2012 Medical gas research Pilot / Beobachtung H₂-Therapie am Menschen Trinken (HRW) Sport & Belastung Oxidativer Stress

2012 · Aoki et al. — Pilotstudie: Wirkungen des Trinkens von wasserstoffreichem Wasser auf die durch akute Belastung verursachte Muskelermüdung bei Spitzensportlern

Originaltitel: Pilot study: Effects of drinking hydrogen-rich water on muscle fatigue caused by acute exercise in elite athletes.

Kurzfassung

In einer Crossover-Pilotstudie mit 10 männlichen Fußballspielern folgten auf wasserstoffreiches Wasser vor der Belastung ein niedrigeres Blutlaktat und kein signifikanter früher Abfall des Spitzendrehmoments bei Kniestreckungen, während dieselben Spieler mit Placebowasser einen signifikanten Abfall zeigten. Die oxidativen Stressmarker im Blut (d-ROMs und BAP) und die Kreatinkinase änderten sich nach der Belastung nicht signifikant. Das Abstract nennt keinen primären Endpunkt, und laut Volltext beruht das Ergebnis zum Spitzendrehmoment auf Vergleichen innerhalb jeder Trinkphase, nicht auf einem direkten Test zwischen den beiden Getränken. (Medical Gas Research, 2012.)

Klassifiziert als Pilot / Beobachtung-Studie mit Trinken (HRW). Siehe Methodik zur Evidenz-Einstufung.

Kommentar

Intensive Belastung verursacht oxidativen Stress, und die Autoren fragten, ob wasserstoffreiches Wasser den oxidativen Stress und die Muskelermüdung nach akuter Belastung verändert. Zehn männliche Fußballspieler im Alter von 20,9 ± 1,3 Jahren wurden im doppelblinden Crossover-Design je zweimal getestet, einmal nach wasserstoffreichem Wasser und einmal nach Placebowasser, im Abstand von einer Woche. Weder das Abstract noch der Volltext erwähnen eine Randomisierung der Reihenfolge. Laut Volltext trank jeder Spieler 1.500 ml aus drei 500-ml-Flaschen zwischen dem Vorabend und dem Morgen des Tests, mit einer Wasserstoffkonzentration von 0,92 bis 1,02 mM; das Placebowasser enthielt keinen Wasserstoff. Der Test bestand aus 30 Minuten auf dem Fahrradergometer bei 75 % der maximalen Sauerstoffaufnahme, gefolgt von 100 maximalen isokinetischen Kniestreckungen, bei denen Spitzendrehmoment und Muskelaktivität gemessen wurden. Laktat, oxidative Stressmarker (d-ROMs und BAP) und Kreatinkinase im Blut wurden wiederholt bestimmt. Das Abstract nennt keinen primären Endpunkt.

Wichtige Zitate

„Während akute Belastung bei den Probanden mit PW zu einem Anstieg des Blutlaktats führte, verhinderte die orale Aufnahme von HW einen Anstieg des Blutlaktats bei schwerer Belastung.“ Original (EN): „Although acute exercise resulted in an increase in blood lactate levels in the subjects given PW, oral intake of HW prevented an elevation of blood lactate during heavy exercise.“ — das wichtigste berichtete Ergebnis zum Blutlaktat
„Bei den Markern für oxidative Schäden im Blut (d-ROMs und BAP) und bei der Kreatinkinase gab es nach der Belastung keine signifikante Veränderung.“ Original (EN): „There was no significant change in blood oxidative injury markers (d-ROMs and BAP) or creatine kinease after exercise.“ — die oxidativen Stressmarker, ein Ziel der Studie, änderten sich nicht signifikant
„Auch wenn weitere Studien nötig sind, um die genauen Mechanismen aufzuklären, und der Nutzen in größeren Studienreihen bestätigt werden muss, könnten diese vorläufigen Ergebnisse darauf hindeuten, dass HW eine geeignete Flüssigkeitszufuhr für Sportler sein könnte.“ Original (EN): „Although further studies to elucidate the exact mechanisms and the benefits are needed to be confirmed in larger series of studies, these preliminary results may suggest that HW may be suitable hydration for athletes.“ — das Fazit der Autoren, als vorläufig bezeichnet

Unsere Einordnung

Diese kleine Crossover-Studie verglich wasserstoffreiches Wasser mit Placebowasser bei denselben 10 Sportlern unter doppelblinden Bedingungen. Das Blutlaktat nach der Belastung war mit wasserstoffreichem Wasser niedriger, und das Spitzendrehmoment fiel in der frühen Phase des Kniestreckungstests nicht signifikant ab. Die oxidativen Stressmarker, die die Studie untersuchen wollte, änderten sich nicht signifikant. Laut Volltext stieg das Laktat mit beiden Getränken an, mit wasserstoffreichem Wasser aber weniger; das ist schwächer als die Formulierung im Abstract, wasserstoffreiches Wasser habe den Anstieg verhindert. Laut Volltext unterschieden sich die elektromyografischen Frequenzmaße der Muskelermüdung zwischen den Getränken nicht. Einschränkungen: 10 Teilnehmer, nur Männer und ausschließlich trainierte Sportler, eine Testsitzung pro Getränk, keine berichtete Randomisierung der Reihenfolge, kein genannter primärer Endpunkt und Ersatzmaße aus dem Labor statt Leistung im Wettkampf. Die Ergebnisse sind vorläufig und gelten für diese kleine Stichprobe.

