Jauhomatoproteiinin nauttimisen vaikutus lihasproteiinisynteesiin juoksuharjoituksen jälkeen ihmisillä (Centurion)

Arvioidaksemme, ovatko vapaaehtoiset oikeutettuja osallistumaan tähän tutkimukseen, kutsumme heidät yliopistoon seulontakäynnille. Seulontaistunnon alussa koko kokeellinen koe selitetään ja mahdollisiin kysymyksiin vastataan. Sen jälkeen vapaaehtoisia pyydetään lukemaan, täyttämään ja allekirjoittamaan tietoinen suostumuslomake. Tietoisen suostumuslomakkeen allekirjoittamisen jälkeen osallistujien kelpoisuus arvioidaan osallistumis- ja poissulkemiskriteerien perusteella. Kelpoisuuden arvioimiseksi edelleen osallistujia pyydetään täyttämään lääketieteellinen kysely, jossa arvioidaan heidän yleistä terveyttään, lääkkeiden käyttöä, tavanomaista ravinnonsaantia ja fyysistä aktiivisuutta. Kehon massa (0,1 kg:n tarkkuudella) ja pituus (0,01 m:n tarkkuudella) määritetään ja kehon koostumus arvioidaan Dual Energy X-ray Absorptiometry (DEXA) -skannauksella. DEXA-skannaus on yksinkertainen, ei-invasiivinen toimenpide. Toimenpiteen alussa koehenkilöitä pyydetään makuulle skannauspöydälle ja heidän on pysyttävä liikkumattomina mittausten aikana. Kun skanneri liikkuu, kaksoisenergiasäde kulkee kohdistetun luurankolihasosan läpi ja sen mittaa detektori. Tämä toimenpide toistetaan, kunnes koko keho on skannattu, ja se kestää noin 3 minuuttia.

Seulontaistunnot pidetään aamulla, ja osallistujia kehotetaan olemaan syömättä aamiaista aamulla, jotta vältytään DEXA-skannauksen häiriöiltä.

Jos seulonnan aikana tulee odottamaton lääketieteellinen löydös, koehenkilöille ilmoitetaan aina. Jos tutkittava ei halua saada tätä ilmoitusta, hän ei voi osallistua tutkimukseen. Tarjoa sitten osallistujalle kaupallisesti saatavilla oleva välipala. Lopuksi Vo2peak määritetään inkrementaalisella juoksutestillä tahdonvoimaiseen väsymykseen juoksumatolla (Technogym, Rotterdam). 5 minuutin lämmittelyn jälkeen kävelynopeudella (5 km/h) nopeutta nostetaan (naiset 8 km/h ja miehet 9 km/h) kolmeksi minuutiksi. Seuraavaksi nopeuteen nostetaan naisten 11 km/h ja miesten 12 km/h kahdeksi minuutiksi. Tämän jälkeen ajonopeus pysyy samana, mutta kaltevuus kasvaa 2 minuutin välein 2% tahdonvoimaiseen väsymykseen asti. O2:n otto ja hiilidioksidin erittyminen (Omnical, Maastricht University, Alankomaat), juoksunopeus (v), kaltevuus (%) ja syke (Polar Finland) tallennetaan joka väliajoin. Koetun rasituksen arvot (RPE) määritetään Borgin asteikolla 6-20 testin päätyttyä.

Seulontakäynnin jälkeen osallistujille toimitetaan 2 päivän ruoka- ja toimintaloki, joka täytetään 2 päivää ennen testipäivää 1. Testipäivän 1 jälkeen osallistujille toimitetaan kahden päivän ruoka- ja toimintaloki, joka täytetään 2. testipäivää edeltävien 2 päivän aikana.

Näiden kahden päivän aikana osallistujat saavat syödä ja juoda niitä ruokia, joita he normaalisti kuluttaisivat, paitsi alkoholijuomia ja proteiinilisäaineita. Lisäksi osallistujien on nautittava standardoitu illallinen ja välipala koetta edeltävänä iltana, viimeistään klo 22.00. Tämä standardoitu illallinen on "Aviko maaltijdpannetje", ja se ostetaan tavallisesta supermarketista. Iltapalana tarjotaan "Mondelice vanille dessert" ja "Liga Evergreen". Viimeinen käyttöpäivä valmistajalta tarkistetaan. Sillä välin ateriat säilytetään sopivassa pakastimessa ihmisbiologian laitoksen Maastrichtin aineenvaihdunnan tutkimusyksikön (MRUM) ruokavaliokeittiössä. Koehenkilöt saavat päivällisaterian testipäivää 1 edeltävälle illalle seulontaistunnon jälkeen ja päivällisaterian nautittavaksi testipäivää 2 edeltävänä iltana ensimmäisen testipäivän lopussa.

Kaikkia osallistujia neuvotaan pidättäytymään kaikenlaisesta raskaasta fyysistä harjoittelua 2 päivää ennen koetta ja kirjaamaan toimintansa toimitettuun toimintalokiin. Osallistujia pyydetään toistamaan ravinnonsaanti ja fyysinen aktiivisuus 2 päivää ennen testipäivää 1 mahdollisimman tarkasti testipäivää 2 varten.

