Kuntosaliharjoittelijan ravintolisät: HMB, GAKIC ja sitrulliinimalaatti

Teksti: Anssi Manninen, TtM/liik.lääketiede 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tässä artikkelissa käsitellään kolmea valmistetta, joiden positiivisista vaikutuksista lihasmassan- ja voiman kehitykseen tai anaerobiseen suorituskykyyn on tieteellistä näyttöä. 

HMB – antikatabolinen yhdiste

HMB on leusiiniaminohapon aineenvaihduntatuote, jonka oletetaan vastaavan leusiinin antikatabolisesta eli lihaskudoksen purkua estävästä vaikutuksesta. Vähentynyt lihaskatabolia kovan harjoitusjakson aikana johtaa nopeutuneeseen lihasvoiman- ja massan kasvuun (Wilson ym. 2009; Zanchi ym. 2010). HMB:n pääasiallinen vaikutusmekanismi lienee kolesterolisynteesin tehostuminen luustolihassoluissa (Wilson ym. 2009). Niin sanotun kolesterolisynteesihypoteesin mukaan luustolihassolut eivät kykene stressin (esim. kovan fyysisen rasituksen) aikana syntetisoimaan riittävästi kolesterolia, mikä johtaa sarkolemman eli lihassolukalvon heikentymiseen. Solun sisälle kulkeutunut HMB muuttuu tehokkaasti HMG-CoA -nimiseksi yhdisteeksi, josta voidaan sitten valmistaa soluissa lisää kolesterolia. Tällä mekanismilla HMB voi suojata lihassoluja kovan fyysisen rasituksen aikana. Kuten sanottua, HMB on vaikutuksiltaan lähinnä antikatabolinen, joten kevyessä liikunnassa sen käytöstä ei ole odotettavissa mitään hyötyjä. Selvin vaikutus HMB:llä on aloitteleviin urheilijoihin, joilla lihasten mikrovauriot ovat suurimmillaan.

HMB:tä on myynnissä kapseleina ja tabletteina sekä juomajauhesekoituksina, joissa on usein mukana myös kreatiinia (esim. GrowMax). Kreatiinilla ja HMB:llä näyttäisikin olevan additiivinen vaikutus lihasmassan- ja voiman kehitykseen (Jowko ym. 2001). Toisin sanoen kreatiini-HMB -kombinaatiolla on havaittu olevan suurempi vaikutus lihasmassan ja -voiman kasvuun kuin kreatiinilla tai HMB:llä yksinään käytettynä. Sopiva päiväannos HMB:tä on noin 3 g.

Lisätietoa HMB:stä voi lukaista katsausartikkelista, jonka julkaisimme amerikkalaistutkijoiden kanssa lääketieteellisessä Nutrition & Metabolism -lehdessä vuonna 2009. Artikkeli on maksutta luettavissa osoitteessa http://www.nutritionandmetabolism.com/content/5/1/1

GAKIC – lihasväsymyksen estäjä

Hiilihydraatti- ja rasva-aineenvaihdunnan lopputuotteina syntyy vettä ja hiilidioksidia, jotka on tarvittaessa helppo poistaa elimistöstä. Aminohappoaineenvaihdunta on sen sijaan "jätehuollollisesti" haastavampaa, sillä aminohapoissa on typpeä (tarkkaan ottaen aminohapon aminoryhmässä). Näin ollen aminohappoaineenvaihdunnassa syntyy ammoniakkia, mikä on hyvin myrkyllistä kaikille nisäkkäille. Tämän vuoksi elimistöllä on tehokkaita keinoja ammoniakin poistamiseksi elimistöstä. Ylivoimaisesti tärkein näistä on maksassa tapahtuva ureakierto. Tässä monimutkaisessa kierrossa ammoniakkimolekyylit (NH3) muuttuvat ureaksi eli virtsa-aineeksi. Urea päätyy lopulta munuaisiin, joista se erittyy pois virtsana.

Fyysisen kuormituksen aikana lihassolut hapettavat (polttavat) energiaksi myös aminohappoja, joten veren ammoniakkipitoisuus nousee. Ainoastaan aminohapon hiilirunko voidaan polttaa, joten aminoryhmät jäävät jäljelle. Toinen syy ammoniakkipitoisuuden nousuun fyysisen kuormituksen aikana on verenvirtauksen vähentyminen maksaan ja munuaisiin, joissa edellä mainittu ureakierto tapahtuu. Ammoniakkipitoisuuden nousu eli hyperammonemia on yhtenä syynä lihasväsymykseen kovatehoisen urheilusuorituksen aikana (esim. Graham 1994).

