Arbeitsbelastung von Wasserballspielern nach einer mit Phosphor manipulierten kohlenhydratreichen Mahlzeit

Die Verwendung von Phosphor als ergogenes Hilfsmittel wurde umfassend beschrieben und erforscht (Buck et al., 2013). Der größte Teil der Forschung konzentrierte sich auf seine chronische Einnahmewirkung, in der Regel für eine Belastungsperiode von 3-6 Tagen (Kopec et al., 2015). Die Vorteile einer Phosphatergänzung für die sportliche Leistung wurden mehreren potenziellen Faktoren zugeschrieben, wie einer erhöhten maximalen Sauerstoffaufnahme und einer verbesserten Herzleistung (Folland et al., 2008). Es wurde angenommen, dass die zugrunde liegenden Mechanismen der erhöhte Plasmagehalt von 2,3-DPG (2,3-Disphosphoglycerat) sind, der ein Faktor für die verringerte Sauerstoffaffinität zu Hämoglobin und die daraus resultierende verstärkte Freisetzung im trainierten Gewebe sein könnte (Di Caprio et al., 2015). Andere Untersuchungsrichtungen, die auf Blutanalysen und der Wirkung von Hypophosphatämie auf den Stoffwechsel (Lichtman et al., 1971) und der Glykogenolyserate bei Muskeltraining und der Rate von anorganischem Phosphor (Chasiotis, 1988) basierten, schreiben die vorteilhaften Wirkungen einer Phosphatergänzung zu zu einer höheren extrazellulären Konzentration, die zu einer erhöhten ATP-Bildung führt. In einer aktuellen Studie (Czuba et al, 2009) wurde unabhängig von 2,3-DPG ein positiver Effekt der Phosphat-Supplementierung nachgewiesen. Darüber hinaus wurde berichtet, dass eine erhöhte Phosphatverfügbarkeit die periphere Glukoseaufnahme erhöht (Khattab et al. 2015) und die Glykogensynthese stimuliert (Xie et al., 2000). Das Versagen einer akuten Phosphatergänzung allein ohne Kohlenhydrate, die sportliche Leistung zu beeinflussen (Galloway et al., 1996), kann teilweise auf eine geringe Glykogenverfügbarkeit zurückgeführt werden. Wir vermuten, dass Phosphor seine Wirkung akut durch Erhöhung des Glykogengehalts von Leber und Muskeln entfaltet. Daher kann die akute Wirkung von Phosphor in physiologischen Dosen auf die sportliche Leistung einen weiteren Aspekt der Phosphatergänzung aufzeigen. Wenn eine Verbesserung der Arbeitsleistung festgestellt wird, wie ein signifikanter Unterschied in Metabolic Equivalent of Tasks (METs) und Arbeitsbelastung anzeigen würde, könnte dies als Ergebnis einer höheren Glykogenbildung interpretiert werden, die zu einer erhöhten Arbeitsleistung aufgrund von Muskelsignalen führt (Rauch et Al, 2005). Die aktuelle Studie wird eine 3-stündige Absorption ermöglichen, um den wahrscheinlichen Nutzen einer Phosphorergänzung durch eine verbesserte Glukoseaufnahme abzuschätzen, die möglicherweise durch eine Phosphorverarmung unter normalen Bedingungen begrenzt ist, wie im Experiment von Khattab et al. (2015). Das Risiko einer Änderung der Blutosmolalität aufgrund der Verabreichung von 100 g Dextrose, die üblicherweise bei oGTT verwendet wird, ist minimal (Finta et al., 1992).

Methoden:

Einschlusskriterien: AUB-Wasserballspieler, die zwischen 18 und 25 Jahre alt sind, sollen in die Studie eingeschlossen werden.

Risikobewertung: Es ist zu beachten, dass die Universität nach einem allgemeinen Gesundheits- und Herz-Screening (EKG) für die Aufnahme in ein College-Team eine Freigabe der Hausarztmedizin benötigt, aus der hervorgeht, dass die Studie kein erhöhtes Risiko für die teilnehmenden Athleten beinhaltet. Der Gesundheitsfragebogen, der vom Arzt der Abteilung für Familienmedizin ausgefüllt wird, umfasst das Vorhandensein von Allergien und früheren Erkrankungen.

An 17 männlichen Athleten (alle Mitglieder des Wasserball-Varsity-Teams der American University of Beirut), von denen bekannt ist, dass sie einen ähnlichen Energieverbrauch und ähnliche Trainingsmuster aufweisen, wird eine Crossover-Studie durchgeführt. Personen, die über Nacht gefastet haben, werden an Glykogen erschöpft sein. Die Teilnehmer werden gebeten, 20 Minuten lang bei 65 % ihrer VO2max (die vor dem Experiment bestimmt wird) Rad zu fahren, danach erhalten sie eine Mahlzeit (100 g Glukose gelöst in 300 ml) mit 4 Tabletten Phosphor (100 mg/Tablette ) oder Placebo in zufälliger Reihenfolge.

