1. Introducere
Beta-hidroxi-beta-metilbutiratul (HMB) este un metabolit al aminoacidului leucină, produs în mod natural atât la oameni, cât și la alte animale. Producerea de novo a fost descrisă de alți autori, dar pe scurt, leucina este transaminată reversibil în α-ceto-izocaproat prin intermediul aminotransferazei aminoacizilor cu lanț ramificat, în afara ficatului. KIC poate fi metabolizat fie în izovaleril-CoA în mitocondrii prin dehidrogenaza α-cetoacizilor, fie în HMB în citosol prin dioxygenaza α-cetoizocaproatului. Deoarece cea mai mare parte a KIC este metabolizată în izovaleril-CoA, doar aproximativ 5% din leucină este convertită în HMB. HMB a fost studiat la oameni timp de aproape trei decenii, în doze cuprinse între 1,5 g pe zi și 6 g pe zi, în diverse populații și situații. De la prima publicație realizată de Nissen și colaboratorii, HMB a fost studiat în numeroase condiții de antrenament fizic atât la tineri, cât și la vârstnici, iar aceste studii susțin eficacitatea suplimentării cu HMB pentru îmbunătățirea recuperării, a masei corporale slabe, a forței și puterii musculare, precum și a performanței aerobe. În acest articol, oferim o analiză a literaturii privind HMB, cu un accent special pe cercetările noi publicate după prima poziție oficială a Societății Internaționale de Nutriție Sportivă referitoare la HMB, publicată cu peste un deceniu în urmă.
2. Metode
Pozițiile oficiale ale Societății Internaționale de Nutriție Sportivă sunt articole invitate pe teme pe care editorii și Consiliul de Cercetare ale societății le identifică drept subiecte de interes pentru cititori și care necesită poziții oficiale pentru a oferi îndrumare cititorilor și profesiei. Editorii și sau Consiliul de Cercetare identifică un autor principal sau o echipă de autori pentru a realiza o revizuire cuprinzătoare a literaturii. Proiectul este apoi trimis către cercetători de renume pentru evaluare și comentarii. Articolul este ulterior revizuit sub forma unei declarații de consens și analizat și aprobat de Consiliul de Cercetare și de editori ca poziție oficială a societății.
Autorii au utilizat o revizuire de tip scoping a literaturii științifice legate de formele, siguranța, modul de acțiune, efectele fiziologice și aspectele nutriționale ale HMB. Autorii au accesat o bază de date cu peste 750 de articole originale și recenzii, menținută prin căutări în PubMed, Google Scholar și ResearchGate, folosind următorii termeni: HMB, beta-hidroxi-beta-metilbutirat, acid beta-hidroxi-beta-metilbutiric, 3-hidroxi-3-metilbutirat și acid beta-hidroxiizovaleric. Grupul de autori experți a identificat și a furnizat articole suplimentare pe care le-au considerat omise în căutările din literatură.
3. Forme de HMB
Ca supliment alimentar, toate studiile publicate până în anul 2011 au utilizat sarea de calciu a HMB. Fuller și colaboratorii au fost primii care au descris, în 2011, o formă de acid liber a HMB. Deși majoritatea studiilor clinice asupra HMB au evaluat efectele HMB-Ca, HMB-FA poate reprezenta o opțiune mai eficientă pentru administrarea HMB. Până în prezent, trei studii au comparat direct cinetica HMB-Ca și HMB-FA la oameni. În primul studiu, o doză echivalentă de HMB sub formă de HMB-Ca a fost comparată cu un gel oral sau sublingual de HMB-FA și a determinat apariția mai timpurie și valori maxime mai ridicate ale HMB în plasmă. Administrarea de HMB-FA a dus, de asemenea, la o creștere cu 15% mai mare a ariei de sub curbă a HMB plasmatic comparativ cu HMB-Ca, fără modificări notabile ale pierderilor urinare pe parcursul a 24 de ore, rezultând o creștere de aproximativ 25% a clearance-ului și a utilizării aparente a dozei de HMB. Rezultate similare au fost observate atunci când HMB-Ca a fost comparat cu HMB-FA administrat în mai multe formulări, sub formă de gel, capsulă tare de gelatină sau dizolvat în apă. Indiferent de formatul de administrare, HMB-FA a fost considerat mai ușor disponibil și a prezentat un clearance mai mare comparativ cu HMB-Ca. Totuși, Ribeiro și colaboratorii au raportat recent rezultate contradictorii, constatând că HMB-Ca administrat sub formă de capsulă sau dizolvat în apă a determinat concentrații plasmatice de HMB semnificativ mai mari, un timp mai rapid până la atingerea concentrației maxime, o arie sub curbă mai mare și o biodisponibilitate îmbunătățită comparativ cu HMB-FA administrat în capsule moi vegetale. Tipul de capsulă a diferit față de un studiu anterior. Deși ambele forme s-au dovedit eficiente, atingerea mai rapidă a nivelurilor maxime de HMB cu HMB-FA, raportată de primele două investigații, poate susține o temporizare strategică a administrării HMB în perioadele optime de nutriție. Cu toate acestea, puține studii clinice au comparat direct efectele clinice ale suplimentării cu HMB-Ca față de HMB-FA, iar niciunul nu a evaluat în mod specific impactul momentului administrării HMB asupra rezultatelor, fiind necesare cercetări suplimentare.
În concluzie, au fost studiate două forme de HMB: HMB-Ca și forma de acid liber HMB-FA. HMB-FA pare să conducă la o apariție crescută a HMB în fluxul sanguin comparativ cu HMB-Ca, deși dovezile recente sunt mixte.
4. Siguranța și toxicitatea HMB-Ca și HMB-FA
Siguranța și toxicitatea HMB-Ca și HMB-FA au fost studiate pe larg in vitro, la animale și la oameni în ultimii 30 de ani. Poziția anterioară a Societății Internaționale de Nutriție Sportivă privind HMB a concluzionat că suplimentarea cronică cu HMB este sigură atât pentru populațiile tinere, cât și pentru cele vârstnice. Au fost publicate mai multe studii de toxicitate pentru HMB-Ca, inclusiv studii de toxicitate acută și pe termen lung la șobolani, precum și studii de dozare la animale de talie mare. În plus, Pitchford și colaboratorii au raportat rezultatele unui set de studii de genotoxicitate. Niciunul dintre aceste studii nu a raportat genotoxicitate asociată cu HMB-Ca.
Un studiu de dozare acută conform ghidurilor OECD a fost realizat la șobolani cărora li s-a administrat o doză orală unică de HMB-Ca și care au fost monitorizați timp de 14 zile. Nu au fost raportate decese sau semne clinice adverse semnificative și s-a concluzionat că HMB nu este toxic. În mod similar, efectele acute ale HMB-Ca au fost examinate la porci tineri și miei care au fost hrăniți zilnic cu HMB-Ca timp de patru zile. Chimia sângelui și hematologia, patologia organelor și histologia nu au fost afectate. Studii suplimentare pe termen mai lung au fost realizate la șobolani hrăniți cu diete care conțineau diferite procente de HMB-Ca de calitate alimentară sau o dietă de control timp de 91 de zile, în conformitate cu reglementările FDA și GLP. Aceste studii nu au arătat efecte adverse asociate cu HMB-Ca asupra semnelor clinice, greutății corporale, consumului de hrană, chimiei clinice, hematologiei, greutății organelor sau observațiilor tisulare. Studiul a stabilit niveluri fără efect advers observabil diferite pentru șobolanii masculi și femele. Pe baza factorilor de corecție recomandați de FDA pentru suprafața corporală, aceste niveluri se traduc la oameni într-un aport echivalent cu peste 30 de grame pe zi pentru o persoană de 60 de kilograme, ceea ce reprezintă de peste 10 ori doza recomandată. Un studiu mai recent de toxicitate pe 90 de zile la șobolani, utilizând forma de acid liber a HMB, a produs rezultate similare, fără observații relevante din punct de vedere toxicologic la niveluri ridicate de consum de HMB-FA în dietă.
În ceea ce privește toxicitatea, HMB-Ca și HMB-FA prezintă un profil solid de siguranță la oameni. Consumul a până la 6 grame de HMB-Ca pe zi, timp de până la 8 săptămâni, nu a dus la modificări ale chimiei sângelui sau ale parametrilor biochimici ai funcției renale, funcției hepatice sau hematologiei. Nissen și colaboratorii au analizat datele de siguranță din nouă studii clinice cu durate cuprinse între 3 și 8 săptămâni, care au inclus atât adulți tineri, cât și vârstnici. Nu au fost raportate evenimente adverse, nici clinice, nici de laborator. Totuși, s-a observat o scădere a colesterolului total, a colesterolului LDL și o reducere medie a tensiunii arteriale sistolice. Aceste rezultate indică faptul că HMB-Ca este sigur pentru utilizare în populația generală și oferă unele beneficii pentru sănătatea cardiovasculară. Un profil de siguranță similar a fost observat într-un studiu de 12 săptămâni cu HMB-FA.
