Melatoniinin vaikutuksia hormonipitoisuuksiin ja suorituskykyyn voimaharjoituksen yhteydessä

Abstract

Mika Vähälummukka, 2005. Melatoniinin vaikutuksia hormonipitoisuuksiin ja suorituskykyyn voimaharjoituksen yhteydessä. Liikuntafysiologian Pro Gradu-tutkielma. Jyväskylän yliopisto, liikuntabiologian laitos, 112s. Lyhyen aerobisen kestävyysharjoituksen yhteydessä nautitun melatoniinin on todettu nostavan veren kasvuhormonipitoisuutta (Meeking 1999). Vastaavaa tutkimustulosta voimaharjoituksen yhteydessä ei ole olemassa. Tämän tutkimuksen päätarkoituksena oli selvittää päivällä suun kautta nautitun melatoniinin ja tunti sen jälkeen aloitetun intensiivisen voimaharjoituksen vaikutus seerumin kasvuhormonipitoisuuksiin ennen voimaharjoitusta, voimaharjoituksen aikana ja sen jälkeen. Tutkimuksessa oli myös tarkoitus selvittää tutkimatta olleet melatoniinin vaikutukset testosteroni- ja kortisolitasoihin voimaharjoituksen yhteydessä. Lisäksi selvittiin päivällä nautitun melatoniinin vaikutuksia suorituskykyyn. Tutkimus oli kaksoissokkoutettu plasebokontrolloitu cross-over-tutkimus ja siihen osallistui kymmenen fyysisesti aktiivista (6±1.7 krt/vko) miestä (ikä 24 ±3.2, pituus 178.3±5.1 cm, paino 74.7±5.4 kg), jotka harrastivat voimaharjoittelua ainakin kerran viikossa. Koehenkilöt täyttivät ruoka- ja harjoituspäiväkirjaa viitenä vuorokautena ennen molempia mittauspäiviä. Ruoka- ja harjoituspäiväkirjojen sisällöt pyrittiin toistamaan mahdollisimman hyvin ennen toista mittausta. Mittaukset toistuivat samalla aikataululla ja aloittamisajalla kahden viikon kuluttua kaikilla koehenkilöillä. Melatoniini (6mg) tai plasebovalmiste annettiin 60 minuuttia ennen voimaharjoituksen alkua. Verinäytteet otettiin kyynärlaskimosta ennen melatoniinin tai plasebon nauttimista (Pre 60), ennen voimaharjoitusta (Pre 0), voimaharjoituksen puolessa välissä (Middle), heti sen jälkeen (Post 0) ja 15, 30 ja 60 minuuttia (Post 15, 30, 60) sen päätyttyä. Verinäytteistä määritettiin kasvuhormoni, testosteroni, melatoniini, kortisoli, laktaatti, pH, hematokriitti, hemoglobiini ja glukoosi. Hormonipitoisuudet korjattiin plasmatilavuuden muutoksilla. Ennen voimaharjoitusta ja heti sen jälkeen koehenkilöiltä mitattiin nopeusvoimaa kevennyshypyllä ja maksimivoimaa jalkakyykyllä ja penkkipunnerruksella. Voimaharjoitus koostui viidestä liikkeestä ja sarjoja oli yhteensä 25, joiden välissä oli 1.5 minuutin palautus. Toistoja sarjoissa oli 5-10, suhteellisen kuormituksen vaihdellessa välillä 70–85%. Tilastollinen analyysi tehtiin SPSS 12.0-ohjelman avulla, joka soveltuu toistettujen mittausten varianssianalyysiin. Vuorokautisessa ravinnon saannissa viisi vuorokautta ennen mittauksia ja mittausaamuna ei ollut eroa ryhmien välillä. Harjoitusvolyymeissa, harjoituksen kokonaiskestossa tai voimaharjoituksen kokonaiskestossa ei myöskään ollut eroja ryhmien välillä eli kuormitus oli sama. Veren laktaattipitoisuus kohosi merkitsevästi (p?.05-.001) kummallakin ryhmällä