Jokainen koehenkilö osallistuu kahteen kokeelliseen kokeeseen, jotka kestävät ~10 tuntia. Tutkimusprotokollan pääpiirteet on esitetty kuvassa 3. Koehenkilöitä ohjeistetaan ilmoittautumaan yliopistoon kello 7.45 yön yli paastona ja levossa, mikä tarkoittaa, että osallistujat eivät saa syödä ja juoda (paitsi vettä) alkaen 22.00 kokeellistä koetta edeltävänä iltana ja että heitä ohjataan tulemaan yliopistoon autolla tai julkisilla kulkuvälineillä. Kun koehenkilöt saapuvat yliopistoon, pyydämme heitä pukemaan shortsit jalkaan, määrittämään painonsa ja asettamaan heidät sänkyyn. Koehenkilöt lepäävät makuuasennossa ja teflonkatetri asetetaan lämmitettyyn selkälaskimoon ja sijoitetaan kuumalaatikkoon (60 °C) valtimoverinäytteitä varten. Perusverinäyte (20 ml) kerätään t = -210 min aminohapporikastumistason määrittämiseksi ennen toimenpidettä. Perusverinäytteen ottamisen jälkeen toinen teflonkatetri työnnetään vastapuolen käsivarren kyynärpäälaskimoon stabiilin isotoopin infuusiota varten aminohapoilla 13C6-fenyylialaniini ja D2-tyrosiini. Isotooppi-infuusion alussa plasman fenyylialaniini- ja tyrosiinipoolit täytetään yhdellä annoksella merkkiaineliuosta, minkä jälkeen välittömästi alkaa jatkuva merkkiaineinfuusio.

Koko kokeellisen testipäivän aikana kättä, jossa on dorsaalinen käsikatetri, esilämmitetään 10 minuuttia ennen jokaista verenottoa kuumassa laatikossa 60 °C:ssa verenkierron lisäämiseksi. Tämä helpottaa veren keräämistä ja estää ravinteiden vaihdon verestä muihin kudoksiin. Sen ansiosta voimme kerätä ravintopitoista (arterialisoitua) verta laskimosta. Valtimoverinäytteet (10 ml) kerätään t = -180, -120, -60 ja 0 min, jotta voidaan arvioida plasman merkkiaineen rikastuminen merkkiaine-infuusion aikana yön yli imeytymisen jälkeisenä lepojaksona. 30 minuutin esiinfuusiojakson jälkeen (t = -180), jonka aikana merkkiaineinfuusio saavuttaa vakaan tilan, m:stä otetaan ensimmäinen lihasbiopsia. vastus lateralis taustarikastumisen määrittämiseksi. Ajankohtana t=-45 min suoritetaan juoksuharjoitusta (40 minuuttia 70 % sykkeellä, joka vastaa Vo2peakia). Myöhemmin, t = 0 min, samasta jalasta otetaan toinen biopsia tyvilihasproteiinin synteettisen nopeuden arvioimiseksi. Välittömästi toisen biopsian jälkeen koehenkilöt nauttivat joko ruokamatoproteiinia (~0,38 g painokiloa kohti) tai kaloritonta lumelääkejuomaa. Koehenkilöitä neuvotaan nauttimaan ateria ~5 minuutin sisällä.

Juoman nauttimisen jälkeen sekuntikello nollataan (t = 0 min) ja valtimoverinäytteet (10 ml) otetaan t = 30, 60, 90, 120, 180, 240, 300 ja 360 minuutin kohdalla postauksen aikana. -ateriajakso plasman aminohappoprofiilien ja rikastuneiden arvioimiseksi. Aterian jälkeisen lihasproteiinisynteesin (MPS) määrittämiseksi otetaan vielä 2 biopsiaa t = 180 ja t = 360 min aterian nauttimisen jälkeen vastalaisesta jalasta. Lihasbiopsia t = 180 min mahdollistaa huippu-MPS:n laskemisen. Yleisesti oletetaan, että MPS-huippunopeudet ovat mielekkäämpiä ennakoitaessa lihasten mukautumistuloksia kuin pidemmältä ajanjaksolta laskettu MPS. Säännöllinen aika proteiinipitoisten aterioiden/välipalahetkien välillä on kuitenkin yleensä yli 3 tuntia ja lihasproteiinisynteesin huippunopeus voi ilmaantua eri ajankohtina kulutetusta proteiinilähteestä riippuen. Siten lihasproteiinin synteettisten nopeuksien stimulaatio proteiinin nauttimisen jälkeen voi ulottua tämän 3 tunnin aikapisteen yli. Siksi lihasbiopsian ottaminen t = 360 minuutin kohdalla antaa meille mahdollisuuden saada fysiologisesti merkityksellistä tietoa proteiinin saannin anabolisen vasteen kestosta. Yhdessä saatujen biopsioiden avulla voimme mitata lihasproteiinisynteesiä lepotilassa (-180 - 0 min), varhaista proteiinin nauttimisen jälkeistä ajanjaksoa (0 - 180 min), myöhäistä jaksoa proteiinin nauttimisen jälkeen (180 - 360 min) ja koko aterian jälkeisen ajan (0 - 360 min; päätulos).

Jokaisen testipäivän aikana otetaan yhteensä 4 lihasbiopsiaa neljän erillisen viillon kautta, 2 biopsiaa vasemmasta jaloista ja 2 biopsiaa oikeasta jalasta. Kaikkiaan verinäytteitä otetaan 13 kertaa jokaisen testipäivän aikana, ensimmäinen näyte otetaan 20 ml ja seuraavat näytteet 10 ml, yhteensä 140 ml. Lisäksi maha-suolikanavan (GI) oireet arvioidaan t = -60, 30 ja 180 minuutin kohdalla ja makuaisti t = 15 minuutin kohdalla kyselylomakkeilla (Liite F1.2).

Jokainen osallistuja osallistuu 2 testipäivään (cross-over suunnittelu). Testipäivät ovat identtisiä (kuten edellä on kuvattu) lukuun ottamatta seuraavia:

• testijuoma: ruokamatoproteiinijuoma yhtenä päivänä, kaloriton lumelääke toisena päivänä.