Effekt af PEA på muskelrestitution efter modstandsøvelse

Undersøgelsesdesign Protokollen omfatter et dobbeltblindt, placebo-kontrolleret, crossover-forsøgsdesign, hvori ikke-elite mandlige atleter (træningsbelastning >5 timer/uge, n=14) er tilmeldt. Deltagerne gennemgår 2 eksperimentelle sessioner, hvor de modtager PEA eller placebo i en randomiseret rækkefølge. De to sessioner er adskilt af en 3-ugers udvaskningsperiode for at tillade en fuld restitution fra den excentriske træningskamp. Den videnskabelige begrundelse for at bruge et inden-fagsdesign er baseret på antagelsen om reduceret datavariabilitet og øget statistisk kraft sammenlignet med et design mellem fag. Derudover bruges et dobbeltblindt placebokontrolleret forsøg til at forhindre behandlingsbias og placeboeffekter.

Deltagerne fordeles tilfældigt til at modtage PEA-tilskud eller placebotilskud, der matcher udseende, to gange dagligt i i alt 6 dage. Tre dage før start af tilskud (D-3) indsamles baseline-målinger, hvor deltagerne melder sig til laboratoriet i fastende og udhvilet tilstand og markerer deres opfattede muskelømhed på en visuel analog skala (VAS). Derefter tages blodprøver og muskelbiopsier, hvorefter maksimale isometriske, excentriske og koncentriske frivillige kontraktioner og springhøjde (Counter Movement Jump og Squat Jump) vurderes. Desuden fuldfører deltagerne Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI) for at evaluere søvnkvaliteten og mængden af ​​den foregående måned. Tre dage efter indsamlingen af ​​baseline-målinger (D0), vender deltagerne tilbage til laboratoriet i en udhvilet og fastende tilstand. Efter indsamling af en fastende blodprøve får de deres første tilskud med en let standardiseret morgenmad (~500 kcal, 60% kulhydrater, 20% protein, 20% fedt). Bagefter vurderer de deres opfattede muskelømhed og udfylder spørgeskemaet fra St. Mary's Hospital (for at evaluere deres søvnkvalitet og -mængde fra den foregående nat). En time efter tilskudsindtagelse udfører deltagerne en unilateral excentrisk øvelse (EE)-anfald bestående af 24 sæt af 10 excentriske sammentrækninger af knæekstensorerne. Målinger af maksimale frivillige kontraktioner og springhøjde gentages 24, 48, 72 og 120 timer efter EE. Derudover udtages blodprøver 24, 48, 72, 96 og 120 timer efter EE, og muskelbiopsier indsamles 48 timer efter EE. Deltagerne vurderer desuden deres opfattede muskelømhed, udfylder en maddagbog og udfylder spørgeskemaet til St. Mary's Hospital (dagligt) i hele forsøgsprotokollens varighed.

Screening Frivillige bliver screenet for at vurdere deres berettigelse til at deltage i undersøgelsen baseret på in- og eksklusionskriterier. Under screeningen måles kropsmasse ved hjælp af en digital balance med en nøjagtighed på 0,1 kg og kropshøjde måles med en nøjagtighed på 1 cm. Endvidere indhentes et medicinsk spørgeskema til vurdering af deltagernes generelle helbred. Når frivillige vurderes kvalificerede i henhold til screeningsresultaterne og in- og eksklusionskriterierne, er de inkluderet i undersøgelsen.

Familiarisering For at forhindre enhver indlæringseffekt under interventionsforsøget, bliver alle deltagere bekendt med testudstyret mindst en uge før start af forsøget. Deltagerne inviteres til at udføre 3 submaksimale isometriske, excentriske og koncentriske frivillige kontraktioner og 3 modbevægelsesspring og squat-spring som beskrevet i detaljer nedenfor (se afsnit 76.3 på side 12). Deltagerne instrueres i bevægelsernes korrekte teknik og overvåges til enhver tid af en medarbejder. Under familiariseringen bestemmes individuelle indstillinger på det isokinetiske dynamometer og vil blive brugt i alle efterfølgende målinger. Derudover bliver deltagerne instrueret i, hvordan de udfylder deres maddagbøger.

