Huiman hyviä Hulmin huomioita

**

Olen tutustunut ystäväni Juha Hulmin väitöskirjaan todella suurella mielenkiinnolla. Hän väitteli viikonloppuna tohtoriksi Jyväskylässä. Harjoittakaa lihaksianne ja syökää korkealaatuista proteiiniravintoa! Siitä on tosi paljon hyötyä.

Väitöskirja on englanninkielinen, mutta siitä on saatavilla laadukas yhteenveto.

Voimaharjoittelun fysiologiset ja molekyylibiologiset vaikutukset lihaskasvun säätelyssä lisäproteiinia nautittaessa tai ilman

Lihasten koon, voiman ja sitä kautta toimintakyvyn lasku ikääntymisen myötä on suuri yhteiskunnallinen ongelma väestön ikääntyessä. Toisaalta usein jo nuorilla lihasten kuormittamattomuus ja vääränlainen ravinto johtavat heikkoon toimintakykyyn. Tässä tutkimuksessa selvitettiin voimaharjoittelun mekanismeja ja vasteita lihasten kasvun säätelyssä nuorilla ja vanhoilla terveillä miehillä. Tärkeänä tutkimuskysymyksenä oli, vaikuttaako heraproteiinin nauttiminen yksittäisen voimaharjoituksen vasteeseen ja toisaalta myös pidempikestoisen voimaharjoittelujakson aikaansaamaan lihasten kehittymiseen. 

Hera on aminohappokoostumukseltaan korkealaatuisen maidon toinen proteiinifraktio  kaseiinin lisäksi. Voimaharjoituksen vastetta tutkittiin lihasnäytteistä ja verinäytteistä kahden vuorokauden aikana harjoituksen jälkeen. Lihasten adaptoitumista tutkittiin 21 viikon voimaharjoittelun jälkeen sekä koko kehon että kudos- ja solutason muuttujien kautta. Tutkimus toteutettiin satunnaistettuna ja kontrolloituna kaksoissokkotutkimuksena.

Tutkimuksessa havaittiin, että voimaharjoittelu kaksi kertaa viikossa lisäsi lihasvoimaa aiemmin harjoittelemattomilla nuorilla ja vanhoilla miehillä, ja lihasten kokoa sekä kudos- että solutasolla mitattuna. Nuorilla miehillä tehdyssä tutkimuksessa 15 g heraproteiinia sisältävän juoman nauttiminen ennen ja jälkeen kunkin voimaharjoituksen lisäsi magneettikuvauksella mitattua ulomman reisilihaksen poikkipinta-alan kasvua sekä nopeutti kehon massan ja etureiden lihaksen paksuuden kasvua plasebo-juomaa nauttineisiin verrattuna. Tämä siitäkin  huolimatta, että koehenkilöiden päivittäinen proteiininsaanti normaalista ruoasta oli suurta (n. 1,5 g /painokilo). Lihassolujen koon suurempaa kasvua ei tällä koehenkilöjoukolla havaittu.

Selittävänä tekijänä lisäproteiinin saannin aiheuttamalle lihasmassan lisääntymiselle ovat, ainakin osittain, todennäköisesti proteiinisynteesin säätelyreitillä havaitut positiiviset muutokset lähinnä p70S6 -kinaasin aktivoitumisessa ja 4E-BP1 -proteiinin inaktivoitumisessa fosforyloinnin avulla. Toinen selittävä tekijä voi olla lihassolujen ympärillä olevien jakautumiseen kykenevien satelliittisolujen jakautumiskapasiteetin lisääntyminen, mille antaa viitteitä solusyklin  etenemiseen positiivisesti vaikuttavan proteiinin, sykliini-riippuvaisen kinaasi 2:n (cdk2) geenin ilmentymisen lisääntyminen proteiinia nautittaessa. Tämä mahdollisesti edesauttaa muun muassa aiemmissa tutkimuksissa havaittua nopeampaa harjoituksesta palautumista kun proteiinia on nautittu intensiivisen harjoituksen yhteydessä.

