Wirkung einer 12-wöchigen Milchfettkügelchenmembran-Supplementierung auf die menschliche Muskelfunktion von Sportlern mittleren Alters

Ernährungsstrategien, einschließlich Nahrungsergänzung, sind weithin gefragt, um die Funktion des neuromuskulären Systems zu verbessern, was für alternde Sportler von Vorteil wäre, um ihre Fähigkeit zur Ausübung körperlicher Aktivitäten aufrechtzuerhalten. Die Milchfettkügelchenmembran (MFGM, bestehend aus der Membran, die Milchfetttröpfchen umgibt) erhält aufgrund einer Reihe vielversprechender Längsschnittstudien (> 4) zunehmend Aufmerksamkeit als potenzielle Ergänzung zur Abmilderung des altersbedingten Rückgangs der Muskelkraft und -größe Allerdings sind die Gesamtergebnisse immer noch widersprüchlich, was wahrscheinlich auf methodische Einschränkungen früherer Studien zurückzuführen ist. Daher ist es wichtig, gründlich zu untersuchen, ob die chronische Einnahme eines MFGM-haltigen Nahrungsergänzungsmittels die Funktion und Physiologie des neuromuskulären Systems bei Sportlern mittleren Alters und Leistungssportlern wirksam verbessert.

Diese Studie zielt darauf ab, die Auswirkungen einer chronischen (12 Wochen) bioaktiven Molkenproteinkonzentrat-Supplementierung (BWPC) mit einem isokalorischen, isonitrogenen Protein-Placebo auf Erbsenbasis auf die Physiologie (kontraktile Eigenschaften, Koaktivierung, Zeitpunkt der Aktionspotentiale), Morphologie (Gesamt-/ funktionelle Muskelquerschnittsfläche/-volumen) und Funktion des neuromuskulären Systems von Sportlern/Meistersportlern mittleren Alters.

Mithilfe eines randomisierten, doppelblinden Parallelgruppenstudiendesigns werden die Teilnehmer einer von zwei Gruppen zugeteilt: BWPC oder Placebo-Ergänzungsgruppe. Nach der Einwilligung füllen die Teilnehmer Screening-Fragebögen aus, um ihre Eignung zu bestätigen. Insgesamt müssen die Teilnehmer an 5 Laborsitzungen (1 Einweisung ~ 2,5 Stunden, 4 Hauptmesssitzungen jeweils ~ 2 Stunden) in den neuromuskulären Labors im Matthew Arnold-Gebäude der Loughborough University teilnehmen. Die Einarbeitung und die ersten beiden Basismesssitzungen werden über einen Zeitraum von zwei Wochen durchgeführt. Anschließend werden die Teilnehmer gebeten, 12 Wochen lang täglich ein Nahrungsergänzungsmittel (84 Tagesdosen) einzunehmen und dabei ihren gewohnten Lebensstil (Ernährung und Bewegung/körperliche Aktivität) beizubehalten ). Dann nehmen sie an zwei weiteren Nachmesssitzungen teil, wobei die erste genau nach 12 Wochen der Nahrungsergänzung stattfindet (d. h. 84. Tag) und der zweite 3-4 Tage später (d. h. 87. oder 88. Tag). Das Ergänzungsprotokoll sieht vor, dass die Teilnehmer 1 abgepackten Beutel mit Wasser mischen und das resultierende Getränk zusammen mit ihrem Frühstück konsumieren. Die Teilnehmer müssen während des Nahrungsergänzungszeitraums (Woche 3 und 9) zweimal ein Formular zur Ernährungsaufzeichnung ausfüllen. Dazu gehört das Wiegen und Aufzeichnen, was sie an drei aufeinanderfolgenden Tagen essen/trinken. Die körperliche Aktivität vor und nach der Teilnahme wird anhand des International Physical Activity Questionnaire (IPAQ, Kurzformat) bewertet.

Während der Einarbeitungssitzung können die Teilnehmer alle Arten von Kontraktionen (freiwillige und unfreiwillige) ausprobieren, die in den Hauptmesssitzungen durchgeführt werden, jedoch ohne die Aufzeichnung einer Elektromyographie (EMG). Die erste Messsitzung zu Beginn/nach der Messung umfasst verschiedene isometrische Kniestreckkontraktionen innerhalb eines speziell angefertigten isometrischen Dynamometers. Dazu gehören maximale und explosive freiwillige Kontraktionen, um die maximale Kraft bzw. die Geschwindigkeit der Kraftentwicklung zu beurteilen. Die supramaximale Stimulation des N. femoralis wird genutzt, um zuckende Kontraktionen hervorzurufen. Zur Beurteilung des Kraft-Frequenz-Verhältnisses (1 - 100 Hz) der Kniestrecker wird eine submaximale transkutane Muskelstimulation durchgeführt. Schließlich werden submaximale isometrische Kontraktionen (10 und 25 % der maximalen willkürlichen Kraft) durchgeführt, während eine konzentrische Nadelelektrode in den Vastus lateralis eingeführt wird, um die Stabilität der Übertragung des neuromuskulären Übergangs zu beurteilen. Während dieser Messsitzung werden Oberflächen-EMG-Signale erfasst, indem zwei Oberflächen-EMG-Elektroden an jedem der drei oberflächlichen Quadrizepsmuskeln (Rectus Femoris, Vastus Lateralis und Medialis) angebracht werden.

Innerhalb der zweiten Messsitzung vor/nachher wird bei den Teilnehmern eine 3,0-T-MRT-Untersuchung der unteren Gliedmaßen durchgeführt. Das Verfahren wird dem Teilnehmer klar erklärt, bevor er das MRT-Vereinbarungsformular unterzeichnet und den MRT-Sicherheitsfragebogen ausfüllt. Nach dem Scan führen die Teilnehmer Gegenbewegungssprünge auf einer Kraftmessplatte durch, um die neuromuskuläre Kraft zu beurteilen.

Die Leistungsanalyse basierte auf der Erkennung einer Gruppen-Zeit-Interaktion für die isometrische Stärke mit Eingabeparametern von: Effektgröße = 0,1, Alpha = 0,05, Leistung = 0,95, Korrelation zwischen wiederholten Messungen = 0,95. Insgesamt sind mindestens 36 Teilnehmer erforderlich (18 pro Gruppe). Um jedoch eine Abbrecherquote von 30 % zu erreichen, werden 48 Teilnehmer für diese Studie rekrutiert.

Die statistische Analyse umfasst die Anpassung linearer Mixed-Effect-Modelle, um alle Haupteffekte oder Interaktionen zu erkennen, wobei die Ergänzungsgruppe, die Zeit (vor vs. post) und ihre Interaktion als feste Effekte und der Teilnehmer als zufälliger Schnittpunkt gelten. Visuelle Diagramme (Histogramme und Quantil-Quantil-Diagramme) werden verwendet, um die Annahmen der Normalität, Linearität und Homoskedastizität der Residuen zu überprüfen.