strona główna
DIETA I SUPLEMENTACJA
HMB. A za³ó¿ siê, ¿e dzia³a! cz.I
dr inż. Piotr Kaczka
26.09.2011

    Każdy, choć trochę związany ze sportem, a w szczególności jego siłowymi dyscyplinami, niewątpliwie słyszał kiedyś o suplemencie w skrócie zwanym ‘HMB’. Jego krótka kariera rozpoczęta wielkimi nagłówkami w prasie branżowej, podkreślającymi niespotykane dotąd, czy wręcz cudowne właściwości, skończyła się jeszcze szybciej niż się zaczęła. HMB miał być przełomem na skalę światową, na zawsze zmienić trendy w suplementacji sportowców, zwłaszcza kulturystów i trójboistów. Po ukazaniu się produktu na rynku konsumenci wręcz rzucili się na to ‘panaceum na zastój’, zresztą ku wielkiej radości speców od marketingu sportowego. Zaczęto testować tę długo oczekiwaną nowość i... więcej po nią już nie sięgnięto. Po 3. tygodniach stosowania nikt nie odnotował żadnych cudownych efektów, zapowiadanych w przesadzonych reklamach czy kwalifikujących się pod własne, niekiedy olbrzymie oczekiwania. Nie było rozrywającego skórę przyrostu masy mięśniowej ani 300% wzrostu tempa redukcji tkanki tłuszczowej. Wszystko pozostało jakby takie samo, więc większość ‘siłownianych niecierpliwców’ stwierdziła, że to kolejny kiepski wytwór chciwego, sportowego marketingu, na zawsze skreślając HMB z listy suplementów wartych zakupu. Część co bardziej doświadczonych, wyczulonych na reakcje swojego organizmu, a przede wszystkim znających mechanizm działania HMB sportowców odnalazła w tym produkcie prawdziwy ‘złoty gral’ i od kilkunastu lat, bazując na swej wiedzy, sumiennie i z zapamiętaniem ciągle go stosuje. Kto zatem miał rację - ogromna większość czy wąskie grono doświadczonych sportowców? Odpowiedź jest dość prosta, ale przyjrzyjmy się tematowi bardziej szczegółowo.

    Biochemia HMB

    HMB, czyli ß-hydroksy-ß-metylomaślan jest metabolitem (produktem przemiany) aminokwasu L-leucyny, której pozytywny wpływ na wydajność anabolizmu białek mięśniowych został szeroko potwierdzony, zarówno w prasie naukowej, jak i w praktyce. Przypuszcza się, że po części za pozytywny efekt działania leucyny odpowiedzialny jest właśnie powstający z niej HMB. Leucyna w pierwszej kolejności, w procesie transaminacji przekształcana jest do kwasu ketoizokapronowego (KIC), który sam w sobie wydaje się mieć zdolność hamowania rozpadu białek mięśniowych (1). W zależności od tego, czy KIC znajduje się w komórce w mitochondriach czy w cytoplazmie, to jest on przekształcany do, odpowiednio, izowalerianianu-koenzymu A (Izowalerian-CoA) lub właśnie do ß-hydroksy-ß-metylomaślanu. W normalnych warunkach aż 95% zasobów leucyny wchodzi w pierwszą opisaną reakcję, a tylko pozostałe 5% konwertuje do HMB (2; Rys. 1). W praktyce przekłada się to na około 0,2-0,4 g HMB wyprodukowanego przez organizm człowieka, przy czym wartość ta ściśle zależy od dziennej podaży L-leucyny. Ogromna większość badań dowodzących skuteczności działania HMB obejmowała dzienną jego podaż na poziomie 3 g. Chcąc to osiągnąć, musielibyśmy dostarczyć około 60 g leucyny dziennie, co samo w sobie może nie jest niewykonalne, ale biorąc pod uwagę standardowe programy dietetyczne jest bardzo prawdopodobne, iż wydajność syntezy HMB w naszym organizmie nie byłaby na wymaganym poziomie, czyli wspomnianych minimum 3 g. Dla pewności zatem, suplementacja tym związkiem wydaje się najpewniejszym rozwiązaniem.

    Mechanizm działania HMB

    Jeśli chodzi o sam mechanizm działania ß-hydroksy-ß-metylomaślanu, to ciągle pozostaje w nim wiele niedomówień i aspektów, które z użyciem wysoce specyficznych metod powinny być dokładnie przebadane. Na chwilę obecną naukowcy skłaniają się zasadniczo ku trzem modelom działania HMB.