Date suplimentare de siguranță au fost colectate de Rathmacher și colaboratorii, care au examinat efectele administrării zilnice a unui amestec de HMB-Ca, arginină și glutamină la bărbați adulți sănătoși, precum și la pacienți HIV-pozitivi cu pierdere în greutate asociată HIV și la pacienți cu cancer cașectic. Subiecții tratați nu au prezentat evenimente adverse clinice, hematologice sau biochimice în niciunul dintre aceste studii. Două studii cu durată de un an au fost realizate la bărbați și femei vârstnice care au primit un amestec de HMB-Ca cu arginină și lizină sau HMB-Ca împreună cu vitamina D3. Aceste studii de suplimentare pe termen lung nu au fost asociate cu evenimente adverse sau modificări ale funcției renale, funcției hepatice sau hematologiei.
Deși studiile anterioare la oameni nu au identificat efecte negative ale HMB-Ca sau HMB-FA asupra nivelurilor de glucoză și insulină à jeun, asupra toleranței la glucoză sau sensibilității la insulină, studiile la șobolani au arătat efecte variabile. Unele studii pe rozătoare au observat potențiale efecte negative ale HMB asupra toleranței la glucoză și sau sensibilității la insulină. Nunes și colaboratorii au studiat efectele suplimentării cu HMB-Ca la șobolani expuși excesului de glucocorticoizi și au arătat că grupul suplimentat cu HMB-Ca a avut niveluri ușor crescute ale glicemiei à jeun și o toleranță mai slabă la glucoză comparativ cu șobolanii care au primit doar dexametazonă; este important de menționat că tratamentul doar cu HMB-Ca nu a afectat niciuna dintre măsurile de răspuns la insulină. Într-un studiu realizat de Yonamine și colaboratorii, șobolanii sedentari care au primit HMB timp de patru săptămâni au prezentat o înrăutățire a răspunsului la glucoză și insulină în timpul unui test de toleranță la glucoză intravenos. Un studiu recent realizat de Schadock și colaboratorii a constatat că HMB-Ca a avut efecte mixte asupra glicemiei și sensibilității la insulină la șoareci. Glicemia à jeun a fost ușor mai mare la șoarecii antrenați, dar nu și la cei neantrenați, suplimentați cu HMB-Ca. Interesant este că HMB a îmbunătățit toleranța la glucoză doar la șoarecii neantrenați, în timp ce acest efect nu a fost observat la cei antrenați; toleranța la glucoză a fost similară la șoarecii antrenați, indiferent de suplimentarea cu HMB. În contrast, studiile de toxicitate bine controlate pe rozătoare nu au identificat efecte ale suplimentării cu HMB-Ca sau HMB-FA asupra glicemiei. Un alt studiu realizat de Sharawy și colaboratorii a constatat că suplimentarea cu HMB-Ca la șobolani a îmbunătățit nivelurile de insulină à jeun, a atenuat rezistența la insulină indusă de o dietă bogată în fructoză și a îmbunătățit indicele HOMA-IR și HbA1c. Suplimentarea cu HMB-Ca a îmbunătățit, de asemenea, nivelurile de glucoză și insulină à jeun într-un model tumoral la șobolani. Într-un alt studiu, suplimentarea cu HMB-Ca nu a modificat nivelurile de glucoză și insulină din sânge, indicele HOMA-IR sau captarea glucozei musculare la șoareci obezi cu obezitate indusă de dietă.
Datele la oameni diferă de efectele variabile observate în modelele pe rozătoare. La oameni, Wilkinson și colaboratorii au arătat că ingestia orală de HMB-FA la bărbați tineri sănătoși nu a modificat nivelurile circulante de insulină à jeun sau postprandială, în timp ce leucina a produs astfel de modificări, sugerând că HMB nu este un secretagog al insulinei. Cu toate acestea, HMB-FA a redus degradarea proteinelor musculare într-un mod similar cu insulina, dar independent de aceasta. Townsend și colaboratorii au constatat că consumul de HMB-FA de către bărbați tineri antrenați în forță nu a afectat nivelurile serice de insulină înainte, imediat după sau la 30 de minute după exerciții acute de forță intensă. Interesant este că atunci când HMB este combinat cu glucoză, rezultatele pot fi diferite. De exemplu, un studiu realizat de Herrod și colaboratorii a evaluat impactul ingestiei de HMB-Ca la oameni în timpul unui test de toleranță orală la glucoză și a constatat o reducere a secreției de insulină la bărbații tineri, dar nu și la cei vârstnici. Totuși, un alt studiu a constatat opusul în cazul HMB-FA, indicând că acesta nu are impact asupra glucozei sau insulinei postprandiale în timpul unui test de toleranță la glucoză. Diferențele dintre aceste studii ar putea fi datorate tipului de HMB utilizat, momentelor analizate sau diferențelor dintre tehnicile analitice.
În concluzie, datele disponibile sugerează că suplimentarea orală pe termen lung cu HMB este sigură pentru oameni pentru o durată de cel puțin un an. Administrarea pe termen scurt, în doze de până la 6 grame pe zi timp de 8 săptămâni, nu are efecte adverse. Sunt necesare cercetări suplimentare pentru a determina rolul suplimentării cronice cu HMB asupra sensibilității la insulină și metabolismului glucozei, ținând cont de vârstă și sex.
5. Modul principal de acțiune al HMB
Modificările masei musculare sunt reglate de echilibrul dintre sinteza proteinelor musculare și degradarea proteinelor musculare. Atunci când rata sintezei proteinelor musculare depășește rata degradării proteinelor musculare, apare o creștere netă a proteinelor musculare. În schimb, atunci când rata degradării proteinelor musculare depășește rata sintezei proteinelor musculare, apare o scădere netă a proteinelor musculare. Modul principal și cel mai studiat de acțiune al HMB se realizează prin mecanismul său dublu de stimulare a sintezei proteinelor musculare și de suprimare a degradării proteinelor musculare.
La fel ca aminoacidul său de origine, leucina, HMB stimulează sinteza proteinelor musculare prin intermediul țintei mecanistice a rapamicinei și al țintelor sale din aval, în condiții in vitro. Se consideră că metaboliții leucinei, precum HMB, pot contribui sau pot declanșa direct răspunsurile anabolice ale leucinei, deoarece leucina este metabolizată în interiorul mușchiului. Dovezile in vitro sugerează că transformarea leucinei în HMB este necesară pentru stimularea maximă a sintezei proteinelor. În plus, Suryawan și colaboratorii au demonstrat că atât leucina, cât și HMB stimulează fosforilarea complexului țintei mecanistice a rapamicinei în mușchi. Acțiunea leucinei implică disocierea complexului Sestrin2-GATOR2 și creșterea legării Rag A/C de mTOR, în timp ce activarea mTOR de către HMB este independentă de această cale de detectare a leucinei. Rezultatele studiilor clinice arată că o doză de 3 grame de HMB induce o stimulare robustă a sintezei proteinelor musculare în mușchiul uman prin activarea mTOR și fosforilarea țintelor sale din aval, în concordanță cu dovezile in vitro. Această stimulare este independentă de forma HMB, rezultate similare fiind observate atât pentru HMB-Ca, cât și pentru HMB-FA în studii separate. Deoarece suplimentarea cu HMB poate crește nivelurile hormonului de creștere și ale factorului de creștere asemănător insulinei, aceasta poate stimula sinteza proteinelor și prin semnalizarea axei hormon de creștere–factor de creștere, deși creșterile induse de HMB ale acestor hormoni nu au fost corelate direct cu sinteza proteinelor. Unele studii au propus că stimularea sintezei proteinelor musculare de către HMB implică activarea AKT. Cu toate acestea, alte studii au arătat in vivo că HMB crește sinteza proteinelor musculare fără activarea AKT. În plus, s-a demonstrat că HMB activează kinaza proteică activată de AMP în condiții in vitro.
