Vliv suplementace kreatinem na kognitivní funkce a markery akutního poškození ledvin po cvičení v horkém prostředí

Výše uvedené výzkumné otázky/hypotézy si vyžádají 3 návštěvy (1 výchozí, poté 2 experimentální pokusy) v Laboratoři fyziologie cvičení UNI.

První (výchozí) návštěva bude zahrnovat vyplnění dokumentace (informovaný souhlas, dotazník zdravotní historie, dotazník připravenosti na fyzickou aktivitu; PAR-Q+), seznámení s technikami kognitivního hodnocení, antropometrická hodnocení a test maximálního úsilí s postupným zatížením.

Výchozí návštěva:

- Výška a hmotnost budou měřeny pomocí stojícího stadiometru a analyzátoru celého těla InBody bioimpedanční analýzy

• Výchozí/Seznamovací kognitivní test: Baterie NIH Toolbox Fluid Cognition a test Color Word Stroop (CWST) budou použity pro výchozí kognitivní hodnoty a seznámení. To bude provedeno pomocí iPadu v klidné místnosti s minimálními rušivými vlivy
• Test na cykloergometru: Aerobní kondice bude hodnocena pomocí testu maximální spotřeby kyslíku s postupným zatížením na cykloergometru. Subjekty dostanou nosní klip a náustek, který bude připojen k metabolickému vozu. Během testu bude sledována srdeční frekvence a výměna plynů.
• Identifikace pracovních zátěží použitých pro experimentální pokusy: Po testu na cykloergometru budou účastníci odpočívat v sedě po dobu 10 minut. Poté podstoupí sérii 3minutových submaksimálních fází k identifikaci pracovních zátěží odpovídajících odhadovanému metabolickému výkonu 4 wattů na kilogram tělesné hmotnosti (4 W/kg) a 8 W/kg. Watty budou odhadnuty měřením výměny plynů (VO2 a respirační výměnný poměr). Tyto intenzity byly zvoleny, protože byly průměrnými a špičkovými hodnotami pozorovanými u vzorku stavebních dělníků během práce v létě.

Návštěvy cvičení (kreatin a placebo, návštěvy 2 a 3):

Každá experimentální návštěva cvičení se skládá z doplnění standardizované snídaně a 90minutového cvičení na stacionárním cykloergometru umístěném v tepelné komoře Laboratoře fyziologie cvičení. Pro zajištění bezpečnosti účastníků a konzistence v sběru dat následující popisuje environmentální podmínky, bezpečnostní aspekty, protokoly cvičení a měřicí postupy, které budou dodržovány pro každou návštěvu cvičení.

Environmentální podmínky:

Veškeré testování cvičení proběhne v řízené environmentální komoře nastavené na simulaci horkého cvičebního prostředí. Podmínky uvnitř komory budou udržovány na 38 °C (100,4 °F) a 40% relativní vlhkosti (WBGT: ~30,2 °C) a budou kontinuálně sledovány pomocí zařízení pro monitorování teploty a vlhkosti Kestrel Drop.

Podávání doplňků:

1. Během 7 dnů před každou návštěvou cvičení bude účastník požádán, aby užíval 20 g/den kreatinu nebo placeba slepým způsobem. To bude užíváno čtyřikrát denně v dávce 5 gramů doplňku zapitého vodou.
2. Nejméně jeden týden před pokusem poskytne člen výzkumného týmu účastníkovi 28 sáčků po 5 gramech kreatinu nebo placeba.

Návštěvy cvičení (návštěvy 2 a 3):

1. Po příchodu poskytnou účastníci vzorek moči pro hodnocení hydratace (subjekty si odeberou vlastní vzorek moči v soukromé jednopokojové koupelně umístěné v Laboratoři fyziologie cvičení).

2. Měrná hmotnost moči (USG) bude měřena pomocí refraktometru podle standardních postupů k potvrzení hydratace.

   4. Bioelektrická impedanční analýza: Účastníci vstoupí na zařízení InBody, které změří % tělesného tuku.

   5. Dotazník spánku: Účastníci budou požádáni o vyplnění dotazníku spánku, aby se zjistilo, zda kreatin změnil kvalitu nebo délku spánku.

   6. Standardizovaná snídaně, voda a podávání doplňků (1 hodinu před cvičením)

a. Po potvrzení dostatečné hydratace účastníci zkonzumují přidělený doplněk (5 gramů kreatinu nebo placeba) se standardizovanou snídaní. Po úplné konzumaci jídla a doplňku výzkumný tým spustí 1hodinový časovač, aby zajistil, že před zahájením cvičení uplyne plných 60 minut.

