Vliv tréninku v normobarické hypoxii na srdeční markery (HYPO-CARDIAC)

Cílem této intervenční studie je stanovit změny v koncentraci srdečních biomarkerů v krvi v reakci na cvičení provedené až do dobrovolného vyčerpání: (1) po jediné expozici normoxii a normobarickým hypoxickým podmínkám s různými hladinami hypoxického stimulu u trénovaných a netrénovaných mužů; (2) po 3 týdnech vytrvalostního tréninku v normobarické hypoxii u cyklistů (excentrická hypertrofie); (3) Po 3 týdnech tréninku rezistence u normabarické hypoxie u sportovců pevnosti (soustředná hypertrofie).

The research project involves assessing the physiological state of the myocardium after acute and chronic exposure to normobaric hypoxia in athletes with eccentric and concentric cardiac hypertrophy by measuring selected cardiac biomarkers in blood serum: cardiac troponins I and T (cTnI and cTnT), myoglobin (Myo), and the creatine kinase-myocardial band fraction (CK-MB), Natriuretický peptid typu B (NT-ProBNP), N-terminální pro-hormon BNP (H-FABP) a ischémie modifikovaný albumin (IMA). Kromě toho budou pozorovány hladiny následujících markerů: Faktor-1 indukovatelný hypoxií (HIF-la), vaskulární endoteliální růstový faktor A (VEGF-A), dusitany a dusičnany (bez rozdělení).

Studie se skládá ze tří fází. Fáze 1 (byla dokončena). Všichni účastníci provedli dva po sobě jdoucí ergocyklové testy (odstupňovaný test cvičení GXT a test cvičení s konstantním zpracováním CXT s 10 minutami aktivní regenerace v různých prostředích (S1-normoxie, S2-2000 m a.s.l., S3- 3000 M A.S.L.). Frakce inspirovaného kyslíku (FIO2) je následující: S1 (normoxie) = 20,9%; S2 (2000 m a.s.l.) = 16,5%; S3 (3000 m a.s.l.) = 14,4%. Hypoxické prostředí bylo udržováno pomocí klimatické technologie Airzone (Airsport).

Ve fázi 2 studie budou zkoumány změny v hladinách krve srdečních biomarkerů u 36 cyklistů v reakci na 3 týdny vytrvalostního tréninku v hypoxii (3000 m). Účastníci budou náhodně přiřazeni ke třem skupinám: (1) lhtl „Live High, Train Low“; (2) IHT „Intermitentní hypoxický trénink“; (3) Kontrolní skupina (C) - Normoxický výcvik.

Experiment bude sestávat ze dvou sérií testování: S1 (základní testy) a S2 (testy po třech týdnech tréninku a po 3 dnech odpočinku).

Všichni sportovci budou vyškoleni v profesionálním výcvikovém středisku a poskytují dostatek hypoxických hotelových pokojů a školení. Účastníkům bude poskytnuta standardizovaná jídla a občerstvení. Tréninkové zatížení bude zaznamenáno pomocí metrů napájení (vektor, garmin) a získaná data budou analyzována pomocí softwaru WKO5 (TrainingPeaks). Všichni sportovci budou sledovat stejný tréninkový režim po dobu tří týdnů (tři základní mikrocykl a tři dny zotavení). Intenzita cvičení bude individuálně upravena podle pracovního zátěže laktátu (WRLT) každého sportovce. V každém tréninkovém mikrocyklu provedou všichni účastníci tři intervalové tréninkové sezení v laboratorních podmínkách (hypoxická komora). Každé intervalové tréninkové relace začne 15minutovým zahříváním, následuje 50-60 minut hlavního cvičení a 10minutovým cooldownem. Zahřívání bude provedeno s intenzitou 60-80% WRLT/WRLTHYP. V hlavní části budou účastníci provádět 4-5 intervaly trvající 4-5 minut s pracovním vytížením 110% WRLT/WRLTHYP. Období zotavení mezi intervaly bude trvat 6-8 minut s pracovním vytížením 70% WRLT/WRLTHYP. Cooldown Fáze bude sestávat z 10 minut nepřetržitého cvičení s pracovním vytížením 60% WRLT/WRLTHYP.

