Influence of pistachios on force production, subjective ratings of pain, and oxidative stress following exercise-induced muscle damage in moderately trained athletes: A randomized, crossover trial
A B S T R A C T
Although previous studies have focused on the role of pistachios on metabolic health, the ergogenic effects of the nut must be elucidated. This study evaluated the impact of ingesting raw, shelled, unsalted pistachios on subjective pain ratings, force production, vertical jump, and biochemical indices of recovery from eccentrically biased exercise. Using a crossover design, 27 moderately trained, male athletes completed 3 trials in a randomized counterbalanced fashion. Control received water only, low dose (1.5 oz/d; PL) and high dose (3.0 oz/d; PH) consumed pistachios for 2 weeks with a 3-4-week washout between trials. PH had lower pain ratings in most muscles after 72 h of recovery (p < 0.05). PH prevented a decrease in force production at 120◦/s of knee flexion (p > 0.05); whereas force was diminished in the other trials. Creatine kinase, myoglobin, and C-reactive protein increased over time following exercise (p < 0.05); however, there were no advantages following pistachio consumption. No significant changes in vertical jump or superoxide dismutase were elicited during any trial. This study demonstrates that 3.0 oz/d of pistachios can reduce delayed onset of muscle soreness and maintain muscle strength, potentially promoting exercise tolerance and training adaptations
ClinicalTrials.gov Identifier: NCT03698032
Vernon Uganiza Rayo a,*, Imogene Thayer a, Stuart D.R. Galloway b, Mee Young Hong a, Shirin Hooshmand a, Changqi Liu a, Elise North a, Lauren Okamoto a, Timothy O’Neal a, Jordan Philpott b, Oliver C. Witard c, Mark Kern
I n t r o d u c t i o n
Structured exercise training programs utilize the principles of overload and progression to yield favorable adaptations. An inevitable outcome of many regimens is an increase in perceived muscle soreness. However, pain may be problematic because of its association with muscle damage and oxidative stress. Practical implications of exercise-induced muscle damage (EIMD) are impairments of sports performance and activities of daily living. Nutritional interventions are increasingly promoted to accelerate exercise recovery and reduce risk of muscle damage. In terms of functional foods, nuts have been gaining widespread attention due to their promising nutritive properties. The Mediterranean diet includes the consumption of nuts and is associated with benefits on cardiovascular (CV) health. Proposed mechanisms that optimize health through nut consumption are related to improvements in blood lipid profiles , inflammatory biomarkers, and flow-mediated vasodilation. Despite the emerging evidence regarding the role of nut consumption on CV health, the utility of nuts as an ergogenic aid is unclear.
Although understudied, the composition of pistachios suggests a benefit to athletes by promoting recovery. Recently, pistachios were confirmed as a complete protein by providing high bioavailability of essential amino acids (Bailey & Stein, Unpublished Results). According to the United States Department of Agriculture, pistachios provide approximately 12 g of protein and 1 g of leucine in a 2 oz serving. Leucine is particularly important due to its distinct role in promoting muscle protein synthesis (MPS) through stimulating the mammalian target of rapamycin. Previous studies support the efficacy of leucine supplementation in stimulating MPS after various exercise modalities regardless of sex and age. Notably, it was demonstrated that pistachio consumption effectively raises plasma leucine concentrations in athletes. Additionally, antioxidants like those found in pistachios were shown to reduce perceived soreness , EIMD and an inflammatory response after exercise. Previous investigators have confirmed an improvement in antioxidant status and even reduced oxidative damage following pistachio consumption. It is conceivable that by reducing pain and accelerating exercise recovery, athletes are less hindered from participating in subsequent training bouts that will further enhance sports performance.
A recent study observed no ergogenic effect of pistachio consumption on exercise performance, despite reporting various benefits in metabolic profile. However, several considerations in terms of methodology should be highlighted. First, participants were instructed to consume pistachios both pre- and peri-exercise, which may have induced gastrointestinal (GI) upset and suboptimal performance. Indeed, the authors acknowledged a decrease in GI motility caused by exercise itself. Second, pistachios have been linked to delayed gastric emptying because of their fat and fiber content. The aim of this study was to determine the effect of different pistachio doses (1.5 oz vs. 3.0 oz) on eccentrically biased exercise recovery as measured through muscle
force production, jump height, oxidative stress (i.e., creatine kinase (CK), superoxide dismutase (SOD), C-reactive protein (CRP), and myoglobin (Mgb)), and subjective pain ratings. We anticipated a dose-dependent improvement on markers of exercise recovery following pistachio consumption when compared to a control.
D i s c u s s i o n
As a natural source of essential amino acids and bioactive phytochemicals, pistachios may be a beneficial snack option to promote sports performance. In the present study we investigated the influence of daily 2-week supplementation of 1.5 oz and 3.0 oz of pistachios on postexercise recovery in moderately trained, male athletes. Vertical jump, muscle force production, subjective ratings of pain, as well as biochemical markers of muscle damage and antioxidant status were compared throughout a 72-h recovery period following a 40-min downhill run.
