ال آرژنین در مقابل ال سیترولین : کدام یک پمپاژ بهتری می‌دهد؟

در حوزه فیزیولوژی ورزشی و تغذیه عملکردی، پدیده پمپ عضلانی به عنوان یک پاسخ فیزیولوژیک موقت اما حیاتی شناخته می‌شود که با گشاد شدن عروق خونی (وازودیلاسیون)، افزایش حجم پلاسمایی داخل عضلانی و تورم ظاهری عضلات همراه است. این فرآیند عمدتاً از طریق مولکول نیتریک اکسید (یک سیگنالینگ گازی با نیمه‌عمر کوتاه که توسط سلول‌های اندوتلیال تولید می‌شود) واسطه‌گری می‌گردد و منجر به بهبود جریان خون، اکسیژن‌رسانی به بافت‌های عضلانی، دفع متابولیت‌های اسیدی مانند لاکتات و نهایتاً افزایش استقامت و عملکرد در تمرینات شدید می‌شود. سیترولین و آرژنین، به عنوان پیش‌سازهای اصلی مسیر سنتز NO، در سال‌های اخیر به عنوان مکمل‌های پیش‌تمرینی محبوب برای تقویت این پدیده مورد توجه قرار گرفته‌اند. با وجود شباهت‌های ساختاری و عملکردی، تفاوت‌های اساسی در فارماکوکینتیک (مانند جذب، توزیع و متابولیسم) و فارماکودینامیک (مانند پایداری اثرات) آن‌ها، سؤال اصلی را مطرح می‌کند: کدام‌یک پمپ عضلانی بهتری فراهم می‌کند، آرژنین یا سیترولین؟ این مقاله با رویکردی آکادمیک و بر پایه شواهد علمی به‌روز، به بررسی جامع تعریف، منابع طبیعی، مکانیسم‌های عمل، اثرات فارماکوکینتیکی و فارماکودینامیکی، و همچنین تأثیرات بالینی این دو ترکیب بر جریان خون، فشار خون و عملکرد عضلانی در ورزشکاران می‌پردازد.
 

آنچه در این مقاله خواهید خواند:

• تعریف و فواید ال-آرژنین
• تعریف و فواید ال-سیترولین
• تفاوت سیترولین و آرژنین در سنتز نیتریک اکسید
• اثرات بر جریان خون، فشار خون و پمپ عضلانی در ورزشکاران
• سیترولین بهتر است یا آرژنین
• نحوه مصرف سیترولین و آرژنین

مدت زمان تقریبی مطالعه: 8 دقیقه
 

تعریف و فواید ال-آرژنین

ال-آرژنین یک آمینواسید نیمه‌اساسی و شرطی است که در شرایط فیزیولوژیک عادی توسط بدن سنتز می‌شود، اما در وضعیت‌های استرس متابولیک مانند تمرینات شدید بدنی، آسیب‌های بافتی یا بیماری‌های مزمن، به آمینواسید ضروری تبدیل می‌گردد و نیاز به تأمین خارجی از طریق رژیم غذایی یا مکمل‌ها افزایش می‌یابد. این ترکیب شیمیایی در منابع پروتئینی حیوانی مانند گوشت قرمز، ماهی‌های چرب، مرغ و محصولات لبنی به وفور یافت می‌شود و در منابع گیاهی نیز مانند آجیل (بادام و گردو)، دانه‌ها (کدو و کنجد) و غلات کامل حضور دارد.

نقش‌های فیزیولوژیک ال-آرژنین گسترده و چندجانبه است؛ این آمینواسید نه تنها به عنوان بلوک ساختمانی در سنتز پروتئین‌های عضلانی عمل می‌کند، بلکه در چرخه اوره برای دفع آمونیاک سمی شرکت می‌نماید، در تولید پلی‌آمین‌ها (مانند اسپرمیدین و اسپرمئین) که برای رشد سلولی ضروری هستند، نقش دارد و مهم‌تر از همه، به عنوان سوبسترا مستقیم آنزیم نیتریک اکسید سنتاز (NOS) عمل می‌کند. در زمینه قلبی-عروقی، ال-آرژنین با افزایش تولید NO، عملکرد اندوتلیال را بهبود می‌بخشد، اما جذب آن از دستگاه گوارش محدود است و تنها نهایتا تا 60 درصد از دوز مصرفی وارد جریان خون سیستمیک می‌شود، زیرا بخش عمده آن توسط آنزیم آرژیناز در مخاط روده و سلول‌های کبدی متابولیزه می‌گردد. این محدودیت فارماکوکینتیکی، سطوح پلاسمایی ناپایدار ایجاد کرده و اثرات بالینی آن را در افراد سالم و ورزشکاران حرفه‌ای کاهش می‌دهد.