Randomisering: Deltagerne fordeles tilfældigt til en af ​​de supplerende grupper (PEA eller placebo) under den første session. Efter en udvaskningsperiode på 3 uger krydses deltagerne over til den anden tilskudsgruppe. Randomisering udføres af en forsker i vores laboratorium, som ikke er involveret i nogen af ​​de eksperimentelle procedurer. Som sådan er såvel deltagerne som forskerne, der udfører målingerne, uvidende om, hvilken rækkefølge deltagerne modtager de forskellige kosttilskud. Randomiseringssekvensen vil blive genereret af et medlem af forskningsgruppen, som ikke er involveret i den aktuelle undersøgelse ved hjælp af et onlineværktøj (RANDOM.ORG - Integer Set Generator). Identitetsskjulningskoder bruges i randomiseringslisten, som er i sikker varetægt hos det samme medlem af forskningsgruppen, som ikke er involveret i den aktuelle undersøgelse.

Blænding: For at undgå skævhed vil behandlingsarme blive blændet over for efterforskere/forsøgspersonale/deltagere som følger: Tillægget vil blive fremstillet, pakket og mærket på en sådan måde, at det visuelle udseende, heller ikke lugten og/eller berøringen af ​​tilskuddet kan skelnes fra placebo. Tillæg leveres til deltagerne af et medlem af forskningsgruppen, som ikke er involveret i nogen af ​​de eksperimentelle procedurer eller analyser. Desuden vil tilskuddet og placeboet for at opretholde blinde følge den samme administrationsvej og -proces.

Afblænding: Efter at alle deltagere har gennemført forsøget, og alle våde laboratorieanalyser er afsluttet, vil databasen blive låst, og de indsamlede forsøgsdata vil blive fjernet for at tillade statistisk analyse af forsøgsdataene. PI'en vil give de udpegede forskere den ublindede behandlingsinformation til alle deltagere efter at have gennemført dataanalysen.

I tilfælde af en nødsituation i et blindet forsøg, har efterforskeren det fulde ansvar for at afgøre, om for tidlig afblænding af en deltagers behandlingstildeling er berettiget. Deltagersikkerhed skal altid være den første overvejelse ved en sådan beslutning. Dato og årsag til afblænding skal noteres, alt efter hvad der er relevant.

Muskelskadende excentrisk træningsprotokol (EE) Deltagerne udfører en 5-minutters opvarmning på cykelergometeret ved 100W. Bagefter foregår de på det isokinetiske dynamometer, hvor deres overkrop er fastspændt til stolen for at stabilisere deres bagagerum, og deres højre ben er fastspændt til vægtstangsarmen. EE-protokollen består af 24 sæt af 10 isokinetiske unilaterale excentriske sammentrækninger af knæekstensorerne med en vinkelhastighed på -30⁰/s og et bevægelsesområde fra 180⁰ til 60⁰ (hvor 180⁰ refererer til fuld ekstension). Mellem sæt er der 60 sekunders hvile. Deltagerne opfordres verbalt til maksimalt at modstå den nedadgående rotation af vægtstangsarmen under den excentriske fase af bevægelsen. Der påføres ingen modstand under den koncentriske fase af bevægelsen. Denne excentriske træningsprotokol viste sig effektivt at fremkalde muskelskade som angivet i tidligere undersøgelser.

Tilskud Deltagerne modtager PEA- og placebo-tilskud ved to separate lejligheder i en randomiseret rækkefølge. PEA-tilskuddene indeholder 350 mg Levagen+ (315 mg PEA og 35 mg hjælpestoffer), og placebo-tilskudene indeholder 350 mg maltodextrin. Levagen+ består for 90% af palmitoylethanolamid og for 10% af en blanding af kokosolie (fraktioneret), polyglycerol polyricinoleat, citrusolie, olivenolie, lecithin, dl-alpha tocopherylacetat og siliciumdioxid for at forbedre biotilgængeligheden af ​​PEA. Både PEA og placebo kosttilskud er pakket i ikke-gennemsigtige hårde kapsler for at sikre, at der ikke er forskelle i udseende eller smag. Deltagerne instrueres i at indtage deres tilskud to gange om dagen (om morgenen og en time før sengetid) i 6 på hinanden følgende dage, startende efter indsamling af baseline-mål.