    Pierwszy i najbardziej prawdopodobny z nich dotyczy udziału HMB w syntezie cholesterolu, niezbędnego do utrzymania prawidłowej fizjologii procesów komórkowych. Odnosi się to głównie do zapewnienia integralności błon komórkowych, w której ten lipidowy składnik stanowi aż około 13% całkowitego ich składu i odgrywa istotną rolę w utrzymaniu odpowiedniej płynności błon. Jest to szczególnie ważna funkcja, jeśli chodzi o tkankę mięśniową. W jej przypadku integralność błon komórkowych bardzo silnie zależy od syntezy cholesterolu, która zachodzi od podstaw, de novo, w komórce (3), a nie opiera się na wykorzystaniu dostępnej w organizmie puli już wytworzonego cholesterolu. Zatem każde uszkodzenie błony komórki mięśniowej (sarkolemma) będzie skutkowało zwiększoną potrzebą syntezy tego lipidu, celem odbudowy nadwyrężonej membrany, a tempo tego procesu może stanowić najistotniejszy czynnik limitujący szybkość regeneracji powysiłkowej. Dlaczego? Ponieważ bez zachowania ciągłości sarkolemmy procesy fizjologiczne przebiegające w komórce, w tym na przykład synteza białek kurczliwych, nie mogą właściwie przebiegać lub wręcz są całkowicie zatrzymane. Jest to zatem kluczowy czynnik, jeśli chodzi o prawidłowe funkcjonowanie tkanki mięśniowej i całego mięśnia. Gdzie w tym wszystkim znajduje się HMB?



    Rys. 1. Uproszczony schemat przedstawiający zaangażowanie HMB w szlak syntezy cholesterolu w komórce mięśniowej

    Cholesterol tworzony jest z acetylko-koenzymu A (acetylo-CoA),  a szybkość tego procesu limitowana jest, na dalszych etapach, wydajnością powstawania kwasu mewalonowego z ß-hydroksy-ß-metyloglutarylu koenzymu A (HMG-CoA; Rys. 1). Związek ten jest głównym metabolitem HMB w organizmie...i oto mamy wyjaśnienie. Wysoka podaż HMB, a tym samym HMG-CoA, gwarantuje utrzymanie komórkowej syntezy cholesterolu na poziomie zapewniającym wydajną odbudowę uszkodzonych w trakcie treningu błon komórkowych. Oczywiste jest, że sama odporność sarkolemmy na uszkodzenia w trakcie wysiłku, będzie również większa. Znalazło to potwierdzenie w badaniach przeprowadzonych w zespole Nissena (4), które pokazały, że suplementacja HMB w dawce 3 g/dzień, u osób poddanych ćwiczeniom oporowym, obniżyła poziom markerów wskazujących na uszkodzenie mięśni i degradację białek kurczliwych, w zakresie od 20 do 60%. Jeśli będziemy traktować mechanizm stabilizacji błon komórek mięśniowych jako najbardziej prawdopodobny, a bazując na doniesieniach literaturowych tak właśnie należy zrobić, napotykamy pewne ograniczenia, jeśli chodzi o skuteczność stosowania HMB. W danej sytuacji konieczne jest bowiem stwierdzenie, że HMB będzie efektywne jedynie w sytuacji, gdy rozrost mięśni jest limitowany wydajnością naprawy sarkolemmy, czyli gdy jej uszkodzenia okołotreningowe są największe. Ma miejsce w początkowych okresach (3-4 tygodnie) realizacji nowych planów treningowych. W dalszym etapie obserwujemy adaptację mięśni do występujących obciążeń i znaczną redukcję związanych z treningiem uszkodzeń sarkolemmy. Wiąże się to nieodzownie z tym, że efektywność suplementacji HMB znacząco spada.

