Medizin & ForschungNatürliche Medizin

Wirkungen einer Aminosäuremischung auf durch körperliche Anstrengung induzierte Cortisolspiegel

Bezug

Tsuda Y, Murakami R, Yamaguchi M, Seki T. Akute Supplementierung mit einer Aminosäuremischung unterdrückte die durch körperliche Betätigung induzierte Cortisolreaktion bei in der Freizeit aktiven gesunden Freiwilligen: eine randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte Crossover-Studie. J Int Soc Sports Nutr. 2020;17(1):39.

Studienziel

Es sollten die Auswirkungen einer akuten Einzeldosis einer Aminosäuremischung, die Arginin, Valin und Serin enthält, auf männliche Teilnehmer mit einer nachgewiesenen hohen Cortisolreaktion auf körperliche Betätigung bestimmt werden

Entwurf

Randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte Crossover-Studie

Intervention

Kapseln mit entweder 1,8 g Arginin, 1,1 g Valin und 0,1 g Serin oder Placebo (leere Kapseln) 30 Minuten bevor die Teilnehmer einen Belastungsversuch auf einem Fahrradergometer (Aerobike 75XLIII) bei 50 % VO durchführten2 max für 80 min mit einer 3-minütigen Pause in der Mitte. Die Forscher gaben den Teilnehmern einen Becher mit der Aminosäuremischung oder dem Placebo und wiesen sie an, alle Kapseln zu schlucken, ohne sie anzufassen, um die Blindheit des Placebos aufrechtzuerhalten.

Um eine Austrocknung zu verhindern, tranken die Probanden während einer 3-minütigen Pause gleiche Mengen Wasser.

Nach Ansicht der Studienautoren könnten indirekte Wirkungen der Aminosäuren die Abnahme des trainingsinduzierten Cortisols erklären.

Nach einer einwöchigen Auswaschphase kehrten die Teilnehmer zurück, um zum anderen Arm der Studie zu wechseln.

Die Forscher sammelten unmittelbar vor und nach dem Training Blutproben aus der Brachialvene.

Teilnehmer

Zwanzig „freizeitaktive“ Männer im Alter von 20 bis 39 Jahren (Mittelwert 32,3 ± 1,2 Jahre), mittlerer Body-Mass-Index (BMI) 22,3 ± 0,4. Nach der Entfernung von 5 Teilnehmern aufgrund von abnormalen Blutanalysen oder Protokollabweichungen trugen 15 Teilnehmer zur endgültigen Analyse bei.

Studienparameter bewertet

  • Plasmakortisol (mcg/dl)
  • Adrenocorticotropes Hormon (ACTH, pg/ml)
  • Cortisol/ACTH-Verhältnis
  • Blutzucker (mg/dl)
  • Plasmalaktat (mg/dL)
  • Plasma-Ammoniak (mcg/dL)
  • Serum-Kreatin-Phosphokinase (CPK, U/L)
  • Gesamtketonkörper im Serum (µmol/L)
  • Freie Fettsäuren im Serum (mEq/L)

Primäre Ergebnismessungen

Änderungen der Plasmacortisolkonzentration im Blut innerhalb jeder Gruppe (Intervention und Placebo) und zwischen den Gruppen

Wichtige Erkenntnisse

Konzerninterne Ergebnisse:

Cortisol: In der Placebo-Gruppe war das Plasma-Cortisol nach dem Training signifikant höher als das Cortisol vor dem Training (9,51 ± 0,85 gegenüber 14,39 ± 2,15, P<0,05), während es keinen signifikanten Unterschied in der Behandlungsgruppe gab (9,71 ± 0,93 vs. 9,99 ± 1,23, P=0,846).

ACTH: In der Placebogruppe stieg das Plasma-ACTH nach dem Training signifikant an (24,21 ± 2,91 vs. 53,17 ± 6,97, P< 0,01), während die Veränderung in der Behandlungsgruppe nicht signifikant war (27,33 ± 3,60 gegenüber 46,92 ± 10,41, P=0,057).