GAKIC on tieteellisesti kehitetty yhdiste, joka vähentää fyysisen kuormituksen aiheuttamaa hyperammonemiaa. Ketoisokaproaatti (KIC) on kirjaimellisesti "typetön aminohappo" eli siis ketohappo. KIC "imee" itseensä ylimääräistä ammoniakkia. Arginiinilla on keskeinen rooli ureakierrossa, sillä arginaasientsyymi hajottaa arginiinin ornitiiniksi ja ureaksi. Näin ollen sekä KIC että arginiini osallistuvat ammoniakin poistoon. Glysiinin rooli tässä ”stackissa” on allekirjoittaneelle hieman epäselvä.

Medicine & Science in Sports & Exercise -tiedelehdessä on julkaistu kaksi laadukasta tutkimusta GAKIC -valmisteen (11,2 g:n kerta-annos) vaikutuksista anaerobiseen suorituskykyyn (Stevens ym. 2000; Buford & Koch 2004). Yksinkertaistettuna todettakoon, että kerta-annos GAKIC -valmistetta vaikutti molemmissa tutkimuksissa positiivisesti anaerobiseen suorituskykyyn. Ensimmäisessä tutkimuksessa käytettiin tietokoneohjattua dynamometria ja toisessa toistuvia sprinttejä polkypyöräergometrillä. Dynamometri on laite, jolla voidaan mitata lihasten tuottamaa vääntöä. GAKIC -valmisteen vaikutuksia varsinaisen kuntosaliharjoittelun yhteydessä ei ole vielä tutkittu, mutta tähän mennessä julkaistut tutkimukset vihjaavat, että GAKIC parantaa kovatehoista anaerobista urheilusuoritusta. Kerta-annoksen täytynee olla useita grammoja. 

Manninen Nutraceuticals Oy on ainoa kotimainen yritys, joka tuottaa GAKIC-valmistetta.    
 

Sitrulliinimalaatti – urheiluravinnealan viimeisin hitti

Sitrulliini on aminohappo, joka ei osallistu proteiinisynteesiin. Sitrulliini on ureakierron keskeinen välituote; ureakierrolla tarkoitetaan reaktiosarjaa, jossa ammoniakki muutetaan virtsa-aineeksi eli ureaksi. Arginiini voi muuttua sitrulliiniksi ja päinvastoin. Suun kautta eli oraalisesti otettu argiini käy läpi laajamittaisen alkureitin metabolian suolistossa ja maksassa, joten oraalisesti otetusta arginiinista vain pieni osa päätyy systeemiseen (suureen) verenkiertoon. Sen sijaan sitrulliini ei metabolisoidu suolistossa tai maksassa ja muuttuu nopeasti mm. munuaisissa ja endoteelisolukossa arginiiniksi (Romero ym. 2007).

Sitrulliinin toinen etu arginiinin verrattuna on se, että sitrulliini ei indusoi (yllytä) arginaasientsyymiä, vaan pikemmin estää sen toimintaa (Romero ym. 2007). Arginaasi muuttaa arginiinin ornitiiniksi ja ureaksi. Ei siis ole yllättävää, että oraalisesti otettu sitruliini lisää veren arginiinipitoisuutta tehokkaammin kuin itse arginiini (Schwedhelm ym. 2008).

Urheiluravinteihin lisätty sitrulliini on yleensä sitrulliinimalaattia (L-sitrulliini-DL-malaatti, esim. 2:1). Malaatti on sitruunahappokierron välituote, jonka oletetaan toimivan synergistisesti sitrulliinin kanssa.  Sitrulliinimalaattia on jo pitemmän aikaa kuvattu tieteellisessä kirjallisuudessa väsymystä estäväksi yhdisteeksi (esim. Callis ym. 1991). Itse asiassa sitrulliinimalaatti on Espanjassa myynnissä oraalisena lääkkeenä (Stimol) käyttöaiheena astenia (väsymys, voimattomuus, heikkous). Jalkapallojoukkue Sevillan tiedetään käyttävän Stimol -valmistetta.

