Diskussion
Resultaten av denna studie visar att ett 12-veckors HMB-tillskott till atleter som utövar kampsporter är effektivt och verkar därför vara motiverat i sådana discipliner. Det bör också betonas att analysen av de erhållna uppgifterna visade att kompletteringsordningen av HMB- och placebobehandlingen inte hade någon inverkan på de erhållna resultaten, vilket utesluter ordningens eventuella inverkan på de registrerade parametrarna.
Våra observationer tyder på att ett 12-veckors HMB-supplementering av idrottsmän som utövar kampsporter resulterar i en minskning av fettmassan och en ökning av den fettfria massan, utan att öka idrottsmännens kroppsmassa. Detta är särskilt viktigt i idrottsgrenar med viktkategorier. Idrottare som tränar dessa idrotter bör försöka uppnå och bibehålla en viss kroppsmassa och reglera den främst genom att sänka mängden fettvävnad, vilket kan påverka deras fysiska prestationer och fysiska arbetsförmåga positivt och begränsa de negativa effekterna av snabb viktnedgång .
Studieförfarandet som tillämpades i denna forskning påverkade inte på något sätt idrottarnas livsstil, träning eller kost. Som nämnts i den metodologiska delen gjordes kost- och träningsregistreringar varannan vecka, under hela studien, vilket visade att idrottarna inte ändrade sina kostvanor eller träningsegenskaper under HMB-tillägget och placebo-perioden. Den potentiella inverkan av dessa och andra faktorer reducerades också avsevärt av den randomiserade crossover-design som användes i studien. Även om syftet med studien inte var att förbättra kroppssammansättningen tyder avsaknaden av förändringar i kroppsmassan hos idrottarna på att deras energiförsörjning genom kosten täckte den dagliga energiförbrukningen. Det verkar därför rimligt att dra slutsatsen att HMB-tillskott resulterade i vissa önskade förändringar i kroppssammansättningen. Det är värt att nämna att författarna till detta manuskript är väl medvetna om de potentiella begränsningarna med den bioelektriska impedansmätningsmetod som användes i denna studie. BIA-metodernas tillförlitlighet är dock beroende av att det rekommenderade mätningsförfarandet, som beskrivs i metodavsnittet, följs och upprätthålls strikt. Dessutom har denna metod för analys av kroppssammansättningen också använts i annan forskning som omfattar HMB-tillskott .
I kampsporter är det mycket ofta förmågan att effektivt angripa eller försvara sig med maximal styrka, kraft och muskelhastighet som avgör om idrottsutövaren lyckas i slutändan, och dessa kräver en stor anaerob potential . I vår studie registrerades efter HMB-tillskott en signifikant ökning av den anaeroba kraften och laktatkoncentrationerna efter träning i jämförelse med placebobehandling. Detta tyder på att HMB positivt stödde den anaeroba kapaciteten och förbättrade idrottarnas buffertkapacitet. Dessutom, förutom de nämnda indexen, sågs efter HMB-tillskott även en ökning av maxhastigheten med en samtidig minskning av den tid som krävdes för att uppnå toppeffekt i jämförelse med värdet före undersökningen.