Studiendesign

Typ: Pilotstudie, doppelblind, placebokontrolliert, Crossover, Randomisierung nicht berichtet · n: 10 männliche Fußballspieler · H₂-Gabe: wasserstoffreiches Wasser getrunken, laut Volltext 1.500 ml mit 0,92 bis 1,02 mM Wasserstoff vom Vorabend bis zum Morgen des Belastungstests
Vergleich: Placebowasser ohne Wasserstoff (laut Volltext 0 mM), dieselben Teilnehmer, eine Woche Abstand
Ergebnis: Blutlaktat nach Belastung mit wasserstoffreichem Wasser niedriger; Spitzendrehmoment fiel mit Placebowasser signifikant ab, mit wasserstoffreichem Wasser in der frühen Phase nicht (keine Zahlen im Abstract). d-ROMs, BAP und Kreatinkinase: keine signifikante Veränderung. Kein primärer Endpunkt genannt

Abstract (deutsche Übersetzung)

HINTERGRUND: Muskelkontraktionen während kurzer Phasen intensiver Belastung verursachen oxidativen Stress, der bei der Entstehung von Übertrainingssymptomen eine Rolle spielen kann, darunter verstärkte Ermüdung, die zu Mikroverletzungen oder Entzündungen der Muskulatur führt. Seit Kurzem heißt es, Wasserstoff könne als Antioxidans wirken; deshalb untersuchten wir die Wirkung von wasserstoffreichem Wasser (HW) auf oxidativen Stress und Muskelermüdung als Reaktion auf akute Belastung. METHODEN: Zehn männliche Fußballspieler im Alter von 20,9 ± 1,3 Jahren absolvierten Belastungstests und Blutentnahmen. Jeder Proband wurde zweimal im doppelblinden Crossover-Verfahren untersucht; er erhielt in Abständen von einer Woche entweder HW oder Placebowasser (PW). Die Probanden fuhren 30 Minuten auf einem Fahrradergometer bei 75 % der maximalen Sauerstoffaufnahme (VO2); anschließend wurden Spitzendrehmoment und Muskelaktivität während 100 Wiederholungen maximaler isokinetischer Kniestreckung gemessen. Oxidative Stressmarker und Kreatinkinase im peripheren Blut wurden fortlaufend bestimmt. ERGEBNISSE: Während akute Belastung bei den Probanden mit PW zu einem Anstieg des Blutlaktats führte, verhinderte die orale Aufnahme von HW einen Anstieg des Blutlaktats bei schwerer Belastung. Das Spitzendrehmoment nahm unter PW während der maximalen isokinetischen Kniestreckung signifikant ab, was auf Muskelermüdung hindeutet, unter HW nahm es in der frühen Phase dagegen nicht ab. Bei den Markern für oxidative Schäden im Blut (d-ROMs und BAP) und bei der Kreatinkinase gab es nach der Belastung keine signifikante Veränderung. SCHLUSSFOLGERUNG: Eine ausreichende Flüssigkeitszufuhr mit wasserstoffreichem Wasser vor der Belastung senkte das Blutlaktat und verbesserte den belastungsbedingten Rückgang der Muskelfunktion. Auch wenn weitere Studien nötig sind, um die genauen Mechanismen aufzuklären, und der Nutzen in größeren Studienreihen bestätigt werden muss, könnten diese vorläufigen Ergebnisse darauf hindeuten, dass HW eine geeignete Flüssigkeitszufuhr für Sportler sein könnte.

Original-Abstract (englisch)

BACKGROUND: Muscle contraction during short intervals of intense exercise causes oxidative stress, which can play a role in the development of overtraining symptoms, including increased fatigue, resulting in muscle microinjury or inflammation. Recently it has been said that hydrogen can function as antioxidant, so we investigated the effect of hydrogen-rich water (HW) on oxidative stress and muscle fatigue in response to acute exercise. METHODS: Ten male soccer players aged 20.9 ± 1.3 years old were subjected to exercise tests and blood sampling. Each subject was examined twice in a crossover double-blind manner; they were given either HW or placebo water (PW) for one week intervals. Subjects were requested to use a cycle ergometer at a 75 % maximal oxygen uptake (VO2) for 30 min, followed by measurement of peak torque and muscle activity throughout 100 repetitions of maximal isokinetic knee extension. Oxidative stress markers and creatine kinase in the peripheral blood were sequentially measured. RESULTS: Although acute exercise resulted in an increase in blood lactate levels in the subjects given PW, oral intake of HW prevented an elevation of blood lactate during heavy exercise. Peak torque of PW significantly decreased during maximal isokinetic knee extension, suggesting muscle fatigue, but peak torque of HW didn't decrease at early phase. There was no significant change in blood oxidative injury markers (d-ROMs and BAP) or creatine kinease after exercise. CONCLUSION: Adequate hydration with hydrogen-rich water pre-exercise reduced blood lactate levels and improved exercise-induced decline of muscle function. Although further studies to elucidate the exact mechanisms and the benefits are needed to be confirmed in larger series of studies, these preliminary results may suggest that HW may be suitable hydration for athletes.

Quelle & Links

Screenshot der PubMed-Seite

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