Einfluss der Trainingsintensität auf Fitness, extrazelluläre Vesikel, Entzündungen und Stoffwechsel (CEX)

Diese Studie wird vom Exercise Metabolism and Inflammation Laboratory am Campus der University of British Columbia in Kelowna, British Columbia, durchgeführt. Teilnehmer, die die Einschlusskriterien erfüllt haben, füllen zunächst eine Einverständniserklärung aus. Die Teilnehmer füllen außerdem Formulare aus, um ihr Aktivitätsniveau zu bestimmen. Frauen füllen außerdem einen Fragebogen zum Menstruationszyklus aus, müssen jedoch nicht an einem bestimmten Tag ihres Zyklus beginnen. Die Anthropometrie der Teilnehmer wird aufgezeichnet (Größe, Gewicht, Körperzusammensetzung), sie erhalten eine nüchterne Blutprobe und unterziehen sich einem maximalen Belastungstest, um ihre Laktatschwelle und ihre maximale Sauerstoffaufnahme (VO2peak) zu bestimmen.

Mit der Blutuntersuchung werden verschiedene Marker gemessen. Zunächst wird Vollblut auf einem Standard-Hämatologie-Analysegerät analysiert, um die Anzahl der weißen Blutkörperchen, der roten Blutkörperchen, des Hämoglobins und der Blutplättchen zu bestimmen. Zweitens werden Blutproben in plättchenarmes Plasma zentrifugiert und für die Batch-Analyse gelagert. Die Plasmaanalyse umfasst die Messung von Plasmazytokinen: Interleukin (IL)-6, IL-10, IL-1-Rezeptoragonist, Tumornekrosefaktor Alpha (TNF-Alpha) und extrazelluläre Plasmavesikel. Extrazelluläre Vesikel (EVs) werden mithilfe der Größenausschlusschromatographie (SEC) isoliert und mithilfe einer abstimmbaren Widerstandsimpulsmessung (Izon Exoid, Izon USA) auf Größe und Konzentration gemessen. Der EV-Phänotyp und die Herkunft werden mittels Nano-Durchflusszytometrie (CytoFlex S, Beckman Coulter, USA) bestimmt. EV-Mikroribonukleinsäure (miRNA) wird durch Extraktion von miRNA aus isolierten und konzentrierten EVs bestimmt (Hochgeschwindigkeitszentrifugation von 25.000 x g für 1 Stunde bei 20 Grad Celsius). Extrahierte miRNA wird mittels PCR (BioRad, USA) gemessen.

Die maximale Belastung erfolgt auf einem stationären Fahrradergometer (Lode Excalibur, Lode, Niederlande). Das Ergometer wird optimal auf jeden Teilnehmer eingestellt. Die Teilnehmer werden mit einem Brustgurt-Herzfrequenzmesser (Polar, Finnland) und einer Gesichtsmaske ausgestattet, um den O2-Verbrauch und die CO2-Produktion zu ermitteln. Laktatwerte werden aus dem Kapillarblut der Fingerspitze entnommen und während der letzten 30 Sekunden jeder Phase mit einem Laktatanalysator (Nova, USA) gemessen, ebenso wie eine Bewertung der wahrgenommenen Anstrengung (RPE). Das Protokoll besteht darin, zwei Minuten lang stationär auf dem Ergometer zu bleiben. Nach den Basismessungen absolvieren die Teilnehmer ein 2-minütiges Aufwärmtraining mit 50 Watt (W) und anschließend 3-minütige Etappen mit immer höherer Arbeitsbelastung (20-W-Anstieg für Frauen, 30-W-Anstieg für Männer). Die Teilnehmer radeln so lange sie können mit 60 – 80 Umdrehungen pro Minute (U/min). Sobald sie unter 50 U/min fallen oder diesen nicht aufrechterhalten können, wird der Test beendet.

Nach dem Test wird die Laktatschwelle als gewichtete Kombination aus der Log-Log-Methode und der Dmax-Methode berechnet. Die Gewichtung besteht aus 75 % des Log-Log-Werts und 25 % des Dmax-Werts, wie im R-Paket „Laktater“ berechnet. Anhand ihrer Laktatschwellenwerte werden konkrete Trainingsvorgaben ermittelt.

Die Gruppenrandomisierung erfolgt unter Verwendung eines Verhältnisses von 2:2:1 aus kontinuierlichem Training mittlerer Intensität (MICT), kontinuierlichem Training hoher Intensität (HICT) und Kontrolle (CTRL). Eine Leistungsberechnung mit einem Alpha von 0,05, einer Leistung von 0,8 und einer mittleren Effektgröße unter Verwendung von Änderungen des VO2peaks in der Literatur lässt darauf schließen, dass 52 Teilnehmer an der Studie teilnehmen müssen.

In der MICT-Gruppe fahren die Teilnehmer mit dem Widerstand, der 70 % des Widerstands bei ihrer ersten Laktatschwelle (LT1) entspricht, sodass sie, wenn ihre Laktatschwelle bei 110 W liegt, zunächst mit 77 W (0,7 * 110 W) radeln würden. In der HICT-Gruppe radeln die Teilnehmer am Ende des Tests mit einem Delta von 10 % ihrer Laktatschwelle und dem höchsten erreichten Widerstand. Beispielsweise würde ein Teilnehmer mit einer Laktatschwelle von 110 W, der es auf 260 W geschafft hat, mit 125 W fahren (260 W – 110 W = 150 W), (150 W * 0,1 = 15 W), (15 W + 110 W = 125 W). Jede Zuteilung ist an den Energieverbrauch angepasst, sodass Männer 350 kcal und Frauen 300 kcal verbrauchen.

Während der Teilnehmer den Test durchläuft, wird er einen zunehmenden Widerstand verspüren, wenn er sich an das Trainingsprotokoll gewöhnt. Der mit der Zuteilung verbundene Laktatwert bleibt durchgehend erhalten. Wenn beispielsweise in der 2. Woche ihr Laktat um 10 % oder mehr sinkt, erhöht sich ihr Widerstand um 10 %. Die Zeit jeder Sitzung wird auch basierend auf dem VO2-Wert geändert, der mit ihrem Schwellenwerttest verbunden ist.

Im Anschluss an die letzte Sitzung ihrer Teilnahme werden wir den Nachtest auf den Tag legen, der normalerweise für die nächste Sitzung stattfinden würde. Darüber hinaus werden alle Nachtests zwischen 48 und 72 Stunden nach der letzten Sitzung abgeschlossen. Der Post-Test und der Pre-Test sind identischer Natur.