Akute Effekte von Alpha-Glycerylphosphorylcholin (A-GPC) auf die untere Körperhälfte Muskelkraft. (A-GPC)

Die Nahrungsergänzung ist zu einem integralen Bestandteil der Trainings- und Wettkampfstrategien für Sportler geworden, die versuchen, ihre sportliche Leistungsfähigkeit zu maximieren. Mehrkomponenten-Prä-Workout-Ergänzungen sind häufig verwendete Produkte in diesem Prozess, die vor dem Training oder Sport eingenommen werden sollen, um Faktoren wie Muskelkraft und -ausdauer, aerobe Kapazität sowie Gefühle von Energie, Wachsamkeit und Konzentration zu verbessern (Jagim et al., 2019). Obwohl die ergogenen Effekte verschiedener Prä-Workout-Ergänzungen kürzlich in zahlreichen Studien untersucht wurden (Harty et al., 2022), bleibt der Vergleich der Ergebnisse zwischen diesen Produkten aufgrund unterschiedlicher Inhaltsstoffformulierungen, Dosierungen, proprietärer Mischungen und der Einbeziehung einer großen Anzahl von Inhaltsstoffen (Jagim et al. 2019), deren isolierte Wirksamkeit nicht bewertet wurde (Harty et al., 2022), herausfordernd.

Alpha-Glycerlphosphocholin (A-GPC) ist einer dieser Inhaltsstoffe, der in zahlreichen Prä-Workout-Ergänzungen und Energydrinks enthalten ist, mit begrenzten Daten zu seinen individuellen ergogenen Effekten. Insbesondere ist A-GPC (auch bekannt als Alpha-GPC und Cholin-Alfoscerat) ein halbsynthetisches Derivat von Lecithin und eine veresterte Form von Cholin (Brownawell et al. 2011), das aufgrund seines hohen Cholingehaltes und seiner Fähigkeit, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden (Kansakar et al., 2023), als eine der am häufigsten verwendeten Varianten gilt. Bei oraler Einnahme wird A-GPC in Phosphatidylcholin umgewandelt, eine aktive Form von Cholin, die ein A-GPC-zu-Cholin-Verhältnis von 1,0/0,4 mg ergibt (Abbiati et al. 1993; Bellar et al. 2015; Brownawell et al. 2011; Govoni et al. 1992; Traini et al. 2013). Cholin ist eine kritische Komponente der neuronalen Phospholipid-Doppelschicht und ein wichtiger Nährstoff für den menschlichen Körper, der an der Funktion zahlreicher Organe wie Leber, Niere, Milz und Lunge beteiligt ist (Kansakar et al., 2023; Abbiati et al., 1993; Traini et al., 2013; Govoni et al., 1992). Darüber hinaus ist Cholin ein Vorläufer von Acetylcholin (ACh), einem vielseitigen Neurotransmitter in Bereichen wie Hippocampus, Großhirnrinde und neuromuskulärer Verbindung, wo es eine entscheidende Rolle bei der Gedächtnisbildung, kognitiven Funktion und Muskelaktivierung durch die Übertragung von Aktionspotentialen zwischen Neuronen und Muskelfasern spielt (Kansakar et al. 2023). Basierend auf diesem Mechanismus wurde vorgeschlagen (Bellar et al., 2015; Markus et al. 2017; Zeigenfuss et al., 2008), dass eine erhöhte ACh-Bildung durch A-GPC-Supplementierung zu einem verstärkten Kontraktionssignal führen kann, was zu größerer Muskelkraft und -leistung während intensiver Belastung führt. Darüber hinaus hat ein erhöhter Einsatz von A-GPC in Tiermodellen das Potenzial für verstärkte Effekte auf die kognitive Funktion gezeigt, wahrscheinlich aufgrund der erhöhten cholinergen Übertragung, dopaminergen Neurotransmission und des serotonergen Systems, die eng mit erhöhter Motivation und verringerter Angst verbunden sind (Tayebati et al., 2013; Salamone et al., 1994; Robinson et al., 2005; Bromberg-Martin et al., 2010). Basierend auf diesen potenziellen Mechanismen könnte eine akute Supplementierung von A-GPC das Potenzial haben, die Hochintensitätsleistung zu steigern.

