De invloed van eiwit toediening om de groei van de skeletspier te maximaliseren bij gezonde oudere mannen na sporten

Veroudering gaat gepaard met het toenemende verlies van skeletspieren en
kracht, dit proces heet sacropenie. De regulatie van spiermassa wordt
geassocieerd met voeding en, nog belangrijker, fysieke activiteit.
Veranderingen van levensstijl op de lange termijn kunnen de progressie van
sacropenie beïnvloeden. Daarom weten we nu dat een effectieve interventie
strategie om de progressie van sacropenie te vertragen zal moeten focussen op
een optimaal trainingsprogramma en ondersteunende voeding. Momenteel wordt
resistentie training gezien als de meest effectieve manier om spiermassa en
kracht toe te laten nemen. Eiwit inname verhoogd het hypertrofische effect van
sporten, dit effect is echter nog niet alomtegenwoordig waargenomen. Een
recente meta-analyse van onze onderzoeksgroep heeft studies gedaan naar
bruikbare training methodes die gebruikt kunnen worden bij een oudere populatie
en laat zien dat eiwit inname inderdaad een positief effect heeft, al is dit
effect wel kleiner dan vooraf werd aangenomen. Daarom zijn huidige studies
gericht op het vinden van de optimale hoeveelheid voeding om de toename van de
spiermassa door het sporten te ondersteunen.

Het verlies van spiermassa bij ouderen is een resultaat van een aanhoudende
balansstoornis in de eiwitomzetting in die spieren. Hierbij worden er meer
eiwitten afgebroken dan gesynthetiseerd. Eerdere observaties laten zien dat het
stimuleren van de synthese van spier eiwitten bij ouderen minder effectief is
dan bij jongeren na de blootstelling aan anabole stimuleren, zoals sport en
eiwit inname. Omdat de basale snelheid van synthese lijkt niet
leeftijdsafhankelijk en de snelheid van eiwitafbraak wordt weinig beïnvloed
anabole stimuli, word onderzoek vooral gericht op hoe de eiwit synthese
gestimuleerd kan worden in ouderen. In bepaalde studies is gezien dat het
aanpassen van de hoeveelheid, type, afkomst en aminozuur samenstelling van
eiwit inname de inadequate stimulatie van spier eiwit synthese kan compenseren
bij ouderen. Kracht training stimuleert zowel spiereiwit synthese als de
snelheid van afbraak. Recentelijk is aangetoond dat wanneer er geen eiwit
inname na de training plaatsvind, de negatieve eiwit balans blijft bestaan,
omdat een toename van de eiwit synthese gecompenseerd wordt door een toename
van eiwit afbraak. Om die reden is een toediening van eiwitten en/of aminozuren
nodig om de kracht training effectief te laten zijn. Ook zijn er studies die
een voordelig effect laten zien bij eiwit suppletie gedurende een langdurig
kracht training bij gezonde oudere mannen, anderen hebben geen positief effect
kunnen vinden met betrekking tot de eiwit suppletie op de skeletspier grootte
of gewicht na langdurige kracht training. Dit verschil zou gedeeltelijk
verklaard kunnen worden door het feit dat de timing van de post-training eiwit
intake een belangrijke regulatoire rol speelt in de effectiviteit van de
respons bij kracht training. De intake van eiwitten voor en/of na training is
bewezen effectief bij het faciliteren van het herstel van de skeletspier in een
aantal, maar niet alle, training interventie studies. Daarbij supplementeren de
meeste studies alleen op de dag van de training (bijvoorbeeld maar 3 keer per
week). Er is weinig bekend over de effecten van eiwit suppletie op
niet-training dagen gedurende een langdurige training interventie periode. Het
geven van extra eiwit in voedsel op non-training dagen zullen waarschijnlijk
invloed hebben op de aanpassing van de skeletspier op hersteldagen en daarbij
invloed hebben op de manier van spiermassa toename. Recentelijk is de impact
van het trainen in de avond en de werkzaamheid van eiwit inname , met
betrekking tot eiwit synthese, onmiddellijk na de training geëvalueerd. Er werd
een toename van eiwit synthese gezien gedurende de eerste paar uren na het
trainingsherstel na het innemen van eiwitten. Ook werd er een toename van eiwit
synthese gezien over het gehele lichaam na eiwit toediening in de avond. Men
kan speculeren dat herhaaldelijke periodes van eiwit geïnduceerde stimulatie
van het eiwit synthese over het hele lichaam gedurende de herstelperiode in de
nacht, zal leiden tot verhoogde spiermassa en kracht.