Drei Stunden später werden die Teilnehmer gebeten, 40 Minuten lang mit dem CPET-Cycometer des Ernährungslabors und dem Herz-Lungen-Trainingsgerät COSMED bei 80 % ihrer maximalen Herzfrequenz (gemessen während einer Wasserball-Trainingseinheit) Rad zu fahren. Die Herzfrequenz während des Trainings wird mithilfe eines wasserdichten Herzfrequenzmonitors, PoolMateHR, hergestellt von Swimovate, bestimmt, der aus einem speziell entwickelten Niederfrequenzdetektor besteht, der wie von den Herstellern erklärt im Wasser sendet. Das Körperfett wird mit dem In-Body Bio-Electric Impedance Gerät im Ernährungslabor bestimmt. Das Ergometer bestimmt die METs und ermöglicht es uns, jeden potenziellen ergogenen Gewinn zu erkennen.

Verfahren:

1. Identifizierung und Rekrutierung von Probanden: Die Probanden werden im Schwimmbad angesprochen, in dem das Wasserballtraining stattfindet. Die Uni-Spieler erhalten eine Gesamteinweisung in die Studie und bei Interesse eine ausführliche Erläuterung.
2. Nach dem Lesen und Unterschreiben der Einverständniserklärung durch beide Parteien werden die teilnehmenden Athleten während ihrer Trainingseinheit gebeten, ein Herzfrequenzmessgerät, PoolMateHR von Swimovate, zu tragen, um den Herzfrequenzbereich während einer typischen Trainingseinheit zu bestimmen, die Aufwärmen, Übungen und a Wasserball-Spiel.
3. Am Versuchstag wird der Teilnehmer nach nächtlichem Fasten in die Versuchsanlage [Fakultät für Agrar- und Lebensmittelwissenschaften/Fachbereich Ernährung und Lebensmittelwissenschaft] gebracht, wo: anthropometrische Messungen durchgeführt werden (Größe, Gewicht, WC), zusätzlich zu einer Analyse der Körperzusammensetzung mittels bioelektrischer Impedanzanalyse (BIA), bei der die Person auf einer digitalen Waage steht, die einen elektrischen Strom durch den Körper leitet, um seine Zusammensetzung (Knochen, Fett, Muskeln, Wasser und ihre spezifische Verteilung) zu bestimmen )
4. Der Teilnehmer wird gebeten, 20 Minuten lang auf dem Ergometer mit durchschnittlich 65 % der während des Trainings ermittelten maximalen Herzfrequenz mit dem Mundstück zu fahren, um sich mit dem Vorgang vertraut zu machen. Anschließend wird ihnen ein aromatisiertes Getränk mit 100 g Glukose gelöst in 300 ml Wasser serviert, dazu entweder 4 Tabletten mit je 100 mg (insgesamt 400 mg) Phosphor oder ein Placebo.
5. Der Teilnehmer wird gebeten, in einer entspannten Position zu sitzen und keine größeren körperlichen Aktivitäten auszuführen. Drei Stunden später wird er aufgefordert, 40 Minuten lang auf dem Ergometer mit durchschnittlich 80 % der ermittelten maximalen Herzfrequenz während des Trainings mit der Atemmaske zu radeln.
6. Die METs und die Arbeitsbelastung werden mit dem CPET gemessen.

Analyse der Ergebnisse:

Statistische Methode:

Die Stichprobengröße wurde unter Verwendung der Formel für zwei gepaarte Stichproben bestimmt: n ≥ (σd /δd)2 (Zα+Zβ)2, was umgekehrt mit dem Größeneffekt korreliert und direkt mit der Leistung korreliert. Da eine Nahrungsergänzung relativ sicher ist, insbesondere bei den von uns verwendeten niedrigen Dosen, und weil jede Verbesserung wertvoll ist, haben wir uns für eine Leistung zwischen 70 und 80 % entschieden.

Die Ergebnisse des Zeitversuchs vergleichen die Arbeitsbelastung und METs von zwei Proben unter Verwendung eines t-Tests, um die Wirkung einer akuten Phosphatergänzung auf die Glykogenauffüllung abzuschätzen. Die hypothetische Zunahme der Arbeitsbelastung nach einer Phosphatergänzung wird als Ergebnis der Glykogensignalisierung interpretiert, die zu einer höheren Leistung führt, gemäß dem Vorschlag des Glykogensignalisierungsexperiments (Rauch et al., 2005).