ajankohtina Middle ja Post 0 - 60 Pre 60 - tilanteeseen verrattuna. pH-arvo laski merkitsevästi (p?.05-.001) melatoniiniryhmässä ajankohtina Middle ja Post 0, 15, 30 Pre 60 -tilanteeseen verrattuna. Plaseboryhmässä pH-arvo laski myös merkitsevästi (p?.01-.001) ajankohtana Middle ja Post 0, 30, 60 Pre 60 -tilanteeseen verrattuna. Ryhmien välillä ei ollut laktaatti- tai pH-pitoisuuksissa tilastollisesti merkitseviä eroja missään vaiheessa. Kevennyshypyn hyppykorkeus laski melatoniiniryhmällä voimaharjoituksen jälkeen 25.9 %:a (p?.001) ja plaseboryhmällä 25.4 %:a (p?.001). Maksimaalinen jalkakyykky ja penkkipunnerrus laskivat melatoniiniryhmällä voimaharjoituksen jälkeen 13.8 %:a ja 7.8 %:a (p?.001) ja plaseboryhmällä vastaavasti 12.4 %:a ja 8.0 %:a (p?.001). Melatoniini- ja plaseboryhmien välillä ei ollut havaittavissa tilastollisia eroja ennen voimaharjoitusta tai heti sen jälkeen missään suorituskyky muuttujassa. Melatoniinipitoisuus nousi merkitsevästi (p?.05-.001) melatoniiniryhmässä kaikkina ajankohtina melatoniinin nauttimisen jälkeen Pre 60 -tilanteeseen verrattuna. Plaseboryhmässä melatoniinipitoisuus kohosi merkitsevästi kaikkina ajankohtina plasebon nauttimisen jälkeen Pre 60 -tilanteeseen verrattuna, paitsi Post 30 ja 60 kohdassa (p?.05). Melatoniinipitoisuudessa oli melatoniini- ja plaseboryhmän välillä havaittavissa merkitseviä (p?.05-.001) eroja kaikkina ajankohtina, lukuun ottamatta Pre 60 ajankohtaa. Kasvuhormoni-, testosteroni- tai kortisolipitoisuuksissa ryhmien välillä ei ollut eroja Pre, Middle tai Post tilanteissa. Kasvuhormonipitoisuus nousi merkitsevästi (p?.01-.001) kummassakin ryhmässä hetkellä Middle ja Post 0 - 60 Pre 60 -tilanteeseen verrattuna, lukuun ottamatta melatoniiniryhmän Post 60 pitoisuutta. Testosteronipitoisuudessa ei ollut havaittavissa tilastollisesti merkitseviä muutoksia melatoniini- ja plaseboryhmässä Pre 60 -tilanteeseen verrattuna. Kortisolipitoisuus nousi merkitsevästi (p?.01-.001) melatoniini- ja plaseboryhmässä hetkellä Middle ja Post 0 - 60 Pre 60 -tilanteeseen verrattuna. Melatoniinilla ei vaikutanut kasvuhormonipitoisuuteen voimaharjoituksen yhteydessä. On mahdollista, että melatoniinin nauttiminen voimaharjoituksen yhteydessä ei näy kasvuhormonin vasteena, koska kyseinen harjoitus sinällään nostaa kasvuhormonitasoa erittäin paljon. Se, että melatoniinilla ei ollut vaikutusta testosteroni- ja kortisolipitoisuuksiin oli odotettu tulos, koska lepotilassa suoritetuilla melatoniinitutkimuksilla on havaittu sama ilmiö. Kun tiedetään, että melatoniini alentaa vireystilaa ja aiheuttaa uneliaisuutta niin olisi odottanut, että voimantuottosuoritukset eroaisivat ryhmien välillä. Näin ei kuitenkaan käynyt, koska on mahdollista, että melatoniinilla ei ole fyysistä suorituskykyä heikentävää fysiologista vaikutusta. Johtopäätökseni on, että päivällä nautitulla melatoniinilla ei ole akuuttia vaikutusta veren kasvuhormonipitoisuuteen eikä se heikennä välitöntä voimantuottokykyä.