پیشنهاد می‌شود جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره ال-آرژنین، ویدیو "همه چیز درباره ال آرژنین" آقای دکتر داروساز کوشا شهیدی را در مجله علمی داروکده مشاهده نمایید.
 

تعریف و فواید ال-سیترولین

ال-سیترولین یک آمینواسید غیراساسی و غیرپروتئینی است که برخلاف ال-آرژنین، مستقیماً در ساختار پروتئین‌ها شرکت نمی‌کند، اما در مسیرهای متابولیکی کلیدی نقش واسطه‌ای ایفا می‌کند. این ترکیب به طور طبیعی در میوه‌هایی مانند هندوانه و خیار به مقدار زیاد وجود دارد و بدن انسان آن را از طریق تبدیل ال-گلوتامین یا ال-آرژنین در چرخه اوره سنتز می‌نماید.

نقش‌های فیزیولوژیک ال-سیترولین عمدتاً در تنظیم تعادل نیتروژن و دفع آمونیاک متمرکز است؛ این آمینواسید در کلیه‌ها به ال-آرژنین تبدیل شده و چرخه اوره را تکمیل می‌کند، که منجر به تولید اوره و بازتولید ال-آرژنین می‌گردد. برخلاف ال-آرژنین، ال-سیترولین جذب زیستی بسیار بالایی دارد و نزدیک به ۱۰۰ درصد دوز مصرفی بدون متابولیسم در کبد وارد جریان خون می‌شود، که این ویژگی آن را به پیش‌ساز غیرمستقیم اما کارآمدتر برای سنتز NO تبدیل می‌کند.

فرم ال-سیترولین مالات، که ترکیبی از ال-سیترولین و اسید مالیک است، مزایای اضافی ارائه می‌دهد؛ اسید مالیک در چرخه کربس (چرخه اسید سیتریک) شرکت کرده، تولید ATP را افزایش می‌دهد و سبب کاهش خستگی ناشی از تجمع آمونیاک می‌شود. این خصوصیات، ال-سیترولین را به گزینه‌ای ایده‌آل برای حمایت از متابولیسم انرژی در طی تمرینات طولانی‌مدت و شدید تبدیل کرده است.

پیشنهاد می‌شود جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره ال-سیترولین، مقاله "همه چیز در مورد مکمل ال-سیترولین (L-citrulline)" که توسط آقای دکتر داروساز کوشا شهیدی در مجله علمی داروکده تالیف و ترجمه شده است را مطالعه نمایید.

تفاوت سیترولین و آرژنین در سنتز نیتریک اکسید

مکانیسم عمل هر دو آمینواسید در مسیر وابسته به آنزیم نیتریک اکسید سنتاز (NOS) قرار دارد، اما تفاوت‌های اساسی در مستقیم یا غیرمستقیم بودن فرآیند، پایداری و کارایی را ایجاد می‌کند. ال-آرژنین به طور مستقیم به عنوان سوبسترا ایزوفرم اندوتلیال NOS عمل می‌کند و در حضور اکسیژن مولکولی و کوفاکتورهایی مانند تتراهیدروبیوپترین (BH4)، فلاوین آدنین دی‌نوکلئوتید (FAD) و فلاوین مونونوکلئوتید (FMN)، به نیتریک اکسید و ال-سیترولین تبدیل می‌شود؛ نیتریک اکسید تولیدشده سپس آنزیم گوانیلات سیکلاز را فعال کرده، سطوح cGMP را افزایش می‌دهد و منجر به فسفوریلاسیون پروتئین‌های کیناز وابسته به cGMP، شل شدن عضلات صاف عروقی و وازودیلاسیون می‌گردد. با این حال، آنزیم NOS اغلب توسط سطوح پایه ال-آرژنین اشباع می‌شود، و تجزیه سریع توسط آرژیناز اثرات را کوتاه‌مدت و ناپایدار می‌سازد.

در مقابل، ال-سیترولین مکانیسم غیرمستقیمی دارد؛ این آمینواسید در سلول‌های کلیوی توسط آنزیم‌های آرژینوسوکسینات سنتتاز و آرژینوسوکسینات لیاز به ال-آرژنین تبدیل شده، فعالیت آرژیناز را مهار می‌کند و چرخه آرژنین-سیترولین را تقویت می‌نماید، که نتیجه آن افزایش پایدار سطوح پلاسمایی ال-آرژنین و تولید مداوم NO است. علاوه بر این، ال-سیترولین با دفع آمونیاک از طریق اوره، pH داخل‌سلولی عضلانی را حفظ کرده و متابولیسم گلیکولیتیک را به سمت مسیرهای هوازی هدایت می‌کند، که خستگی را به تأخیر می‌اندازد و ATP را از طریق اسید مالیک در چرخه کربس افزایش می‌دهد.
 