    Optymalny czas suplementacji HMB, pozwalający w pełni wykorzystać benefity oferowane przez ten metabolit leucyny, zgodnie z wynikami przeprowadzonych badań (4) - przypada na okres 6. tygodni. Jest to pełni zgodne z drugim przypisywanym ß-hydroksy-ß-metylomaślanowi mechanizmem działania, który związany jest z wpływem na specyficzną, wewnątrzkomórkową ścieżkę degradacji białek, która odbywa się na drodze sprzęgania ich ze swoistym białkiem - ubikwityną (Ub). Proces katabolizmu protein komórkowych zależny od tej makromolekuły ma miejsce w warunkach braku grawitacji, rozwoju nowotworu, głodzenia, unieruchomienia kończyny, obniżonej aktywności ogólnej czy szeroko rozumianych uszkodzeń na skutek wykonywania treningu. Badania potwierdzają skuteczność suplementacji HMB, zarówno w przypadku wymienionych stanów chorobowych (5, 6), jak i w sytuacji katabolizmu związanego z aktywnością fizyczną (4). W obu przypadkach rejestrowano zwiększenie suchej masy ciała i obniżenie stopnia degradacji białek ustroju. Według ekspertów zajmujących się tym tematem, wskazuje to na bezpośredni lub pośredni udział HMB w hamowaniu ukierunkowanej degradacji białek związanej z aktywnością szlaku ubikwityny. Badania Russela i wsp. (7) rzucają światło na jeszcze inną ścieżkę antykatabolicznego działania HMB - bardzo wydajnie hamuje ono degradację białek wywołaną uszkadzającym wpływem wolnych rodników i aktywnością enzymów proteolitycznych (kaspaz), które biorą udział w inicjacji i przebiegu apoptozy (kontrolowanej śmierci komórki). Molekularne mechanizmy związane z tymi procesami pozostają nieznane. Pewnym jest natomiast, że jeśli stymulacja treningowa nie zmienia się, wtedy aktywność szlaku ubikwityny maleje (8), a co za tym idzie - skuteczność działania HMB również. Okazuje się, iż ma to miejsce około 6. tygodnia od momentu rozpoczęcia poddawania mięśni nowym bodźcom treningowym. Można w tym miejscu stwierdzić, iż proponowany dla HMB mechanizm działania - pierwszy i drugi - doskonale się uzupełniają, jeśli chodzi o odpowiedź adaptacyjną układu mięśniowego na nowy impuls treningowy. Wniosek, jaki się jednoznacznie nasuwa, jest taki, że HMB najwięcej korzyści przynosi nowicjuszom i osobom dopiero co zaczynającym swą przygodę  z treningiem siłowym i kulturystycznym. To u nich pojawiają się największe, okołotreningowe uszkodzenia tkanki mięśniowej, gdyż każdy wysiłek oporowy jest absolutnym zaskoczeniem dla jeszcze nieprzyzwyczajonych do treningu mięśni. Jest to oczywiste. Ale w takim razie, co z zawodowcami i doświadczonymi zawodnikami, którzy tak chwalili efekty wywoływane przez HMB? Na nich, przynajmniej teoretycznie, ten związek nie powinien w ogóle działać, a jeśli już, to efekty, jakich można by się spodziewać, zasługiwać winny na miano marginalnych, niezauważalnych. Ale to właśnie doświadczeni zawodnicy pozostali obrońcami HMB, a amatorzy i nowicjusze zarzucili jego stosowanie. W czym zatem tkwi ‘kruczek’? W podejściu do treningu. Doświadczeni kulturyści trenują intuicyjnie i doskonale wiedzą, jakimi technikami skutecznie ‘nadszarpnąć’ ciągłość sarkolemmy i jak manewrować intensywnością treningu, aby za każdym razem zaskakiwać mięśnie, utrzymując potrzebę istnienia wydajnych procesów regeneracyjnych na wysokim poziomie. Poza tym, zaawansowani adepci siłowni cechują się systematycznością nie tylko w zakresie wysiłku fizycznego, ale i diety. Warto również wspomnieć, że osobom początkującym ciężko odróżnić efekty działania różnych suplementów, a u większości zapał do treningów gaśnie wraz ze zwolnieniem początkowego, ogromnego tempa przyrostu masy mięśniowej. Osoby ‘zaprawione’ kilku- czy kilkunastoletnią ‘walką z żelastwem’ doskonale rozpoznają, co na nich działa i jak to się przekłada na uzyskiwane efekty. Pamiętajmy, że skuteczność budowania masy mięśniowej nie zależy w tak dużej mierze od nasilenia procesów anabolicznych, ale właśnie od efektywnego hamowania katabolicznych, a z przedstawionych dotychczas danych już wiemy, że HMB doskonale sprawdza się w tej roli.