Die Mehrheit der bisherigen Studien zur A-GPC-Supplementierung hat ihre Wirkung auf kognitive Funktionen und körperliche Leistungsfähigkeit untersucht. Jüngste Ergebnisse berichteten über eine erhöhte selbstberichtete Motivation, jedoch keinen Unterschied bei Depression, Angst und Stimmung nach Einnahme von 400 mg A-GPC (Tamura et al., 2021). Darüber hinaus wurde festgestellt, dass A-GPC-Supplementierung die Reaktionszeit für psychomotorische Wachsamkeit, Stroop- und Serien-Subtraktionstests bei Dosierungen von 200-630 mg verbessert (Marcus et al., 2017; Kerksick, 2024; Parker et al., 2016), während bei Dosierungen von 500 mg kein Unterschied in Reaktionszeit, visuellem und verbalem Gedächtnis während eines ImPACT-Tests festgestellt wurde (Bunn et al., 2018). Während eine langfristige Supplementierung von A-GPC gezeigt hat, die maximale Kraft bei isometrischen Kontraktionen zu verbessern (Bellar et al., 2015), hat eine akute Supplementierung von A-GPC widersprüchliche Ergebnisse für ihre ergogenen Effekte während körperlicher Aktivität gezeigt. Frühere Ergebnisse berichteten über Vorteile der A-GPC-Supplementierung zur Steigerung der isometrischen Kraft und maximalen Kraft mit einer Dosierung von 600 mg (Ziegenfuss et al., 2008; Barzanjeh et al., 2022); andere Studien fanden jedoch gegensätzliche Beweise, die keine Wirkung auf Kraft, durchschnittliche Kraft und Arbeitskapazität bei ähnlichen Dosierungen (315-630 mg) berichteten (Bunn et al., 2018; Kerksick, 2024). Es ist möglich, dass die Ergebnisse zu A-GPC aufgrund der breiten Spanne der in jeder Studie verabreichten Dosierungen von 200 mg bis 1 g und ihrer Unterschiede in der Konzentration (50-99%), ihrer Kombination mit anderen Substanzen und des Trainingsprotokolls (Parker et al., 2016; Barzanjeh et al., 2022) inkonsistent waren. Beispiele für diese genannten Gründe können in vielen Studien beobachtet werden, die das Protokoll von 60 Minuten Einnahme der Ergänzung vor dem Belastungstest verwendeten, basierend auf der Reaktion des Wachstumshormons (GH) nach Ceda et al. (1991), wo nach intramuskulärer Injektion von 1 g A-GPC der GH-Peak 60 Minuten nach der Injektion auftrat. Dies war jedoch eine andere Methode der Einnahme der Ergänzung, als die meisten Menschen Zugang haben. Ziegenfuss et al. (2008) berichteten, dass die GH-Reaktion auf orale Einnahme von 600 mg A-GPC einen GH-Peak 90 Minuten nach dem Verzehr hatte. Mit der zunehmenden Beliebtheit von A-GPC in der akuten Supplementierung ist mehr Forschung erforderlich, um eine angemessene Dosierung, die Auswirkungen auf die Trainingsleistung und ihre Wirkung auf die Muskelaktivierung sicherzustellen (Marcus et al., 2017). Aufgrund dieser Gründe war es das Ziel der vorliegenden Studie, die Wirksamkeit einer akuten A-GPC-Supplementierung auf die Muskelkraft, Ausdauer, Leistung und globalen Aktivierungsniveaus des Ober- und Unterkörpers zu untersuchen.