اثرات بر جریان خون، فشار خون و پمپ عضلانی در ورزشکاران

اثرات ال-آرژنین بر جریان خون عمدتاً موقت است و معیار اتساع عروق ناشی از جریان (FMD) را در افراد با اختلالات عروقی بهبود می‌بخشد، اما در ورزشکاران سالم اغلب تأثیر محدودی دارد؛ این ترکیب فشار خون سیستولیک و دیاستولیک را، بدون تغییر قابل توجه در ضربان قلب، کمی کاهش می‌دهد. در زمینه پمپ عضلانی، ال-آرژنین تورم کوتاه‌مدت ایجاد می‌کند، اما به دلیل کاهش سریع سطوح پلاسمایی، پایداری ندارد و افزایش تعداد تکرارها در تمرینات مقاومتی را محدود می‌سازد.

ال-سیترولین، در مقابل، با افزایش پایدار NO، جریان خون عضلانی را تا ۲۰ درصد بهبود می‌بخشد و FMD را تا ۱۵ درصد افزایش می‌دهد؛ این آمینواسید فشار خون را، به ویژه در افراد با ریسک قلبی-عروقی، قوی‌تر کنترل می‌کند. پمپ عضلانی ناشی از ال-سیترولین قوی‌تر و طولانی‌تر است، زیرا اکسیژن‌رسانی را تسهیل کرده، تعداد تکرارها را تا ۵۳ درصد افزایش می‌دهد و خستگی را از طریق کاهش آمونیاک و درد عضلانی به تأخیر می‌اندازد، که در تمرینات هوازی و بی‌هوازی برتر ظاهر می‌شود.

بررسی سیستماتیک مطالعات بالینی بر روی ورزشکاران هوازی، بی‌هوازی و قدرتی، برتری ال-سیترولین را تأیید می‌کند. این تحقیقات نشان می‌دهند که مصرف ال-سیترولین در دوزهای ۶ تا ۸ گرم، سطوح آرژنین پلاسمایی را بیش از ۲۰۰ درصد افزایش داده، تولید NO را تقویت می‌کند و عملکرد ورزشی را تا ۱۹ درصد بهبود می‌بخشد، در حالی که ال-آرژنین در ورزشکاران حرفه‌ای اغلب بی‌تأثیر است و تنها در افراد غیرورزشکار یا با فشار خون بالا اثرات کمی دارد.

سیترولین بهتر است یا آرژنین

در مقایسه مستقیم، ال-آرژنین با جذب ضعیف و تجزیه سریع توسط آرژیناز، افزایش موقت سطوح آرژنین و تولید کوتاه‌مدت NO ایجاد می‌کند، که جریان خون و FMD را به طور نسبی بهبود می‌بخشد، فشار خون را ۲ تا ۵ میلی‌متر جیوه کاهش می‌دهد و پمپ عضلانی ضعیف و ناپایداری، با عملکرد محدود به افراد غیرحرفه‌ای و عوارض گوارشی احتمالی در دوزهای بالا، فراهم می‌آورد.

ال-سیترولین، با جذب کامل و اجتناب از متابولیسم کبدی، افزایش پایدار آرژنین، تولید وابسته به دوز NO، بهبود ۱۰ تا ۲۰ درصدی جریان خون و FMD، کاهش ۴ تا ۷ میلی‌متر جیوه‌ای فشار خون، پمپ عضلانی قوی با ۵۳ درصد افزایش تکرارها و بهبود ۵ تا 20 درصدی عملکرد در انواع تمرینات را، با ایمنی بالا تا دوزهای ۱۵ گرم و اثرات چندجانبه بر دفع آمونیاک ارائه می‌دهد.

نحوه مصرف سیترولین و آرژنین

دوز پیشنهادی برای ال-آرژنین ۳ تا ۶ گرم در روز است، که تا ۹ گرم قابل افزایش اما با ریسک عوارض گوارشی مانند اسهال همراه است، و مصرف آن ۳۰ تا ۶۰ دقیقه پیش از تمرین توصیه می‌شود.

برای ال-سیترولین، دوز ۶ تا ۸ گرم به صورت سیترولین مالات، در همان بازه زمانی پیش از تمرین، ایمن و مؤثر است و تا ۱۵ گرم بدون عارضه قابل تحمل می‌باشد؛ ترکیب با آنتی‌اکسیدان‌ها اثرات را تقویت می‌کند، اما در افراد با اختلالات کلیوی یا فشار خون پایین، نظارت پزشکی ضروری است.
 