Dovezile preclinice arată că HMB reduce, de asemenea, degradarea proteinelor musculare prin mai multe căi, inclusiv suprimarea căii ubiquitină–proteazom, inhibarea apoptozei mio-nucleare prin semnalizarea caspazelor asociate mitocondriilor și suprimarea căilor autofagiei lizozomale. Studiile clinice arată că administrarea a 3 grame de HMB reduce semnificativ degradarea proteinelor musculare, independent de forma HMB. Suplimentarea cu HMB-Ca în timpul antrenamentului de forță duce, de asemenea, la scăderi dependente de doză ale degradării proteinelor musculare, măsurate prin intermediul unui produs secundar al degradării proteinelor contractile musculare care nu este metabolizat sau reutilizat pentru sinteza proteinelor. Deși degradarea proteinelor musculare este de obicei reglată printr-un proces dependent de insulină, HMB-FA suprimă degradarea proteinelor musculare în mușchiul uman printr-un proces independent de insulină.
Mecanismele specifice prin care HMB suprimă degradarea proteinelor musculare la oameni rămân de clarificat. Dovezile clinice principale privind mecanismele de acțiune ale HMB asupra sintezei și degradării proteinelor, deși riguroase metodologic, sunt limitate de includerea exclusivă a bărbaților tineri și sănătoși în aceste studii. Nu au fost observate modificări ale expresiei proteinelor asociate atrofiei musculare în mușchiul uman în studiile clinice, deși cercetătorii au menționat că evenimentele de semnalizare de vârf ar fi putut avea loc în afara momentului unic evaluat. Baier și colaboratorii au evaluat ratele turnoverului proteic la nivelul întregului organism folosind doze orale marcate de glicină. La adulții vârstnici, o combinație de HMB-Ca cu arginină și glutamină a crescut ratele turnoverului proteic după trei și douăsprezece luni de suplimentare. Un studiu mai recent a analizat sinteza proteinelor musculare în timpul a șase săptămâni de antrenament de forță unilateral al membrului inferior, cu sau fără HMB, la bărbați vârstnici care trăiau independent. Deși nu au fost observate efecte principale ale suplimentării cu HMB asupra sintezei proteinelor musculare, în primele două săptămâni de antrenament s-a observat o creștere semnificativă a sintezei proteinelor musculare indusă de exercițiu în grupul care a primit HMB. Importanța acestor rezultate este diminuată de masa musculară limitată antrenată și de imposibilitatea măsurării degradării proteinelor musculare. Din câte se știe, alte mecanisme potențiale de reducere a degradării proteinelor musculare nu au fost evaluate în studii clinice. Cercetări suplimentare la femei și la populații vârstnice vor aduce informații valoroase pentru înțelegerea efectelor HMB în diferite populații.
În concluzie, modul principal de acțiune al HMB pare să fie mecanismul său dublu de stimulare a sintezei proteinelor musculare și de suprimare a degradării proteinelor musculare.
6. Efectele HMB asupra leziunilor musculare și recuperării funcționale
Datele sugerează că HMB poate contribui la reducerea leziunilor musculare și la promovarea recuperării musculare. Două studii susțin ipoteza conform căreia suplimentarea cu HMB ajută la prevenirea leziunilor musculare induse de exercițiu și îmbunătățește recuperarea după efort. Suplimentarea cu 3 grame de HMB-Ca a dus la un răspuns redus al unor markeri enzimatici după o alergare de durată, iar HMB-Ca a protejat împotriva creșterii induse de exercițiu a acestor markeri la bărbați în urma antrenamentului progresiv de forță. Panton și colaboratorii au raportat că bărbații și femeile care au suplimentat timp de patru săptămâni cu 3 grame de HMB-Ca, în combinație cu antrenament progresiv de forță, au prezentat un răspuns semnificativ redus al markerilor de leziune musculară după intervenție. În plus, comparativ cu un grup placebo, 14 zile de suplimentare cu HMB-Ca înainte de un exercițiu excentric pentru biceps au redus creșterea ulterioară a markerilor de leziune musculară, ceea ce a corespuns cu o menținere mai bună a forței maxime și cu o reducere a durerii musculare în timpul a 72 de ore de recuperare. De asemenea, un protocol de exerciții excentrice pentru mușchii extensori și flexori ai genunchiului a fost realizat de 16 participanți neantrenați care au primit 3 grame de HMB-Ca cu 60 de minute înainte sau imediat după exercițiu. Comparativ cu grupul care a primit suplimentul după exercițiu, cei care au suplimentat cu HMB înainte de exercițiu au prezentat creșteri mai mici ale markerilor de leziune musculară în perioada de recuperare. Recent, Tsuchiya și colaboratorii au suplimentat bărbați neantrenați cu 3 grame pe zi de HMB-Ca timp de două sau patru săptămâni înainte de un protocol de leziune musculară excentrică la nivelul membrelor superioare. Rezultatele au indicat că atât două, cât și patru săptămâni de suplimentare cu HMB au îmbunătățit recuperarea forței și a amplitudinii de mișcare comparativ cu placebo, reducând în același timp rigiditatea și umflarea musculară. Deși majoritatea studiilor au utilizat o doză de 3 grame pe zi de HMB, un studiu ulterior realizat de aceiași cercetători a investigat eficiența unei doze de 1,5 grame pe zi de HMB administrată timp de două săptămâni înainte de leziuni excentrice ale flexorilor cotului. Interesant, doza mică de HMB a fost, de asemenea, eficientă în îmbunătățirea recuperării funcționale, inclusiv a forței maxime voluntare și a amplitudinii de mișcare la acești bărbați neantrenați.
Deși unele efecte protective ale HMB au fost demonstrate la participanți neantrenați, datele actuale sunt mixte în ceea ce privește persoanele antrenate în forță. Un studiu realizat la jucători de fotbal american de nivel universitar nu a găsit niciun efect al suplimentării cu HMB timp de 28 de zile asupra markerilor de leziune musculară sau asupra performanței de forță și putere. Hoffman și colaboratorii au investigat dacă HMB-Ca ar putea oferi un efect protector în timpul unui cantonament de pregătire estival, care include de obicei două antrenamente pe zi. Rezultatele acestui studiu au indicat că HMB nu a adus beneficii în ceea ce privește performanța fizică, markerii de leziune musculară sau statusul hormonal. Unii au sugerat că, deoarece sportivii antrenați în forță au dobândit deja o protecție mai mare împotriva leziunilor musculare prin efectul de adaptare la efort repetat, acești indivizi pot necesita un nivel foarte ridicat de stres sau antrenament pentru a experimenta un efect ergogenic al HMB. În acest context, Wilson și colaboratorii au administrat 3 grame pe zi de HMB-FA sau placebo bărbaților antrenați înainte și timp de două zile după o sesiune solicitantă de antrenament de forță pentru membrele inferioare. La 48 de ore după exercițiu, nivelurile markerilor de leziune musculară au fost semnificativ mai mari în grupul placebo, în timp ce recuperarea percepută a fost mai bună în grupul HMB-FA. Cu toate acestea, utilizând o doză similară de HMB-FA, nu s-au observat reduceri ale markerilor inflamatori sau ale performanței la genuflexiuni la 24 și 48 de ore după exercițiul care a produs leziuni musculare. Correia și colaboratorii au constatat că HMB-FA a îmbunătățit recuperarea capacității de efort la 24 de ore după un protocol de sărituri care a indus leziuni musculare. Alte câteva studii realizate la sportivi de performanță au arătat efecte promițătoare ale HMB asupra markerilor indirecți ai leziunilor musculare. Eslami și colaboratorii au observat că HMB a redus răspunsurile markerilor de leziune musculară atunci când a fost administrat în timpul unei perioade de antrenament intens la jucători de fotbal competitivi, iar aceste constatări au fost confirmate într-un grup de fotbaliști profesioniști care au luat 3 grame de HMB-FA. La luptători antrenați, HMB-FA a redus markerii de leziune musculară după un protocol simulat de lupte și a îmbunătățit recuperarea percepută comparativ cu placebo. O meta-analiză publicată recent, care a reunit rezultatele a zece studii randomizate controlate cu un total de 324 de participanți, a examinat impactul suplimentării cu HMB asupra markerilor de leziune musculară și a constatat că, atunci când 3 grame de HMB pe zi sunt administrate pentru mai mult de șase săptămâni, HMB reduce semnificativ răspunsurile markerilor de leziune musculară după exerciții care produc leziuni. Cu toate acestea, sunt necesare studii suplimentare care să compare HMB-Ca cu HMB-FA pentru a determina dacă există diferențe între cele două forme.