In de voorgestelde studie, zullen de effecten van de eiwit suppletie,
onmiddellijk na de training en voor het slapen gaan, op de spiervezel grootte,
lichaam samenstelling en spierkracht geëvalueerd worden gedurende een 12 weken
durende kracht training programma in gezonde oudere mannen. Het eiwit
supplement is gebaseerd op een praktisch bruikbaar supplement dat commercieel
verkrijgbaar zou kunnen komen voor de algemene populatie. (Fortifit, Nutritia,
Nederland). Voorgaande studies hebben aangetoond dat inname van op zijn minst
30g eiwitten in de optimale radius ligt om spier eiwit synthese te stimuleren
na een kracht training. koolhydraten worden toegevoegd om verdere stimulatie
van de anabolische respons via de insuline gestimuleerde pathways te
verwezenlijken. De placebo groep krijgt supplementen die identiek zijn aan de
eiwit groep waarbij echter de eiwitten vervangen zijn door koolhydraten met een
vergelijkbare energetische waarde. De resultaten van deze studie hebben een
praktische implicatie in de ontwikkeling van nieuwe voeding strategieën bij
kracht training regimes om spiermassa en kracht te verhogen bij oudere mensen.
Daarnaast willen we ook het psychologische werkzaamheid van voldoende eiwit
suppletie om de toename van spiermassa en kracht bij krachttraining door te
demonstreren dat er een toename is van spiereiwit synthese gedurende de
training. Uiteindelijk is het einddoel van deze studie om te onderzoeken of
eiwit suppletie na elke training sessie en dagelijks voor het slapen gaan, op
training dagen en op non-training dagen, gedurende een 12 weken lange
krachttraining programma, de toename van skeletspiervezel grootte, lichaam
samenstelling en spierkracht veranderd in gezonde oude mannen.

Primaire doelstelling:
Onderzoeken hoe eiwit suppletie na inspanning en voor het slapen gaan de omvang
van de quadriceps spier in gezonde oudere mannen vergroot onder invloed van
krachttraining.

Secundaire doelstelling:
Verschillen in skeletspiervezeltypering en -verdeling (biopt),
lichaamscompositie (DEXA scan), spierkracht en fysieke inspanning (1RM, SPPB)
en orale glucose tolerantie (OGTT) zullen secundaire parameters zijn.
Spiereiwitsynthesesnelheden zullen vergeleken worden tussen de groepen
gedurende een week (week12) om te zien wat de invloed is van eiwit suppletie
naast training op de spiermassa.

Deze studie is een dubbel blind, gerandomiseerd, placebo gecontroleerde
interventie onderzoek. De studie bestaat uit een screening en experimenteel
gedeelte waarin gefocust zal worden op het effect van een
trainingsinterventieprogramma met voedingssuppletie op spiermassa en -functie
in gezonde oudere mannen. We zullen kijken naar de effecten van een 12 weken
durende krachttrainingsprogramma (3 keer per week) met of zonder additionele
eiwit suppletie (aangeboden na iedere training en dagelijks voor het slapen
gaan) op spiermassa en -functie in het hele lichaam en op spier(cel)niveau. In
het verleden is aangetoond dat 12 weken met 3 keer per week een training een
meetbare toename in de skeletspiermassa en functie bewerkstelligd. In de
huidige studie is ons doel om te bepalen hoe we de toename in spiermassa en
-functie kunnen vergroten met behulp van eiwitsuppletie na inspanning en voor
het slapen gaan. Deze methode kan een effectieve voedingsstrategie zijn om de
voordelen van krachttraining verder te vergroten. Een *1-week zwaar
water*protocol zal worden toegepast in beide groepen gedurende de laatste week
van de krachttraining om het effect van voedingseiwit suppletie op
spiereiwitsynthese gedurende een krachttrainingsprogramma te laten zien.

Krachttraining: Deelnemers zullen een 12 weken durend krachttrainingsprogramma doen, waarbij er 6 verschillende oefeningen zijn. Leg press, Leg extension, Chest press, Shoulder press, horizontal row en vertical lat pull. Deze zullen uitgevoerd worden op standaard fitness apparaten (Technogym, Rotterdam), 3 dagen per week (Maandag, Woensdag en Vrijdag). In de eerste week zal de intensiteit langzaam opgevoerd worden van 70% tot 75% van 1RM. Daarna zullen de oefeningen gedaan worden op 80% van 1RM. Gedurende iedere sessie zullen 4 sets van 8-10 herhalingen worden uitgevoerd op zowel de leg press als de leg extension. Er zullen 2 sets van 8-10 repetities van de chestpress/vertical lat pull of shoulder press/horizontal row exercises gedaan worden. De oefening van de bovenste extremiteiten zullen verschillen per training dag. De trainingsintensiteit (weerstand gewicht) zal worden aangepast wanneer er meer dan 10 repetities gedaan kunnen worden. De 1RM kracht zal gemeten worden in week 4 en 8 gedurende de interventie periode, om zo een progressieve trainingsintensiteit te bewerkstelligen. De sets zullen worden onderbroken door 90 sec rustperiodes. Tussen de verschillende oefeningen zal 3 minuten rust genomen worden. Voor en na iedere training sessie zal er 5-10 minuten een warming up/cooling down op de fiets ergometer plaatsvinden, op lage intensiteit. Alle trainingssessies worden gedaan onder supervisie van een ervaren begeleider. Na iedere trainingssessie krijgen de proefpersonen hun test drankje (eitwitdrank of placebo). Eiwit suppletie: Alle deelnemers zullen willekeurig toegewezen worden aan de eiwit suppletie groep of de placebo groep. Gedurende het 12 weken durende trainingsprogramma zullen de deelnemers in de eiwit groep een drankje krijgen dat ze elke keer na de training en dagelijks voor het slapen gaan moeten innemen. Deelnemers van de placebo groep zullen een placebo drank krijgen na iedere training en dagelijks voor het slapen gaan. Suppletie gedurende de interventie periode zal bestaan uit 300ml drankjes. De drankjes zullen smaakstoffen, eiwitten en koolhydraten (eiwit groep) bevatten die zijn opgelost in water. In totaal zal het eiwit drankje 21g eiwitten bevatten, 20g whey eiwit en 1 gram leucine met daarnaast 10g CHO en 3g vet. Om energie inname van de groepen te gelijk te houden zal de controle groep een iso-calorische drank krijgen waarbij de afwezige eiwitten vervangen zijn door koolhydraten. Dranken zullen gemaskeerd zijn voor smaak en reuk door een citroen- en vanillesmaak toe te voegen.

