Účinky hypoxického opakovaného sprintového tréninku na výkon v Normoxii u mužských a ženských sportovců (RSHwomen)

Bude použit jednoduchý slepý, paralelní, genderově srovnávací, randomizovaný kontrolovaný design studie a metodologie této studie bude založena na dříve aplikovaném úspěšném protokolu na mužích. Účastníci (muži a ženy) budou náhodně rozděleni buď do kontrolní skupiny (opakovaný sprintový trénink v normoxii; RSN) nebo do intervenční skupiny (skupina s opakovaným sprintovým tréninkem v hypoxii; RSH), z čehož vyplynou celkem čtyři skupiny (ženy RSN a RSH muži RSN a RSH). Vzhledem k požadovanému velkému počtu účastníků bude experiment rozdělen do dvou studií: RSN bude provedena ve studii 1 a RSH ve studii 2. Experiment zahrnuje 7 týdnů (1.-7. týden) cyklistického opakovaného sprintového tréninku v normoxii resp. hypoxie, 2x/týden a dvě testovací sezení před (týden -2/-1, Pre-testing) a po (týden 8/9, Post-testing) tréninkovém období. Během testovacích sezení účastníci absolvují následující výkonnostní testy a měření v normoxii: posouzení tělesného složení pomocí DEXA (duální rentgenová absorptiometrie) a měření kožní řasy, test VO2max, odběr krve v klidu pro měření koncentrací hemoglobinu a estrogenu a hematokritu. , stanovení hmotnosti hemoglobinu, test schopnosti opakovaného sprintu (RSA) a měření okysličení svalů pomocí blízké infračervené spektroskopie (NIRS) a 30s Wingate test. Laktát v krvi bude měřen v klidu před a bezprostředně po následujících zátěžových výkonnostních testech: RSA a Wingate.

Předběžná návštěva:

Během týdne před předběžným testováním budou účastníci posouzeni z hlediska způsobilosti prostřednictvím lékařského screeningu a vyplnění dotazníků (zdravotní screening a dotazníky o fyzické aktivitě/životním stylu), po podepsání informovaného souhlasu souvisejícího s předběžným screeningem. Pokud jsou způsobilí a přesto se chtějí studie zúčastnit, účastníci podepíší informovaný souhlas související se studií a seznámí se se všemi experimentálními postupy.

Školení pod dohledem:

Účastníci absolvují 7 týdnů opakovaného tréninku sprintu na kole (2x/týden), počínaje týdnem po předběžném testování a končícím týdnem před následným testováním. Tréninky budou probíhat v hypoxické komoře sestávající z kompresoru, zabudovaného v laboratoři. Frakce inspirovaného kyslíku (FiO2) bude nastavena na 14,6 % a 20,9 % pro RSH a RSN pro simulaci výšky 3000 m, respektive 300 m. Aby bylo možné oslepit subjekty vůči nadmořské výšce, bude kompresorový systém také pracovat pro RSN, ale s normoxickým prouděním vzduchu do komory. Teplota v komoře bude udržována konstantní po celou dobu tréninkového programu.

Tréninky se budou skládat z 10minutového zahřátí na 50% VO2max každého účastníka, po kterém budou následovat 3 série 5 x 10s všestranných opakovaných sprintů na cykloergometru. Počet sérií se během 7. týdne sníží na dvě. Účastníci budou instruováni, aby se pokusili dosáhnout a udržet maximální výkon během každého sprintu. Aktivní zotavení při 30 % VO2max bude umožněno po dobu 20 sekund mezi sprinty a po dobu 5 minut mezi sériemi. Trénink bude zakončen 10minutovým ochlazením při 30% VO2max. Během sprintů bude použit individuální pevný točivý moment 0,7 Nm/kg a v 7. týdnu bude snížen na 0,5 Nm/kg. Výkon a srdeční frekvence budou zaznamenávány během každého tréninku. Všem účastníkům bude poskytnuta voda, aby byla zajištěna vhodná hydratace během tréninku. Po každém sezení budou účastníci požádáni, aby uvedli míru vnímané námahy (RPE, Borgova škála, 6-20) a úroveň bolesti v nohou (kontinuální vizuální analogická škála, VAS). Mezi dvěma týdenními sezeními bude ponechán alespoň jeden den odpočinku, aby byla zajištěna optimální regenerace. Účastníci budou požádáni, aby pokračovali ve svém obvyklém školení mimo laboratoř a vyplnili tréninkový deník.

Před a po testování:

Každé před a po testování sestává ze dvou dnů. Účastníci budou požádáni, aby během tří dnů před každým testovacím sezením vyplnili jídelní deník a aby co nejvíce reprodukovali svou stravu. Budou také poučeni, aby se zdrželi konzumace alkoholu a kofeinu během 24 hodin před každým testem a těžkého cvičení během 48 hodin předtím. Účastníkům bude doporučeno konzumovat před testy standardní jídlo. Během testů bude všem účastníkům ad libitum poskytována voda z vodovodu.

Během testovacího dne 1 bude měřena tělesná hmotnost a výška a složení těla bude hodnoceno pomocí skenování DEXA (duální rentgenová absorptiometrie) a měření kožních řas. Vzorek krve bude odebrán v klidu z antekubitální žíly pro měření koncentrace hemoglobinu a estrogenu a hematokritu. Hladiny estrogenu budou také hodnoceny, aby se zajistilo, že ženy v testovacích dnech neovulují (i přes pilulku). Účastníci poté provedou maximální inkrementální zátěžový test k posouzení aerobního výkonu (VO2max). Hodinu po testu bude stanovena hmotnost hemoglobinu metodou zpětného vdechování CO.