7. Administrarea acută de HMB
Mai multe investigații au studiat efectele HMB atunci când este administrat acut, spre deosebire de administrarea după perioade cronice de încărcare. Wilkinson et al. au raportat creșteri semnificative ale sintezei proteinelor miofibrilare musculare după consumul unei doze de HMB-FA, care a crescut semnalizarea anabolică intramusculară comparabil cu leucina la bărbați sănătoși. HMB-FA a stimulat sinteza proteinelor musculare într-o măsură similară cu leucina, dar s-a constatat, de asemenea, că HMB-FA reduce degradarea proteinelor musculare atunci când este administrat acut. Ulterior, o doză unică de HMB-Ca a demonstrat, de asemenea, creșterea semnalizării mTORc1 și a ratelor de sinteză a proteinelor musculare într-un studiu realizat de același grup. Atunci când a fost administrat înainte de un antrenament, Townsend et al. au oferit doar HMB-FA bărbaților antrenați înainte de un antrenament intens pentru partea inferioară a corpului, care a inclus genuflexiuni, îndreptări și genuflexiuni bulgărești, și au observat creșteri ale concentrațiilor plasmatice de IGF-1 și hormon de creștere măsurate la 30 de minute și la 1 oră după exercițiu. Astfel, HMB-FA poate modifica axa hormon de creștere – IGF-1 prin mecanisme similare cu arginina și lizina; leucina a demonstrat, de asemenea, stimularea unor creșteri modeste ale concentrațiilor de hormon de creștere.
În ceea ce privește răspunsurile imune, un procent mai mare de monocite care exprimă receptorul de complement de tip 3, împreună cu niveluri crescute de proteină inhibitoare a macrofagelor, au fost observate după ingestia de HMB-FA într-un protocol de exerciții de forță de intensitate ridicată, cu sau fără terapie cu imersie în apă rece după antrenament. Acest marker, măsurat prin citometrie în flux, identifică monocitele care pătrund la locul leziunii musculare pentru a începe procesul de reparare. Aceste date pot sugera că HMB-FA modifică mobilizarea celulelor imune și mecanismele de adeziune în timpul reparării și recuperării țesuturilor. În plus, folosind aceeași doză de HMB-FA și același protocol de exerciții, HMB-FA și combinația HMB-FA cu imersie în apă rece au redus expresia receptorului factorului de necroză tumorală și au atenuat nivelurile citokinei factor de necroză tumorală alfa în grupurile care au primit HMB-FA. În concluzie, se pare că HMB poate oferi un efect fiziologic benefic atunci când este consumat atât acut, cât și cronic la oameni.
8. Efectul HMB combinat cu exercițiul asupra compoziției corporale
Este disponibilă literatura publicată care evaluează efectele combinate ale HMB și exercițiului asupra compoziției corporale, respectiv masa slabă, masa grasă sau raportul dintre acestea, în studii controlate cu placebo, fără părtinire subiectivă legată de designul studiului sau de populație. Cu toate acestea, factorii populaționali, precum și alte diferențe între designurile studiilor, influențează probabil rezultatele. Suplimentarea cu HMB a fost studiată într-o gamă largă de populații în ceea ce privește vârsta, sexul și nivelul de antrenament și a fost analizată în combinație cu o varietate de stimuli de antrenament în ceea ce privește tipul, durata și intensitatea. S-a demonstrat că suplimentarea cu HMB crește masa fără grăsime ca răspuns la antrenamentul cu exerciții la persoane anterior neantrenate, în doar trei săptămâni. În rândul persoanelor anterior antrenate, beneficiile sunt mai probabil să apară în protocoale de antrenament de durată mai lungă, deoarece studiile pe termen scurt la persoane antrenate nu detectează adesea beneficii ale HMB față de placebo, deși există unele excepții. Se pare că există chiar un beneficiu al HMB în creșterea masei fără grăsime la sportivi.
Interpretările modificărilor compoziției corporale sunt oarecum limitate în majoritatea studiilor din cauza lipsei controlului alimentar, în special în ceea ce privește aportul obișnuit de proteine. Cu toate acestea, majoritatea studiilor au instruit participanții să nu își schimbe dietele și au inclus o formă de evaluare alimentară, de obicei o reamintire alimentară. Câteva studii au controlat strict dietele participanților, iar aceste studii au fost asociate în mod notabil cu unele dintre cele mai mari modificări observate până în prezent ale compoziției corporale cu suplimentarea cu HMB în timpul antrenamentului. Aceste studii au fost contestate din cauza efectelor mari raportate.
Datorită mecanismelor duale de stimulare a sintezei proteinelor și de reducere a degradării proteinelor, HMB poate susține în mod unic o compoziție corporală optimă în timpul antrenamentului și al restricției calorice, practicate frecvent de sportivii care participă la sporturi cu categorii de greutate. Într-un studiu foarte mic realizat pe sportive de judo aflate sub restricție calorică timp de trei zile, grupul care a consumat HMB a înregistrat reduceri semnificative ale procentului de grăsime corporală și reduceri numeric mai mici ale masei fără grăsime comparativ cu grupul de control. Într-un alt studiu cu restricție energetică, cercetătorii au evaluat efectele suplimentării cu HMB asupra compoziției corporale în timpul a opt săptămâni de antrenament de forță și alimentație cu timp restricționat. Deși analiza intenție-de-tratament nu a arătat un beneficiu clar al HMB asupra compoziției corporale, în analiza per-protocol, care a exclus persoanele care au abandonat studiul sau au avut conformitate slabă cu dieta, suplimentarea sau exercițiile, doar grupul HMB a prezentat reduceri semnificative ale masei grase și ale procentului de grăsime corporală față de valorile inițiale și a avut o modificare numeric mai mare a masei fără grăsime.
Deși majoritatea studiilor care evaluează efectele suplimentării cu HMB au fost realizate pe adulți tineri, în principal bărbați, efectele suplimentării cu HMB în timpul antrenamentului cu exerciții au fost evaluate și în diferite grupe de vârstă. La jucători de volei de elită adolescenți, suplimentarea cu HMB în timpul a șapte săptămâni de antrenament a crescut semnificativ masa slabă și a redus masa grasă. Din câte știm, Fairfield et al. au fost primii care au evaluat în mod specific efectele exercițiului și HMB la femei de vârstă mijlocie. Deși nu au fost observate efecte semnificative ale combinației HMB cu exercițiul asupra compoziției corporale totale, suplimentarea cu HMB și vitamina D3 a redus semnificativ țesutul adipos intramuscular, măsurat prin imagistică prin rezonanță magnetică a coapsei. În mod notabil, un efect similar a fost observat atât la femeile antrenate prin exerciții de forță, cât și la grupurile de control sedentare. Sunt necesare studii suplimentare pentru a evalua implicațiile metabolice sau alte implicații asupra sănătății ale acestor constatări.
La adulții vârstnici, influența HMB în timpul antrenamentului cu exerciții asupra compoziției corporale a fost evaluată în mai multe studii independente, cu rezultate mixte. Opt săptămâni de suplimentare cu HMB în timpul antrenamentului au dus la o tendință de creștere a masei slabe și la o reducere semnificativă a procentului de grăsime corporală comparativ cu placebo atunci când măsurarea s-a realizat prin pliuri cutanate. Cu toate acestea, aceste măsurători nu au fost semnificativ diferite între grupuri pe baza analizei DXA. În mod notabil, o reducere semnificativ mai mare a ariei de grăsime a coapsei a fost observată folosind o analiză sensibilă prin tomografie computerizată, ceea ce se aliniază cu reducerea grăsimii intramusculare observată cu suplimentarea cu HMB la femeile de vârstă mijlocie. Două studii pe termen mai lung nu au arătat niciun beneficiu suplimentar al suplimentării cu HMB în timpul antrenamentului asupra compoziției corporale generale. Cu toate acestea, analiza post hoc a relevat o reducere mai mare a adipozității abdominale la bărbații vârstnici după douăsprezece săptămâni de exerciții cu suplimentare cu HMB comparativ cu placebo. Protocoalele de antrenament utilizate în majoritatea studiilor cu adulți vârstnici au oferit un stimul mai mic atât ca volum, cât și ca intensitate decât majoritatea studiilor realizate pe grupe de vârstă mai tinere. Deși datele sunt în prezent limitate, suplimentarea cu HMB în combinație cu exercițiul la adulții vârstnici rămâne un domeniu activ de cercetare.
