Działanie cytruliny: Jak tlenek azotu wspiera Twoje mięśnie

Cytrulina jest aminokwasem, który często pojawia się w kontekście treningu i tzw. „pompy mięśniowej”. Choć nie jest typowym budulcem mięśni, uczestniczy w procesach istotnych dla pracy układu krążenia podczas wysiłku. Jaką rolę odgrywa w tym tlenek azotu i dlaczego sportowcy tak chętnie sięgają po cytrulinę przed treningiem? Odpowiadamy na najważniejsze pytania.

Czym jest cytrulina i jaka jest jej rola w organizmie?

Cytrulina to aminokwas, który naturalnie występuje w organizmie, a swoją nazwę zawdzięcza… arbuzowi (łac. Citrullus), z którego po raz pierwszy został wyizolowany. W przeciwieństwie do leucyny czy waliny nie wchodzi bezpośrednio w skład białek mięśniowych, dlatego często określa się ją jako aminokwas „niebiałkowy”. [1] Nie oznacza to jednak, że cytrulina jest biologicznie bierna – wręcz przeciwnie, uczestniczy w kilku ważnych szlakach metabolicznych.

Z punktu widzenia osób aktywnych fizycznie istotne jest to, że po spożyciu cytrulina może w organizmie przekształcać się w argininę. To właśnie z niej powstaje tlenek azotu (NO) – cząsteczka sygnałowa związana z regulacją napięcia naczyń krwionośnych. [2]

Gdy w organizmie dochodzi do zwiększonej produkcji tlenku azotu, w fizjologii mówi się o zjawisku wazodylatacji, czyli czasowym rozszerzeniu naczyń krwionośnych, co sprzyja optymalizacji warunków transportu krwi do pracujących tkanek. [3]

Podczas treningu mięśnie potrzebują sprawnego transportu tlenu oraz składników energetycznych, takich jak glukoza. Równocześnie powstają produkty przemiany materii, które muszą być odprowadzane z pracujących włókien. Właśnie w takich warunkach rola układu krążenia staje się szczególnie widoczna. W badaniach opisuje się udział tlenku azotu w regulacji napięcia naczyń, co może sprzyjać sprawniejszemu przepływowi krwi w obrębie mięśni i stanowi wsparcie dla organizmu w trakcie wymagających sesji treningowych. [3]

Efekt „pompy mięśniowej” – co naprawdę kryje się za tym uczuciem?

Wielu trenujących kojarzy działanie cytruliny głównie z charakterystycznym uczuciem „nabicia” mięśni w trakcie serii. Potocznie nazywa się to pompą mięśniową i choć kojarzy się głównie z wizualnym efektem w lustrze, w tle zachodzą konkretne procesy fizjologiczne.

Zwiększony przepływ krwi do pracujących mięśni jest jednym z elementów wpływających na dynamikę transportu tlenu oraz składników wykorzystywanych w przemianach energetycznych. Jednocześnie rośnie objętość płynów w tkance mięśniowej, co prowadzi do wzrostu tzw. ciśnienia wewnątrzkomórkowego.Taki stan jest wiązany z uczuciem „pełności” i napięcia mięśni podczas intensywnego wysiłku.  [4]

W literaturze zwraca się uwagę, że takie chwilowe zwiększenie ukrwienia i objętości komórek jest jednym z bodźców, które organizm może interpretować jako sygnał do adaptacji wysiłkowej. Nie oznacza to jednak bezpośredniego działania budującego mięśnie, lecz raczej tworzenie środowiska sprzyjającego procesom regeneracji i przystosowania do obciążeń. [5] Dlatego „pompa” to nie tylko efekt estetyczny, ale również ciekawy przykład tego, jak układ krążenia i metabolizm współpracują z mięśniami w trakcie treningu.

Jabłczan cytruliny – dlaczego ta forma jest tak często wybierana?