    Trzeci mechanizm działania, jaki obecnie przypisuje się ß-hydroksy-ß-metylomaślanowi, bazuje na koncepcji stymulacji syntezy białek. Baxter i wsp. (9) założyli, że skoro HMB jest metabolitem leucyny, to może wywołuje efekty charakterystyczne dla tego aminokwasu. Powinno zatem wpływać na aktywność kinazy mTOR integrującej wiele ważnych szlaków sygnalizacyjnych, inicjowanych pod wpływem tak istotnych czynników, jak insulina czy insulinopodobne czynniki wzrostu (IGF-I i IGF-II). Wynikiem takiego funkcjonowania ma być zwiększona, wewnątrzkomórkowa synteza białek. Badania z wykorzystaniem HMB prowadzone według tego samego protokołu, który zastosowano  w przypadku leucyny - nie dały jednoznacznej odpowiedzi, jak ß-hydroksy-ß-metylomaślan wpływa na aktywność kinazy mTOR, ale niewątpliwie takie działania - pośrednie bądź bezpośrednie - mają miejsce.

    Najnowsze badania (10) sugerują jeszcze jeden możliwy sposób, w jaki HMB oddziałuje na nasz organizm. Związany jest on ze zwiększaniem przeżywalności komórek, nasilaniem częstości ich podziałów i różnicowania, a także łączenia z innymi komórkami. Następuje to w wyniku aktywacji kaskady białek ścieżki MAPK/ERK, a także, co bardzo istotne, zwiększenia poziomu transkrypcji genu insulinopodobnego czynnika wzrostu (IGF-I). Istnienie tego mechanizmu wydaje się wielce prawdopodobne, tym bardziej, że niezależne badania z tego roku (11), ewidentnie wskazują na wzrost w wątrobie poziomu mRNA, kodującego IGF-I, a także zwiększenie koncentracji tego czynnika wzrostu w osoczu, pod wpływem suplementacji HMB. Co więcej, w przysadce mózgowej zaobserwowano wyższy poziom mRNA kodującego hormon wzrostu, jak i podwyższone stężenie samej somatotropiny. Nie zaobserwowano natomiast żadnych różnic, jeśli chodzi o stężenie w mięśniach szkieletowych IGF-I i miostatyny. Co prawda badania prowadzono na szczurach, a dawki  ß-hydroksy-ß-metylomaślanu można określić co najmniej jako ‘końskie’ (320 mg/kg m.c.), ale warto mieć na uwadze, że potencjał HMB, tak naprawdę, wciąż pozostaje nieodkryty. 



    Rys. 2. Schemat przedstawiający najbardziej prawdopodobne mechanizmy działania HMB

    W tej części to tyle, co chciałem Wam przekazać odnośnie HMB. W kolejnym numerze znajdziecie ciąg dalszy informacji o tym kontrowersyjnym, ale jakże skutecznym - w moim odczuciu - suplemencie. Poruszę, między innymi, temat jego optymalnych dawek i tych mniej oficjalnych, stosowanych przez zawodowych kulturystów. Postaram się nakreślić, kiedy najlepiej zażywać HMB, z czym łączyć, a jakich kombinacji unikać, a także czy nauka jest tak naprawdę, ‘za’ czy ‘przeciw’ jego używaniu. Odniosę się również do bezpieczeństwa suplementacji ß-hydroksy-ß-metylomaślanu, nie tylko w odniesieniu do sportowców, ale także wśród osób starszych. Ufam, iż będą to ciekawie i przystępnie podane informacje. Zapraszam do lektury kolejnej części niniejszego artykułu. 

