Kann eine Nahrungsergänzung mit verzweigtkettigen Aminosäuren Muskelschäden reduzieren, die durch neuromuskuläre Elektrostimulation verursacht werden? Eine kombinierte funktionelle und metabolische nicht-invasive Untersuchung bei gesunden Menschen

Neuromuskuläre Elektrostimulation (NMES) wird häufig im Rehabilitationsbereich eingesetzt, um die Muskelkapazität von hypoaktiven Patienten oder Patienten mit Gelenktrauma zu steigern oder wiederherzustellen. Obwohl diese Technik besonders für die Muskelrehabilitation geeignet zu sein scheint, mehren sich die Hinweise auf mögliche schädliche Auswirkungen elektrisch induzierter isometrischer Kontraktionen bei gesunden Menschen. Jüngste Studien haben einen 10- bis 30-fachen Anstieg der Kreatinkinase (CK)-Aktivität berichtet, der mit einem deutlich erhöhten Muskelkater und einer beeinträchtigten Kraftproduktion als Folge von NMES einhergeht. Auf dieser Grundlage sollten weitere Studien zu diesen schädlichen Wirkungen durchgeführt werden, die die klinische Anwendung von NMES einschränken könnten.

Im letzten Jahrzehnt widmeten sich viele Studien der Ergänzung mit verzweigtkettigen Aminosäuren (BCAA) als potenziellem prophylaktischen/therapeutischen Ansatz. Der Grundgedanke dieses Ansatzes besteht darin, dass BCAA die Proteinsynthese steigern und den Proteinabbau durch physiologische Mechanismen reduzieren könnte, die den mTOR-Regulationsweg (Säugetierziel von Rapamycin) einbeziehen. Darüber hinaus könnte BCAA auch als energetisches Substrat während des Trainings verwendet werden, wenn die Glykogenspeicher erschöpft sind. Insgesamt haben frühere Ergebnisse die Wirksamkeit einer BCAA-Supplementierung bei der Abschwächung von Muskelschäden bestätigt. Dennoch gibt es immer noch kaum umfassende Studien, die die Wirkung einer Aminosäureergänzung auf Marker für Muskelschäden untersuchen.

Magnetresonanztomographie (IRM) und Phosphor-31-Magnetresonanzspektroskopie (31P-MRS) sind leistungsstarke nicht-invasive Instrumente, die die Untersuchung der Skelettmuskelstruktur und des Energiestoffwechsels ermöglichen.

Dieses ehrgeizige Projekt widmet sich der anatomischen, funktionellen und metabolischen Charakterisierung der BCAA-Supplementierung nach NMES mittels MRT und 31P-MRS. Verschiedene Marker für Muskelschäden, darunter maximale willkürliche Kraftproduktion, T2-Werte und scheinbarer Diffusionskoeffizient (ermittelt durch MRT) sowie der Energiestoffwechsel, der in Ruhe und während des Trainings (mit 31P-MRS) beurteilt wird, werden vor und nach NMES ermittelt. Dieses Projekt ist von größter Bedeutung für die Verbesserung unseres Wissens über anatomische, metabolische und funktionelle Ereignisse im Zusammenhang mit der BCAA-Supplementierung im Zusammenhang mit durch körperliche Betätigung verursachten Muskelschäden