Yksittäinen raskas voimaharjoitus laski lihasten koon negatiivisen säätelijän, myostatiinin, ilmentymistä sekä lähetti-RNA- että proteiinitasolla. Jälkimmäinen havaittiin ensimmäistä kertaa ihmisillä. Tulos on, ainakin teoriassa, lihaskasvun kannalta suotuisa vaste. Tutkimuksessa havaittiin kuitenkin yllättäen, että myostatiinin ilmentyminen laski voimaharjoituksen jälkeen vain plaseboryhmällä. Uusi havainto oli myös, että myostatiinin reseptorin, aktiviini IIb:n,  geenin ilmentyminen vähentyi yksittäisen voimaharjoituksen jälkeen. Teoriassa tämä saattaa johtaa vähentyneeseen myostatiinin signalointiin lihassoluissa ollen edullinen vaste voimaharjoituksen jälkeen.

Proteiinin nauttiminen voimaharjoituksen yhteydessä vähensi jossain määrin myös voimaharjoituksen aiheuttamaa seerumin testosteronin nousua. Tässä ja useassa muussakin tutkimuksessa on osoitettu voimaharjoitusten yhteydessä nautitun korkealaatuisen proteiinin positiivinen vaikutus luurankolihasten adaptaatioihin. Proteiini kuitenkin näyttää siis vaikuttavan kuitenkin akuutisti yksittäisten voimaharjoitusten vasteisiin melko yllättävästi tiettyjen muuttujien osalta. Proteiinin aiheuttamien myostatiini- ja testosteronivasteiden  fysiologisesta merkityksestä ei ole tietoa, mutta ne saattavat olla kehon homeostaattinen,  tasapainottava reaktio. Proteiinin vähentävä vaikutus seerumin testosteroniin ei ollut selitettävissä androgeenireseptorien määrällä proteiiniryhmällä plaseboon verrattuna. Toisaalta proteiinin estävä vaikutus myostatiinin ilmentymisen laskuun ei vaikuttanut epäsuotuisasti myostatiinin alavirrassa olevaan signalointiin tämän tutkimuksen muuttujien tasolla. Lisätutkimuksia kuitenkin tarvitaan.

Lienee selvää, että voimaharjoitus ja proteiinin nauttiminen molemmat vaikuttavat lihasten kasvun säätelyyn pääasiassa yksittäisten ja nopeiden harjoituksen jälkeisten vasteiden kautta. Toisaalta pidempikestoisiakin vasteita näillä molekyylireiteillä havaittiin. Proteiini lisäsi mTOR-proteiinin fosforylaatiota ja cdk2 geenin ilmentymistä voimaharjoittelujakson jälkeen. Nämä vasteet saattavat tehostaa lihasten kehittymiskapasiteettia.

Tutkimuksessa selvitettiin myös nuorten ja vanhojen miesten eroja voimaharjoittelun  vasteissa. Tämä tutkimus viittaa siihen, että lihasmassa kasvaa nuorilla vanhoja hieman enemmän voimaharjoittelun seurauksena. On selvää, että ikä kannattaa ottaa huomioon, kun laaditaan kullekin yksilölle optimaalista voimaharjoitteluohjelmaa. Mahdollisesti kaksi kertaa kunkin lihasryhmän kova harjoittaminen kuntosalilla viikossa useiden kuukausien ajan voi olla joillekin vanhemmille miehille suhteellisesti liian kova rasitus. Tämä on totta varsinkin jos proteiinin- ja energiansaanti on riittämätöntä.

Testosteronin reseptorien suhteen mielenkiintoinen havainto oli, että voimaharjoittelujakson aikainen androgeenireseptorin pitoisuuden muutos korreloi  merkitsevästi ja positiivisesti lihasten koon kasvun kanssa (lihassolukoko, rasvaton kehonpaino ja tendenssi myös lihaksen paksuudessa). Täten testosteronin reseptorien pitoisuuden muutoksella voi olla merkitystä lihasten koon kasvussa harjoittelun yhteydessä.

Johtopäätöksenä voidaan todeta, että voimaharjoittelu vaikuttaa sekä akuutisti että pitkällä aikavälillä useisiin lihasten kasvun kannalta sekä positiivisiin että negatiivisiin säätelijöihin. Proteiinin nauttimisella välittömästi ennen ja jälkeen voimaharjoituksen pystytään jossain määrin tehostamaan lihasten koon kasvua vaikuttamalla fysiologisiin ja molekyylibiologisiin vasteisiin. Tulokset rohkaisevat voimaharjoittelua harrastavia nauttimaan korkealaatuista proteiiniravintoa voimaharjoituksen yhteydessä.