيرِها من التمارين الرياضيّة أيضاً.

السلامة الغذائية والسمية:

اقتُرِحَ تحديدُ الجرعةِ المسموحِ بتناولِها من مكمّلاتِ الغلوتامين بـ 14 غراماً يومياً، بالإضافةِ إلى المدخولِ المعتادِ من الحميةِ الغذائيةّ. علماً أنّ بعضَ الأدلةِ تشيرُ إلى عدم وجودِ آثارٍ سلبيةٍ لتناولِ جرعاتٍ أعلى من ذلك، ولكنّها غيرُ مدعومةٍ بتنائجَ طويلةِ الأمد بعد. كما أظهرت دراسةٌ مجراةٌ على أشخاصٍ كبارٍ في السن متوسط أعمارِهم 69 عاماً أنّ جرعةً فمويةً قدرُها 0.5 غرام/كغ وزن جسم لم تؤثّر على مستوياتِ الأمونيا في مصل الدم، ولكنّها ارتبطَت بزيادةِ مستوياتِ اليوريا مع ملاحظةِ انخفاضٍ مؤقتٍ في معدّلِ الترشيح الكبيبي في الكلى.

المصادر والدراسات المرجعية:

1. Lenders CM, et al; Evaluation of a novel food composition database that includes glutamine and other amino acids derived from gene sequencing data . Eur J Clin Nutr. (2009)

2. Gleeson M; Dosing and efficacy of glutamine supplementation in human exercise and sport training . J Nutr. (2008)

3. Fujita T, Yanaga K; Association between glutamine extraction and release of citrulline and glycine by the human small intestine . Life Sci. (2007)

4. MacLennan PA, et al Inhibition of protein breakdown by glutamine in perfused rat skeletal muscle . FEBS Lett. (1988)

5. MacLennan PA, Brown RA, Rennie MJ A positive relationship between protein synthetic rate and intracellular glutamine concentration in perfused rat skeletal muscle . FEBS Lett. (1987)

6. Zhou X, Thompson JR; Regulation of protein turnover by glutamine in heat-shocked skeletal myotubes . Biochim Biophys Acta. (1997)

7. Millward DJ, Jepson MM, Omer A Muscle glutamine concentration and protein turnover in vivo in malnutrition and in endotoxemia . Metabolism. (1989)

8. Januszkiewicz A, et al; Effect of a short-term infusion of glutamine on muscle protein metabolism postoperatively . Clin Nutr. (1996)

9. Effect of Glutamine Infusions on Glutamine Concentration and Protein Synthetic Rate in Rat Muscle هنا

10. Relationship between glutamine concentration and protein synthesis in rat skeletal muscle هنا

11. Candow DG, et al; Effect of glutamine supplementation combined with resistance training in young adults . Eur J Appl Physiol. (2001)

12. Lehmkuhl M, et al; The effects of 8 weeks of creatine monohydrate and glutamine supplementation on body composition and performance measures . J Strength Cond Res. (2003)

13. Wilkinson SB, et al; Addition of glutamine to essential amino acids and carbohydrate does not enhance anabolism in young human males following exercise . Appl Physiol Nutr Metab. (2006)

14. Robson PJ, et al; Effects of exercise intensity, duration and recovery on in vitro neutrophil function in male athletes . Int J Sports Med. (1999)

15. Babij P, Matthews SM, Rennie MJ Changes in blood ammonia, lactate and amino acids in relation to workload during bicycle ergometer exercise in man . Eur J Appl Physiol Occup Physiol. (1983)

16. Gleeson M, et al; The effect of severe eccentric exercise-induced muscle damage on plasma elastase, glutamine and zinc concentrations . Eur J Appl Physiol Occup Physiol. (1998)

17. Parry-Billings M, et al Plasma amino acid concentrations in the overtraining syndrome: possible effects on the immune system . Med Sci Sports Exerc. (1992)

18. Rennie MJ, et al; Effect of exercise on protein turnover in man . Clin Sci (Lond). (1981)

19. Contrasting plasma free amino acid patterns in elite athletes: association with fatigue and infection هنا

20. Cury-Boaventura MF, et al Effects of exercise on leukocyte death: prevention by hydrolyzed whey protein enriched with glutamine dipeptide . Eur J Appl Physiol. (2008)

21. Hiscock N, et al; Glutamine supplementation further enhances exercise-induced plasma IL-6 . J Appl Physiol. (2003)

22. Parry-Billings M, et al A communicational link between skeletal muscle, brain, and cells of the immune system . Int J Sports Med. (1990)

23. Antonio J, et al; The effects of high-dose glutamine ingestion on weightlifting performance . J Strength Cond Res. (2002)

24. Carvalho-Peixoto J, Alves RC, Cameron LC Glutamine and carbohydrate supplements reduce ammonemia increase during endurance field exercise . Appl Physiol Nutr Metab. (2007)

25. Increased plasma bicarbonate and growth hormone after an oral glutamine load, هنا

26. Haub MD, et al; Acute L-glutamine ingestion does not improve maximal effort exercise . J Sports Med Phys Fitness. (1998)

27. Claeyssens S, et al; Effect of enteral glutamine on leucine, phenylalanine and glutamine metabolism in hypercortisolemic subjects . Am J Physiol Endocrinol Metab. (2000)

28. Shao A, Hathcock JN Risk assessment for the amino acids taurine, L-glutamine and L-arginine . Regul Toxicol Pharmacol. (2008)

29. Garlick PJ; Assessment of the safety of glutamine and other amino acids . J Nutr. (2001)

30. Roth E Nonnutritive effects of glutamine . J Nutr. (2008)

31. Ward E, et al Oral glutamine in paediatric oncology patients: a dose finding study . Eur J Clin Nutr. (2003)

32. Galera SC, et al; The safety of oral use of L-glutamine in middle-aged and elderly individuals . Nutrition. (2010)