W składzie wielu przedtreningówek (również tych od Skill Nutrition) i suplementów okołowysiłkowych cytrulina występuje w postaci jabłczanu, czyli połączenia aminokwasu z kwasem jabłkowym. Taka forma nie jest przypadkowa. Kwas jabłkowy to związek, który naturalnie uczestniczy w tzw. cyklu Krebsa – szeregu reakcji zachodzących w mitochondriach, odpowiedzialnych za wytwarzanie energii w postaci ATP. [6]

Dlatego w opracowaniach dotyczących wysiłku fizycznego zwraca się uwagę, że jabłczan cytruliny łączy dwa elementy: udział cytruliny w powstawaniu tlenku azotu oraz rolę kwasu jabłkowego w procesach wytwarzania energii w komórkach. [7] Osoby aktywne sięgają po tę formę, ponieważ wpisuje się ona w fizjologiczne procesy związane z krążeniem i wytwarzaniem energii w komórkach, które zachodzą podczas intensywnego wysiłku.

Jak sportowcy najczęściej wykorzystują cytrulinę?

W planach suplementacyjnych cytrulina najczęściej pojawia się jako składnik stosowany przed rozpoczęciem sesji treningowej. Wynika to z jej udziału w procesach prowadzących do powstawania tlenku azotu oraz z faktu, że przemiany te wymagają pewnego czasu. Dlatego w opisach stosowanych protokołów często spotyka się zalecenie przyjmowania jej na około 30-45 minut przed rozpoczęciem treningu. [8]

Jeśli chodzi o ilości, w publikacjach naukowych i opracowaniach z zakresu żywienia sportowego najczęściej pojawiają się porcje rzędu 3-6 g jabłczanu cytruliny na jedną sesję. [8] Trzeba jednak pamiętać, że są to zakresy spotykane w badaniach i opisach praktyki sportowej, a nie obietnica określonych rezultatów. Warto je więc traktować raczej jako orientacyjne wskazówki niż twarde reguły, bo każdy organizm może reagować na suplementację nieco inaczej.

Źródła:

1. Curis E, Nicolis I, Moinard C, Osowska S, Zerrouk N, Bénazeth S, Cynober L. Almost all about citrulline in mammals. Amino Acids. 2005 Nov;29(3):177-205. doi: 10.1007/s00726-005-0235-4. Epub 2005 Aug 8. PMID: 16082501.
2. Schwedhelm E, Maas R, Freese R, Jung D, Lukacs Z, Jambrecina A, Spickler W, Schulze F, Böger RH. Pharmacokinetic and pharmacodynamic properties of oral L-citrulline and L-arginine: impact on nitric oxide metabolism. Br J Clin Pharmacol. 2008 Jan;65(1):51-9. doi: 10.1111/j.1365-2125.2007.02990.x. Epub 2007 Jul 27. PMID: 17662090; PMCID: PMC2291275.
3. Moncada S, Palmer RM, Higgs EA. Nitric oxide: physiology, pathophysiology, and pharmacology. Pharmacol Rev. 1991 Jun;43(2):109-42. PMID: 1852778.
4. Schoenfeld BJ. Potential mechanisms for a role of metabolic stress in hypertrophic adaptations to resistance training. Sports Med. 2013 Mar;43(3):179-94. doi: 10.1007/s40279-013-0017-1. PMID: 23338987.
5. Häussinger D. The role of cellular hydration in the regulation of cell function. Biochem J. 1996 Feb 1;313 ( Pt 3)(Pt 3):697-710. doi: 10.1042/bj3130697. PMID: 8611144; PMCID: PMC1216967.
6. Akram M. Citric acid cycle and role of its intermediates in metabolism. Cell Biochem Biophys. 2014 Apr;68(3):475-8. doi: 10.1007/s12013-013-9750-1. PMID: 24068518.
7. Figueroa A, Trivino JA, Sanchez-Gonzalez MA, Vicil F. Oral L-citrulline supplementation attenuates blood pressure response to cold pressor test in young men. Am J Hypertens. 2010 Jan;23(1):12-6. doi: 10.1038/ajh.2009.195. Epub 2009 Oct 22. PMID: 19851298.
8. Gonzalez AM, Trexler ET. Effects of Citrulline Supplementation on Exercise Performance in Humans: A Review of the Current Literature. J Strength Cond Res. 2020 May;34(5):1480-1495. doi: 10.1519/JSC.0000000000003426. PMID: 31977835.