    Bibliografia:
    1) Chua BD, Siehl L, Morgan HE: Effect of leucine and metabolites of branched chain amino acids on protein turnover in heart. J Biol Chem 1979, 254:8358-8362. Hong SOC, Layman DK: Effects of leucine on in vitro protein synthesis and degradation in rat skeletal muscles. J Nutr 1984, 114:1204-1212.
    2) Van Kovering M, Nissen SL: Oxidation of leucine and alphaketoisocaproate to b-hydroxy-b-methlbutyrate in vivo. Am J Physiol Endocrinol Metab 1992, 262:27
    3) Nissen S, Sharp RL, Panton L, Vukovich M, Trappe S, Fuller JC Jr: ß-Hydroxy-ß-Methylbutyrate (HMB) Supplementation in Humans Is Safe and May Decrease Cardiovascular Risk Factors. Journal of Nutrition 2000, 130:1937-1945.
    4) Nissen SR, Sharp M, Ray JA, Rathmacher D, Rice JC, Fuller Jr, Connelly AS, Abumrad N: Effect of leucine metabolite beta -hydroxy-beta -methylbutyrate on muscle metabolism during resistance-exercise training. J Appl Physiol 1996, 81:2095-2104
    5) May PE, Barber A, D'Olimpio JT, Hourihane A, Abumrad NN: Reversal of cancer-related wasting using oral supplementation with a combination of beta-hydroxy-beta-methylbutyrate, arginine, and glutamine. Am J Surg 2002, 183(4):471-9.
    6) Smith HJ, Mukerji P, Tisdale MJ: Attenuation of proteasomeinduced proteolysis in skeletal muscle by ß-hydroxy-ß-methylbutyrate in cancer-induced muscle loss. Cancer Res 2005, 65:277-83
    7) Russell ST, Tisdale MJ. Mechanism of attenuation by beta-hydroxy-beta-methylbutyrate of muscle protein degradation induced by lipopolysaccharide. Mol Cell Biochem. 2009 Oct;330(1-2):171-9.
    8) Willoughby DS, Taylor M, Taylor L: Glucocorticoid receptor and ubiquitin expression after repeated eccentric exercise. Med Sci Sports Exerc 2003, 35:2023-2031.
    9) Baxter , Jeffrey H 1, Mukerji , Pradip 1, Voss , Anne C 1, Tisdale ,Michael J 2, Wheeler , Keith B: Attenuating Protein Degradation and Enhancing Protein Synthesis in Skeletal Muscle in Stressed Animal Model Systems. Medicine & Science in Sports & Exercise 2006, 38
    (5 Supplement):S550-S551.
    10) Portal S, Eliakim A, Nemet D, Halevy O, Zadik Z. Effect of HMB supplementation on body composition, fitness, hormonal profile and muscle damage indices. Mol Cell Biochem. 2009 Oct;330(1-2):171-9. Epub 2009 Apr 30.
    11) Gerlinger-Romero F, Guimaraes-Ferreira L, Giannocco G, Nunes MT. Chronic supplementation of beta-hydroxy-beta methylbutyrate (HMß) increases the activity of the GH/IGF-I axis and induces hyperinsulinemia in rats.Growth Horm IGF Res. 2011 Jan 13. [Epub ahead of print].
     

    145 Podziel się:     Drukuj

    Aby dodawać komentarze musisz być zalogowany.
    zaloguj się   › zarejestruj się
    ZAMÓW TERAZ
    PrenumerataPB Online

    WYDARZENIA

     TO TWÓJ WYBÓR
    NAJNOWSZE VIDEO
    zobacz więcej

    NAJPOPULARNIEJSZE ARTYKU£Y

    CZYTANE
    OCENIANE
    PRZESYŁANE

    ZADAJ PYTANIE

    Być może odpowiedź znajdziesz w magazynie Perfect Body!
    Aby zadać pytanie musisz być zalogowany.
    zaloguj się   › zarejestruj się

    ANKIETA

    Wybierz najlepsze hasło dla magazynu Perfect Body:
    Perfect Body - encyklopedia dobrej sylwetki
    Perfekcyjnie napisany, dla każdego zrozumiały Perfect Body, doskonały
    Perfect Body - drogowskaz prawdziwego mężczyzny
    Perfect Body, czasopismo każdego sportowca
    Uwaga silny magazyn dla ludzi aktywnych - Perfect Body: Nie otwierać bez konsultacji ze specjalistą.
      wyniki

    NEWSLETTER

    podaj swój e-mail:

    TAGI

    AAS SAA anaboliki anabolizm geny miokiny mięśnie siła wolne rodniki BCAA HMB IGF-1 MAPK/ERK aminokwasy anabolik anabolizm antykatabolik astaksantyna beta karoten białko dieta hormony kalorie karotenoidy klatka piersiowa leucyna mTOR mięśnie polifenole pompki ramiona seks sex suplementy testosteron trening warzywa witamina A węglowodany


    © Nutrifarm Sp. z o.o.
    All Rights Reserved
    PODSTAWOWE LINKI

    Trening
    Dieta I Suplementacja
    Zdrowie
    Ert
    Kuchnia
    Sex
    WYDAWNICTWO

    Prenumerata
    Reklama
    Wydarzenia
    Dla prasy
    Nota prawna
    TWOJE KONTO

    Zaloguj się
    Zarejestruj
    Przypomnij hasło
    DOŁĄCZ DO NAS

     Facebook
     Twitter
     Youtube

    Do góry ˆ