Fysisk aktivitet og kostkontrol Deltagerne bliver bedt om at opretholde deres vante aktivitetsmønstre (f. cykle til klassen). De instrueres dog i ikke at udføre moderat til anstrengende træning under og 72 timer før starten af ​​forsøgssessionen. Ydermere er ingen motion af nogen art tilladt 24 timer før indsamling af muskelbiopsier.

Deltagerne modtager et standardiseret måltid (1200 kcal; 180 g CHO, 33 g fedt, 45 g protein) aftenen før EE samt aftenen før muskelbiopsisamling. På testdage, hvor deltagerne skal rapportere til laboratoriet i fastende tilstand, tilbydes morgenmad (500 kcal) efter afslutning af alle målinger. Den samme morgenmad serveres 1 time før starten af ​​EE. Deltagerne udfylder desuden dagligt en maddagbog, startende efter baseline-målinger, for at tjekke for mulige diætvariationer mellem tilstande. Kostanalyser udføres ved hjælp af en web-platform til diætregistrering og analyse af makronæringsstof- og mikronæringsstofsammensætning (https://mijn.voedingscentrum.nl/nl/eetmeter/). Deltagerne må ikke indtage alkoholholdige eller koffeinholdige drikkevarer under forsøgssessionerne.

Blodprøver Blod (2x10 ml) udtages fra en armvene (Venoject-systemet), og plasma eller serum separeres straks ved centrifugering. Plasma- og serumprøver fordeles i forskellige 1 ml alikvoter og opbevares ved -20°C indtil brug til biokemiske analyser på et senere tidspunkt. Blodprøver udtages ved baseline umiddelbart før EE og 24, 48, 72, 96 og 120 timer efter EE i fastende tilstand.

Plasmaprøver analyseres ved passende specifik Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) for CK (markør for muskelskade), IL-6 og TNFalpha (begge markører for systemisk inflammation). PEA-koncentrationer vurderes ved højtydende væskekromatografi med tandem massespektrometri. Yderligere analyser på blodprøver kan udføres, hvis det vurderes relevant, efter at de primære analyser er udført. Efter at alle analyser er udført, opbevares en eventuel restprøve i yderligere 3 års periode, før den destrueres permanent.

Muskelbiopsier Muskelbiopsier indsamles ved baseline og 48 timer efter EE fra det dominerende ben i fastende tilstand. Derfor tages der i alt 4 biopsier pr. individ gennem hele undersøgelsen. Biopsier tages af en erfaren læge (Dr. Ruud Van Thienen) fra m. vastus lateralis af det trænede ben ved hjælp af en Bergström nål med en 5 mm diameter som tidligere beskrevet (29). Kort sagt laves et lille snit (~5 mm) gennem huden og den underliggende fascia under lokalbedøvelse (Lidocaïne, 1ml) for at lette en jævn penetrering af nålen ind i muskelmaven. Når nålen er placeret i muskelmaven, er et rør og en sprøjte fastgjort til den øvre ekstremitet af nålen, som bruges til at skabe et vakuum, hvorved musklen trækkes ind i nålen. På dette tidspunkt skærer en jævn drejning nedadgående bevægelse af den indre del af nålen gennem vævet for at opnå muskelprøven. Efter opskæring af vævet (~150-300 mg muskel) befries prøverne for synligt blod og bindevæv, før de fryses i flydende nitrogen. Snittet, der blev lavet gennem huden, lukkes med klæbende strimler (steristrips) og bandageres med et vandtæt plaster. Deltagerne skal have gipset på i 5 dage, før de får lov til at tage det af. I løbet af disse 5 dage har deltagerne lov til at tage et brusebad, men de vil blive instrueret i ikke at nedsænke eller dyppe gipset (dvs. tage et bad eller svømme). Deltagerne vil blive advaret om, at muskelbiopsiproceduren efterlader et lille ar på ~5 mm, som højst sandsynligt vil være usynligt efter et eller to år. Desuden sikrer lokalbedøvelsen, at der ikke er nogen smertefornemmelse under proceduren, men mekaniske sensorer i musklerne forbliver følsomme. Som sådan kan deltagerne opleve følelsen af ​​pres, men ikke smerte. Efter proceduren kan musklen føles stiv i en dag eller to.