Během testovacího dne 2 provedou účastníci test RSA a test Wingate. Koncentrace laktátu v krvi bude měřena ze vzorku ušního lalůčku o objemu 5 ul v klidu před každým testem a poté bezprostředně po a 2, 4 a 6 minut po zátěžových výkonnostních testech, tj. testech RSA a Wingate.

Pro všechny výkonnostní testy budou účastníci používat cykloergometr. Poloha sedadla a řídítek bude upravena pro každého účastníka a reprodukována pro všechny testy. Během testů RSA a Wingate budou vyšetřovatelé zaznamenávat srdeční frekvenci, špičkový a průměrný výkon a frekvenci šlapání. Po každém testu budou účastníci požádáni, aby nahlásili své RPE a VAS.

Pre- a Post-testování bude prováděno v přesně stejném pořadí v normoxii v dobře větrané laboratoři při konstantní teplotě ~ 18 o C.

Test VO2max

Po odběru krve v den 1 provedou účastníci test VO2max. Startovací zátěž pro test bude nastavena na 1,2 W/kg LBM a bude se zvyšovat o 0,6 W/kg LBM každé 2 minuty až do vyčerpání. Spotřeba kyslíku a produkce oxidu uhličitého budou měřeny během testu pomocí analyzátoru výměny plynů a bude stanovena maximální spotřeba kyslíku (VO2max). Během testu bude také zaznamenáván srdeční tep. Po dokončení testu budou účastníci požádáni, aby nahlásili své RPE a VAS.

Opakovaný test schopností ve sprintu

Během testovacího dne 2 účastníci dorazí do laboratoře a bude provedeno základní měření (3 min) svalové oxygenace pravého vastus lateralis v sedě metodou NIRS. Poté účastníci provedou 10minutové zahřátí při 50 % jejich VO2max, včetně dvou 5sekundových úplných sprintů proti pevnému točivému momentu 0,8 Nm/kg. Po zahřátí bude provedeno další měření NIRS v klidu. Účastníci poté začnou šlapat po dobu 20 s při 30% VO2max před provedením testu RSA. Test se skládá z 10s úplných sprintů proti pevnému točivému momentu 0,8 Nm/kg s 20s aktivním zotavením po každém sprintu při 30 % VO2max. Účastníci budou instruováni, aby se pokusili dosáhnout a udržet maximální výkon během každého sprintu testu. Budou také silně verbálně povzbuzováni a budou instruováni, aby provedli co nejvíce sprintů až do dobrovolného vyčerpání. Nebude uveden žádný údaj o počtu provedených sprintů. Minimální frekvence šlapání 70 ot./min po dobu delší než 5 s během sprintu bude kritériem pro zastavení testu. Po dokončení testu bude následovat 10minutové ochlazení na 30 % VO2max.

NIRS

Změny okysličení svalů budou měřeny během testu RSA technikou NIRS s použitím rozdílu v absorpčních charakteristikách světla mezi 760 a 850 nm. Kožní řasa se změří posuvným měřítkem, aby se potvrdilo, že vzdálenost mezi přístrojem NIRS a svalem není větší než 16 mm. Přístroj bude poté upevněn na vastus lateralis pravé nohy velkým obvazem, aby se zabránilo interferenci cizím světlem a ztrátě procházejícího světla mimo vyšetřované pole.

Budou stanoveny koncentrace oxyhemoglobinu ([O2Hb]), deoxyhemoglobinu ([HHb]) a celkového hemoglobinu/myoglobinu ([tHb]). Amplitudy během následujících sprintů a průměrná hodnota pro všechny sprinty během testu RSA (tj. Budou vypočítány Δ[HHb]av a Δ[tHb]av). Stejná analýza bude provedena během po sobě jdoucích fází obnovy. Kromě toho bude Δ[tHb]/výkon vypočítán jako poměr mezi Δ[tHb] a středním výkonem pro každý sprint jako index prokrvení krve vzhledem k intenzitě každého sprintu.

Měření hmotnosti hemoglobinu

Pro toto měření bude odebráno 7 vzorků krve o objemu asi 70 ul z konečku prstu, 5 před inhalací CO a 2 po. Metoda zpětného vdechování CO spočívá v inhalaci malého množství CO (1 m/kg tělesné hmotnosti) smíchaného s kyslíkem. Díky vysoké afinitě k hemoglobinu se CO váže přednostně na hemoglobin. Pro měření celkové hmotnosti hemoglobinu bude vyhodnocena frakce CO vázaného na hemoglobin (ABL90 Flex, Radiometer) před a po inhalaci směsného plynu (kyslík + CO) a také koncentrace CO ve vydechovaném vzduchu (CO-metr , Dräger).

30 s Wingate Test

Jednu hodinu po testu RSA účastníci provedou 10minutové zahřátí na cykloergometru při 30 % jejich VO2max včetně dvou 5sekundových sprintů při testovací zátěži. Poté absolvují 30s maximální cyklistické cvičení s odporem nastaveným na 7,5 % tělesné hmotnosti účastníka (0,075 kg/kg tělesné hmotnosti). Účastníci budou požádáni, aby se během testu pokusili generovat nejvyšší možný výkon a dostanou silné slovní povzbuzení. Následovat bude 10minutové ochlazení.

Vyšetřovatelé budou co nejpřesněji porovnávat mužské a ženské účastníky ve sprintovém výkonu zaznamenaném během RSA testu předběžného testování. Průměrný výkon dvou nejlepších sprintů bude vypočítán ve wattech a poté vyjádřen jako jouly na kilogram tělesné hmotnosti (LBM). Kromě toho budou vyšetřovatelé porovnávat účastníky pro VO2max ve vztahu k LBM, zaznamenané během přírůstkového testu předběžného testování.