Lyhytaikainen metformiinin käyttö nuorilla, terveillä aikuisilla: Vaikutukset harjoituskykyyn

Metformiini, voimakas biguanidi, on eniten määrätty glukoosia alentava lääke potilaille, joilla on äskettäin diagnosoitu tyypin 2 diabetes mellitus (T2DM). Metformiinin väitetään olevan käyttökelpoinen erilaisiin sairauksiin, kuten ikääntymiseen, autoimmuunisairauksiin ja syöpään, mutta metformiinin ensisijainen käyttötarkoitus on veren glukoosin vähentäminen maksan glukoosin tuotannon vähentymisen (lisääntynyt glykogeneesi, vähentynyt glykogenolyysi ja glukoneogeneesi), heikentynyt glukoosin imeytyminen. suolistossa ja tehostunut insuliinista riippumaton luustolihasten glukoosinotto. Metformiinin vaikutus luustolihakseen on tämän tutkimuksen painopiste.

Parantuneen metformiinivälitteisen luustolihasten glukoosin oton mekanismi sisältää kompleksin 1:n (NADH:ubikinonioksidoreduktaasi) eston mitokondrioiden elektronien kuljetusketjussa (ETC). Tämä johtaa alentuneeseen solun energiavaraukseen, jolle on tunnusomaista alentunut ATP-pitoisuus ja lisääntyneet ADP:ATP- ja AMP:ATP-suhteet. Tämä energinen epätasapaino käynnistää 5'-adenosiinimonofosfaattiaktivoidun proteiinikinaasin (AMPK) fosforylaation, mikä puolestaan ​​indusoi glukoosinkuljettajan (GLUT4) siirtymisen solukalvolle ja säätelee insuliinista riippumatonta glukoosin ottoa luustolihaskuitujen kautta. Tämä soluenergian epätasapaino ja sitä seuraava AMPK-signalointikaskadi on samanlainen kuin harjoituksen aiheuttama stressi. Harjoittelun aikana energiaepätasapaino johtuu kuitenkin luustolihasten supistumisen aiheuttamasta lisääntyneestä ATP:n käytöstä epätäydellisestä glukoosiaineenvaihdunnasta (vähemmän ATP:tä per glukoosi) ja lisääntyneestä riippuvuudesta glykolyysistä.

Harjoittelua pidetään kultaisena standardina menetelmänä parantaa sydän- ja hengityselinten kuntoa ja perifeeristä insuliiniherkkyyttä koko elinkaaren ajan. Metformiini myös edistää verensokerin hallintaa ja vähentää kardiovaskulaarista riskiä. Vaikka todisteet eivät ole vakuuttavia, metformiinin on osoitettu mahdollisesti vähentävän kuntoilukykyä terveillä koehenkilöillä ja niillä, joilla on metabolinen oireyhtymä. Tärkeää on, että lisääntyneen riippuvuuden vuoksi anaerobiseen aineenvaihduntaan metformiini saattaa alentaa laktaattikynnystä (LT) ja laktaattikierrospistettä (LTP), jotka ennustavat voimakkaita ponnistelukykyä, submaksimaalista kuntoa ja kestävyyttä. Koska sydän- ja hengityselinten kunto, vahvuus, glukoosin hallinta ja insuliiniherkkyys ennustavat sairauksia, vammoja ja kaikista syistä johtuvaa kuolleisuutta, on tärkeää määrittää metformiinin vaikutukset sydän- ja hengityselinten kuntoon ja fyysiseen toimintaan.

Vaikka nämä metformiinin mekanismit luurankolihaksissa ovat pakottavia glukoosin säätelyssä, kirjallisuudessa on merkittäviä vaihteluita metformiinin vaikutuksista harjoituskykyyn, mikä johtuu suurelta osin eroista annostuksessa (esim. ~50-500 mg/kg) ja harjoitustoimenpiteissä. suunnittelu (esim. akuutti vs. lyhytaikainen tai krooninen harjoitus ja/tai submaksimaalinen vs. maksimaalinen harjoituksen intensiteetti). Äskettäisessä meta-analyysissä havaittiin, että koska aiemmissa tutkimuksissa on käytetty pääasiassa VO2max:n alapuolella olevia harjoituksen intensiteettejä, metformiini ei näytä vaikuttavan maksimaaliseen hapenottokykyyn terveillä vapaaehtoisilla. metformiini saattaa muuttaa harjoituskykyä vain korkeilla tai lähes maksimaalisilla työasteikoilla. Siksi metformiinin vaikutuksista laktaattikynnykseen, veren laktaatin puhdistumaan ja rasituksen aiheuttamaan väsymykseen ei ole tietoa.

Tästä tutkimuksesta saadut tiedot antavat arvokasta tietoa metformiinin vaikutuksista lumelääkkeeseen verrattuna nuorten terveiden aikuisten harjoituskykyyn lähes maksimityöasteessa. Vaikka joissakin tutkimuksissa on tutkittu metformiinin vaikutusta harjoitussuoritukseen, nämä ovat yleensä tutkimuksia, joissa harjoituksen intensiteetti oli selvästi alle maksimaalisen rasituksen, erittäin koulutetuilla pyöräilijöillä tai kliinisillä populaatioilla (esim. T2DM-potilailla). Tärkeää on, että tämän tutkimuksen tulokset voivat saada terveet yksilöt mukauttamaan harjoitusprotokollia suorituskyvyn heikkenemiseen sekä lisääntyneeseen koettuun rasitukseen, joka saattaa liittyä metformiinin kulutukseen. Lisäksi tämä tutkimus saattaa täyttää kirjallisuudessa olevan aukon metformiinin nauttimisen vaikutuksista harjoituskykyyn hieman pidemmällä aikajanalla verrattuna akuuttiin kulutukseen, millä voi olla syvällisempi vaikutus sydän- ja hengityselinten kuntoon ja kapasiteettiin ajan myötä.