Virkninger af hydreringsændringer på neuromuskulær funktion hos atleter (H2OAthletes)

Idrætsudøvere er afhængige af muskelstyrke, da det er forbundet med en højere hastighed af kraftudvikling og muskelkraft, generel og specifikke sportsfærdigheder og nedsatte skadesrater. Der er videnskabeligt bevis, der viser, at en hypohydreret tilstand [dvs. 2 til 3% af kropsmassetabet (BML) tilskrives vandtab] forringer muskelstyrke og kraft. Hvordan denne reduktion påvirker atletisk præstation er dog stadig i tvivl.

Vi ved, at muskelstyrkeudvikling er afledt af en kombination af morfologiske (muskeltværsnitsareal, muskelarkitektur og muskulotendinøs stivhed) og neurale faktorer (rekruttering af motorenheder, synkronisering og affyringsfrekvens). Således kan neurale faktorer være en mulig forklaring på virkningerne af dehydrering. Faktisk er der biologisk plausibilitet for dette forhold, da dehydrering kan påvirke elektrolyttens koncentration (især kalium og natrium) i intra- og ekstracellulære rum, hvilket fører til en ændring af membranens elektrokemiske potentiale.

Selvom nogle undersøgelser har testet virkningerne af hydreringsændringer på neuromuskulær funktion ved hjælp af elektromyografi (EMG) analyse, er der stadig ingen konsensus blandt dem. Nogle forfattere viste virkninger af dehydrering på muskeludholdenhed og EMG-signal, herunder reduktion i EMG middelkraftfrekvens (MPF) og en accelereret rate af root-mean square (RMS), hvilket muligvis betyder reduceret membranexcitabilitet og en accelereret central medieret regulering af motorenheden aktivitet. Mens andre ikke fandt nogen effekt af dehydrering på EMG-værdier. Eksperimentelle undersøgelser ved hjælp af veldesignede forsøg og avanceret teknologi er således nødvendige for bedre at forstå virkningerne af akut dehydrering på neuromuskulær funktion, specielt hos atleter.

Vedligeholdelse af en euhydratiseret tilstand er afgørende for den korrekte fysiologiske funktion af kroppen, som opnås af fysiologiske og adfærdsmæssige faktorer. Træning kan dog forstyrre vandbalancen, især når den udføres i varme omgivelser, hvilket øger vandtabet. Dette kan yderligere føre til dehydrering, hvis atleten ikke rehydrerer ordentligt. I denne forstand har de videnskabelige beviser identificeret personer, der anses for lavt drikkende (dvs. mennesker, der er udsat for et lavt regelmæssigt vandindtag) og højt drikkende (dvs. mennesker, der er udsat for et højt regelmæssigt vandindtag). Disse forskelle i vandindtag fører til forskellige fysiologiske reaktioner såsom serum arginin vasopressin (AVP) niveauer og også i humørtilstande. Selvom der ikke er etableret specifikke retningslinjer for totalt vandindtag for atleter, opfylder de ikke retningslinjerne, når de sammenlignes med den europæiske fødevaresikkerhedsautoritets retningslinjer for vandindtagelse hos raske voksne, specielt når der tages højde for større hydreringsbehov. Som nævnt før er AVP blevet brugt til at skelne lavtdrinkende personer fra højtdrikkere, nemlig forhøjet plasma-AVP hos lavtdrikkere, hvilket tyder på intracellulær dehydrering.

Faktisk er ændringer i total kropsvand (TBW) og dets rum [dvs. intracellulært vand (ICW) og det ekstracellulære vand (ECW)] blevet undersøgt med hensyn til deres indvirkning på sportspræstationer. Silva og kolleger observerede, at judoatleter, der reducerer TBW, nemlig ved at reducere ICW, var dem, der nedsatte overkroppens kraft, uanset ændringer i vægt og armes bløde væv. ICW var også det eneste kropsvandrum, hvis reduktioner forklarede den højere sandsynlighed for at miste >2% af underarmens maksimale styrke, uafhængigt af ændringer i vægt og armes bløde væv. Endelig blev ICW også betragtet som den vigtigste forudsigelse for styrke og springhøjde i løbet af sæsonen hos atleter på nationalt niveau. Således ser ICW og cellulær hydrering ud til at spille en relevant rolle i atletisk kraft og styrke, selvom der er behov for yderligere forskning for at forbinde disse strukturelle væskerum med ændringer i hydreringsstatus og dens forbindelse med neuromuskulær funktion.

Endelig er hydreringstest blevet betragtet som et kontroversielt emne, og på trods af, at der eksisterer en betydelig mængde forskning, er der ingen klar protokol vedrørende den bedste praksis til vurdering af hydreringsstatus hos atleter. Desuden er der også brug for nye metoder, der giver hydreringsstatus sikkert, præcist, pålideligt og gennemførligt. Bioelektrisk impedansanalyse (BI) er en alternativ teknik til denne specifikke sammenhæng. BI-metoden udnytter komponenterne impedans: modstand (R) og reaktans (Xc). Fasevinkel (PhA) er også tilvejebragt, hvilket repræsenterer en relevant indikator for cellulær sundhed og muskelfunktionalitet, men der mangler forskning i anvendeligheden af ​​denne markør til at spore styrke/kraft hos atleter, der er udsat for kortvarige ændringer i hydreringsstatus.

For at opsummere er der mangel på evidensbaserede protokoller med den avancerede metode til at teste virkningerne af at modificere vandindtag på neuromuskulær funktion ved hjælp af EMG-analyse i den atletiske befolkning. Desuden præsenterer de nuværende tilgængelige eksperimentelle design metodiske begrænsninger i vurderingen af ​​hydreringsstatus og kropsvandsafdelinger. For at overvinde manglerne er det derfor nødvendigt med innovativ forskning med banebrydende teknologi. Vores primære mål er således at bestemme virkningerne af hydreringsændringer (dvs. en 4-dages intervention rettet mod øget vandindtag og akut dehydrering) på styrken og kraften (med EMG-analyse for den neuromuskulære respons) hos atleter. Sekundære mål omfatter: i) at sammenligne virkningerne af akut dehydrering på neuromuskulær funktion før og efter interventionen; ii) at analysere virkningerne af interventionen på TBW, ECW, ICW og fedtfri masse (FFM) hydrering; iii) at analysere virkningerne af hydreringsændringer (dvs. en 4-dages intervention rettet mod stigninger i vandindtag og akut dehydrering) på flere hydreringsindekser (serum, spyt og urinosmolalitet) og biokemiske markører (AVP og natriumkoncentration); iv) at teste anvendeligheden af ​​segmentelle og hele kroppens rå BI-parametre til påvisning af akut dehydrering ved anvendelse af serumosmolalitet som referenceteknik; v) at undersøge, om PhA kan bruges som en markør for neuromuskulær funktion;