Jakubowski et al. au realizat o revizuire sistematică și o meta-analiză pentru a determina eficacitatea suplimentării cu HMB în creșterea masei fără grăsime și a câștigurilor de forță în timpul antrenamentului de forță la adulți tineri. Autorii au concluzionat că HMB a crescut câștigul de masă corporală totală, dar acest efect nu s-a tradus în creșteri semnificativ mai mari ale masei fără grăsime sau ale forței ori în scăderi ale masei grase în perioadele de antrenament de forță. Autorii au atras atenția asupra diferenței medii dintre grupurile suplimentate cu HMB și cele cu placebo. Această meta-analiză a ridicat mai multe preocupări statistice, inclusiv utilizarea unor concluzii ferme care par inconsistente cu limitările analizei și lipsa unei justificări adecvate pentru deciziile și descrierile metodelor utilizate în analiză, ceea ce indică transparență și reproductibilitate insuficiente. Jakubowski et al. raportează excluderea a două studii târziu în analiză. Excluderile nu s-au bazat pe criterii de includere sau excludere stabilite anterior și, prin urmare, ar necesita justificări suplimentare, iar concluziile ar trebui interpretate cu prudență. În plus, Jakubowski et al. au inclus propriul lor studiu, care nu a fost controlat cu placebo, deși acest lucru era o cerință pentru includerea în meta-analiză. În cele din urmă, mai multe studii sau trialuri individuale au lipsit din meta-analiză, ceea ce ar fi putut modifica concluziile privind masa fără grăsime.
În concluzie, suplimentarea cu HMB, atunci când este combinată cu antrenamentul prin exerciții, probabil îmbunătățește indicatorii compoziției corporale. Această îmbunătățire este realizată prin creșterea masei fără grăsime și sau prin scăderea masei grase. Beneficiile îmbunătățirii compoziției corporale au fost observate în majoritatea, dar nu în toate studiile realizate pe participanți de vârste, sexe și niveluri inițiale de antrenament diferite. Suplimentarea cu HMB poate, de asemenea, să protejeze masa fără grăsime și să amplifice pierderea de grăsime la sportivi în timpul restricțiilor alimentare ușoare până la moderate, deși sunt necesare studii suplimentare în acest domeniu. Este important de menționat că cele mai semnificative îmbunătățiri ale compoziției corporale cu HMB au fost observate în studiile care au inclus programe solide de antrenament de forță și control alimentar. Cu toate acestea, este important de subliniat că acești factori nu sunt neapărat necesari pentru a experimenta beneficiile atribuite HMB. Datorită diversității populațiilor și a designurilor studiilor, se recomandă evaluarea critică a rezultatelor studiilor individuale în funcție de potrivirea lor cu populația țintă și stimulul de antrenament.
9. Efectul HMB asupra forței și puterii atunci când este combinat cu antrenamentul
Recuperarea îmbunătățită prin suplimentarea cu HMB poate permite sportivilor să se antreneze mai intens și mai frecvent, ceea ce duce la adaptări mai rapide la antrenament și la creșteri mai mari ale forței și puterii musculare. Cu toate acestea, efectele asupra forței și puterii au variat în funcție de nivelul de antrenament.
9.1. HMB combinat cu exercițiul la subiecți neantrenați
Suplimentarea cu HMB-Ca în doze de 1,5 și 3 g pe zi a demonstrat creșteri semnificative ale forței totale la persoane neantrenate după trei săptămâni de antrenament de forță, într-o manieră dependentă de doză. În plus, suplimentarea cu HMB-Ca reduce markerii leziunilor musculare și ai degradării proteinelor musculare, ceea ce a corespuns cu îmbunătățiri ale funcției musculare. De asemenea, efectele HMB-Ca asupra recuperării la persoanele neantrenate au fost confirmate atunci când suplimentarea a fost combinată cu un program de antrenament de forță de opt săptămâni. În acest studiu, subiecții neantrenați care au suplimentat cu HMB-Ca au prezentat creșteri ale forței izometrice și izokinetice comparativ cu placebo; totuși, modificările induse de exercițiu ale forței totale a corpului nu au crescut semnificativ din punct de vedere statistic peste efectele antrenamentului singur. Într-un program de antrenament de forță de șase săptămâni, suplimentarea cu HMB-FA a crescut puterea maximă și performanța la presa pentru picioare, comparativ cu placebo. Mai mult, suplimentarea cu HMB-FA a îmbunătățit semnificativ răspunsurile hormonale la antrenament, împreună cu îmbunătățiri asociate ale efectelor hormonale ale antrenamentului.
9.2. HMB combinat cu exercițiul la subiecți neantrenați și antrenați
Efectele HMB-Ca au fost examinate la cohorte de bărbați și femei pe parcursul a patru săptămâni de antrenament de forță, de trei ori pe săptămână. Cohortele au inclus atât participanți neantrenați, cât și antrenați. Rezultatele au arătat că nu au existat diferențe semnificative în câștigurile de forță în funcție de nivelul anterior de antrenament sau de sex atunci când a fost utilizată suplimentarea cu HMB-Ca. Analiza combinată a datelor a demonstrat că HMB-Ca, indiferent de sex sau nivel de antrenament, a crescut forța părții superioare a corpului și a redus leziunile musculare comparativ cu placebo.
9.3. HMB combinat cu exercițiul la subiecți antrenați
Nissen și colaboratorii au fost primii care au descris efectele HMB-Ca la sportivi antrenați. Într-un studiu de șapte săptămâni, grupul suplimentat cu HMB-Ca a crescut performanța la împinsul din culcat comparativ cu grupul placebo. Acest lucru a fost însoțit de o îmbunătățire semnificativă a masei fără grăsime. Cu toate acestea, adăugarea de HMB-Ca timp de 28 de zile la sportivi cu experiență în antrenamentul de forță, care și-au menținut programul individualizat de antrenament, nu a dus la creșteri semnificative ale forței maxime comparativ cu sportivii din grupul de control. În plus, suplimentarea cu HMB-Ca nu a reușit să crească forța peste creșterile observate cu placebo nici la jucători de polo pe apă de elită, nici la canotori, pe parcursul a șase săptămâni de antrenament de forță. În mod similar, modificările forței și ale compoziției corporale într-un design încrucișat, controlat cu placebo, la jucători universitari de fotbal american au fost similare atunci când a fost administrat placebo sau HMB-Ca pe durata unui program de antrenament de forță de patru săptămâni în extrasezon.
Studiile cu durată mai mare de șase săptămâni la participanți antrenați au arătat că suplimentarea cu HMB poate oferi beneficii de performanță. De exemplu, un studiu cu nouă săptămâni de suplimentare cu HMB-Ca a constatat o creștere a forței părții inferioare a corpului, fără efect asupra forței părții superioare a corpului, comparativ cu placebo. Un alt studiu a administrat HMB-Ca sportivilor de volei de elită timp de șapte săptămâni și a observat creșteri mai mari ale forței musculare și ale proprietăților anaerobe, fără impact asupra capacității aerobe. Într-un studiu dublu-orb controlat cu placebo, suplimentarea cu HMB-FA la bărbați antrenați în forță a dus la creșteri substanțiale ale forței totale și ale puterii la săritura verticală în timpul unui program de antrenament de forță periodizat, urmat de faze de supraîncărcare și reducere a volumului. Aceste modificări au fost semnificativ mai mari decât cele observate în grupul placebo. În plus, în timpul fazei de supraîncărcare, suplimentarea cu HMB-FA a ajutat la menținerea forței totale, în timp ce grupul placebo a înregistrat pierderi. HMB-FA a redus, de asemenea, markerii leziunilor musculare comparativ cu grupul placebo. Acest studiu a fost criticat în literatura științifică pentru raportarea unor rezultate de antrenament dificil de acceptat din punct de vedere practic și pentru raportarea statistică, deși autorii au publicat un răspuns la aceste critici. Deși aceste rezultate au generat controverse, studiul a fost inclus pentru a permite cititorului să înțeleagă și să își formeze propriile concluzii asupra întregului corp de literatură științifică referitoare la suplimentarea cu HMB. În contrast, un studiu de opt săptămâni nu a identificat efecte ale HMB-FA și HMB-Ca asupra compoziției corporale, forței musculare și puterii la participanți antrenați. Este important de menționat că aceste studii nu au arătat efecte ale programului de antrenament asupra masei slabe totale, a brațelor sau a picioarelor în niciunul dintre grupuri, ceea ce sugerează că programul de antrenament poate să nu fi fost suficient pentru a crește masa musculară. În plus, volumul total de antrenament nu a fost raportat, iar suplimentele nu au fost administrate în mod dublu-orb.