För övrigt kan aerob kapacitet och uthållighet också spela en nyckelroll i kampsporter. De bestämmer idrottsutövarens förmåga att upprätthålla en längre strid med hög intensitet, och de påverkar också arbets- eller stridsförmågan hos idrottsutövarna, som måste genomgå några ansträngande strider på en dag under en tävling . Vi måste här betona att det finns en begränsad mängd litteratur som bedömer effekten av HMB-intag vid uthållighetsträning, vilket dessutom görs inom kampsporter (t.ex. löpning eller cykling). Efter två veckors HMB-tillskott hos cyklister registrerade Vukovich och Dreifort en ökning av det maximala syreupptaget (V˙O2peak), en förlängning av den tid som krävs för att nå V˙O2peak, en ökning av laktattröskeln (%V˙O2peak) och en fördröjd OBLA (observerad vid syreupptaget) med 4,0 %, 3,6 %, 8,6 % respektive 9,1 %. Dessutom var dessa index också högre i jämförelse med de resultat som registrerades i grupper som fick leucin eller placebo. Liknande resultat observerades hos roddare, vars V˙O2max (+4,0 %HMB mot -1,4 %PLA) och VT (TVT: +9,6 %HMB mot -1,6 %PLA; WVT: +13,0 %HMB mot -1,7 %PLA; HRVT: +5,7 %HMB mot +0,6 %PLA) ökade efter ett 12-veckors HMB-supplement, i jämförelse med både placebobehandlingen och värdena före supplementet . Dessa resultat verkar bekräfta den effekt av HMB-tillskott som observerades i vår studie: Den ökade aeroba anpassningen hos idrottare. Dessutom motsvarar observationerna också de senaste resultaten som rapporterats av Robinson et al. , som i en grupp män och kvinnor efter fyra veckors HMB-tillskott i kombination med högintensiv intervallträning fann nivåer av V˙O2peak högre med nästan 5,9 % respektive 9,8 % i jämförelse med placebo- och kontrollgrupperna. Författarna fann också att VT var högre med nästan 9,3 % respektive 16,5 %. En annan viktig punkt påvisades av Lamboley et al. i en tidigare beskriven studie. Det bevisades att HMB hade en fördelaktig effekt på idrottare eftersom dess tillskott resulterade i en avsevärd ökning av V˙O2max med så mycket som 7,7 mL/kg/min. I båda grupperna konstaterades också en betydande förbättring av VT (+11,1 %HMB jämfört med +9,0 %PLA). Trots den ökning av V˙O2max-värdena som registrerades i den här studien i gruppen som kompletterades med HMB var skillnaderna inte stora, vilket tyder på att de i stor utsträckning kan ha berott på att studiedeltagarna utövade idrott som rekreation och innan försöksförfarandet inleddes inte hade någon aerob träning. I vår studie deltog däremot tränade kampsportsutövare, i vars fall även en liten ökning av den aeroba anpassningen kan betraktas som en särskilt fördelaktig faktor som kan bidra till att förbättra deras idrottskapacitet.
I fallet med kampsporter och många andra discipliner, särskilt de som innefattar viktkategorier, är det också viktigt att HMB kan dämpa muskelförlusten och bromsa minskningen av nivån på styrka, kraft och träningskapacitet under minskningen av kroppsmassan före tävling. I studier på möss, vid ett ihållande energiunderskott inducerat av kalorirestriktion och uthållighetsträning, observerade Park et al. att HMB-tillförseln bromsade minskningen av greppstyrkan (-0,8 %HMB), ökade gastrocnemius-massan och myofibrernas tvärsnittsarea – de var respektive 10 % och 35 % högre än i kontrollgruppen, medan de i kontrollgruppen försämrades signifikant. Dessa observationer skulle dessutom stödja hypoteserna om att HMB-tillskott har en särskild effekt vid katabola tillstånd. I ovanstående studier observerades en större muskelmassa, sensomotorisk funktion och styrka i HMB- jämfört med kontrollgruppen under normala träningsförhållanden och med en korrekt ad libitum-energitillförsel. I en studie på judoister som utsattes för en tre dagars begränsning av energiintaget (20 kcal/kgbm/dag) registrerades i sin tur en minskning av fettmassan (-0,85 procentenheter HMB jämfört med +0,2 procentenheter PLA) endast i gruppen av idrottare som fick HMB som tillskott, även om inga skillnader hittades i den anaeroba kraften mellan idrottare som använde HMB och placebo . Bortsett från den negativa energibalansen kan detta ha berott på att HMB-tillägget bara varade i tre dagar, vilket verkar vara för kort tid för att orsaka betydande förändringar i den systemiska anaeroba potentialen. Studierna av Towsend et al. är också viktiga för kampsporter och andra discipliner eftersom de visar att HMB-tillskott under en intensiv träningsperiod (vilket är vanligt direkt före en tävling eller under träningsläger) kan öka regenerationsprocessernas effektivitet, på grund av dämpad cirkulation av TNF-α, TNFR1-uttryck under återhämtningen och det initiala immunsvaret efter intensiv träning. Vad som också kan vara av stor betydelse i detta fall är HMB:s påverkan på cellmembranets integritet genom de novo-kolesterolsyntesen .