De belasting en risico*s zijn minimaal. Inbrengen van infusen is vergelijkbaar
met bloedsafname en kan resulteren in een kleine blauwe plek. Spierbiopten
zullen onder lokale verdoving worden genomen door een ervaren arts en kunnen
minimaal ongemak veroorzaken tot 24 uur na het biopt. Het ongemak is
vergelijkbaar met spierpijn of de pijn na het stoten van het bovenbeen tegen
een tafelpunt. In totaal zullen er 19 bloedmonsters genomen worden (200ml) over
de gehele loop van de studie. We doen 1 afname tijdens de screening, 5 op beide
OGTT test dagen (voor en na de training) en 9 gedurende de heavy water meting.
Deelnemers moeten nuchter en uitgerust zijn voor de screening en ook voor de
beide OGTT metingen (bezoek 3 en 5, metingen 2 en 4). Ze mogen dus niet eten en
drinken (behalve water) vanaf 22:00 de dag van tevoren. Daarnaast mogen de
deelnemers geen zware fysieke inspanning doen naast het training protocol. Ook
zullen de deelnemers gevraagd worden om hun eetgedrag en fysieke inspanning bij
te houden in een dagboek gedurende 3 dagen voor week 1 (dus in week-1) en
gedurende (week 11) het 3 maanden durende training programma.

De DEXA scan is volledig pijnloos. Voor het maken van de scan wordt gebruik
gemaakt van een zeer lage hoeveelheid röntgenstraling. De blootstelling aan
straling tijdens de scan is verwaarloosbaar (ongeveer 0,001 mSv; ter
vergelijking: de gemiddelde achtergrondstraling die we elk jaar in Nederland
ontvangen is 2,5 mSv). De straling die u krijgt gedurende een vlucht boven de
10km hoogte is 0.005 mSV*h-1. De CT-scan is ook volledig pijnloos en neemt maar
een paar minuten in beslag. Het is een open apparaat, dus geen tunnel zoals bij
een MRI-scan. De scan wordt gemaakt door middel van röntgenstraling, welke ook
verwaarloosbaar is (0,15 mSv per scan). De CT scan en de DEXA scan zullen beide
2 maal gedaan worden. Dit betekent dat iedere proefpersoon een totale
stralingsdosis van 0.302 mSv krijgt, bij voltooiing van de studie. Dit is een
minimale dosering vergeleken bij de totale achtergrond straling per jaar in
Nederland, wat ongeveer 2.5 mS v per jaar is.

De in te nemen eiwit suppletie komt ook voor in normaal voedsel en is daarom
deel van het normale dieet.

Inspanning leveren zal weinig risico opleveren omdat de mogelijkheid op een
nadelig effect op de gezondheid geëvalueerd zal worden gedurende de screening
(ECG) en proefpersonen zullen goed in de gaten worden gehouden gedurende alle
trainingssessies. De training kan resulteren in spierpijn. Training intensiteit
zal geleidelijk worden verhoogd in de eerste week om zo gewenning te creëren in
de betreffende spieren en om het risico op spierpijn en/of blessures te
verkleinen. Een ervaren begeleider alle training sessies superviseren.

Gelabeld water (deuterium oxide of *zwaar water*) inname is al in vele
gepubliceerde studies toegepast en is geheel veilig en non-toxisch wanneer de
verrijking van het lichaamsvocht onder ongeveer 20mol% blijft. Voor de huidige
studie zal de lichaamsvocht verrijking ongeveer 1-2 mol% zijn.

Er is geen direct voordeel voor de deelnemers, alleen de mogelijke vorodelen
van training en bijdrage aan wetenschappelijke kennis en dieet mogelijkheden
die spierverlies kunnen voorkomen in ouderen, die we zullen krijgen van deze
studie en gebruikt kan worden in de toekomst.