7. Po doplnění, ale před cvičením:

1. Kognice: Účastníci dokončí výchozí úlohu Color Word Stroop a test baterie NIH Toolbox Fluid Cognition pomocí iPadu v klidném a nerušeném prostředí.
2. Krevní tlak a odběr krve:

i. Účastníci budou sedět po dobu 10 minut. ii. Bude zaznamenán a změřen krevní tlak. iii. Z ušního lalůčku nebo konečku prstu bude odebrán kapilární vzorek krve pro měření složení krve.

c. Odběr moči: V soukromé toaletě účastníci vyprázdní močový měchýř do kádinky. Moč bude poté skladována při -80 °C až do pozdější analýzy markerů akutního poškození ledvin.

d. Hmotnost nahého těla: Účastníci budou instruováni, aby vstoupili do soukromé koupelny, změřili hmotnost nahého těla a sami si zavedli rektální termistor pro měření jádrové teploty: e. Monitorovací zařízení: i. Účastníci budou vybaveni hrudním pásem Polar obsahujícím monitor srdeční frekvence.

ii. Účastníci budou vybaveni 4 neinvazivními senzory teploty kůže iButton, umístěnými na hrudi, paži, stehně a noze.

8. Výchozí měření před cvičením

1. Účastníci vstoupí do tepelné komory a posadí se na židli
2. Během sezení budou shromážděna následující výchozí měření:

i. Dotazník Profile of Mood States (POMS) ii. Test Color-Word Stroop (CWST) (kognitivní test) iii. Škála tepelné pohody a zátěže (TCS) (pro pochopení vnímaného tepelného stresu) iv. Hodnocení vnímané námahy (RPE) v. Srdeční frekvence (HR) a jádrová teplota (Tc) vi. Teplota a vlhkost místnosti vii. Vizuální analogová škála pro únavu (VAS-F) viii. Dotazník gastrointestinálních příznaků (GIQ) ix. Dotazník environmentálních příznaků (ESQ)

9. Protokol cvičení

1. Účastníci budou šlapat na stacionárním kole po dobu 90 minut při předem stanovených intenzitách odpovídajících pracovním zátěžím 4W/kg a 8 W/kg, jak bylo určeno testem VO2max. Konkrétně účastník dokončí 3 cykly po 30 minutách skládající se z 20 minut při 4 W/kg a 10 minut při 8 W/kg. Účastníci budou požádáni, aby během pokusu nepili vodu, ale voda bude k dispozici, pokud ji účastníci budou chtít.
2. HR a Tc budou během cvičení kontinuálně sledovány
3. Každých 10 minut budou shromážděna a zaznamenána následující měření:

i. HR ii. Tc iii. RPE iv. TCS v. Teplota a vlhkost místnosti vi. Vizuální analogová škála pro únavu (VAS-F) d. Na konci každého 30minutového cyklu účastníci dokončí CWST během šlapání.

e. Během minut 15-25 každého 30minutového cyklu (posledních 5 minut při 4 W/kg a prvních 5 minut při 8 W/kg) bude účastník připojen ke stejnému náustku a nosnímu klipu použitému pro výchozí aerobní testování. To bude použito k výpočtu odhadovaného metabolického výkonu během pokusu.

10. Měření po cvičení v tepelné komoře:

1. Po dokončení 90minutového protokolu cvičení zůstanou účastníci sedět v komoře po dobu 10 minut
2. Počínaje 5minutovou značkou po cvičení budou shromážděna následující data:

i. HR ii. Tc iii. RPE iv. TCS v. CWST vi. Teplota a vlhkost místnosti vii. Vizuální analogová škála pro únavu (VAS-F) viii. POMS ix. GIQ x. ESQ xi. Krevní tlak xii. Měření kapilární krve I-STAT

11. Hodnocení hydratace po cvičení

1. Účastníci poskytnou vzorek moči pro opětovné posouzení hydratace pomocí USG, rychlosti proudění moči a uskladní moč pro budoucí analýzy (jak je popsáno výše).
2. Získají také druhou hmotnost nahého těla podle stejného postupu jako před cvičením.
3. Poskytnou také vzorek moči.
4. Poté budou účastníci dostat standardizovaný objem vody (500 mL pro osoby < 75 kg, 1 L pro osoby ≥75 kg), který musí zkonzumovat do konce hodiny po ukončení cvičebního pokusu.

5. Během této doby bude účastníkům dovoleno převléknout se

   12. Po poskytnutí moči a převlečení účastníci dokončí všechna kognitivní hodnocení.

   13. Hodnocení hydratace 1 hodinu po cvičení

a. Bude provedeno další měření odběru krve. b. Účastníci poskytnou vzorek moči pro opětovné posouzení hydratace pomocí USG, rychlosti proudění moči a uskladní moč pro budoucí analýzy.

14. Účastníci budou poté naplánováni na svou druhou návštěvu cvičení (po 28denní vylučovací periodě - 21denní vylučování a poté 7 dnů doplňování).