Muskelbiopsier analyseres biokemisk i vores laboratorium (Exercise Physiology research lab, KU Leuven) for parametre for muskelbetændelse, stress, regenerering og anabolisme.

Maksimal frivillig kontraktion (MVC) af knæekstensorerne Det isometriske, excentriske og koncentriske knæekstensormoment for det trænede ben måles ved hjælp af et isokinetisk dynamometer (jf. (28)) ved baseline og 24, 48, 72 og 120 timer efter EE. Kort sagt, deltagerne sidder med deres overkrop fastspændt til stolen for at stabilisere bagagerummet og deres trænede ben fastspændt til vægtstangsarmen. For maksimal isometrisk frivillig kontraktion peak placeres knæleddet i en vinkel på 90⁰. Deltagerne instrueres i maksimalt at trække deres knæekstensorer sammen og holde dem i 3 sekunder. Maksimal excentrisk og koncentrisk frivillig kontraktion måles ved en vinkelhastighed på 30⁰/s og et bevægelsesområde mellem 180-60⁰ (hvor 180⁰ refererer til fuld ekstension). Hver bevægelse udføres tre gange med 60 sekunders hvile mellem forsøgene. Den maksimale maksimale drejningsmomentværdi opnået mellem forsøgene bruges til analyse.

Modbevægelsesspring Deltagerne udfører et modbevægelsesspring (CMJ) på en kraftplatform (SMARTJUMP, Fusion sport, Nottingham, UK) ved baseline og 24, 48, 72 og 120 timer efter EE. Deltagerne bedes indtage en oprejst stilling (knævinkel på 180⁰) med fødderne i hoftebredde, før de starter en nedadgående bevægelse til squat-stilling (knævinkel på 90⁰), hvorefter de hopper lodret for maksimal højde. Deltagerne instrueres i at placere deres hænder på deres hofter og holde deres krop oprejst under hele springet. CMJ udføres tre gange med 60 sekunders hvile mellem forsøgene. Det højeste hop registreret bruges til analyse.

Squat jump Deltagerne udfører et squat jump (SJ) på en kraftplatform ved baseline og 24, 48, 72 og 120 timer efter EE. Deltagerne bliver bedt om at starte i en squat-position (knævinkel på 90⁰) og holde denne i 3 sekunder, før de hopper lodret for maksimal højde. Deltagerne instrueres i at placere deres hænder på deres hofter og holde deres krop oprejst under hele springet. SJ udføres tre gange med 60 sekunders hvile mellem forsøgene. Det højeste hop registreret bruges til analyse.

Muskelømhed Muskelømhed i det trænede ben vurderes ved baseline umiddelbart før EE og 24, 48, 72, 96 og 120 timer efter EE ved hjælp af en visuel analog skala (VAS). Deltagerne bliver bedt om at holde en squat-position i 3 sekunder med hænderne på hofterne og markere deres opfattede muskelømhed på en skala, der er repræsenteret af en 100 mm linje, hvor den yderste venstre repræsenterer "ingen smerte", mens den yderste højre repræsenterer 'ekstrem smerte'.

Søvnkvalitet og -kvantitet Ved baseline evalueres deltagernes sædvanlige søvnhygiejne ved hjælp af Pittsburgh Sleep Quality Index. Derudover udfylder deltagerne St. Mary's Hospital-spørgeskemaet dagligt for at evaluere deres søvnkvalitet og -kvantitet fra den foregående nat, startende natten før baseline-målinger. St. Mary's Hospital-spørgeskemaet viste sig at være et pålideligt værktøj til at vurdere en forsøgspersons foregående nattesøvn.