În concluzie, HMB a demonstrat capacitatea de a îmbunătăți forța și puterea la persoanele neantrenate. Cu toate acestea, beneficiile de performanță ale HMB la sportivii antrenați sunt variabile și tind să devină mai evidente în studiile cu durată mai mare de șase săptămâni. De asemenea, efectele HMB asupra performanței pot fi atribuite recuperării îmbunătățite și reducerii degradării proteinelor musculare.
10. Efectele HMB asupra performanței aerobe
Deși este perceput de obicei ca un supliment care îmbunătățește exercițiul anaerob, HMB a atras interes și pentru potențialul său de a îmbunătăți performanța aerobă la sportivi. Deși mecanismul precis rămâne neclar, HMB poate îmbunătăți metabolismul aerob prin creșterea expresiei PGC-1α, regulatorul principal al biogenezei mitocondriale, și prin activarea kinazei AMPK și a Sirt1. Acest proces ar putea promova biogeneza mitocondrială atât în celulele musculare, cât și în adipocite, ducând la îmbunătățirea eficienței metabolismului carbohidraților și grăsimilor, la creșterea consumului de oxigen și la reducerea masei grase. În plus, HMB poate ajuta la atenuarea leziunilor musculare, accelerând astfel recuperarea. Knitter și colaboratorii au demonstrat efectele benefice ale suplimentării cu HMB-Ca combinate cu antrenamentul asupra leziunilor musculare la alergători. Grupul HMB a prezentat niveluri semnificativ mai scăzute ale markerilor leziunilor musculare după o alergare de 20 km comparativ cu grupul placebo.
Mai multe studii au investigat efectele suplimentării cu HMB asupra performanței aerobe. Vukovich și Dreifort au studiat administrarea a 3 g pe zi de HMB-Ca la cicliști antrenați pentru anduranță timp de 14 zile. Ei au constatat că, deși nu a influențat consumul maxim de oxigen, a crescut semnificativ pragul de acumulare a lactatului în sânge, ceea ce ar putea aduce beneficii performanței de anduranță. Lamboley și colaboratorii au investigat HMB-Ca combinat cu cinci săptămâni de antrenament interval pe bandă de alergare. Ei au raportat o creștere de 15,5% a consumului maxim de oxigen și o creștere de 13,4% a punctului compensator respirator pentru grupul suplimentat cu HMB-Ca, comparativ cu creșteri de 8,5% și 8,6% în grupul placebo. Robinson și colaboratorii au studiat HMB-FA combinat cu antrenament interval de intensitate mare și au observat creșteri mai mari ale consumului maxim de oxigen și ale pragului ventilator, dar fără îmbunătățiri ale punctului compensator respirator comparativ cu placebo după patru săptămâni de antrenament. Durkalec-Michalski și Jeszka au administrat HMB-Ca sportivilor de lupte foarte bine antrenați și au constatat o creștere semnificativă a consumului maxim de oxigen și a pragului ventilator comparativ cu placebo. Ferreira și colaboratorii au examinat caiaciști de elită care au luat zilnic HMB-Ca sau placebo timp de 14 zile și au fost supuși unui test maxim de patru minute pe ergometrul de caiac. Ei au observat o eficiență mecanică îmbunătățită și niveluri mai ridicate ale pulsului generat, ale puterii medii și ale frecvenței loviturilor de paletă cu suplimentarea cu HMB-Ca comparativ cu placebo. Studiul a sugerat că suplimentarea cu HMB poate ajuta caiaciștii să genereze mai multă putere, îmbunătățindu-le performanța.
De asemenea, s-a demonstrat că HMB-Ca crește markerii performanței de anduranță la sportivi experimentați din sporturi de luptă, inclusiv lupte, judo, jiu-jitsu brazilian, karate, precum și la canotori. Într-un studiu încrucișat de 12 săptămâni, suplimentarea cu 3,75 g pe zi de HMB-Ca a crescut consumul maxim de oxigen, timpul până la atingerea pragului ventilator, încărcătura la pragul ventilator și frecvența cardiacă la acest prag. Acest lucru indică o creștere a capacității aerobe și, de asemenea, a puterii anaerobe de vârf cu aproximativ 11% comparativ cu 1,7% în grupul placebo. HMB nu a arătat beneficii asupra performanței de putere la sportive de judo de elită atunci când HMB-Ca a fost administrat timp de trei zile în timpul unei perioade de restricție calorică, posibil din cauza duratei scurte a suplimentării.
În concluzie, studiile menționate sugerează că suplimentarea cu HMB are potențialul de a îmbunătăți performanța aerobă, în special la sportivii antrenați. Mecanismele moleculare care stau la baza efectelor HMB nu sunt cunoscute. Sunt necesare cercetări suplimentare pentru a determina doza optimă și durata suplimentării cu HMB necesare pentru a obține îmbunătățiri ale performanței aerobe. De asemenea, studiile viitoare ar trebui să exploreze potențialele efecte sinergice ale combinării HMB cu alte suplimente, precum creatina monohidrat, precum și impactul asupra diferitelor populații de sportivi implicați în antrenamente de intensitate mare și aerobă.
11. Suplimentarea cu HMB la adulții vârstnici
După vârsta de 40 de ani, masa corporală slabă scade cu aproximativ 8% pe deceniu și accelerează până la aproximativ 15% pe deceniu după vârsta de 70 de ani. Cauzele care stau la baza acestei pierderi par a fi multifactoriale, incluzând menținerea unui stil de viață sedentar, malnutriția, rezistența la insulină, stresul oxidativ și modificările metabolismului muscular și proteic. Acești factori contribuie la scăderea răspunsului de sinteză proteică musculară și la rezistența anabolică observată frecvent la vârstnici. Se sugerează că rezistența anabolică poate fi depășită prin suplimentarea cu leucină și s-a emis ipoteza că acest lucru se poate datora conversiei leucinei în HMB. Cu toate acestea, HMB endogen este produs în organism în cantități mici din leucină. Cercetări anterioare au demonstrat că nivelurile plasmatice de HMB variază odată cu vârsta și că, la adulții sănătoși, acestea sunt asociate pozitiv cu masa slabă apendiculară și forța de prindere a mâinii. Într-un studiu recent care a inclus 1290 de adulți vârstnici, nivelurile plasmatice de HMB au fost corelate invers cu fragilitatea, în principal cu parametri legați de compoziția corporală și forță. Autorii au concluzionat că aceste rezultate sugerează că nivelurile de HMB sub un anumit prag sunt asociate cu fragilitate și slăbiciune, în timp ce peste un anumit prag există un efect protector. Deși aceste rezultate provin dintr-un număr mare de participanți, natura corelațională a studiului impune prudență în a trage concluzii de tip cauză-efect. Aceste asocieri sunt însă interesante și justifică investigații mai aprofundate, folosind designuri de studiu mai riguroase și bine controlate.
Beneficiile clinice ale HMB, cu sau fără exercițiu, asupra masei musculare scheletice, forței și funcționalității la adulții de 60 de ani și peste au fost analizate pe larg. O analiză recentă indică faptul că HMB-Ca, administrat singur sau ca parte a unui supliment nutrițional, susține menținerea masei slabe și creșterea forței musculare la adulții vârstnici. De asemenea, s-a concluzionat că sunt necesare studii suplimentare pentru a evalua impactul HMB asupra funcției musculare. Aceste constatări sunt confirmate de meta-analize recente care arată efecte pozitive ale HMB-Ca asupra forței musculare și masei corporale slabe la adulții vârstnici.
Stout și colaboratorii au arătat o îmbunătățire a forței picioarelor și a calității musculare la adulții cu vârsta de 65 de ani și peste suplimentați cu HMB-Ca comparativ cu placebo, însă aceste efecte nu au fost observate atunci când suplimentarea a fost combinată cu exerciții de forță. În două studii randomizate dublu-orb, Flakoll și colaboratorii au constatat că suplimentarea timp de 12 săptămâni cu HMB-Ca și două aminoacizi, arginină și lizină, a crescut semnificativ forța musculară și a îmbunătățit funcționalitatea, având tendința de a spori câștigul de masă musculară. Aceste efecte au fost atribuite creșterii sintezei proteice la nivelul întregului organism. Într-un studiu de un an, suplimentarea cu HMB, arginină și lizină a îmbunătățit semnificativ masa corporală slabă la adulții vârstnici, dar nu a arătat îmbunătățiri ale forței sau funcției musculare. O analiză retrospectivă a acelorași date a arătat că beneficiul asupra forței musculare a fost puternic dependent de nivelurile circulante de vitamina D. Aceste rezultate sugerează că niveluri adecvate de vitamina D pot fi necesare pentru a obține beneficii optime cu HMB. Într-un studiu recent de 12 luni, HMB-Ca combinat cu vitamina D3 a dus la creșterea nivelurilor serice de vitamina D și a fost asociat cu îmbunătățiri ale masei corporale slabe, forței și funcției musculare la adulții vârstnici care nu făceau exerciții, însă nu au fost observate diferențe între grupurile care efectuau exerciții. Totuși, alte cercetări au raportat că suplimentarea cu HMB-Ca în timpul antrenamentului de forță a îmbunătățit forța musculară, funcționalitatea și calitatea musculară comparativ cu placebo la adulți vârstnici cu sarcopenie.
