Carnosine et muscles squelettiques

De l’âge de vingt à soixante-dix ans la masse musculaire d’un homme diminue de 20%, la force et l’endurance diminuent également, ainsi la réduction globale de l’efficacité des muscles est proche de 40%. Au cours de cette période, la concentration en carnosine ainsi que son effet antioxydant sont réduits de moitié par rapport à leur valeur d’origine. Cette réduction de la concentration de carnosine dans les muscles influe très probablement sur la réduction de la masse musculaire, de la force et de l’endurance.

Les fibres musculaires dites rapides, actives et fortes, contiennent une grande quantité de carnosine, tandis que les fibres faibles et atrophiques contiennent significativement moins de carnosine. Le scientifique russe Séverin a prouvé dans les années 1950 déjà, que l’ajout de la carnosine au liquide dans lequel sont maintenus en incubation des muscles isolés et épuisés, avait entrainé la récupération complète de l’énergie musculaire.

La carnosine est décomposée dans le corps par la carnosinase, qui se trouve dans la plupart des tissus sauf au niveau des muscles squelettiques, ce qui explique en partie pourquoi les concentrations en carnosine sont les plus élevées dans ces tissus. La concentration en carnosine dans le muscle squelettique humain est généralement entre 5 et 10 mM du poids ou entre 15 et 40 mmol / kg de poids sec.

L’équipe australienne du docteur McFarland a récemment démontré que l’approvisionnement en carnosine augmente la force et l’endurance des muscles fatigués. Il est intéressant de noter que la supplémentation en carnosine est directement associée à l’effet ultime sur les muscles : plus l’apport en carnosine est important, plus son contenu dans le muscle est élevé, ce qui augmente considérablement la force et l’endurance. Le rôle de la carnosine a été testé scientifiquement dans divers troubles neuromusculaires. Les résultats de ces études recommandent la supplémentation en carnosine dans ces troubles. Il est évident que la guérison de ces maladies graves n’est pas attendue, mais le stress oxydatif causé par ces maladies peut être réduit, la contractilité des muscles peut être augmentée et la force et l’endurance peuvent être améliorées. Les muscles des patients souffrant de dystrophie musculaire ne contiennent que la moitié du taux de carnosine par rapport aux muscles des sujets sains, c’est pourquoi une supplémentation en carnosine est recommandée.

La fonction normale du muscle squelettique illustre l’importance de l’équilibre délicat entre les processus oxydants et antioxydants. L’exercice intense favorise la production des espèces réactives de l’oxygène (DOR) qui, à de faibles niveaux, jouent un rôle important dans la production normale de la force ainsi que dans l’absorption du glucose pendant la contraction. L’entraînement physique est associé à une meilleure réponse antioxydante au fil du temps. Cependant, au cours du stress oxydatif prolongé et extrême constaté dans les divers états pathologiques, une faible réponse antioxydante et une augmentation de la carbonylation des protéines sont associées à une atrophie musculaire. De plus, des événements plus aigus tels qu’une ischémie tissulaire avec reperfusion subséquente sont associés à une augmentation de la production de DOR, à une carbonylation des protéines et à une lésion cellulaire. Karnozin Extra combat les DOR et protège les muscles squelettiques contre le stress oxydatif.

L’exercice physique est l’un des modulateurs les plus étudiés de l’état de stress oxydatif dans les muscles squelettiques. L’effet de l’exercice physique sur la carbonylation des protéines dans les muscles dépend de la durée, de l’intensité et du type d’exercice. Après un seul épisode d’exercice intense, la carbonylation du Ca 2+ -ATPase du réticulum sarcoplasmique est augmentée de 80%. Cependant, l’effet de l’exercice aigu est transitoire, 1 h après, les niveaux de carbonylation sont proches de la normale. Les effets de l’exercice physique sur l’augmentation de la carbonylation ont été mesurés dans les muscles «blancs» ou musclas à contraction rapide, anaérobies, mais pas dans les muscles rouges qui ont plus de fibres musculaires oxydatives et une teneur plus élevée en mitochondries. La supplémentation en carnosine antioxydante a pu inverser partiellement le niveau de carbonylation, à la fois des muscles au repos et des muscles après exercice.

Les effets des dipeptides sur l’activité contractile des muscles ont été étudiés dans des préparations neuromusculaires isolées de m. Sartorius de la grenouille Rana temporaria. Les préparations neuromusculaires ont été immergées dans un bain avec une solution de Ringer, et leurs contractions rythmiques ont été enregistrées en l’absence ou en la présence d’agents de test. La carnosine a été ajoutée au système au stade de fatigue prononcée, et les valeurs de pH du témoin et de la solution expérimentale ont été ajustées pour être égales les unes aux autres afin d’éliminer l’effet tampon. Dans d’autres expériences, des quantités égales de Tris-HCl ou d’un autre agent tampon ont été ajoutées à la solution de Ringer pour le contrôle et la préparation neuromusculaire expérimentale pour maintenir le pH des solutions à un niveau égal. La carnosine et d’autres composés ont été ajoutés à une concentration égale à leur concentration normale dans les muscles (10-15 mM). La carnosine a provoqué une augmentation rapide et efficace de la force de contraction des préparations épuisées. Les préparations traitées avec de la carnosine ont démontré une aptitude à un travail musculaire à long terme, qui était même supérieur à la capacité de travail du muscle après un repos à long terme.