Muskelregeneration in großer Höhe (HAMR)

Um die Muskelmasse zu schützen und die Leistung bei anstrengenden militärischen Einsätzen in großer Höhe (HA; > 2500 m Höhe) aufrechtzuerhalten, sind Ernährungsstrategien erforderlich, die das Muskelglykogen wiederherstellen und die Muskelreparatur und den Muskelumbau in der Erholungsphase nach dem Training fördern. Allerdings sind die meisten Militärangehörigen, die bei HA operieren, einheimische Tieflandbewohner und daher nicht an die Hypoxämie gewöhnt, die bei der ersten HA-Exposition auftritt. Wir haben gezeigt, dass eine akute HA-Exposition (innerhalb von 5 Stunden) die periphere Glukoseaufnahme fehlreguliert und den Muskelanabolismus nach dem Training bei Tieflandbewohnern, die sich auf 4.300 m aufhalten, hemmt. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass herkömmliche Empfehlungen, unmittelbar nach dem Training ausschließlich Kohlenhydrate zu sich zu nehmen, um die Muskelregeneration zu erleichtern, für Tieflandsportler, die innerhalb der ersten Stunden nach der HA-Exposition trainieren, möglicherweise nicht ausreichen. In einer aktuellen Metaanalyse unserer Gruppe berichteten wir, dass die Auswirkungen der Einnahme von Kohlenhydraten (CHO) im Vergleich zu isokalorischen Kohlenhydraten plus Protein (CHO+PRO) auf die Muskelglykogenauffüllung nicht eindeutig waren, die kombinierte Makronährstoffmischung jedoch einen zusätzlichen Stoffwechselvorteil mit sich bringt CHO allein, weil es die Muskelreparatur/den Muskelumbau stimuliert, indem es die anabole Signalübertragung und die Proteinsynthese hochreguliert. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die CHO-Aufnahme nach dem Training anstelle einer isokalorischen Menge PRO reduziert werden kann, wenn man mit HA trainiert, ohne dass es zu einer Glykogenauffüllung kommt. Es wurde jedoch nicht geklärt, ob CHO+PRO im Vergleich zu CHO allein die Glykogenauffüllung und den Muskelanabolismus nach dem Training fördert, wenn die periphere Glukoseaufnahme und die anabole Signalübertragung bei akuter HA-Exposition fehlreguliert sind. Ziel dieser Studie ist es, die Auswirkungen der Einnahme von CHO oder einer isokalorischen Menge CHO+PRO nach dem Aerobic-Training auf die Glykogensynthese, die molekulare Regulierung der Glukoseaufnahme, -speicherung und die Muskelproteinsynthese während einer akuten HA-Exposition zu bestimmen. Diese Studie wird ein randomisiertes, doppelblindes Crossover-Design verwenden und in der hypobaren/hypoxischen Kammer des USARIEM durchgeführt werden. Insgesamt werden 10 gesunde, körperlich aktive Männer und Frauen im Alter zwischen 18 und 39 Jahren untersucht. Nach 48 Stunden kontrolliertem Training und Diät zur Normalisierung der Muskelglykogenspeicher melden sich die Freiwilligen nach einem 10-stündigen Fasten über Nacht im Labor. Nachdem zu Studienbeginn eine Muskelbiopsie aus dem Vastus lateralis entnommen wurde, werden die Freiwilligen in der hypobaren/hypoxischen Kammer des USARIEM auf HA-Bedingungen (460 mmHg) gebracht und führen ein standardisiertes Glykogenabbauprotokoll auf einem Fahrradergometer durch. Nach Abschluss der Glykogenabbauübung wird eine zweite Muskelbiopsie durchgeführt. Die Freiwilligen nehmen dann über einen dreistündigen Erholungszeitraum 1,2 g CHO/kg/h oder 0,9 g CHO/kg/h + 0,3 g PRO/kg/h zu sich. Eine dritte und vierte Biopsie wird 4 und 6 Stunden nach der Genesung durchgeführt, um die molekulare Regulierung der Glukoseaufnahme, der Glykogensynthese und der Muskelproteinsynthese im Laufe der Zeit zu charakterisieren. Während jedes Versuchs werden serielle Blutabnahmen durchgeführt, um die endokrinen und zirkulierenden Substratreaktionen bei CHO und CHO+PRO zu beurteilen. Die Probetermine liegen mindestens 4 Tage auseinander. Zu den Hauptrisiken im Zusammenhang mit dieser Studie zählen jene im Zusammenhang mit akuter hypobarer Hypoxie, sportlicher Betätigung, Muskelbiopsien und Blutabnahmen.