Wpływ 12-tygodniowej suplementacji błony kuleczkami tłuszczu mlecznego na funkcję mięśni ludzkich u ćwiczących w średnim wieku

Strategie żywieniowe, w tym suplementacja, są szeroko poszukiwane w celu poprawy funkcjonowania układu nerwowo-mięśniowego, co byłoby korzystne dla starzejących się ćwiczących, aby utrzymać ich zdolność do wykonywania pełnej aktywności fizycznej. Dzięki serii obiecujących badań podłużnych (> 4) zaczęto zwracać coraz większą uwagę na membranę kulek tłuszczu mlecznego (MFGM, złożoną z błony otaczającej kropelki tłuszczu mlecznego) jako potencjalny suplement łagodzący związany z wiekiem spadek siły i wielkości mięśni tygodni suplementacji), jednak ogólne wnioski są nadal sprzeczne, co prawdopodobnie wynika z ograniczeń metodologicznych poprzednich badań. Dlatego ważne jest dokładne zbadanie, czy przewlekła suplementacja suplementem zawierającym MFGM jest skuteczna w poprawie funkcji i fizjologii układu nerwowo-mięśniowego u ćwiczących w średnim wieku i mistrzów sportu.

Celem tego badania jest porównanie wpływu przewlekłej (12 tygodni) bioaktywnej suplementacji koncentratem białka serwatkowego (BWPC) z izokalorycznym, izoazotowym placebo białkowym na bazie grochu na fizjologię (właściwości skurczowe, koaktywacja, czas potencjałów czynnościowych), morfologię (całkowity/ funkcjonalne pole przekroju poprzecznego mięśnia/objętość) oraz funkcja układu nerwowo-mięśniowego u ćwiczących w średnim wieku/mistrzów sportu.

Korzystając z randomizowanego, podwójnie ślepego badania w grupach równoległych, uczestnicy zostaną przydzieleni do jednej z dwóch grup: grupy BWPC lub grupy otrzymującej placebo. Po wyrażeniu zgody uczestnicy wypełnią kwestionariusze przesiewowe, aby potwierdzić swoje uprawnienia. Łącznie uczestnicy będą zobowiązani do wzięcia udziału w 5 sesjach laboratoryjnych (1 sesja zapoznawcza ~ 2,5 godziny, 4 główne sesje pomiarowe każda ~ 2 godziny) w laboratoriach nerwowo-mięśniowych zlokalizowanych w budynku Matthew Arnolda na Uniwersytecie Loughborough. Zaznajomienie się i pierwsze dwie sesje pomiarów wyjściowych zostaną przeprowadzone w ciągu 2 tygodni, po czym uczestnicy zostaną poproszeni o codzienne spożywanie suplementu przez 12 tygodni (84 dawki dzienne), przy jednoczesnym zachowaniu zwykłego trybu życia (dieta i ćwiczenia fizyczne/aktywność fizyczna ). Następnie wezmą udział w dwóch kolejnych sesjach popomiarowych, przy czym pierwsza odbędzie się dokładnie po 12 tygodniach suplementacji (tj. 84. dzień), a drugi 3-4 dni później (tj. 87 lub 88 dzień). Protokół suplementacji będzie polegał na zmieszaniu przez uczestników 1 zapakowanej saszetki z wodą i wypiciu powstałego napoju wraz ze śniadaniem. Uczestnicy będą zobowiązani do dwukrotnego wypełnienia formularza diety w okresie suplementacji (tydzień 3 i 9), co obejmuje ważenie i zapisywanie tego, co jedzą/piją przez 3 kolejne dni. Aktywność fizyczna przed i po będzie oceniana za pomocą Międzynarodowego Kwestionariusza Aktywności Fizycznej (IPAQ, krótki format).

Podczas sesji zapoznawczej uczestnicy będą mogli wypróbować wszystkie rodzaje skurczów (dobrowolne i mimowolne), które należy wykonać podczas głównych sesji pomiarowych, ale bez rejestracji elektromiografii (EMG). Pierwsza sesja pomiarowa na początku/po zabiegu będzie obejmować różne izometryczne skurcze wyprostu kolana na specjalnie zbudowanym dynamometrze izometrycznym. Będzie to obejmować maksymalne i wybuchowe dobrowolne skurcze, aby ocenić odpowiednio maksymalną siłę i tempo rozwoju siły. W celu wywołania skurczów skurczowych zostanie wykorzystana stymulacja supramaksymalnego nerwu udowego. Przeprowadzona zostanie submaksymalna przezskórna stymulacja mięśni w celu oceny zależności siła-częstotliwość (1–100 Hz) prostowników stawu kolanowego. Na koniec zostaną wykonane submaksymalne skurcze izometryczne (10 i 25% maksymalnej dobrowolnej siły), po wprowadzeniu koncentrycznej elektrody igłowej do mięśnia obszernego bocznego w celu oceny stabilności transmisji połączeń nerwowo-mięśniowych. Podczas tej sesji pomiarowej zbierane będą powierzchniowe sygnały EMG poprzez umieszczenie 2 powierzchniowych elektrod EMG na każdym z 3 powierzchownych mięśni czworogłowych (Rectus Femoris, Vastus lateralis i Medialis).

W trakcie drugiej sesji pomiarowej przed/po badaniu uczestnik zostanie poddany skanowi rezonansu magnetycznego 3,0 T MRI kończyn dolnych. Procedura zostanie jasno wyjaśniona uczestnikowi przed podpisaniem formularza umowy o badanie MRI i wypełnieniem kwestionariusza bezpieczeństwa MRI. Po skanowaniu uczestnik wykona skoki w przeciwstawnym ruchu na płycie siłowej, aby ocenić siłę nerwowo-mięśniową.

Analiza mocy opierała się na wykryciu interakcji grupowo-czasowej dla wytrzymałości izometrycznej, przy parametrach wejściowych: wielkość efektu = 0,1, alfa = 0,05, moc = 0,95, korelacja między powtarzanymi pomiarami = 0,95. W sumie potrzebnych jest co najmniej 36 uczestników (18 na grupę). Jednakże, aby uwzględnić 30% wskaźnika rezygnacji, do badania zostanie zatrudnionych 48 uczestników.

Analiza statystyczna będzie obejmować dopasowanie liniowych modeli efektów mieszanych w celu wykrycia wszelkich głównych efektów lub interakcji, z grupą suplementu, czasem (przed i po) oraz ich interakcją jako efektami stałymi i uczestnikiem jako losowym punktem przecięcia. Wykresy wizualne (histogramy i wykresy kwantylowo-kwantylowe) zostaną wykorzystane do weryfikacji założeń normalności, liniowości i homoskedastyczności reszt.