Sitrulliinimalaatin vaikutusmekanismeja ei tarkkaan tunneta, mutta suorituskykyä parantava vaikutus saattaa välittyä mm. seuraavien mekanismien välityksellä:

1. Sitrulliinimalaatti voi vähentää fyysisen kuormituksen aikaista ammoniakkipitoisuuden nousua (hyperammonemia). Kuten aiemmin jo todettiin, sitrulliini on ureakierron keskeinen välituote; ureakierrolla tarkoitetaan reaktiosarjaa, jossa ammoniakki muutetaan virtsa-aineeksi eli ureaksi. Sitrulliinimäärän nousu kiihdyttää ureasykliä ja siten tehostaa ammoniakin poistoa. Kovatehoinen fyysinen kuormitus voi nostaa hetkellisesti veren ammoniakkipitoisuuden korkeammalle kuin maksasairauksissa (Wilkinson ym. 2010), mikä johtaa ammoniakin lisääntyneeseen sisäänottoon aivoihin. Hyperammonemian aiheuttama aivotoiminnan häiriintyminen heikentää fyysistä suorituskykyä (Wilkinson 2010). Hyperammonemia heikentänee suorituskykyä myös perifeeristen mekanismien välityksellä.

2. Sitrulliinimalaatti lisää bikarbonaatin takaisinimeytymistä munuaisissa (Callis ym. 1991). Bikarbonaatilla on keskeinen tehtävä elimistön nesteiden pH:n säätelyssä. Bikarbonaatti on elimistön tärkein puskuriyhdiste eli se estää tehokkaasti pH:n laskua (happamuutta). Kovatehoisen fyysisen kuormituksen tiedetään laskevan elimistön pH:ta. 

3. Sitrulliinimalaatti voi tehostaa sitruunahappokiertoa. Sitruunahappokierto on solujen mitokondrioissa tapahtuva monivaiheinen prosessi, jossa vapautuu runsaasti energiaa (aerobinen energiantuotto). Malaatti on sitruunahappikierron viimeinen välituote. Sitruunahappokierron viimeisessä reaktiossa malaatti muuttuu oksaloasetaatiksi, jonka pitoisuus on yksi keskeisimmistä aerobista energiantuottoa säätelevistä tekijöistä (Bendahan ym. 2002). 

4. Sitrulliinimalaatti voi lisätä typpioksidin (NO) tuotantoa. Tämä lisäys voisi – ainakin teoriassa – johtaa parantuneeseen verenvirtaukseen ja sitä myötä tehostuneeseen hapen ja ravintoaineiden kuljetukseen työskenteleviin luustolihaksiin.

Espanjalaistutkijat selvittivät satunnaistetussa, kaksoissokkoutetussa ristikkäistutkimuksessaan yksittäisen sitrulliinimalaattiannoksen (8 g) vaikutuksia fyysiseen suorituskykyyn ja kuormituksen jälkeiseen lihasarkuuteen (Perez-Guisado & Jakeman 2010). Annos otettiin tunti ennen urheilusuoritusta. Testiharjoitteena oli penkkipunnerrus, joka suoritettiin tyypillisen rintalihaksiin kohdistuvan kuntosaliharjoituskerran yhteydessä. Tauko sarjojen välillä oli 1 minuutti ja liikkeiden välillä 2 minuuttia. Aluksi koehenkilöt tekijät neljä sarjaa penkkipunnerrusta 80 %:lla ykkösmaksimista. Tämän jälkeen rintalihasharjoitus jatkui vinopenkkipunnerruksella, jossa kuorma oli sama kuin edellisessä harjoitteessa. Kolmantena rintaliikkeenä olivat vipunostot vinopenkillä ja kuorma oli 60 % penkkipunnerruksessa käytetystä painosta. Harjoituskerran lopuksi tehtiin vielä uudemman kerran penkkipunnerrusta 80 %:lla ykkösmaksimista.

Ensimmäisen penkkipunnerustestin ensimmäisessä ja toisessa sarjassa erot ryhmien välillä olivat minimaalisia, mutta kolmannessa sarjassa sitrulliinimalaattia saaneet henkilöt kykenivät tekemään keskimäärin n. 10,5 % enemmän toistoja kuin lumeryhmä ja neljännessä sarjassa n. 17,5 % enemmän. Vastaavat luvut toisella penkkipunnerruskerralla olivat n. 34,4 % ja n. 52,9 %. Sitrulliinimalaatin vaikutus siis kasvoi lihasten väsyessä. Toisella testikerralla sitrulliinimalaatin ergogeeninen vaikutus saavutti merkitsevyyden heti ensimmäisestä sarjasta lähtien. Parannus ensimmäisessä sarjassa oli n. 11,7 % ja toisessa sarjassa n. 21,3 %. Sitrulliinimalaatin havaittiin myös vähentävän merkitsevästi kuormituksen aiheuttamaa lihasarkuutta. Sopiva kerta-annos sitrulliinimalaattia on n. 5-10 g otettuna n. 30-60 minuuttia ennen kuormitusta