Frühere Studien zu A-GPC haben die Auswirkungen auf die psychomotorische Wachsamkeit und ihre Rolle bei der Verbesserung kognitiver Funktionen (z.B. Stimmung, Motivation, Gedächtnis, Wachsamkeit, Reaktionszeit) untersucht (Marcus et al., 2017, Tamura et al., 2021, Kerksick, 2024). In einer Studie von Tamura et al. (2021) wurde festgestellt, dass nach einer zweiwöchigen Dosierung von 400 mg A-GPC die selbstberichtete Motivation verbessert wurde, möglicherweise aufgrund der erhöhten cholinergen Übertragung. Andere Beweise haben gezeigt, dass bei zwei verschiedenen akuten Dosen von A-GPC (250 mg und 500 mg) die freien Serum-Cholinspiegel anstiegen, was auch zu einer verbesserten Reaktionszeit führte (Marcus et al., 2017). Andere Studien haben Beweise dafür gefunden, dass A-GPC im Vergleich zu Placebo oder anderen Ergänzungen keine signifikanten Unterschiede aufweist. Die erste Studie von Bunn et al. (2017) untersuchte eine akute Dosis von 500 mg A-GPC und ihre Kombination mit 250 mg Uridin-5'-monophosphat und 1500 mg DHA und fand keinen Unterschied im verbalen Gedächtnis, visuellen Gedächtnis, visuell-motorischer Geschwindigkeit und Reaktionszeit. Eine andere Studie untersuchte 20 gesunde Personen in einem Serien-Subtraktionstest, der zu verbesserten Zeiten um 18,1% und 10,5% im Vergleich zu Koffein- bzw. Placebogruppen führte (Parker et al., 2016). Auf der anderen Seite hat sich Cholin-Supplementierung in Bezug auf körperliche Leistungsfähigkeit nach längerer Anwendung als wirksam erwiesen. In einer von Lee et al. (2023) durchgeführten Studie folgten 37 Teilnehmer im Alter von 50-69 Jahren einem 12-wöchigen Krafttrainingsprotokoll, bei dem die Teilnehmer in drei Gruppen aufgeteilt wurden, die alle unterschiedliche Dosierungen von Cholin (niedrig, mittel, hoch) einnahmen, was zu einer signifikanten Veränderung der Kompositionskraft für die mittleren und hohen Gruppen im Vergleich zur niedrigen führte. Vergleichsweise hat sich gezeigt, dass nach chronischer Anwendung von 600 mg A-GPC-Supplementierung ein signifikanter Anstieg der maximalen Kraft vom Ausgangswert im Vergleich zur Placebogruppe bei einem isometrischen Mid-Thigh Pull auftrat; allerdings zeigte dieselbe Studie, dass nach einer akuten Dosis des cholinreichen Supplements keine signifikanten Messwerte in der isometrischen Kraft für den Oberkörper festgestellt wurden (Bellar et al., 2015). Weitere Beweise für die ergogenen Effekte von 600 mg A-GPC wurden durch die Untersuchung von Ziegenfuss et al. (2008) gefunden, wo 7 krafttrainierte Männer die maximale Bankdrückkraft um 14% im Vergleich zur Placebogruppe verbesserten. Eine andere Studie, die eine höhere Dosierung von A-GPC (1000 mg) untersuchte, fand heraus, dass sie die Spitzenleistung, mittlere Leistung und den Ermüdungsindex erhöhte, während sie den systolischen Blutdruck, diastolischen Blutdruck und die Herzfrequenz in der Erholung bei übergewichtigen und adipösen Frauen nach verschiedenen Frequenz-Sprint-Intervallübungen senkte (Barzanjeh et al., 2022). Diese Studien tragen zu der Annahme bei, dass akute Dosierungen über 500 mg liegen sollten, da in der Studie von Bunn et al. (2017) kein signifikanter Unterschied in der Leistungsabgabe oder Arbeitskapazität durch Vertikalsprung und Bankdrücken festgestellt wurde. Obwohl in einer Mehrkomponenten-Supplementierungsstudie bestehend aus L-Citrullin, verzweigtkettigen Aminosäuren und 300 mg A-GPC eine signifikant höhere Spitzenleistungsabgabe von 11% in einem 20-km-Zeitfahren auf einem Fahrradergometer durch 30 trainierte männliche Radfahrer festgestellt wurde, könnte dies auf die bekannten ergogenen Effekte von L-Citrullin und seine Rolle bei der Stickoxidproduktion zurückzuführen sein (Harrington et al., 2017).

Angesichts der Beliebtheit von A-GPC in der akuten Supplementierung ist mehr Forschung erforderlich, um eine angemessene Dosierung und ihre Auswirkungen auf die Trainingsleistung sicherzustellen. Viele Studien verwendeten das Protokoll von 60 Minuten Einnahme der Ergänzung vor dem Belastungstest, basierend auf der Reaktion des Wachstumshormons (GH) nach Ceda et al. (1991), wo nach intramuskulärer Injektion von 1 g A-GPC der GH-Peak 60 Minuten nach der Injektion auftrat. Dies war jedoch eine andere Methode der Einnahme der Ergänzung, als die meisten Menschen Zugang haben. Ziegenfuss et al. (2008) berichteten, dass die GH-Reaktion auf orale Einnahme von 600 mg A-GPC eine GH-Freisetzung 90 Minuten nach dem Verzehr hatte. Da frühere Forschung zahlreiche Dosierungen und verschiedene Trainingsmethoden betrachtet hat, war das Ziel dieser Studie, die Wirksamkeit von A-GPC bei anaerober Leistung, Kraft und Ausdauer durch Elektromyographie (EMG) bei gesunden, krafttrainierten Männern zu bewerten.