Budou zkoumány změny hladiny krve v krvi v hladinách krve srdečních biomarkerů u 28 sportovců v síle mužů v reakci na 3 týdny tréninku rezistence v hypoxii (3000 m). Účastníci budou randomizováni do dvou stejných skupin: trénink hypoxické rezistence (HRT) a trénink normoxické rezistence (NRT). Účastníci skupiny HRT provedou trénink odporu v normobarické hypoxii (FIO2 = 14,4%, 3000 m a.s.l.), zatímco účastníci skupiny NRT provedou stejný trénink, ale v normoxii. Experiment ve fázi 3 bude sestávat ze dvou sérií testování (S1 a S2), provedených v laboratoři. Každá výzkumná řada bude sestávat ze tří dnů měření. První den všichni účastníci provedou dva po sobě jdoucí testy ergocyklové s 10 minutami aktivní regenerace v prostředí normoxie. Testovací protokol a vzorkování krve budou stejné jako v první a druhé fázi výzkumu. Po 72 hodinách odpočinku účastníci opakují celý testovací protokol za hypoxických podmínek. Pořadí podmínek (hypoxie vs. normoxie) bude randomizována u všech účastníků. Po příštích 72 hodinách odpočinku budou mít všichni účastníci posouzeni svalovou sílu pomocí testu maximálního (1RM) v prostředí normoxie. Testy budou prováděny ve dvou cvičeních: barbell bench press a squat barbell. Maximální síla svalů bude měřena pomocí následujícího protokolu: 10 minut zahřívání, test 1RM- maximálně čtyři po sobě jdoucí pokusy se zvyšujícím se pracovním zátěží a pětiminutovou dobou odpočinku mezi pokusy, výběr první pracovní zátěže- 70% předpokládané pevné kapacity účastníka. Hmotnost se postupně zvyšuje přibližně o 2,5–20 kg, dokud účastník nebude schopen dokončit opakování. Konečný 1RM účastníka je pracovní zátěž naposledy prováděné v plném rozsahu a konstantní rychlostí.

Obě skupiny (HRT a NRT) budou sledovat stejný tréninkový protokol. Všechna školení budou provedena v normobarické hypoxické komoře a účastníci nebudou informováni o podmínkách v komoře. Školení odporu bude sestávat ze tří tréninků týdně. Každá jednotka bude sestávat z 15minutového zahřívání a 50minutové hlavní části. V hlavní části budou účastníci provádět lisy Barbell Bench a Barbell Squats. Pro každé cvičení provedou osm sad po 10 opakováních s pracovní zátěží 70% 1rm. Pasivní doba zotavení mezi sadami bude tři minuty. Ve všech skupinách se pracovní vytížení zvýší jednotlivě o 5 kg, pokud účastník provede všechny plánované opakování dvakrát v řadě (160).

Pro každého účastníka ve všech sériích testování (fáze 1, 2 a 3) budou vzorky krve odebírány v pěti časových bodech během každé série studie: před a bezprostředně po odstupňovaném cvičebním testu (GXT) a testu cvičení s konstantním pracovníkem (CXT), po 2, 6 a 24 hodinách. Pořadí podmínek (normoxie vs. hypoxie) ve všech sériích testování bude randomizována u všech účastníků a všechny řady testování a tréninků budou provedeny v normobarické hypoxické komoře (Airzone, Airsport). Účastníci nebudou informováni o podmínkách. V průběhu výzkumného projektu budou všichni účastníci na kontrolované smíšené stravě a nebudou doplněni.

Testovací protokol ve všech fázích výzkumného projektu ve všech sériích testování, před snídaní, tělesné hmotnosti a složení těla bude odebrán mezi 7. a 7:30. Výška těla bude měřena pomocí antropometru s přesností 0,5 cm a složení těla bude odhadnuto pomocí analýzy bioelektrické impedance (Inbody 220, Biospace).

Poté dvě hodiny po konzumaci světla smíšeného jídla (tělesná hmotnost 5 kcal/1 kg; 50% uhlohydrátů, 30% tuku, 20% bílkovin), všichni účastníci provedou dva po sobě jdoucí testy ergocyklu s 10 minutami aktivní regenerační zlom. Všechny testy budou provedeny na cyklu ergometru (Excalibur Sport, Lode BV) upravený jednotlivě každému účastníkovi.