Cortisol/ACTH-Verhältnis: Die Teilnehmer sowohl in der Placebo- als auch in der Behandlungsgruppe zeigten einen signifikanten Anstieg des Cortisol/ACTH-Verhältnisses nach dem Training im Vergleich zu vor dem Training (P<0,01).

Intergruppenergebnisse:

Cortisol: Der Anstieg des Plasmacortisols vor und nach dem Training war in der Behandlungsgruppe im Vergleich zu Placebo signifikant geringer (0,28 [−2.75, 3.31] gegenüber 4,87 [0.89, 8.86], P<0,05).

ACTH: Es gab keinen signifikanten Unterschied zwischen den 2 Gruppen für die Veränderungen des Plasma-ACTH während des Trainings (28.96 [13.5, 44.4] für die Placebogruppe vs. 19,59 [−0.7, 39.8] für die Behandlungsgruppe, P=0,454).

Cortisol/ACTH-Verhältnis: Die Veränderungen des Cortisol/ACTH-Verhältnisses vor und nach dem Training waren zwischen den beiden Gruppen nicht signifikant unterschiedlich.

Blutzucker, Plasmalaktat, Plasmaammoniak, Serum-CPK, Gesamtketonkörper im Serum und freie Fettsäuren im Serum veränderten sich alle nach dem Training signifikant im Vergleich zu vor dem Training (P<0,01) innerhalb jeder Gruppe. Alle diese Analyten stiegen nach dem Training signifikant an, mit Ausnahme des Blutzuckers, der in beiden Gruppen signifikant abfiel (P<0,01).

Beim Vergleich der Aminosäure-Interventionsgruppe mit Placebo gab es jedoch für keinen der oben genannten Analyten signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen.

Implikationen üben

Cortisol wird bei intensiver körperlicher Betätigung als Reaktion auf den Blutzuckerabfall ausgeschüttet. Die physiologische Wirkung von Cortisol besteht darin, die zirkulierende Glukose aufrechtzuerhalten, indem es den Glykogenabbau (Glykogenolyse) in Muskeln und Leber erhöht. Dies ist im Allgemeinen auf eine verstärkte Sekretion von ACTH aus der Hypophyse zurückzuführen, die die Freisetzung von Cortisol aus der Nebenniere stimuliert.

Interessanterweise war der Plasmacortisolanstieg nach dem Training in der Aminosäuregruppe im Vergleich zu Placebo abgeschwächt, obwohl es keinen signifikanten Unterschied im ACTH zwischen den beiden Gruppen gab. Da das ACTH durch die Einnahme der Aminosäuremischung nicht signifikant verringert wurde, ist der Wirkungsmechanismus, der zu der unterdrückten Cortisolantwort führt, unklar.

Nach Ansicht der Studienautoren könnten indirekte Wirkungen der Aminosäuren die Abnahme des trainingsinduzierten Cortisols erklären. Arginin fördert den Fettstoffwechsel,1,2 was helfen kann, den Glykogen- oder Glukosespiegel im Blut aufrechtzuerhalten. Es wurde gezeigt, dass Valin (und Leucin, aber nicht Isoleucin) den belastungsinduzierten Cortisolanstieg bei Ratten reduziert.3 Und Serin kann die Produktion von Phosphatidylserin erhöhen, von dem in einer klinischen Studie gezeigt wurde, dass es das durch körperliche Betätigung verursachte Cortisol reduziert.4

Während es bei denjenigen, die die Aminosäurekombination einnahmen, eine statistisch signifikante Reduktion des Cortisols nach dem Training gab, ist die klinische Relevanz unklar. Die Forscher testeten VO nicht2 max, Müdigkeit, empfundene Anstrengung oder Erholungszeit. Dies hätte zusätzliche Daten geliefert, um zu verstehen, ob sich die biochemischen Veränderungen auch in Leistungsänderungen niederschlagen.

