Zatížení a zadržení: Vliv 7denního zatížení monohydrátem kreatinu na cyklistický výkon při zadržení dechu (BREATHE-C)

Kreatin je dobře známý svou rolí při zlepšování regenerace adenosintrifosfátu (ATP), a proto napomáhá při krátkodobých vysoce intenzivních aktivitách, zlepšuje pracovní kapacitu a výkon kosterního svalstva a oddaluje nástup svalové únavy. Výzkum doplňování kreatinu ve vytrvalostních sportech však přinesl nekonzistentní výsledky. Některé studie v této oblasti prokázaly zlepšený vytrvalostní výkon, zatímco jiné jej nedokázaly prokázat, nebo dokonce ukázaly jeho zhoršení. Tato variabilita může pramenit z různých protokolů doplňování nebo z široké škály protokolů používaných pro měření výkonnosti. Navíc zvýšení tělesné hmotnosti vyplývající z osmotických vlastností kreatinu může negativně ovlivnit výkonnost ve sportech se zátěží vlastní vahou. Dalším faktorem může být složení svalových vláken, protože jedinci, kteří nejlépe reagují na suplementaci kreatinem, mají typicky vyšší podíl svalových vláken typu II, zatímco vytrvalostní sportovci obvykle převážně disponují vlákny typu I.

Nádechové potápění je praxe potápění pod vodou na jeden nádech. Sportovní disciplíny v nádechovém potápění lze rozdělit do tří kategorií: statický nádech, hloubkové disciplíny a dynamické disciplíny. Statický nádech se zaměřuje na zadržení dechu po nejdelší možnou dobu, hloubkové disciplíny se zaměřují na dosažení co největší možné hloubky pod vodou, zatímco dynamické disciplíny se zaměřují na překonání co největší možné vzdálenosti pod vodou na jeden nádech. Tyto disciplíny testují schopnost potápěče řídit kyslík (O2), toleranci metabolitů, efektivitu pohybu a úsporu energie. Mezi některá omezení v nádechovém potápění patří tolerance k únavu vyvolávajícím metabolickým produktům, hromadění oxidu uhličitého (CO2) a dostupnost O2. S rostoucí dobou ponoru a svalovou aktivitou hladiny O2 klesají a závislost na anaerobní metabolické dráze se zintenzivňuje, což vede k akumulaci metabolických produktů, jako je laktát. Proto se potápěči mimo jiné trénují, aby optimalizovali využití O2, oddálili nástup metabolické acidózy a zvýšili toleranci ke zvýšeným hladinám metabolických produktů.

Ačkoli nádechové potápění nemusí být považováno za vysoce intenzivní sport z hlediska srdeční frekvence a rychlosti pohybu, zahrnuje jedinečný vzorec výkonu, který zahrnuje omezenou dostupnost O2 a spouští přechod k anaerobnímu metabolismu. Tento přechod je udržován po delší dobu, což vyžaduje značné úsilí a vytrvalost k udržení výkonnosti. Je důležité zdůraznit, že žádná forma cvičení není čistě anaerobní nebo aerobní a že všechny energetické systémy přispívají k re-syntéze ATP. Jejich podíl však závisí na povaze aktivity. Takže i když fosfokreatinový systém nemusí dominovat u vytrvalostních sportů, stále může vyrovnávat energetické potřeby, a tím zabránit předčasnému nástupu únavy. Energie produkovaná kreatinfosfátem (CP) je tedy využívána pro produkci ATP co nejdéle a bylo prokázáno, že ačkoli se podíl CP mezi 100 a 200 metry běžeckého sprintu snižuje, zásoby CP jsou vyčerpány až na konci 400 metrů.

Protože nádechové potápění vyžaduje efektivní využití O2 a protože tělo se převážně spoléhá na anaerobní metabolismus, který vede k metabolické acidóze, je klíčová efektivní produkce ATP, využití O2 a produkce CO2. Suplementace kreatinem může přinášet výhody tím, že poskytuje efektivní produkci energie a oddaluje nástup metabolické acidózy. Kromě toho má kreatin schopnost vyrovnávat kyselost přijímáním a neutralizací přebytečných vodíkových iontů, které se ve svalech hromadí jako vedlejší produkt anaerobního metabolismu.

Laktátový práh (LT) je definován jako bod intenzity cvičení, při kterém laktát začíná v krvi akumulovat rychleji, než může být odstraňován. Vyšší LT umožňuje sportovcům udržet vyšší rychlost nebo vyšší výkon před nástupem únavy. Nádechoví potápěči by také mohli těžit z vyššího LT kvůli opožděnému hromadění produktů anaerobního metabolismu. V různých testovacích protokolech silové vytrvalosti bylo navrženo, že suplementace kreatinem zvyšuje LT zlepšením regenerace ATP a zvýšením svalové pufrovací kapacity, stejně jako zlepšuje výkonnost měřenou celkovou prací (TW), časem do vyčerpání (TTE) a výkonem. Přesto některé studie neprokázaly zlepšenou vytrvalostní výkonnost a zvýšený LT.

Kromě toho je ventilační práh (VT) definován jako bod během cvičení, kdy ventilační frekvence stoupá nepřiměřeně ke spotřebě O2 kvůli potřebě vydechovat nahromaděný CO2. VT úzce souvisí s LT, protože když začne laktát akumulovat, hromadí se také vodíkové ionty, zvyšuje se produkce nemetabolického CO2 a stejně tak se zvyšuje ventilační frekvence. Nelson et al (2000) pozorovali významné prodloužení běžecké vzdálenosti k VT u běžců na dlouhé tratě při stupňovaném zátěžovém testu (GXT) po suplementaci kreatinem. Autoři dospěli k závěru, že tato změna vedla k tomu, že tělo bylo schopno vykonávat submaximální zátěž za nižší cenu O2 a sníženou práci kardiovaskulárního systému měřenou srdeční frekvencí.

Suplementace kreatinem může zlepšit výkonnost při nádechovém cvičení tím, že slouží jako anaerobní alaktátový zdroj energie. Kromě toho má kreatin intracelulární pufrovací vlastnosti, které mohou pomoci oddálit nástup metabolické acidózy, čímž prodlužují dobu svalové práce v hypoxických podmínkách.

Nádechové cvičení bude provedeno na bicyklovém ergometru při intenzitě odpovídající maximálnímu dynamickému nádechovému ponoru s použitím srdeční frekvence jako ukazatele. Protokol je navržen tak, aby replikoval klíčové metabolické nároky dynamického nádechového ponoru tím, že vyžaduje svalovou práci v hypoxických podmínkách.

Srdeční frekvence účastníků po maximálním dynamickém nádechovém ponoru bude zjišťována při jejich bazénovém tréninku. Individuální srdeční frekvence na konci ponoru (HR) bude použita jako ukazatel intenzity cvičení pro navržení individuálního testovacího protokolu nádechu pro každého účastníka. Účastníci provedou GXT v laboratoři, aby našli odpovídající odpor na bicyklovém ergometru, který bude odpovídat jejich HR na konci ponoru. Proto odpor na bicyklovém ergometru, který bude použit pro konečné testování před a po suplementaci, bude definován HR na konci ponoru a údaji z GXT. Konečné testování bude zahrnovat jízdu na stacionárním ergometru, kde bude požádáno, aby účastníci překonali co největší vzdálenost na jeden nádech. Hlavní měření budou zahrnovat: překonanou vzdálenost na jeden nádech, dobu zadržení dechu, laktát z ušního lalůčku před a po testu a hodnocení vnímané námahy.