První test bude zahrnut test odstupňovaného cvičení (GXT) až do volivého vyčerpání. Cvičení začne pracovní zátěží 90 W, s přírůstky 30 W každé tři minuty až do volivého vyčerpání. V klidu (3 minuty před testem) a během GXT bude nepřetržitý záznam srdeční frekvence (HR) a nepatrné ventilace (VE), dýchací frekvence (BF), absorpce kyslíku (VO2) a vypršená oxid uhličitého (VCO2) a napětí kyslíku (metalyly (metalyly (metalyly (metalyly (metalyly (metalyly-tidální napětí (metalyly-manaci (metalyly-tidální napětí (metalyly (metalyly (metalyly (metalyly, a analyly-manaly (vco2) (metalyly (metalyly (metalyly (melylylyly (metalyly. 3b, kůra) pomocí metody dechového dechu. Následující kritéria budou použita k posouzení VO2MAX: (1) Stabilizace VO2 navzdory dalšímu zvýšení zátěže (ΔVO2 <150 ml/min), (2) Postupné pokles píku VO2 během maximálního zatížení. Navíc v klidu a během GXT se měří nepřetržitý záznam nasycení kyslíkem v krvi (SPO2) (Wristox2, Nonin Medical Inc.).

V případě posledního nekompletní fáze se z následujícího vzorce vypočítá maximální pracovní zátěž (WRMAX): WRMAX = WRK+ (T/T X WRP), kde WRK = předchozí pracovní zátěž, t = doba trvání cvičení s pracovním zatížením až do předčasného selhání, t = trvání každého pracovního zátěže, WRP = množství pracovní zátěže, kterou během testu zvýšila intenzita cvičení. Srdeční výstup (Q) bude odhadnout od VO2MAX a bude vypočítán následujícím vzorcem: Q = 100 x VO2/(5,72 + 10,5 x VO2/VO2MAX) pomocí metasoftového studia (Cortex, Německo). Objem zdvihu (SV) se vypočítá následovně: SV = Q/h na konci každé zatížení (posledních 15 s) vzorků kapilární krve bude získáno z prstů, aby se stanovily hladiny laktátu v krvi (LA; Super GL2, Dr. Müller Gerätebau GmbH). Tato data budou použita k analýze kinetiky koncentrace LA v krvi, vyhodnotí individuální anaerobní prahovou hodnotu na základě metody DMAX. Dále, před a bezprostředně po dokončení GXT, bude kapilární krev získána z prstu, aby se stanovila rovnováha kyseliny a analyzovala vybrané indikátory výměny plynu: nasycení kyslíkem (SAO2), částečný tlak kyslíku (PO2) a analyzátory PCO2) v krvi (opti cca-krevní plyn a elektrolytická analýza). Poté bude následovat 10minutová aktivní přestávka na odpočinek (30% maximálního pracovního vytížení dosaženého během testu až do Voliterálního vyčerpání, WRMAX).

Poté účastníci provedou test cvičení s konstantním zpracováním (CXT) při individuálním prahové pracovní zátěži laktátu (WRLT) až do Volitovaného vyčerpání. Během CXT bude mít účastníci povoleno pít vodu ad libitum. Před a bezprostředně po dokončení CXT bude kapilární krev získána z prstu, aby se určila koncentrace LA a rovnováhu na bázi kyseliny. Navíc v klidu a během CXT se měří nepřetržitý záznam HR a SPO2 (Wristox2, Nonin Medical Inc.). Ve všech sériích ochutnávky během každé fáze výzkumného projektu se účastníci podrobí 2 úplným vyšetřením transthorakální echokardiografie (TTE) pomocí lékařského systému GE Vivid 7 s 2,5 MHz převodníkem stejného vyšetřovatele. Budou provedeny techniky M-režimu, dvourozměrné zobrazování a Dopplerovy techniky.

U každého účastníka budou vzorky krve 8 ml odebírány z antecubitální žíly v šesti časových bodech během každé série studie: před a bezprostředně po testech GXT+CXT po 2, 6 a 24 hodinách. Morfologie krve bude hodnocena v EDTA upravené žilní krvi na automatizované hematologické analyzátoru (Model Advia 60). Hladiny CTNI a CTNT, NT-ProBNP, H-FABP, IMA, HIF-la, VEGF-A budou stanoveny pomocí komerčně dostupných souprav ELISA podle pokynů výrobce. Sérové ​​aktivity CK-MB budou měřeny kalorimetricky pomocí komerčních souprav. Hladiny NO2 a/nebo NO3 v séru budou stanoveny kalorimetricky pomocí komerčních souprav využívajících griess metodu, s enzymatickou přeměnou NO2- a bez a bez a