The eccentric exercise bout successfully elicited a moderate amount of muscle damage in the study cohort of moderately trained males. Biochemical analysis indicated a peak in CK, Mgb, and CRP concentrations at 24 h after the downhill run and that pistachios modestly attenuated these effects during the remainder of the 72-h recovery period. Simultaneously, the lowest muscle force production and highest ratings of pain were observed at the 24-h time point; pain tended to be further lowered during the recovery period by pistachio intake. Peak pain scores pain ranged between 20 and 30 on a 0–100 scale, suggesting that EIMD elicited relatively minor amounts. Based on our data, most detriments to muscle integrity and performance appeared 24 h after the eccentric exercise bout, which aligns with the 72-h time course of degeneration and inflammation of the muscle recovery process.
متابولیسم باز
تاثیر پسته بر تولید نیرو، درجه بندی ذهنی درد واسترس اکسیداتیو به دنبال آسیب عضلانی ناشی از ورزش در حد متوسط ورزشکاران
آموزش دیده: یک کارآزمایی تصادفی و متقاطع
چکیده
اگرچه مطالعات قبلی بر روی نقش پسته بر سلامت متابولیک متمرکز شدهاند، اما اثرات ارگوژنیک آن مهره باید روشن شود. این مطالعه تأثیر مصرف پسته خام، پوستدار و بدون نمک را بر ذهنی ارزیابی کرد رتبه بندی درد، تولید نیرو، پرش عمودی، و شاخص های بیوشیمیایی بهبود از حالت غیرعادی ورزش مغرضانه با استفاده از طرح متقاطع، 27 ورزشکار مرد با تمرین متوسط، 3 کارآزمایی را به صورت تصادفی تکمیل کردند. مد متوازن کنترل فقط آب دریافتی، دوز کم (1.5 اونس در روز؛ PL) و دوز بالا (3.0 اونس در روز.PH) پسته را به مدت 2 هفته با شستشوی 3-4 هفته ای بین آزمایشات مصرف کرد. PH در اکثر افراد دارای درجه درد کمتری بود عضلات پس از 72 ساعت ریکاوری (05/0p<). PH از کاهش تولید نیرو در 120◦/s خم شدن زانو جلوگیری کرد (p > 0.05)؛ در حالی که در آزمایشات دیگر از نیرو کاسته شد. کراتین کیناز، میوگلوبین و پروتئین واکنشی C به مرور زمان پس از ورزش افزایش یافت (05/0p<). اما پس از پسته هیچ مزیتی وجود نداشت مصرف. هیچ تغییر قابل توجهی در پرش عمودی یا سوپراکسید دیسموتاز در طول هیچ آزمایشی ایجاد نشد. این مطالعه نشان می دهد که 3.0 اونس در روز پسته می تواند شروع تاخیری درد عضلانی را کاهش دهد و عضلات را حفظ کند. قدرت، به طور بالقوه ارتقاء تحمل ورزش و سازگاری با تمرین شود.
واژه های کلیدی: پسته ، ماهیچه ، درد ، آنتی اکسیدان ، قدرت ، انسان
معرفی
برنامه های تمرینی ساختاریافته از اصول اضافه بار و پیشرفت برای ایجاد سازگاری مطلوب استفاده می کنند. یک نتیجه اجتناب ناپذیر بسیاری از رژیم ها افزایش درد عضلانی درک شده است. با این حال، درد ممکن است به دلیل ارتباط آن با آسیب عضلانی و استرس اکسیداتیو مشکل ساز باشد. پیامدهای عملی آسیب عضلانی ناشی از ورزش (EIMD) اختلال در عملکرد ورزشی و فعالیتهای روزمره زندگی است. مداخلات تغذیه ای به طور فزاینده ای برای تسریع بازیابی ورزش و کاهش خطر آسیب عضلانی ترویج می شود. از نظر غذاهای کاربردی، آجیل ها به دلیل خواص مغذی امیدوارکننده ای که دارند مورد توجه گسترده قرار گرفته اند. رژیم غذایی مدیترانه ای شامل مصرف آجیل است و با فوایدی بر سلامت قلب و عروق (CV) همراه است. مکانیسمهای پیشنهادی که سلامت را از طریق مصرف آجیل بهینه میکنند، به بهبود پروفایلهای چربی خون، بیومارکرهای التهابی، و اتساع عروقی ناشی از جریان مربوط میشوند. علیرغم شواهد در حال ظهور در مورد نقش مصرف آجیل بر سلامت CV، کاربرد آجیل به عنوان یک کمک انرژی زا نامشخص است.