Det visar sig att HMB-tillskott som tillämpades i studien av Towsend et al. inte hade någon effekt på aktiviteten hos markörer för muskelskador. Data från publikationer visar inte heller tydligt att HMB förändrar deras koncentration. Nissen et al. och van Someren et al. fann en lägre aktivitet av CK och/eller LDH i blodet hos de undersökta personerna efter HMB-tillskott. Hos motståndstränade individer under överträningscykeln dämpade HMB-FA ökningen av CK-aktiviteten (-2,3 %HMB jämfört med +108,2 %PLA) . Ovanstående observationer verkar tyda på att HMB-tillskott kan spela en viktig roll för att minska muskelskador. Ett långvarigt HMB-tillskott hos tränade individer, t.ex. till följd av homeostatiska mekanismer i kroppen, kan dock minska detta ämnes inflytande på kroppens anpassningsnivå, vilket verifieras av analyserna av nivåerna av biokemiska standardmarkörer i blodet. För att bekräfta denna tes visade Gallagher et al. en lägre CK-aktivitet (med cirka 200 U/kg) 48 timmar efter en serie motståndsövningar i en grupp som fick HMB; denna effekt försvann dock efter en längre tillskottsperiod. Knitter et al. observerade i sin tur lägre koncentrationer av CK och LDH i en grupp löpare som fick tillskott av HMB omedelbart efter att de avslutat ett 20 km långt lopp, samt under tre på varandra följande dagar efter denna ansträngning. De citerade studierna tycks bekräfta hypotesen att HMB-tillskott resulterar i stimulering av sarkolemmaintegriteten och hämning av den proteolytiska aktiviteten hos ubiquitin-proteasomsystemet. Detta kan tyda på att HMB-tillskott inom idrotten är tillrådligt eftersom det minskar hastigheten av muskelskador orsakade av intensiva träningsbelastningar.
Det är viktigt att observera att ett begränsat antal studier har analyserat effekten av HMB-upptag på den systemiska hormonmetabolismen. I jämförelse med de hormonkoncentrationer i vila som registrerades före testerna och efter 12 veckors HMB-administrering i kombination med styrketräning, visade Kraemer et al. en signifikant ökning av testosteronkoncentrationen före träning och en minskning av kortisolnivåerna, vilket inte observerades i kontrollgruppen. I den tillagda gruppen ökade testosteronkoncentrationen i blodet avsevärt 15 minuter efter avslutad träning, men efter 30 minuter var nivån av detta hormon liknande den som uppmättes i kontrollgruppen. Inga signifikanta skillnader observerades i blodkoncentrationen av kortisol, även om man i den kompletterade gruppen fann en minskad kortisolnivå 30 minuter efter träningen. Det bör dock noteras att det tillskott som gavs i ovanstående studie innehöll mer än HMB (en portion innehöll: HMB, arginin, glutamin, taurin och dextros), vilket kan ha påverkat hormonkoncentrationerna. Däremot observerade Wilson och kollegor en minskning av kortisolnivåerna (-0,5 %HMB jämfört med +23,0 %PLA) hos de HMB-FA-supplementerade motståndstränade individerna under överträningscykeln . I en nyligen publicerad artikel av Townsend et al. ökade dessutom testosteronnivåerna signifikant omedelbart efter träningen jämfört med baslinjen, men återgick också till den tidigare nivån efter 30 minuter hos motståndstränade män som fått HMB som tillskott. Detta kan förklara att inga signifikanta resultat observerades i vår studie. Vi vill här understryka att ett flertal studieresultat överensstämmer med resultaten i vår studie och inte bekräftar effekten av HMB på aktiviteten av CK och LDH eller testosteron- och/eller kortisolkoncentrationen i blodet i jämförelse med placebo. Ovanstående tvetydighet om HMB-tillskott kan dock bero på skillnaderna i typ av träning och dess påverkan på idrottsutövarens homeostas, vilket kan vara den avgörande faktorn för effektiviteten av en sådan medicinering eller ett sådant tillskott. När det gäller roddare som kompletterades med HMB i 12 veckor och som huvudsakligen genomgick uthållighetsträning observerades en ökning av V˙O2max och en minskning av FM, men inga förändringar i FFM och anaerob kapacitet . Å andra sidan, när det gäller de nämnda volleybollspelarna som tränade hastighet, styrka och motståndsträning observerades en ökning av effekt, styrka och FFM och en minskning av FM, utan några förändringar av V˙O2max . Det bör betonas att kampsportens specifika karaktär kräver inte bara anaeroba och blandade övningar, utan även vissa uthållighetsövningar, vilket kan förklara de förändringar i både anaerob och aerob anpassning som observerades hos deltagarna i den här studien.