În concluzie, suplimentarea cu HMB poate fi utilă chiar și în absența exercițiului pentru îmbunătățirea forței musculare, funcționalității și calității musculare, în special la adulții vârstnici. Efectele suplimentării cu HMB combinate cu exercițiul sunt variabile, însă combinația poate avea efecte benefice în tratamentul sarcopeniei, fragilității și cașexiei asociate cu înaintarea în vârstă, deși acest lucru poate depinde de statusul vitaminei D.
12. HMB și atrofia musculară prin neutilizare
Pe lângă efectele dăunătoare ale îmbătrânirii asupra masei și forței musculare, mulți adulți în vârstă, chiar și persoane sănătoase, trec prin perioade de inactivitate din cauza bolii sau a accidentărilor. Aceste perioade de neutilizare musculară pot duce la pierderi rapide de masă și forță musculară. Datele provenite dintr-un studiu experimental bine controlat de repaus la pat sugerează că suplimentarea cu HMB poate preveni efectele dăunătoare ale repausului la pat la adulții vârstnici altfel sănătoși. Pe parcursul a 10 zile de repaus experimental la pat la 19 adulți vârstnici, suplimentarea zilnică cu 3 g de HMB, începută cu cinci zile înainte de repausul la pat, a dus la o menținere mai bună a masei corporale slabe totale comparativ cu grupul placebo. Rezultate similare au fost observate și pentru masa slabă a membrelor inferioare. În plus, după opt săptămâni de reabilitare post-repaus la pat și urmarea unui program de antrenament de rezistență timp de trei zile pe săptămână, grupul suplimentat cu HMB a avut tendința de a crește masa corporală slabă față de valorile inițiale, în timp ce valorile grupului de control au rămas sub nivelul inițial. Modele similare au fost observate și pentru forța musculară izocinetică.
Analizele probelor de biopsie musculară colectate de la acești participanți au evidențiat niveluri mai ridicate de conținut mitocondrial și de markeri ai fuziunii și fisiunii, precum și niveluri mai mari de trigliceride în mușchiul persoanelor suplimentate cu HMB. Între timp, probele musculare din grupul de control au arătat o creștere a sintezei colagenului și o scădere a expresiei genelor asociate energeticii mitocondriale. Totuși, aceste efecte au fost atenuate în mușchiul persoanelor suplimentate cu HMB. Aceste rezultate susțin modularea dinamicii mitocondriale și a metabolismului lipidic de către HMB ca mecanism potențial pentru prevenirea atrofiei prin neutilizare și pentru sprijinirea reabilitării, depășind efectele HMB asupra ratelor de sinteză și degradare a proteinelor.
Alte studii care au evaluat suplimentarea cu HMB în perioade de neutilizare relativă sau traumă tisulară au obținut rezultate similare. Diferențele în menținerea ariei transversale musculare după artroplastia totală de genunchi la pacienți vârstnici nu au fost semnificative statistic, însă un grup suplimentat cu 2,4 g HMB + 14 g glutamină + 14 g arginină a prezentat modificări absolute mai mari comparativ cu grupul de control. În ceea ce privește forța musculară, grupul suplimentat cu HMB a reușit să atenueze pierderile de forță musculară la 14 zile după intervenția chirurgicală comparativ cu efectele observate în grupul de control. În rândul pacientelor vârstnice cu fractură de șold, 81,3% dintre pacientele care au luat un supliment care conținea HMB erau mobile în zilele 15 și 30 după operație, comparativ cu 26,7% dintre pacientele din grupul de control. Forța musculară a fost, de asemenea, semnificativ mai mare în grupul cu HMB față de grupul de control până în ziua 30 după intervenția chirurgicală. Suplimentarea cu HMB a arătat, de asemenea, o protecție mai bună a masei și forței musculare comparativ cu grupul de control la trei luni după protezarea șoldului, într-un studiu separat realizat pe pacienți sarcopenici cu fractură de șold.
În concluzie, suplimentarea cu HMB poate fi utilă pentru atenuarea pierderii de masă și forță musculară cauzate de atrofia prin neutilizare la populațiile de adulți vârstnici sau după intervenții chirurgicale și traumatisme tisulare. Totuși, datele studiilor sunt limitate și sunt necesare cercetări suplimentare, în special la populațiile mai tinere.
13. Eficacitatea HMB în combinație cu alți nutrienți
Există numeroase studii care demonstrează efectul aditiv sau sinergic atunci când HMB este combinat cu alți nutrienți. Aceste efecte pot rezulta din combinarea nutrienților care acționează prin mecanisme diferite, ajută la absorbție sau furnizează un nutrient limitativ necesar pentru maximizarea performanței la efort.
13.1. HMB plus probiotice
La sportivi, suplimentarea cu anumite tulpini probiotice a demonstrat creșterea absorbției nutrienților, a performanței la efort și a recuperării după exerciții care provoacă leziuni musculare. Probioticul Weizmannia coagulans GBI-30, 6086 a demonstrat că îmbunătățește absorbția aminoacizilor din proteine animale și vegetale. Într-un studiu separat, atunci când această tulpină probiotică a fost combinată cu HMB-Ca și HMB-FA, combinația a îmbunătățit nivelurile maxime de HMB cu 16% și expunerea totală la HMB cu 19% după suplimentare. Mai mult, suplimentarea cu HMB-FA în timpul unui antrenament militar intens a redus semnificativ inflamația, iar administrarea concomitentă cu BC30 timp de patru săptămâni a îmbunătățit sinergic efectele benefice asupra integrității musculare și efectele antiinflamatorii ale IL-10. Eficacitatea benefică a administrării concomitente a BC30 cu HMB poate fi rezultatul expunerii crescute a țesuturilor și plasmei la HMB sau al proprietăților antiinflamatorii și antioxidante sinergice ale tulpinii probiotice. Sunt necesare cercetări suplimentare pentru a explora pe deplin aceste ipoteze.
13.2. HMB plus creatină
Creatina este implicată în reciclarea energiei și se găsește în principal în mușchii scheletici și în țesutul cerebral. Suplimentarea cu creatină crește rezervele intramusculare de creatină și capacitatea de antrenament acut, rezultând creșteri mai mari ale masei corporale slabe, ale dimensiunii musculare regionale, ale forței și ale performanței atletice. Un total de nouă studii au investigat efectele administrării concomitente de HMB cu creatină asupra performanței atletice , iar trei dintre aceste studii au utilizat un design factorial 2 × 2, care permite examinarea efectelor aditive și sinergice ale HMB-Ca și creatinei. Primul studiu care a analizat potențiale efecte adăugate a utilizat un program progresiv de antrenament de rezistență de trei săptămâni. Efectele aditive ale suplimentării cu HMB-Ca și creatină au fost demonstrate prin creșteri semnificative ale masei corporale slabe și ale forței musculare cumulative, fără interacțiune. Creatina combinată cu HMB a crescut semnificativ puterea aerobă la canotori de elită comparativ cu HMB-Ca sau creatina administrate separat. În plus, suplimentarea cu HMB și creatină, împreună cu un program intensiv de antrenament de forță, a crescut puterea anaerobă, rezistența și a îmbunătățit compoziția corporală comparativ cu HMB administrat singur. Totuși, trei studii nu au arătat niciun efect al suplimentării combinate cu HMB și creatină asupra performanței la efort, în timp ce ingredientele individuale nu au arătat nici ele efecte.
Într-un studiu recent, Fernández-Landa și colab. au examinat efectul CrM administrat singur sau în combinație cu HMB la 28 de canotori de elită de sex masculin. Înainte și după intervenția de 10 săptămâni, cercetătorii au măsurat puterea fiecărui canotor la pragul anaerob, la 4 mmol și la 8 mmol de lactat sanguin, utilizând un test incremental pe ergometru de canotaj. La nivelul de 8 mmol, combinația CrM-HMB a demonstrat o capacitate mai mare decât grupul placebo, CrM sau HMB administrate separat. Puterea aerobă la pragul anaerob, la 4 mmol și la 8 mmol a arătat o îmbunătățire sinergică atunci când CrM și HMB au fost combinate.
