Carnosin und Skelettmuskeln

Vom zwanzigsten bis zum siebzigsten Lebensjahr verringert sich die Muskelmasse des Menschen um 20 % und es verringern sich auch die Kraft und die Ausdauer, sodass die gesamte Verringerung der Muskeleffektivität annähernd 40 % ist. In diesem Zeitraum verringert sich die Konzentration von Carnosin und sein antioxidativer Effekt auf die Hälfte der ursprünglichen Werte. Diese Verringerung der Carnosinkonzentration in den Muskeln beeinflusst wahrscheinlich die Verringerung der Muskelmasse, die Kraft und die Ausdauer.

Die aktiven, so genannten schnellen Muskelfasern enthalten eine große Carnosinmenge, während die schwachen und atrophischen wesentlich weniger Carnosin enthalten. Der russische Wissenschaftler Severin hat noch in den 1950er Jahren bewiesen, dass die Zugabe von Carnosin in die Flüssigkeit, in der inkubierte, isolierte, ermüdete Muskeln aufbewahrt wurden, die Erholung der gesamten Muskelenergie hervorgerufen hat.

Carnosin zerfällt im Körper unter der Wirkung des Enzyms der Carnosinase, der sich im Großteil der Gewebe, außer in den Skelettmuskeln, befindet. Damit kann teilweise erklärt werden, warum die Carnosinkonzentrationen in diesen Geweben am größten sind. Carnosin befindet sich in den Skelettmuskeln von Menschen in den Konzentrationen zwischen 5–10 mM des Gewichts oder 15–40 mmol/kg des Trockengewichts.

Das australische Team von Doktor McFarland hat vor kurzem bewiesen, dass die Versorgung mit Carnosin die Kraft und die Ausdauer müder Muskeln erhöht. Es ist interessant, dass die Ergänzung mit Carnosin mit dem Endeffekt auf die Muskeln direkt verbunden ist: je größer die Versorgung mit Carnosin ist, desto höher ist sein Inhalt in den Muskeln, wodurch auch die Kraft und die Ausdauer bedeutend erhöht werden. Die Rolle von Carnosin ist wissenschaftlich auch in verschiedenen Neuromuskelstörungen erforscht. Die Ergebnisse dieser Forschungen empfehlen die Ergänzung mit Carnosin bei diesen Störungen. Es ist offensichtlich, dass die Heilung dieser schweren Krankheit nicht erwartet werden kann, aber der oxidative Stress, der durch sie hervorgerufen ist, kann verringert werden, die Kontraktilität von Muskeln kann vergrößert und die Kraft und die Ausdauer können verbessert werden. Die Muskeln von Patienten, die an der Duchenne-Muskeldystrophie leiden, enthalten nur die Hälfte des Carnosinniveaus im Vergleich zu den Muskeln gesunder Personen, sodass die Ergänzung mit Carnosin empfehlenswert ist.

Die normale Funktion von Skelettmuskeln fordert die Wichtigkeit eines guten Gleichgewichts zwischen oxidativen und antioxidativen Prozessen. Das intensive Üben führt zur Herstellung reaktiver Sauerstoffarten (ROS), die, obwohl sie auf niedrigen Niveaus sind, eine wichtige Rolle in der normalen Kraftproduktion sowie in der Einnahme von Glykose während der Kontraktion spielen. Das Üben ist mit einer verbesserten antioxdiativen Antwort während der Zeit verbunden. Nebenbei sind akute Ereignisse, wie die Ischämie von Geweben mit nachträglicher Reperfusion, mit der erhöhten Produktion von ROS, der Carbonylisierung von Proteinen und der Beschädigung von Zellen verbunden. Karnozin Extra kämpft gegen die ROS und schützt die Skelettmuskel vor oxidativem Stress.

Das Üben ist einer der am meisten erforschten Regulatoren von oxidativem Stress in den Skelettmuskeln. Der Übungseffekt auf die Carbonylisierung in den Muskeln hängt von der Dauer, der Intensität und der Art des Übens ab. Nach einer Episode intensiven Trainings erhöht sich die Carbonylisierung der Ca2+-ATPase des sakroplasmatischen Retikulums um 80 %. Aber der Effekt der akuten Übung ist vergänglich und innerhalb von einer Stunde sind die Carbonylisierungsniveaus nahe dem normalen. Die Übungseffekte auf die Erhöhung der Carbonylisierung sind vorrangig an anaeroben „weißen“ oder schnell zuckenden Muskeln, aber nicht auch an roten Muskeln gemessen worden, die mehr oxidative Muskelfasern und einen größeren Mitochondrieninhalt haben. Die Ergänzung mit dem Antioxidant Carnosin war im Stande, das Niveau der Carbonylisierung teilweise, sowohl im Ruhezustand als auch nach dem Training, umzukehren.

Der Einfluss von Dipeptiden auf die Kontraktilitätaktivität von Muskeln ist an den isolierten Neuromuskelpräparaten M. Sartorius aus dem Frosch Rana temporaria erforscht worden. Die neuromuskularen Präparate sind in der Ringerlösung eingetränkt worden und ihre rhythmischen Kontraktionen sind in der Abwesenheit oder der Anwesenheit von Testagensen aufgezeichnet worden. Carnosin wurde ins System im Stadium der ausgedrückten Müdigkeit dazugegeben und die pH-Werte der Kontroll- und der experimentellen Lösung sind angepasst, einer der anderen gleich zu sein, damit der Puffereffekt beseitigt wird. In den weiteren Experimenten wurden gleiche Mengen an Tris-HCl oder anderer Mittel für die Pufferung in die Lösung des Kontroll- und experimentellen Präparats dazugegeben, um das pH der Lösung auf gleichem Niveau zu halten. Carnosin und andere Vereinigungen sind in der Konzentration dazugegeben, die ihrer normalen Konzentration in den Muskeln gleich ist (10–15 mM). Carnosin hat schnell auch eine effektive Erhöhung der Kontraktionsgewalt der Präparate ausgeschöpfter Muskeln hervorgerufen. Mit Carnosin behandelte Präparate haben die Fähigkeit der langfristigen Muskelarbeit, sogar auch einer größeren Kraft als die Arbeitskapazität der Muskel nach einer langandauernden Müdigkeit gezeigt.