Den aktuella studien och de tillgängliga publikationerna verkar klart och tydligt antyda att fördelarna med HMB-tillskott kan observeras, inte bara vid konstant träningsvolym, utan framför allt när muskelskadan är förhöjd . Därför bör träningsförfarandet, som Nosaka et al. framhåller, vara mångsidigt och progressivt. Hos högt tränade försökspersoner måste träningsstimulansen därför vara starkare än hos otränade försökspersoner för att orsaka betydande störningar och stimulera bland annat syntesen av muskelproteiner eller undertrycka katabola tillstånd. Enligt litteraturen kan en lämplig belastning av kroppen genom träning eller motion vara ett nödvändigt villkor för att HMB ska kunna delta i den anabola signaleringen genom aktivering av till exempel MAPK/ERK-, PI3K/Akt- och mTOR-kinasvägarna , uttryck av insulinliknande tillväxtfaktor 1 (IGF-1) och tillväxthormon (GH) samt antikatabolisk verkan, till exempel nedreglering av den autofagiska-lysosomala vägen och minskning av aktiviteten i ubiquitin-proteasomsystemet . Som observerats i vår studie verkar förändringarna i fettmassan i sin tur förklaras av en ökning av fettsyraoxidationen, liksom lipolys och insulinkänslighet (t.ex. på grund av stimuleringen av aktiveringen av AMPK-kinas, Sirt1 och de beroende metaboliska vägarna) . Den FM-reduktion som observerats i många studier kan också bero på lipolysestimulering av tillväxthormonet även om Portal et al. till skillnad från Towsend et al. inte observerade några förändringar i GH-koncentrationen efter HMB-tillskott. Detta kan dock bero på att HMB-intaget skedde vid olika tidpunkter i dessa studier och även på skillnader i den typ av träning som studiedeltagarna utförde.
