Emästä tuottavan ravinnon ja fyysisen kuormituksen vaikutukset kalsiummetaboliaan

Abstract

Turkki, Rebekka. Liikuntafysiologian kandidaattitutkielma. Kevät 2008. Emästä tuottavan ravinnon ja fyysisen kuormituksen vaikutukset kalsiummetaboliaan. Liikuntabiologian laitos, Jyväskylän yliopisto, 38 s. Johdanto. Ravinnolla tiedetään olevan vaikutusta elimistön happo–emästasapainoon. Ruoka–aineen ravintoainesisällön happokuorma pystytään laskemaan PRAL–laskumallilla (PRAL = potential renal acid load), jonka mukaan elimistössä emästä tuottavat ravintoaineet saavat negatiiviset PRAL–arvot ja happoa tuottavat positiiviset PRAL–arvot. Happoja tuottavan ravinnon aiheuttamalla elimistön metabolisella asidoosilla on todettu olevan negatiivinen vaikutus kalsiummetaboliaan saaden aikaan kalsiumin vapautumista luusta. Kohtuullisen liikunnan on puolestaan todettu estävän kalsiumin liukenemista luusta vereen. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, onko ravinnolla, joka on arvioitu PRAL - laskukaavan mukaan emästä tuottavaksi, vaikutusta veren pH–arvoon ja sitä kautta veren kalsiumpitoisuuksiin levossa ja kuormituksen aikana. Lisäksi tarkoituksena oli tutkia miten fyysinen kuormitus vaikuttaa veren kalsiumpitoisuuksiin. Menetelmät, Koehenkilöinä oli yhdeksän tervettä, liikuntaa harrastavaa miestä (ikä 23,5 ± 3,4 vuotta, paino 76,7 ± 11,1 kg, pituus 187,7 ± 8,7 cm, rasvaprosentti 15,6 ± 3,0 %). Tutkimus sisälsi kolme neljän päivän ruokapäiväkirjajaksoa, joista ensimmäisen aikana koehenkilöt nauttivat normaaliravintoa. Näiden neljän päivän avulla tarkistettiin, ettei koehenkiöiden ruokavalio ole kovasti normaalista poikkeava. Ensimmäisen ruokapäiväkirjajakson jälkeen koehenkilöt jaettiin kahteen ryhmään, joista toinen nautti toisella ja toinen kolmannella kerralla normaaliruokavalion sijaan PRAL-kaavan mukaan elimistöön emästä tuottavaa vähäproteiinista kasvisruokavaliota. Jokaisen ruokapäiväkirjajakson jälkeen järjestettiin suora maksimaalinen hapenottokyvynmittaus polkupyöräergometrillä. Ensimmäisen mittauksen hapenottokyvyn perusteella määritettiin polkemistehot seuraaviin kahteen mittaukseen, joissa poljettiin kolme 10 minuutin kuormaa: 40 %, 60 % ja 80 %:n tehoilla maksimihapenottokyvystä. Viimeinen kuorma poljettiin 100 %:n tehoilla uupumukseen asti. Jokaisen kuorman jälkeen pidettiin neljän minuutin tauko, jolloin otettiin verinäytteet käsivarren laskimosta ja sormenpäästä. Myös heti testin päättymisen jälkeen otettiin verinäytteet. Verinäytteistä määritettiin pH, kalsium-, kalium– ja magnesiumpitoisuudet. Tilastolliset analyysit tehtiin SPSS 15.0 for Windows–ohjelmalla käyttäen riippuvien otosten parittaista t–testiä sekä Pearsonin kaksisuuntaista korrelaatiokerrointa. Ruokapäiväkirjat analysoitiin Nutrica 3.11– ravintolaskentaohjelmalla. Tulokset. Emästä tuottavan ja normaalin ruokavalion välillä ei löytynyt veren pH arvoissa tai kalsiumpitoisuuksissa tilastollisesti merkitseviä eroja paastoverinäytteissä tai kuormituksen yhteydessä otetuissa verinäytteissä. Kuitenkin molempien ruokavalioiden aikana paastoverinäytteen ja kuormituksen jälkeisen verinäytteen välillä oli tilastollisesti merkitsevät erot niin veren pH–arvoissa kuin kalsiumpitoisuuksissakin (normaaliruokavalio pH 7,45 ± 0,02 vs. 7,33 ± 0,08, p=0,02, emäsruokavalio pH 7,45 ± 0,02 vs. 7,34 ± 0,03, p=0,00, normaaliruokavalio Ca2+ 1,19 ± 0,11mmol/l vs. 1,30 ± 0,06 mmol/l, p= 0,038, emäsruokavalio Ca2+ 1,20 ± 0,08 mmol/l vs. 1,26 ± 0,04 mmol/l ,p= 0,044). Veren ionisoidun kalsiumin pitoisuuden muutokset tapahtuivat vasta kolmannen ja neljännen kuorman välillä, kuorman 3 ja kuorman 4 Ca2+– pitoisuuden arvot eroavatkin toisistaan tilastollisesti merkitsevästi (normaaliruokavalio 1,17 ± 0,05 mmol/l vs. 1,30 ± 0,06 mmol/l, p=0,00, emäsruokavalio 1,17 ± 0,05 mmol/l vs. 1,26 ± 0,04 mmol/l, p=0,00). Kuormien jälkeisten verinäytteiden pH:n ja Ca2+–pitoisuuden välinen korrelaatio oli normaaliruokavalion aikana –0,795 (P=0,108) ja emäsruokavalion aikana –0,793 (p=0,110). Kaliumpitoisuuksissa normaaliravinnon ja emästä tuottavan ravinnon paastoverinäytteiden välillä oli tilastollisesti merkitsevä ero (4,13 ± 0,19 mmol/l vs. 4,39 ± 0,29 mmol/l, p= 0,021). Kuitenkaan kuormituksen jälkeisissä näytteissä ei ollut tilastollisesti merkitsevää eroa eri ruokavalioiden välillä. Veren magnesiumpitoisuuksissa ei ollut tilastollisesti merkitseviä eroja näytteiden välillä. Johtopäätökset. Tutkimuksen tulosten mukaan ruokavalion tulisi sisältää runsas määrä PRAL–kaavalla mahdollisimman negatiivisia arvoja saaneita ruoka–aineita, jotta emästä tuottavan ruokavalion vaikutuksia veren kalsiumpitoisuuksiin saataisiin esille näin lyhyellä aikavälillä. Fyysinen suoritus aiheuttaa huomattavaa veren kalsiumpitoisuuden nousua suorituksen tehon noustessa yli 80 % maksimaalisesta hapenottokyvystä lisääntyneen anaerobisen energiantuottotavan seurauksesta johtuvan veren happamoitumisen vuoksi. Veren Ca2+–pitoisuuden nousulla saattaa pitkällä aikavälillä olla vaikutusta luun tiheyden heikkenemiseen.