13.3. HMB plus aminoacizi
L-arginina este un aminoacid neesențial și are multiple funcții, unele legate de sinteza și degradarea proteinelor. Aceasta este convertită în oxid nitric, care determină dilatarea vaselor de sânge și îmbunătățește fluxul sanguin către mușchiul aflat în efort. L-lizina este un aminoacid esențial care joacă un rol important în creșterea normală și în reînnoirea musculară. Aminoacidul taurina are proprietăți antiinflamatorii și antioxidante și joacă un rol în numeroase procese fiziologice relevante pentru performanța sportivă, precum reglarea lipidelor și a glucozei și metabolismul energetic. L-glutamina poate avea efecte benefice asupra sistemului imunitar și asupra reglării glucozei în perioadele de antrenament intens.
Suplimentarea zilnică cu HMB-Ca, L-arginină și L-lizină timp de 12 săptămâni a crescut forța, funcționalitatea și masa musculară la femei vârstnice fără exercițiu fizic, iar suplimentarea timp de 12 luni a confirmat beneficiile asupra masei musculare la bărbați și femei vârstnice. Totuși, creșterea masei musculare nu s-a tradus prin creșteri ale forței la persoanele cu deficit de vitamina D. Administrarea concomitentă de HMB-Ca cu L-arginină, L-glutamină și taurină a crescut semnificativ modificările induse de antrenament asupra masei corporale slabe, forței musculare și puterii ca răspuns la un program de antrenament de rezistență de 12 săptămâni, comparativ cu exercițiul fizic singur. Formula HMB-Ca cu mai multe ingrediente a demonstrat, de asemenea, beneficii asupra imunomodulării ca răspuns la exercițiul de rezistență acut și cronic. Deși ingestia combinată de HMB-Ca cu L-arginină, L-glutamină și taurină sau administrarea concomitentă de HMB și L-lizină sunt eficiente comparativ cu placebo, în prezent nu se știe dacă aceste combinații cu mai multe ingrediente sunt superioare HMB administrat singur, din cauza lipsei studiilor comparative.
13.4. HMB plus vitamina D3
Vitamina D este importantă pentru dezvoltarea musculară normală și pentru optimizarea forței și a performanței atletice, în special la persoanele cu niveluri scăzute de vitamina D. Totuși, datele privind sportivii sunt limitate și prezintă rezultate mixte. Administrarea concomitentă de HMB-Ca cu vitamina D3 la adulți vârstnici sănătoși cu insuficiență dovedită de vitamina D îmbunătățește forța musculară și funcția fizică chiar și în absența unui program de exerciții. Efectele benefice asupra sănătății musculare au fost confirmate într-un studiu care a utilizat un iaurt fortificat cu HMB-Ca, vitamina D3 și vitamina C timp de 12 săptămâni la subiecți vârstnici, demonstrând creșteri semnificative ale forței. Suplimentarea cu HMB și vitamina D3 timp de 12 săptămâni a crescut masa musculară la femei de vârstă mijlocie sedentare. Totuși, atunci când suplimentarea a fost combinată cu antrenament progresiv de rezistență, nu s-au observat beneficii suplimentare asupra masei musculare și funcționalității comparativ cu exercițiul fizic singur. Ingestia de HMB și vitamina D3 ca parte a unui amestec cu mai multe ingrediente care a inclus și cofeină și colină, în combinație cu un program de antrenament, a dus la creșterea forței la nivelul membrelor superioare și inferioare comparativ cu un grup de control într-o populație de adulți neantrenați. Beneficiile adăugate sau chiar sinergice ale administrării concomitente de HMB și vitamina D3 nu pot fi stabilite în prezent pentru niciun rezultat, deoarece lipsesc studiile comparative cu HMB și vitamina D3 administrate separat. Sunt necesare studii suplimentare la populații atletice mai tinere pentru a confirma beneficiile observate la populațiile vârstnice.
13.5. HMB plus proteină
Proteina alimentară este propusă pentru optimizarea antrenamentului și a recuperării după efort, iar compoziția aminoacizilor, în special conținutul de leucină, și rata de digestie sunt considerate markeri ai calității proteinelor. S-a demonstrat că HMB crește efectele anabolice ale ingestiei de proteine vegetale din soia într-o stare catabolică de post. Combinarea HMB cu izomaltuloză și proteină din zer a îmbunătățit puterea și recuperarea după exerciții intense de rezistență comparativ cu proteina din zer administrată singură. Kreider și colab. au administrat sportivilor antrenați în forță un supliment proteic și glucidic fortificat cu 0, 3 sau 6 g pe zi de HMB-Ca timp de 28 de zile, dar nu au observat niciun efect asupra compoziției corporale sau forței. Nu au fost observate diferențe între HMB-Ca, proteina din zer sau combinația ambelor atunci când au fost analizate scăderile de forță induse de exercițiu și markerii de afectare musculară. În plus, Jakubowski și colab. au comparat efectele HMB-Ca cu cele ale leucinei atunci când au fost adăugate la proteina din zer în timpul unui program de antrenament de rezistență etapizat de 12 săptămâni și au concluzionat că HMB-Ca adăugat la proteina din zer nu a arătat îmbunătățiri mai mari ale masei musculare sau forței comparativ cu leucina adăugată la proteina din zer. Totuși, studiul nu a fost controlat cu placebo.
13.6. HMB plus KIC sau ATP
Administrarea concomitentă a 3 g HMB-Ca cu 0,3 g acid α-ketoizocaproic (KIC) timp de 14 zile a demonstrat reducerea scăderilor de performanță și a afectării musculare induse de exercițiu. Într-un studiu efectuat pe alergători adolescenți de distanță medie, suplimentarea cu 3,75 g HMB-Ca și 10 g L-arginină-cetoglutarat timp de 12 zile a prevenit scăderea performanței la sărituri în timpul antrenamentului fără a influența markerii de afectare musculară. Totuși, HMB a demonstrat, de asemenea, reducerea afectării musculare și îmbunătățirea recuperării în alte studii.
Un alt factor important pentru sănătatea musculară este adenosina-5′-trifosfatul (ATP). Suplimentarea cu ATP îmbunătățește performanța sportivă prin creșterea fluxului sanguin către mușchiul aflat în efort, furnizarea nutrienților necesari și reducerea oboselii. Combinația dintre ATP și HMB, împreună cu antrenamentul de rezistență, a demonstrat creșteri ale masei corporale slabe, puterii și forței comparativ cu grupul de control, precum și comparativ cu ATP și HMB administrate separat.
În rezumat, eficacitatea HMB poate fi sporită atunci când este combinată cu anumite nutrienți în condiții specifice. De exemplu, administrarea concomitentă a HMB cu glutamină, arginină și lizină poate crește efectul asupra masei corporale slabe. În mod similar, combinația HMB cu creatină sau ATP poate avea un impact pozitiv asupra masei musculare. De asemenea, forța și funcția musculară pot fi îmbunătățite când HMB este utilizat împreună cu vitamina D (în cazul insuficienței), creatină și ATP. În plus, eficacitatea HMB în recuperarea musculară pare a fi îmbunătățită atunci când este administrată împreună cu probioticul BC30. Totuși, HMB nu a demonstrat întotdeauna un efect sporit atunci când este combinată cu niveluri ridicate de proteină din zer.
14. Rezumat final și concluzii
Următoarele 12 puncte constituie poziția Societății Internaționale de Nutriție Sportivă (ISSN) și au fost aprobate de Comitetul de Cercetare al Societății:
By. Bitanu-Alexandru
Referinte:
Dietele din culturism pun, în general, accent pe un aport ridicat de proteine și limitează…
Pe lângă proteine, există o varietate de alte suplimente pe care le poți folosi pentru…
1. IntroducereSportivii sunt adesea percepuți ca exemple ale unui stil de viață sănătos, caracterizat prin…
Antrenamentul de rezistență este o modalitate structurată de exercițiu care utilizează încărcături externe pentru a…
CreatinăCreatina este o moleculă omniprezentă sintetizată predominant în ficat, rinichi și pancreas, într-un ritm de…
IntroducereHipertrofia musculară determină o creștere a ratei metabolismului uman. Rata metabolică a mușchiului este estimată…