Voimaharjoitusta edeltävän hera-kaseinaattiyhdistelmän akuutti vaikutus seerumin hormoneihin ja energia-aineenvaihduntaan

Abstract

Hulmi, Juha 2004. Voimaharjoitusta edeltävän hera-kaseinaattiyhdistelmän vaikutus seerumin hormoneihin ja energia-aineenvaihduntaan. Liikuntafysiologian Pro gradu -tutkielma. Jyväskylän yliopisto. Liikuntabiologian laitos. 150 s. Voimaharjoituksen välittömiä fysiologisia vasteita on tutkittu paljon, mutta voimaharjoitusta edeltävän ravinnon vaikutukset tunnetaan huonosti. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää voimaharjoitusta edeltävän heraa ja kaseinaattia sisältävän proteiiniyhdistelmän vaikutuksia seerumin hormoneihin ja ener-gia-aineenvaihduntaan voimaharjoituksen aikana ja runsaan kahden tunnin aikana sen jälkeen. Kymmenen voimaharjoittelua harrastanutta miestä (ikä 23,9 ± 2,0 v, pituus 1,78 ± 0,04 m, paino 78,0 ± 6,0 kg ja voimaharjoitteluvuosia 5.5 ± 1.8 v) nauttivat joko hera-kaseinaattijuoman (25 g PROT) tai energiattoman plasebon (P) 30 minuuttia ennen voimaharjoitusta (VH) satunnaistetussa kaksoissokko- ja cross-over -asetelmassa kolme tuntia standardoidun aamupalan jälkeen. Molemmissa tilanteissa nautit-tiin proteiinia ja hiilihydraattia sisältävä palautusjuoma välittömästi VH:n jälkeisen ensimmäisen veri-näytteen jälkeen mallintamaan normaalia voimaharjoittelutilannetta. Koehenkilöt täyttivät ruokapäivä-kirjaa neljänä vuorokautena ennen molempia varsinaisia mittauspäiviä. Ensimmäisen mittauksen jälkeen koehenkilöille annettiin edellinen ruokapäiväkirja, jonka avulla he pyrkivät syömään kuten edellisellä kerralla ennen mittauksia. VH käsitti 5 x 1 RM jalkakyykkyjä (kahden minuutin palautus sarjojen välillä = 2’), 3 x 10 RM jalkakyykkyjä (3’) ja 4 x 10 RM jalkaprässejä (2’). Verinäytteet otettiin kyynärlaski-mosta seerumin insuliinin (I), testosteronin (T), kortisolin (K), kasvuhormonin (GH), vapaiden rasvahap-pojen (FFA), glyserolin (GLY) ja triglyseridien (TRI) sekä kokoveren laktaatin (L), pH:n ja glukoosin (GLU) määrittämiseksi. Verinäytteet otettiin: aamulla paastotilassa, ennen PROT- tai P-juomaa, VH:n puolivälissä jalkakyykkysarjojen jälkeen (mid), viisi minuuttia VH:n jälkeen (post 5) ja 30, 60 sekä 120 minuuttia palautusjuoman jälkeen. T:n, K:n ja GH:n pitoisuudet korjattiin plasmatilavuuden muutoksilla. Ennen ja jälkeen voimaharjoituksen kerättiin hengityskaasuja epäsuoralla kalorimetrialla hengitysosamää-rän (RER) arvioimiseksi. Tilastollinen analyysi suoritettiin SAS-tilastoanalyysiohjelmalla cross-over -asetelmaan soveltuvalla mallilla. PROT- ja P-tilanteiden välillä ei ollut tilastollisesti merkitseviä eroja energian- ja makroravintei-den saannissa mittauksia edeltävinä vuorokausina. VH:n kokonaistyömäärä ja subjektiivinen kuormittu-minen olivat myös samanlaisia PROT- ja P-tilanteissa. Veren pH laski molemmissa tilanteissa VH:n aikana (p<0,001) ollen hetkellä mid merkitsevästi alempana PROT-tilanteessa (7,30 ± 0,02) P:n verrat-tuna (7,33 ± 0,03) (p=0,05). Veren L (p<0,001), GLU (p?0,05) ja seerumin GH (p<0,001) nousivat mo-lemmissa tilanteissa VH:n aikana. GH oli merkitsevästi korkeampi tilanteessa P vs. PROT hetkellä post 5 (p=0,01). Lisäksi GH:n VH:n aikainen käyrän alle jäävä pinta-ala (AUC) oli merkitsevästi suurempi ti-lanteessa P (27,9 %, p=0,02). Seerumin I lisääntyi VH:n aikana vain tilanteessa PROT (p=0,01). I:n VH:n aikainen AUC oli merkitsevästi korkeampi tilanteessa PROT (51,6 %, p<0,001). Seerumin K li-sääntyi VH:n aikana molemmissa tilanteissa (p<0,001), mutta PROT:n ja P:n välillä ei ollut eroja. Seeru-min T nousi molemmissa tilanteissa VH:n aikana (p<0,01) ollen merkitsevästi korkeampi hetkellä post 5 tilanteessa P vs. PROT (p=0,05). Seerumin FFA nousi VH:n aikana vain tilanteessa P (p<0,01). FFA:n pitoisuudet olivat merkitsevästi alemmat PROT vs. P hetkillä mid (p<0,01) ja post 5 (p=0,04). Seerumin GLY (p<0,001) ja TRI (p?0,05) nousivat molemmissa tilanteissa VH:n aikana, mutta PROT vs. P ei ha-vaittu eroja. VH:n jälkeinen RER oli laskenut merkitsevästi harjoitusta edeltävään tilaan verrattuna mo-lemmissa tilanteissa (p<0,001) ja PROT:lla havaittiin RER:ää kohottava käsittelyvaikutus (p=0,04). Ennen voimaharjoitusta nautittu hera-kaseinaattiyhdistelmä vähensi seerumin kasvuhormonin ja testosteronin nousua ja aiheutti insuliinin pitoisuuksien nousun VH:n aikana. Syynä kasvuhormonin ja testosteronin tuloksiin on joko suurempi kyseisien hormonien poistuma verestä tai vähentynyt eritys ve-renkiertoon. Kasvuhormonin vähäisemmän nousun syitä ei tiedetä eikä myöskään tämän fysiologista merkitystä. Viimeaikaisten tutkimustulosten perusteella on mahdollista, että proteiini vaikutti andro-geenireseptorien määrää tai affiniteettia lisäävästi ja sitä kautta vähensi testosteronin pitoisuuksia veressä. Tähän saattoi olla selittävänä tekijänä insuliinin yhdessä aminohappojen kanssa aiheuttama mahdollinen reseptoriproteiinien synteesiä lisäävä ja/tai hajotusta vähentävä vaikutus. Energia-aineenvaihdunnallisesti VH:ta edeltävä hera-kaseinaattiyhdistelmä ei todennäköisesti vähentänyt lipolyysiä VH:n aikana, mutta vähensi FFA:n pitoisuuksia veressä oletettavasti johtuen FFA:n suuremmasta esteröitymisestä takaisin triglyserideiksi. Lisäksi hera-kaseinaatti vähensi voimaharjoituksen jälkeistä hengitysosamäärän avulla arvioitua rasvojen suhteellista hapetusta energiaksi. Tämä tutkimus osoitti, että hera-kaseinaattiyhdistelmän nauttiminen puoli tuntia ennen voimahar-joitusta vaikuttaa hormonaalisiin vasteisiin ja energia-aineenvaihduntaan voimaharjoituksen aikana ja kahden tunnin ajan sen jälkeen.