Med tanke på resultaten av vår studie som visar att HMB-tillskott förbättrar aerob kapacitet, liksom de publikationer som nämns ovan, kan de observerade förändringarna härröra från några potentiella mekanismer för HMB-verkan, som är kopplade till, till exempel, reglering av muskelproteinuttryck, upprätthållande av cellväggsintegritet eller stimulering av AMPK-kinas- och Sirt 1-aktivitet, vilket främjar stimulering av mitokondriell biogenes, högre syreförbrukning och ökad effektivitet av kolhydrat-, glykogen- och fettmetabolism. Dessutom kan HMB omvandlas till beta-hydroximetylbutyrat-CoA och sedan till HMG-CoA, som är en prekursor i kolesterolsyntesen, eller alternativt metaboliseras till acetyl-CoA, acetoacetyl-CoA och ketonkroppar (acetoacetat, 3-hydroxibutyrat och aceton) . I denna väg kan HMB således inte bara vara en prekursor för stabilisering av sarkolemma genom de novo-kolesterolsyntes, utan även genom acetyl-CoA eller ketonkroppar kan det fungera som ett ovärderligt energisubstrat . Ketonkroppar fungerar som bränsle för den arbetande muskeln under uthållighetsträning och har en gynnsam effekt på idrottsprestationer . Med tanke på vad vi hittills vet verkar denna hypotes bekräftas endast av Pinheiro et al. som studerade råttor som fick tillskott av HMB, där man fann en högre nivå av glykogen och ATP, inte bara i snabbkopplade muskler utan även i långsamkopplade muskler. Om det finns fler av dessa energikällor kan därför kroppens arbets- och träningskapacitet öka, både när det gäller hastighets- och styrketräning och uthållighetsträning. Därför kan man dra slutsatsen att tillskott av HMB under särskilda förhållanden också verkar öka ökningen av anpassningen av den fysiska kapaciteten, inte bara genom den nämnda stimuleringen av proteinsyntesen och proteolysen utan också genom att öka användbarheten och tillgängligheten av energisubstrat. Viss ytterligare forskning är nödvändig för att verifiera och eventuellt bekräfta denna hypotes.
Det bör nämnas här att när man bedömer nivåerna av biokemiska markörer efter HMB-tillskott är det svårt att på ett tillförlitligt sätt jämföra de presenterade studierna. De slutliga resultaten kan ha påverkats inte bara av de nämnda olika träningsstimulanserna, utan även av den administrerade dosen eller tidpunkten och varaktigheten av tillskottet . Ovanstående observationer om förhållandet mellan tillskottets varaktighet och koncentrationen av biokemiska markörer (t.ex. CK, testosteron eller kortisol i blodet) är inte entydiga, medan resultaten av vissa undersökningar motsäger vår hypotes . Skillnaderna i resultaten när det gäller HMB-tillskott kanske inte beror på längden på tillskottet, utan på den nämnda typen av träningsstimulans (antingen lämplig eller inte tillräckligt stark). Därför bör HMB-tillskott i framtiden verifieras på grundval av olika kontrollerade träningsprogram som utförs under både naturliga och laboratorieförhållanden, vilket skulle ta hänsyn till förändringar och progression av belastningen och en ordentlig ”desorientering” av musklerna.
När man bedömer HMB-tillskott hos idrottsmän bör man också ta hänsyn till typen av det tillagda HMB. De flesta av de tillgängliga studierna verifierade Ca-HMB-tillskott . Ganska få studier använde fri syra-form av HMB (HMB-FA), som visade sig ha en positiv inverkan på muskelmassa, muskelhypertrofi, styrka, kraft, V˙O2peak och VT samt nivån av de analyserade biokemiska markörerna i blodet (t.ex. plasmatillväxthormon, IGF-1 (AUC), testosteron, kortisol, CK, TNF-α och TNFR1) . Orsaken till denna positiva effekt kan vara att absorptionskinetiken snarare förbättras efter intag av HMB-FA än efter Ca-HMB-tillskott . I den senaste artikeln av Fuller et al. visades dessutom att HMB-FA i kapselform kännetecknas av en högre absorptionseffektivitet jämfört med Ca-HMB. Detta tyder på att framtida studier bör överväga tillskott av denna HMB-typ.