Eine frühere Studie, die von denselben Forschern durchgeführt wurde, bewertete die chronische Einnahme (14 Tage) derselben Kombination von Aminosäuren und fand einen Nutzen.5 In dieser Studie nahmen Freiwillige 14 Tage lang die doppelte Dosis ein – 3,6 g Arginin, 2,2 g Valin und 0,2 g Serin. Anschließend trainierten sie mit dem Fahrrad, und wie bei der aktuellen Studie wurden die Messungen nach dem Training durchgeführt. Die subjektive Bewertung der Ermüdung basierend auf einer visuellen Analogskala (VAS) und einer Bewertung der wahrgenommenen Anstrengung (RPE) verbesserte sich signifikant im Vergleich zu Placebo. Darüber hinaus waren die Anstiege der Gesamtketonkörper im Serum während des Trainings und der Tryptophan/verzweigtkettigen Aminosäuren (BCAA) im Plasma in der Aminosäuregruppe im Vergleich zu Placebo signifikant geringer. Dies impliziert, dass Langzeit- und Akutdosierung von Aminosäuren wahrscheinlich unterschiedliche Wirkungen haben.

  1. Fu WJ, Haynes TE, Kohli R, et al. Nahrungsergänzung mit L-Arginin reduziert die Fettmasse bei Zucker-diabetischen Fettratten. J Nutr. 2005;135(4):714-721.
  2. McKnight JR, Satterfield MC, Jobgen WS, et al. Vorteilhafte Wirkungen von L-Arginin auf die Reduzierung von Fettleibigkeit: mögliche Mechanismen und wichtige Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit. Aminosäuren. 2010;39(2):349-357.
  3. Tsuda Y, Iwasawa K, Yamaguchi M. Die akute Supplementierung von Valin reduziert die Ermüdung während des Schwimmtrainings bei Ratten. Biosci Biotechnol Biochem. 2018;82(5):856-861.
  4. Starks MA, Starks SL, Kingsley M, Purpura M, Jager R. Die Auswirkungen von Phosphatidylserin auf die endokrine Reaktion auf mäßige Intensitätsübungen. J Int Soc Sports Nutr. 2008;5:11.
  5. Tsuda Y, Yamaguchi M, Noma T, Okaya E, Itoh H. Kombinierte Wirkung von Arginin, Valin und Serin auf belastungsinduzierte Müdigkeit bei gesunden Freiwilligen: eine randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte Crossover-Studie. Nährstoffe. 2019;11(4):862.
  6. Blomstrand E, Perrett D, Parry-Billings M, Newsholme EA. Wirkung anhaltender körperlicher Betätigung auf die Aminosäurekonzentrationen im Plasma und auf den 5-Hydroxytryptamin-Metabolismus in sechs verschiedenen Gehirnregionen bei der Ratte. Acta Physiol Scand. 1989;136(3):473-481.
  7. Blomstrand E, Møller K, Secher NH, Nybo L. Wirkung der Kohlenhydrataufnahme auf den Austausch von Aminosäuren im Gehirn während anhaltender körperlicher Betätigung bei Menschen. Acta Physiol Scand. 2005;185(3):203-209.
  8. Donati Zeppa S., Agostini D., Gervasi M. et al. Gegenseitige Wechselwirkungen zwischen Bewegung, Sportergänzungen und Mikrobiota. Nährstoffe. 2019;12(1):17.
  9. Smriga M, Kameishi M, Tanaka T, Kondoh T, Torii K. Präferenz für eine Lösung aus verzweigtkettigen Aminosäuren plus Glutamin und Arginin korreliert mit frei laufender Aktivität bei Ratten: Beteiligung serotonergisch abhängiger Prozesse des lateralen Hypothalamus. Nutr Neurosci. 2002;5(3):189-19
  10. Newsholme EA, Blomstrand E. Verzweigtkettige Aminosäuren und zentrale Ermüdung. J Nutr. 2006;136(1 Suppl):274s-276s.

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