مکمل اچ ام بی چه کاری در بدن انجام میدهد؟

ورزشکاران همواره به دنبال روش‌هایی برای تقویت آنابولیسم و جلوگیری از کاتابولیسم (تجزیه عضلانی) هستند، به خصوص در دوره‌های تمرینی سنگین یا رژیم‌های کاهش وزن. آسیب و کوفتگی عضلانی پس از تمرین، نشانه‌ای از تخریب پروتئین است که نیاز به یک عامل ضدکاتابولیک مؤثر را برجسته می‌سازد تا ریکاوری سریع‌تر شود و از تحلیل عضلات جلوگیری به عمل آید.

مکمل هیدروکسی متیل‌بوتیرات (HMB)، متابولیت فعال اسید آمینه لوسین، پاسخی به این نیاز است. این مقاله به طور علمی، عملکرد HMB را بررسی می‌کند که با تثبیت ساختار سلول‌های عضلانی، نقشی حیاتی در محافظت از بافت عضلانی ایفا می‌نماید. هدف اصلی، درک جزئیات مکانیسم عمل HMB برای بهینه‌سازی دوز مصرف و بهره‌مندی حداکثری از خواص ضد کاتابولیک آن است.

HMB چیست و چگونه در بدن تولید می‌شود؟ 

اچ ام بی یک ترکیب آلی کوچک است که به طور طبیعی در بدن انسان، به ویژه در کبد، به عنوان محصول فرعی متابولیسم اسید آمینه شاخه‌دار (BCAA) لوسین تولید می‌شود. باید توجه داشت که تنها حدود ۵ درصد از لوسین مصرفی به HMB تبدیل می‌شود. همین محدودیت در تولید درونی، اهمیت مصرف آن به صورت مکمل را برای ورزشکارانی که به دوزهای درمانی نیاز دارند، روشن می‌سازد.

مسیر بیوشیمیایی دقیق: فرآیند تولید HMB از لوسین شامل دو مرحله کلیدی است: ۱. ترانس‌آمیناسیون: لوسین ابتدا تحت واکنش ترانس‌آمیناسیون قرار گرفته و به آلفا-کتوایزوکاپروات ($\alpha$-KIC) تبدیل می‌شود. ۲. اکسیداسیون نهایی: سپس، $\alpha$-KIC در داخل میتوکندری سلول‌های کبدی به HMB (یا بتا-هیدروکسی بتا-متیل‌بوتیرات) تبدیل می‌شود.

نکته‌ی کلیدی EEAT: برای دستیابی به دوز مؤثر روزانه (حدود 3 گرم HMB)، لازم است بیش از ۶۰ گرم لوسین از طریق رژیم غذایی مصرف شود که این مقدار پروتئین (به دلیل درصد کم لوسین در منابع پروتئینی) برای بسیاری از افراد عملی نیست؛ بنابراین، مکمل‌یاری مستقیم HMB ضروری است.

مکانیسم اصلی: نقش ضد کاتابولیک HMB در حفاظت از سلول عضلانی

برخلاف لوسین که بیشتر بر فرآیند آنابولیک (تحریک سنتز پروتئین از طریق مسیر mTOR) تمرکز دارد، شهرت اصلی HMB به دلیل خاصیت قوی ضد کاتابولیک آن است. وظیفه‌ اصلی HMB، تثبیت و حفظ تمامیت ساختاری غشای سلول‌های عضلانی (سارکولما) در برابر استرس‌های مکانیکی ناشی از تمرینات مقاومتی شدید است.

جزئیات عملکرد ضد کاتابولیک: HMB این عملکردهای حیاتی را از طریق دو مسیر موازی انجام می‌دهد:

1. مهار مسیر پروتئولیتیک یوبی‌کوئیتین-پروتئازوم:

   • تمرینات سنگین باعث فعال شدن سیگنال‌هایی می‌شوند که به سمت مسیر تجزیه‌ی پروتئین عضلانی (پروتئولیز) می‌روند. هسته‌ی این مسیر، کمپلکس یوبی‌کوئیتین-پروتئازوم است که پروتئین‌های عضلانی آسیب‌دیده را برای تجزیه نشانه‌گذاری می‌کند.

   • مطالعات نشان داده‌اند که HMB می‌تواند فعالیت ژن‌ها و آنزیم‌هایی مانند MAFbx (Atrogin-1) و MuRF1 را که پروتئین‌های یوبی‌کوئیتین لیگاز هستند و نقش اصلی در تجزیه پروتئین دارند، به شدت سرکوب کند. این سرکوب ژنی، به طور مستقیم، سرعت از دست رفتن پروتئین‌های عضلانی را کاهش می‌دهد.

2. نقش HMB در غشای سلولی:

   • HMB در واقع یک پیش‌ساز برای تولید کلسترول در بدن است. کلسترول یک جزء حیاتی در حفظ استحکام و انعطاف‌پذیری غشای سلول عضلانی (سارکولما) است.

   • در طول تمرینات با شدت بالا، فیبرهای عضلانی دچار آسیب‌های جزئی (میکروتروما) می‌شوند که ساختار غشاء را تهدید می‌کند. HMB با فراهم کردن مواد لازم برای ترمیم و تثبیت غشاء، از نشت محتویات سلولی (مانند کراتین کیناز که نشانگر آسیب عضلانی است) به بیرون جلوگیری می‌کند و در نتیجه، به سرعت فرآیند ریکاوری را تسهیل می‌بخشد.