ترکیب پسته اگرچه مورد مطالعه قرار نگرفته است، از طریق ارتقاء بهبودی برای ورزشکاران مفید است. اخیراً پسته به عنوان یک پروتئین کامل با ارائه زیست فراهمی بالای اسیدهای آمینه ضروری تایید شده است. طبق گفته وزارت کشاورزی ایالات متحده، پسته تقریباً 12 گرم پروتئین و 1 گرم لوسین در یک وعده 2 اونسی فراهم می کند. لوسین به دلیل نقش متمایز آن در ترویج سنتز پروتئین عضلانی (MPS) از طریق تحریک هدف پستانداران راپامایسین بسیار مهم است. مطالعات قبلی از اثربخشی مکمل لوسین در تحریک MPS پس از مدالیتههای مختلف ورزش بدون توجه به جنس و سن حمایت میکنند. به طور قابل توجهی، نشان داده شد که مصرف پسته به طور موثر غلظت لوسین پلاسما را در ورزشکاران افزایش میدهد. علاوه بر این، آنتی اکسیدان هایی مانند آنهایی که در پسته یافت می شوند نشان داده شده اند که درد درک شده، EIMD و پاسخ التهابی را پس از ورزش کاهش می دهند. محققین قبلی بهبود وضعیت آنتی اکسیدانی و حتی کاهش آسیب اکسیداتیو به دنبال مصرف پسته را تایید کرده اند. می توان تصور کرد که با کاهش درد و تسریع ریکاوری ورزشی، ورزشکاران از شرکت در مسابقات بعدی تمرینی که عملکرد ورزشی را بیشتر افزایش می دهد، مانع کمتری می شوند.
یک مطالعه اخیر، علیرغم گزارش فواید مختلف در پروفایل متابولیک، هیچ اثر ارژوژنیک مصرف پسته را بر عملکرد ورزشی مشاهده نکرد. با این حال، چندین ملاحظات از نظر روش شناسی باید برجسته شوند. ابتدا، به شرکت کنندگان دستور داده شد که پسته را هم قبل و هم بعد از ورزش مصرف کنند، که ممکن است باعث ناراحتی دستگاه گوارش (GI) و عملکرد کمتر از حد مطلوب شود. در واقع، نویسندگان کاهش تحرک دستگاه گوارش ناشی از خود ورزش را تایید کردند. دوم، پسته به دلیل محتوای چربی و فیبر با تاخیر در تخلیه معده مرتبط است. هدف از این مطالعه تعیین تأثیر دوزهای مختلف پسته (1.5 اونس در مقابل 3.0 اونس) بر ریکاوری تمرینی غیرعادی که از طریق عضلات اندازهگیری میشود.
تولید نیرو، ارتفاع پرش، استرس اکسیداتیو (به عنوان مثال، کراتین کیناز (CK)، سوپراکسید دیسموتاز (SOD)، پروتئین واکنشی C (CRP) و میوگلوبین (Mgb))، و درجه بندی درد ذهنی. ما یک بهبود وابسته به دوز را در نشانگرهای بازیابی ورزش پس از مصرف پسته در مقایسه با یک شاهد پیش بینی کردیم.
نتايج و بحث
پسته به عنوان منبع طبیعی اسیدهای آمینه ضروری و فیتوکمیکال های زیست فعال، ممکن است یک میان وعده مفید برای ارتقای عملکرد ورزشی باشد. در مطالعه حاضر، تأثیر مکملهای روزانه 2 هفتهای 1.5 اونس و 3.0 اونس پسته را بر ریکاوری پس از ورزش در ورزشکاران مرد با تمرین متوسط بررسی کردیم. پرش عمودی، تولید نیروی عضلانی، رتبه بندی ذهنی درد، و همچنین نشانگرهای بیوشیمیایی آسیب عضلانی و وضعیت آنتی اکسیدانی در طول یک دوره ریکاوری 72 ساعته پس از 40 دقیقه دویدن در سراشیبی مقایسه شد.
مسابقه ورزش غیرعادی با موفقیت باعث ایجاد میزان متوسطی از آسیب عضلانی در گروه مورد مطالعه مردان با تمرین متوسط شد. تجزیه و تحلیل بیوشیمیایی اوج غلظت CK، Mgb، و CRP را در 24 ساعت پس از سراشیبی نشان داد و پسته به طور متوسط این اثرات را در طول باقیمانده دوره بهبود 72 ساعته کاهش داد. به طور همزمان، کمترین تولید نیروی عضلانی و بیشترین میزان درد در نقطه زمانی 24 ساعت مشاهده شد. درد در طول دوره نقاهت با مصرف پسته کاهش می یابد. اوج میزان درد بین 20 تا 30 در مقیاس 0 تا 100 بود که نشان میدهد EIMD مقادیر نسبتاً کمی را ایجاد میکند. بر اساس دادههای ما، بیشترین آسیبها به یکپارچگی و عملکرد عضلانی 24 ساعت پس از تمرین غیرعادی ظاهر شد، که با دوره زمانی 72 ساعته انحطاط و التهاب فرآیند ریکاوری عضلانی مطابقت دارد.