Genotypy CYP1A2 a ADORA2A a vytrvalostní výkon.

Tento randomizovaný, dvojitě zaslepený, placebem kontrolovaný návrh studie s měřením v rámci jednotlivých subjektů bude zahrnovat 60 mužů a žen, kteří spadají do daného věkového rozmezí (18-35 let).

Účastníci absolvují pět návštěv (každá ~90-120 min, 2 návštěvy během prvního týdne, 3 návštěvy během týdne 2-4) v Laboratoři Fakulty sportovních studií Masarykovy univerzity. Veškeré testování bude probíhat od pondělí do pátku v ranních hodinách (7-12), aby se minimalizoval potenciální denní vliv na sportovní výkon. Účastníci budou instruováni, aby dodržovali pravidelnou stravu (jídla před testem budou opakována pro všechny návštěvy) a spánkové návyky, vyvarovali se namáhavé činnosti 48 hodin před každou návštěvou a zdrželi se kofeinu jeden týden před první návštěvou a po dobu trvání sběr dat (4 týdny).

Výpočty velikosti vzorku Velikost vzorku jsme odhadli pomocí G*Power 3.1 (verze 3.1.9.4). Velikost účinku = 0,25, pokus by byl schopen detekovat malý, ale stále fyziologicky významný účinek.

Alfa chyba = 0,025 Síla (pravděpodobnost 1-Beta) = 0,8 Počet skupin = 6 - počet stratifikace potřebných pro analýzu genotypové podskupiny počet měření = 3 Velikost vzorku = na základě výpočtu je požadováno 60 účastníků

Nábor

Nábor bude na Masarykově univerzitě probíhat formou letáků. Nábor bude probíhat také online prostřednictvím sdílení na webu a sociálních sítích Fakulty sportovních studií Masarykovy univerzity.

Parametry hodnocení

Fyziologická data budou shromažďována pohybovým fyziologem Ph.D. a dvěma doktorandy.

Výška bude měřena s přesností na 0,1 cm pomocí nástěnného stadiometru a tělesná hmotnost bude měřena s přesností na 0,1 kg pomocí digitální váhy s účastníky v lehkém oblečení bez bot.

Hodnota tělesné hmotnosti bude měřena při každé návštěvě a bude použita ke stanovení dávek 2 a 4 mg na kilogram tělesné hmotnosti pro kofeinové léčby (plus dávka placeba), které budou přijímány v náhodném pořadí (odvozené výzkumným asistentem a zaslepené všem vyšetřovatelé) během návštěv 2, 3 a 4 během následujících tří týdnů.

Tělesné složení bude hodnoceno pomocí rentgenové absorptiometrie s duální energií (DXA; Horizon A, Hologic Inc. Marlborough, MA) během prvního týdne studie.

Cvičební testy

Test VO2max

Každý účastník nejprve provede inkrementální zátěžový test. Tento test vyhodnotí Vo2max a maximální pracovní zátěž (Wmax), která je nezbytná pro následné nastavení. Respirační parametry budou měřeny dech po dechu pomocí CORTEX METALYZER 3B. Wmax se vypočítá pomocí následující rovnice:

Wmax= Wfinal + (t/T) x Winc. Kde Wfinal je výstupní výkon poslední dokončené fáze, t je čas dosažený v poslední nedokončené fázi (s), T je doba trvání každé fáze (s) a Winc je přírůstek pracovní zátěže.

Časovka

Ergometr bude nastaven na lineární režim (pracovní zátěž se zvyšuje s rostoucí frekvencí šlapání). Každý účastník provede zahřátí při 1 W/kg po dobu 5 minut. Po zahřátí budou účastníci instruováni, aby co nejrychleji dokončili 10 km zkoušku (bez časové, verbální nebo fyziologické zpětné vazby). Primární měřenou proměnnou bude čas do dokončení 10 km TT. Ergometr bude nastaven do lineárního režimu pomocí následujícího vzorce:

W = L x (ot/min)2, kde rpm je rychlost šlapání a L je lineární faktor závislý na Wmax účastníka. Pro zajištění konzistence mezi účastníky bude odpor na pedálech během TT nastaven tak, aby účastníci dosáhli 60 % svého výkonu při 80 otáčkách za minutu pomocí následující rovnice:

L = (0,60 x Wmax)/6400

Během prvního týdne studie proběhne seznamovací časovka.

Míra vnímané námahy

Během protokolu časovky budou shromažďovány informace o míře vnímané námahy. Účastníkům bude ukázána Borgsova stupnice vnímané námahy k posouzení únavy subjektu. To bude provedeno dvakrát během protokolu časovky (5. a 9. km)

Genotypizace

Nátěry bukální sliznice budou odebírány během prvního týdne studie. Vyšetřovatelé budou zkoumat známé genetické variace (CYP1a2 (rs 762551), ADORA2A (rs 5451876)), které jsou spojeny s metabolismem a reakcí na kofein, aby určili, zda tyto geny ovlivňují reakci na cvičení poté, co subjekty požily kofein.

Dotazník o příjmu kofeinu

Vyšetřovatelé použijí revidovaný dotazník o příjmu kofeinu (CCQ-R) ke stanovení obvyklého příjmu kofeinu v týdnu před zahájením studie a poté každý týden ke zjištění, zda účastníci dodržují omezení týkající se kofeinu nebo zda začali konzumovat např. například více čokolády

Stav školení

Na začátku studie účastníci s jedním z vyšetřovatelů studie absolvují Training and Performance Caliber: A Participant Classification Framework na základě studie McKay et al., 2021, aby určili stav tréninku každého jednotlivce.

Statistická analýza

Statistická analýza bude provedena pomocí softwaru IBM SPSS. Budou uvedeny popisné údaje (VO2max/vrchol, tělesná výška, tělesná hmotnost, % tělesného tuku, svalová hmota, obvyklý příjem kofeinu, stav tréninku. Srovnání mezi genotypy určí t-test. Potenciální rozdíly mezi 10 km TT budou posouzeny ANOVA s ošetřením jako faktorem uvnitř účastníků a genotypem jako faktorem mezi účastníky. Pokud distribuce dat nebude normální, použijeme neparametrický ekvivalent testu

Experimentální postup

1. týden

Uskuteční se tři návštěvy laboratoří Fakulty sportovních studií Masarykovy univerzity (FSpS MU):

i. Účastníci podstoupí měření tělesného složení (DXA) a výtěr z tváře pro posouzení vybraných genových variant. Budou sbírány údaje o výšce, váze a věku (1. den: přibližná délka návštěvy FSpS MU 60-90 minut).

ii. Účastníci absolvují testování maximální zátěže pomocí testu cyklistického ergometru a testování kritické síly pomocí testu cyklistického ergometru (2. den: přibližná délka návštěvy FSpS MU 90 minut).

iii. Účastníci si procvičí 10 km časovku na cyklistickém ergometru (3. den: přibližná délka návštěvy FSpS MU 60 minut).

Týdny 2, 3, 4

Účastníci absolvují 10 km časovku na cyklistickém ergometru. Po příjezdu budou účastníci náhodně zařazeni do jedné ze tří podmínek. Vždy spolknou stejné množství identických kapslí (stejné barvy, velikosti). Po 50 minutách po požití kapsle zahájí účastníci zahřívání a 60 minut po požití začne TT. Tento postup bude stejný pro všechny experimentální týdny (2, 3 a 4). Účastníci mohou během zátěžového testu pít vodu ad libitum.