سایر تأثیرات اثبات‌شده و کاربردهای ویژه (افزایش قدرت و ریکاوری)

اگرچه نقش اصلی HMB ضد کاتابولیسم است، اما کاهش تجزیه به طور غیرمستقیم، منجر به تعادل مثبت‌تر نیتروژن و افزایش خالص در قدرت و توده‌ی عضلانی (به خصوص در افراد مبتدی یا در دوره‌های رژیم) می‌شود.

• تسریع ریکاوری و کاهش DOMS: با تثبیت غشای سلولی و سرکوب آنزیم‌های تجزیه‌کننده، HMB به شکل ملموسی، آسیب عضلانی ناشی از ورزش (EIMD) را کاهش می‌دهد. این امر با کاهش سطح مارکرهایی مانند کراتین کیناز (CK) در خون پس از تمرینات سنگین همراه است که نتیجه‌ی آن، کاهش درد عضلانی تأخیری (DOMS) و کوتاه‌تر شدن زمان لازم برای بازگشت به تمرینات است.

• افزایش قدرت در ورزشکاران مبتدی (Untrained) و سالمندان: تحقیقات حاکی از آن است که HMB در افرادی که به تازگی تمرین را شروع کرده‌اند یا در سالمندانی که با سارکوپنی (تحلیل عضلات ناشی از افزایش سن) مواجه هستند، بیشترین اثربخشی را در افزایش توده‌ی خالص بدنی (LBM) و قدرت عضلانی نشان می‌دهد. این اثرگذاری به دلیل حساسیت بیشتر بدن این گروه‌ها به کاهش کاتابولیسم و تحریک آنابولیسم در مقایسه با ورزشکاران حرفه‌ای و با سابقه است.

• بهبود ظرفیت هوازی: شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد مصرف HMB می‌تواند به افزایش VO2max (حداکثر اکسیژن مصرفی) و بهبود استقامت هوازی در ورزشکاران استقامتی کمک کند، اگرچه این مکانیسم دقیقاً مشخص نیست، اما ممکن است با کاهش آسیب عضلانی مرتبط باشد.

دوز مصرف و زمان‌بندی بهینه

برای بهینه‌سازی اثربخشی HMB، دوز مصرف و زمان‌بندی آن از اهمیت بالایی برخوردار است:

• دوز استاندارد: دوز علمی و توصیه‌شده برای دستیابی به حداکثر اثرات ضد کاتابولیک، ۳ گرم در روز است.

• زمان‌بندی: برخلاف بسیاری از مکمل‌ها، HMB برای اثربخشی، نیاز به “بارگیری” در جریان خون و عضلات دارد. بنابراین، توصیه می‌شود مصرف آن را حداقل دو هفته قبل از شروع دوره‌های تمرینی سنگین یا مسابقات آغاز کنید.

  • روزهای تمرین: برای به حداکثر رساندن اثر ضد کاتابولیک حین تمرین، مصرف ۳ گرم HMB به صورت منقسم (مثلاً ۱ گرم در صبح، ۱ گرم ۳۰ تا ۶۰ دقیقه قبل از تمرین و ۱ گرم پس از تمرین) توصیه می‌شود. مصرف پیش از تمرین (۳۰-۶۰ دقیقه قبل) به ویژه در فراهم کردن HMB برای محافظت از عضلات در حین فعالیت با شدت بالا کلیدی است.

  • روزهای استراحت: مصرف ۳ گرم به صورت منقسم همراه با وعده‌های غذایی (صبحانه، ناهار و شام) برای حفظ سطوح پلاسمایی پایدار توصیه می‌شود.

تفاوت در فرمولاسیون: دو شکل اصلی HMB در مکمل‌ها وجود دارد:

1. HMB-Ca (کلسیم بتا-هیدروکسی بتا-متیل‌بوتیرات): شکل پودری رایج که جذب کندتری دارد.

2. HMB-FA (اسید آزاد HMB): شکل مایع یا ژلی که جدیدتر است و جذب سریع‌تری دارد. برخی مطالعات نشان داده‌اند که HMB-FA در دوزهای پایین‌تر و با زمان‌بندی نزدیک‌تر به تمرین (مثلاً ۳۰ دقیقه قبل) ممکن است مؤثرتر باشد.

ایمنی و عوارض جانبی

HMB توسط انجمن بین‌المللی تغذیه‌ی ورزشی (ISSN) به عنوان یک مکمل ایمن و مؤثر، با سطح شواهد قوی، تأیید شده است. مصرف دوزهای استاندارد (تا ۶ گرم در روز) به مدت طولانی (حتی تا یک سال) در افراد سالم، هیچ عارضه‌ی جانبی جدی بر روی عملکرد کبد، کلیه‌ها، یا مارکرهای خونی نشان نداده است. در موارد بسیار نادر، ممکن است عوارض گوارشی خفیف مانند حالت تهوع، نفخ یا یبوست گزارش شود که معمولاً با تنظیم دوز یا زمان مصرف برطرف می‌گردد.