Diskrepanserna i resultaten kan också bero på att doseringsförfarandet inte är tydligt fastställt. I den tillgängliga litteraturen är det allmänt accepterat att den mest rekommenderade dosen är cirka tre gram HMB per dag . Ju högre dosen är, desto högre är nivån av utsöndrat HMB (vid 1 g eller 3 g HMB uppgår den till 14 respektive 29 % av mängden av den administrerade dosen) . Nissen et al. observerade dock att efter tre veckors tillskott av 1,5 g och 3 g HMB ökade den magra kroppsmassan och muskelstyrkan i proportion till den administrerade HMB-mängden. Gallagher et al. gav också studiedeltagarna olika HMB-doser . Efter att ha kompletterat 38 mg/kgbm/dag (~3 g/dag) och 72 mg/kgbm/dag (~6 g/dag) HMB och placebo kom författarna dock fram till icke entydiga resultat. På grundval av ovan nämnda arbeten kan man dra slutsatsen att ~3 g HMB är en lämplig mängd även om detta, som diskuterats, kan bero på att studiedeltagarna var otränade och endast utövade motståndsträning. Dessutom skulle träningsstimulansen kunna vara mycket intensivare för sådana idrottare och i stor utsträckning stimulera en ökning av fettfri massa med den optimala dosen på 3 g HMB per dag. Det är dock möjligt att det i fallet med tränade idrottare, om HMB ska vara effektivt, inte bara skulle krävas en viss förstärkning av träningsstimulansen, utan också en ökning av den administrerade dosen, vilket skulle vara adekvat för deras relativt sett högre muskelmassa eller snabbare muskelmetabolism.
Därmed förefaller det nödvändigt att i framtiden genomföra några studier om vad den mest fördelaktiga doseringen för tränade idrottare är. Dessutom bör sådan forskning inte bara leda till att man fastställer den rekommenderade dosen per dag (som hittills), utan också till att man utvecklar en optimal metod för att beräkna den HMB-dos som är lämplig för den individuella fettfria massanivån hos en viss idrottsman. Vi vill understryka att det i framtiden också skulle vara betydelsefullt att fastställa den optimala tiden på dagen eller tiden före träningen när HMB ska administreras. I majoriteten av den hittillsvarande forskningen har HMB tillförts tre gånger om dagen under en måltid, men tidpunkten var inte relaterad till träningen . De studier där 3 g HMB intogs uteslutande på morgonen gav inte entydiga resultat . Å andra sidan observerade Robinson et al , som administrerade HMB före träning och återigen 1 timme senare och sedan 3 timmar efter träning på träningsdagar, signifikanta förändringar i V˙O2peak och VT. I vår studie administrerades HMB vid uppvaknande, omedelbart efter träning och före sömn. Denna typ av förfarande kan förklara den observerade ökningen av anaerob och aerob träningsanpassning med en samtidig avsaknad av direkta förändringar i hormonkoncentrationen eller aktiviteten hos de enzymer som analyserades efter träningen.
Det kan misstänkas att HMB-intag före träning förändrar koncentrationen av dessa biokemiska markörer i blodet. Denna hypotes verkar bekräftas av Towsend et al, där HMB-FA i gelform intogs 30 min före träningspasset, 2 h efter träningspasset och 6 h efter träningspasset. Slutsatsen var att uttrycket av TNF-α och TNFR1 minskade efter motståndsträning. Å andra sidan resulterade intag av 1 g HMB-FA 30 minuter före ett akut protokoll för tung motståndsträning i en signifikant ökning av plasma GH (omedelbart efter träningen), AUC-IGF-1 och AUC-GH i HMB-gruppen jämfört med placebogruppen . Wilson et al:s forskning är också värd att nämna i detta sammanhang. Dessa författare administrerade 3 g Ca-HMB en timme före 55 maximala excentriska knästräcknings- eller flexionskontraktioner. Trots att det inte fanns några tydliga effekter av HMB-tillskott till följd av denna akuta dos eller tidpunkten observerade författarna en viss fördelaktig, om än statistiskt obetydlig, dämpning av: CK-aktivitet (vid 48 timmar: HMB3gPRE: +324 % jämfört med HMB3gPOST: +669 % jämfört med CON: +535 %) och LDH (vid 72 timmar: HMB3gPRE: +56 % jämfört med HMB3gPOST: +238 % jämfört med CON: +229 %), samt en uppenbar minskning av ömhet i quadriceps och hamstring.
Med tanke på ovanstående verkar det möjligt att i framtida studier bör HMB-tillförseln samordnas med fysisk aktivitet eller träningsförfarande. Därför kan den effektiva strategin vara HMB-intag före och efter träningen, på morgonen och innan man går och lägger sig.