سخن پایانی

ال-سیترولین، به واسطه مکانیسم‌های فارماکوکینتیکی و فارماکودینامیکی برتر، پمپ عضلانی مؤثرتر، پایدارتر و چندجانبه‌تری نسبت به ال-آرژنین فراهم می‌کند و به عنوان گزینه ترجیحی برای ورزشکاران در بهبود جریان خون، کنترل فشار خون و افزایش استقامت عضلانی توصیه می‌شود. با وجود پاسخ‌های فردی متفاوت، شواهد علمی در پاسخ به سوال سیترولین بهتر است یا آرژنین؟ بر برتری ال-سیترولین تأکید دارد؛ مشاوره با متخصصان تغذیه برای شخصی‌سازی مصرف آن‌ها توصیه می‌شود.

داروخانه آنلاین داروکده، زیر نظر معاونت غذا و داروی دانشگاه علوم پزشکی ایران فعالیت می‌کند و موفق به دریافت نشان اعتماد الکترونیکی پنج‌ستاره از وزارت صنعت، معدن و تجارت شده است. این مجموعه متعهد به ارائه خدمات برتر و افزایش سطح دانش عمومی در زمینه سلامت است.

داروکده با بهره‌گیری از تخصص و دانش جمعی داروسازان و کارشناسان تغذیه، مجله علمی داروکده را تأسیس نموده تا مقالات معتبر و بر پایه جدیدترین یافته‌های علمی را منتشر کند و اطلاعات مفید و دقیق برای ارتقای سلامت و کیفیت زندگی در اختیار کاربران قرار دهد.

علاوه بر آن، با راه‌اندازی بخش پرسش و پاسخ آنلاین، فضایی ایجاد شده تا کاربران بتوانند پرسش‌ها، نظرات و پیشنهادهای خود را بیان نمایند و از راهنمایی‌های تخصصی تیم علمی بهره‌مند گردند. ما اعتقاد داریم که نظرات شما در بهبود کیفیت خدمات نقش بسزایی دارد و از شما درخواست می‌کنیم با اشتراک‌گذاری دیدگاه‌هایتان، در این راه ما را یاری نمایید.
 

References

Gonzalez AM, Trexler ET. Effects of citrulline supplementation on exercise performance in humans: A review of the current literature. The Journal of Strength & Conditioning Research. 2020 May 1;34(5):1480-95

Vårvik FT, Bjørnsen T, Gonzalez AM. Acute effect of citrulline malate on repetition performance during strength training: a systematic review and meta-analysis. International journal of sport nutrition and exercise metabolism. 2021 May 19;31(4):350-8

Khalaf D, Krüger M, Wehland M, Infanger M, Grimm D. The effects of oral l-arginine and l-citrulline supplementation on blood pressure. Nutrients. 2019 Jul 22;11(7):1679

Trexler ET, Persky AM, Ryan ED, Schwartz TA, Stoner L, Smith-Ryan AE. Acute effects of citrulline supplementation on high-intensity strength and power performance: A systematic review and meta-analysis. Sports Medicine. 2019 May 1;49(5):707-18

Figueroa A, Wong A, Jaime SJ, Gonzales JU. Influence of L-citrulline and watermelon supplementation on vascular function and exercise performance. Current Opinion in Clinical Nutrition & Metabolic Care. 2017 Jan 1;20(1):92-8

Allerton TD, Proctor DN, Stephens JM, Dugas TR, Spielmann G, Irving BA. l-Citrulline supplementation: impact on cardiometabolic health. Nutrients. 2018 Jul 19;10(7):921

Gonzalez AM, Townsend JR, Pinzone AG, Hoffman JR. Supplementation with nitric oxide precursors for strength performance: A review of the current literature. Nutrients. 2023 Jan;15(3):660

Nyawose S, Naidoo R, Naumovski N, McKune AJ. The effects of consuming amino acids L-arginine, L-Citrulline (and their combination) as a beverage or powder, on athletic and physical performance: a systematic review. Beverages. 2022 Aug 17;8(3):48

Bailey SJ, Blackwell JR, Lord T, Vanhatalo A, Winyard PG, Jones AM. l-Citrulline supplementation improves O2 uptake kinetics and high-intensity exercise performance in humans. Journal of applied physiology. 2015 Aug 15

Gough LA, Sparks SA, McNaughton LR, Higgins MF, Newbury JW, Trexler E, Faghy MA, Bridge CA. A critical review of citrulline malate supplementation and exercise performance. European journal of applied physiology. 2021 Dec;121(12):3283-95